第一章 化学反应热思考题与习题解答1说明下列符号的含义。 (T) (T) （T） 答：等容反应热； (T)：温度T下，反应的摩尔焓变（数值等于等压反应热）；(T)：温度T下某物质的标准摩尔生成焓； ：反应进度。2盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？ （1）等压 （2）等容 （3）等温、等容或等温、等压 （4）等温、不做有用功，等容或等压答：正确答案为（4）。3热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？答：纯理想气体热力学标准态是指该气体处于标准压力 p(100kPa)下的状态。混合理想气体中任一组分的标准态是指该组分气体的分压为p时的状态。纯液态（或纯固态）物质的标准态是指压力为p下的纯液体（或纯固体）的状态。溶液的标准态选1 molL1。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。4简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？ 答：金属铝、镁在燃烧时,可以放出大量热（= 601.7 kJmol1, = 1675.69 kJmol1）产生千度以上的高温，而反应放出的热量能使硝酸盐分解产生O2，又加速镁、铝的燃烧反应，使照明弹更加绚丽夺目。在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠和硝酸钡等作氧化剂。5通过计算说明，氧乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？答： （5/2）O2 + C2H2 = 2CO2 + H2O(g)/（kJ mol1） 0 226.7 393.5 241.8 rH=f H(生成物)（反应物）rH=2(393.5) + (241.82) 226.7 0 = 1255.5 kJmol1 因反应放出大量热，可以熔化金属，所以可用于焊接或切割金属。6通过计算说明，为什么称硼的氢化物（硼烷），硅的氢化物（硅烷）是高能燃料 已知B2H6（g）的36.56 kJmol1，B2O3（s）的1132.55 kJmol1；SiH4（g）的34.31 kJmol1，SiO2（s）的910.7kJmol1 。 解： B2H6（g） + 3O2(g) = B2O3（s） + 3H2O（g）（kJmol1） 36.56 0 1132.55 241.82rH= 1132.55+3(241.82) 36.56 0 = 1894.57 kJmol1 SiH4（g） + 2O2(g) = SiO2（s） + 2H2O（g）（kJmol1） 34.31 0 910.7 241.82 rH= 910.7 + 2(241.82) 34.31 0 = 1427.25 kJmol1 上述两个反应都放出大量热，因此B2H6（g）和SiH4（g）可以作为高能燃料。7已知下列反应的化学反应热 C（石墨）+ O2（g）= CO2（g） rHm(1) = 393.5 kJmol1 H2（g）+ (1/2) O2（g）=H2O（l） rHm(2) = 285.8 kJmol1 C2H6（g）+(7/2)O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） rHm (3) = 1559.8 kJmol1 不用查表，计算由石墨和氢气化合生成1mol C2H6（g）反应的rHm。解：根据Hess定律 rHm (C2H6) = 2rHm(1) + 3rHm(2) rHm (3)所以rHm (C2H6) = 2(393.5) + 3(285.8) (1559.8) = 84.6 kJmol18在用硝石制硝酸时，下列反应同时发生 （1）KNO3（s）+ H2SO4（l）= KHSO4（s）+ HNO3（g） （2）2KNO3（s）+ H2SO4（l）= K2SO4（s）+ 2HNO3（g） 制得的硝酸中80%是由反应（1）产生的，20%是由反应（2）产生的。问在25制取1kgHNO3(g)时将放出多少热量？已知KNO3、H2SO4、KHSO4、HNO3（g）、K2SO4的标准生成焓依次为494.63、813.99、1160.6、135.6、1437.79（kJmol1）。 