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中南高数试题库
第2章 热化学
一、单选题
1、在下列反应中,Qp=Qv的反应为()
(A)CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)(B)N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)
(C)C(s)+O2(g)→CO2(g)(D)2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)
2、下列各反应的
(298)值中,恰为化合物标准摩尔生成焓的是()
(A)2H(g)+
O2(g)→H2O(l)(B)2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)
(C)N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)(D)
N2(g)+
H2(g)→NH3(g)
3、由下列数据确定CH4(g)的
为()
C(石墨)+O2(g)=CO2(g)
=-393.5kJ·mol-1
H2(g)+
O2(g)=H2O(l)
=-285.8kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
=-890.3kJ·mol-1
(A)211kJ·mol-1;(B)-74.8kJ·mol-1;
(C)890.3kJ·mol-1;(D)缺条件,无法算。
4、已知:
(1)C(s)+
O2(g)→CO(g),
(1)=-110.5kJ·mol-1
(2)C(s)+O2(g)→CO2(g),
(2)=-393.5kJ·mol-1
则在标准状态下25℃时,1000L的CO的发热量是()
(A)504kJ·mol-1(B)383kJ·mol-1
(C)22500kJ·mol-1(D)1.16×104kJ·mol-1
5、某系统由A态沿途径Ⅰ到B态放热100J,同时得到50J的功;当系统由A态沿途径Ⅱ到B态做功80J时,Q为()
(A)70J(B)30J(C)-30J(D)-70J
6、环境对系统作10kJ的功,而系统失去5kJ的热量给环境,则系统的内能变化为()
(A)-15kJ(B)5kJ(C)-5kJ(D)15kJ
7、表示CO2生成热的反应是()
(A)CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔrHmθ=-238.0kJ.mol-1
(B)C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔrHmθ=-395.4kJ.mol-1
(C)2C(金刚石)+2O2(g)=2CO2(g)ΔrHmθ=-787.0kJ.mol-1
(D)C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔrHmθ=-393.5kJ.mol-1
二、填空题
1、25℃下在恒容量热计中测得:
1mol液态C6H6完全燃烧生成液态H2O和气态CO2时,放热3263.9kJ,则△U为,若在恒压条件下,1mol液态C6H6完全燃烧时的热效应
为。
2、已知H2O(l)的标准生成焓
=-286kJ·mol-1,则反应H2O(l)→H2(g)+
O2(g),在标准状态下的反应热效应=,氢气的标准摩尔燃烧焓=。
3、已知乙醇的标准摩尔燃烧焓
(C2H5OH,298)=-1366.95kJ·mol-1,则乙醇的标准摩尔生成焓
(298)=。
三、判断题:
(以下说法的正确与错误,尽量用一句话给出你作出判断的根据。
)
1、碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)的反应焓。
2、单质的生成焓等于零,所以它的标准熵也等于零。
四、简答题:
(简述以下概念的物理意义)
1、封闭系统和孤立系统。
2、功、热和能。
3、热力学能和焓。
4、生成焓、燃烧焓和反应焓。
五、计算题
1、CO(g)+
O2→CO2(g)由
数据计算反应的
,P△V和△U值。
2、利用298.15K时有关物质的标准生成热的数据,计算下列反应在298.15K及标准态下的恒压热效应。
(1)Fe3O4(s)+CO=3FeO(s)+CO2(g)
(2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O
(1)
3、利用298.15K时的标准燃烧热的数据,计算下列反应在298.15K时的△rHΘm。
(1)CH3COOH
(1)+CH3CH2OH
(1)→CH3COOCH2CH3
(1)+H2O
(1)
(2)C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g)
4、当仓鼠从冬眠状态苏醒过来时,它的体温可升高10K。
假定仓鼠体温升高所需的热全部来自其体内脂肪酸(Mr=284)的氧化作用,仓鼠组织的热容(1g仓鼠组织的温度升高1K时所吸收的热)是3.30J·K-1·g-1。
已知脂肪酸的燃烧热△cHΘm=﹣11381kJ·mol-1,试计算一只体重为100g的仓鼠从冬眠状态苏醒过来所需氧化的脂肪酸的质量。
5、人体所需能量大多来源于食物在体内的氧化反应,例如葡萄糖在细胞中与氧发生氧化反应生成CO2和H2O
(1),并释放出能量。
通常用燃烧热去估算人们对食物的需求量,已知葡萄糖的生成热为-1260kJ·mol-1,试计算葡萄糖的燃烧热。
6、甘油三油酸酯是一种典型的脂肪,它在人体内代谢时发生下列反应:
C57H104O6(s)+80O2(g)→57CO2(g)+52H2O
(1)△cHm=-3.35×104kJ·mol-1
如果上述反应热效应的40%可用做肌肉活动的能量,试计算1kg这种脂肪在人体内代谢时将获得的肌肉活动的能量。
无机化学习题库参考答案:
第3章热化学
一、单选题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
D
B
D
B
B
D
二、填空题
1、-3263.9、-3267.6
2、286、-286;
3、-277.56
三、判断题:
(以下说法的正确与错误,尽量用一句话给出你作出判断的根据。
)
1、错误。
生成焓是在热力学标态下由指定单质生成1摩尔物质的反应焓,所以碳酸钙的生成焓等于反应Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(S)的反应焓。
2、错误。
标准熵是1摩尔物质处于标态时所具有的熵值,热力学第三定律指出,只有在温度T=0K时,物质的熵值才等于零,所以,标准熵一定是正值。
四、简答题:
(简述以下概念的物理意义)
1、封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统;孤立系统既是无物质交换又无能量交换的热力学系