解： KNO3（s）+H2SO4（l）= KHSO4（s）+ HNO3（g）方程（1）/（kJmol1）469.63 813.99 1160.6 135.6rH=f H(生成物)（反应物）rH(1) = (1160.6 +135.6 ) (494.63 + 813.99 ) = 1344.36 kJmol12KNO3（s）+H2SO4（l）= K2SO4（s）+2HNO3（g）方程（2）/（kJmol1）469.63 813.99 1437.79 135.6rH(2)= 1437.79) + 2 (135.6) 2 (469.63) + 813.99= 1041.32 kJmol1HNO3的相对分子量为63， 1 kg HNO3的物质的量n =15.9 (mol)制取1 kg HNO3(g)时的反应热为9甘油三油酸脂是一种典型的脂肪，当它在人体内代谢时发生下列反应 C57H104O6（s）+ 80 O2（g）= 57CO2（g）+52H2O（l）该反应的= 3.3510 4 kJmol1 ，问如以当代男大学生平均每人每日耗能10125.3kJ，且以完全消耗这种脂肪来计算，每天需消耗多少脂肪？解：每天消耗脂肪物质的量该脂肪相对分子量为884； 每天消耗脂肪的质量为 0.30884=267.0 (g)10葡萄糖（C6H12O6）完全燃烧反应的方程式为 C6H12O6（s）+ 6O2（g）= 6CO2（g）+ 6H2O（l） 该反应的= 2820 kJmol1 ，当葡萄糖在人体内氧化时，上述反应热的约40%可用于肌肉活动的能量。试计算一匙葡萄糖（以3.8g计）在人体内氧化时，可获得的肌肉活动能量。 解：葡萄糖相对分子量为180；一匙葡萄糖(3.8g)的物质的量为 3.8 / 180 = 0.021(mol) 一匙葡萄糖被氧化放出的热量为 0.021 = 0.021 2820 = 59.2 kJ可获得的肌肉活动能量 59.240% = 23.7 kJ11辛烷是汽油的主要成分，根据附录的有关数据计算下列两个反应的热效应，并从计算结果比较可以得到什么结论（已知：（C8H18，l）=218.97 kJmol1）？（1）完全燃烧 C8H18（l）+ O2（g）CO2（g）+ H2O（l） （2）不完全燃烧 C8H18（l）+ O2（g）C（s）+ H2O（l）解：据附录查得下列物质C8H18(l), O2 (g) , CO2 (g),C(s), H2O(l)的标准生成焓变分别为218.97kJ.mol1, 0, 393.5 kJ.mol1, 0, 285.83 kJ.mol1rH=f H(生成物) f H(（反应物） C8H18（l）+（25/2）O2（g）= 8CO2 （g） + 9H2O（g）/（kJmol1）218.97 0 393.5 285.83rH(1)= 8 (393.5) + 9 (-285.83) 0 (218.97) = 5501.5 kJmol1 C8H18（l）+（9/2）O2（g）= 16C （s） + 9H2O(g)/（kJmol1） 218.97 0 0 285.83rH(2)= 0 + 9 ( 285.83 ) 0 (218.97) = -2353.5 kJ.mol1rH(1) rH(2)， 结论：完全燃烧放热量大。第二章 化学反应进行的方向和限度思考题与习题解答1下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。 （1） 因为=H，而H与变化途径无关,，H是状态函数，所以也是状态函数。答：错, H是状态函数，但是焓变（H）不是状态函数。=H只是数值关系。热量、功以及状态函数的变量“”都不是状态函数。 （2）单质的标准生成焓()和标准生成吉布斯函数变()都为零，因此其标准熵（)）也为零。答：错，因 H 和 G 的绝对值还无法得到，因此采用相对值，根据定义，最稳定单质的和都为零，而S有绝对值，除完美晶体在0K时的熵等于0外，其它条件下的熵（包括标准熵）皆不为零。但离子的熵也是相对值，是以氢离子为相对标准（H+的= 0）。 （3）对于纯固、液、气态物质而言，100kPa、298K是其标准态。答：对。虽然热力学标准态不指定温度，但是任何温度都有其对应的标准态。 （4）H、S、G都与温度有关，但H，S，G都与温度关系不大。 答：错，一般认为反应的H，S 与温度关系不大，但G =H TS，所以G与温度关系较大。 （5）等温等压条件下，用就可以判断任何一个化学反应的方向。答：错，等温等压条件下用（0 或 0，反应不能自发进行，但其平衡常数并不等于零。答： 0，只能说明在标准态下，过程不能自发进行。在非标准态下，而且|又不是很大时，不能用于判断反应方向。可逆反应平衡常数都不应为零。2选择题（将正确答案的标号填入空格内）(1)下列物理量属于状态函数的是。T p V W H H S G: 答：正确答案为 。 (2)生产水煤气的反应为 C（s）+ H2O（g）= CO（g）+ H2（g）该反应的= 131.3 kJmol1，则该反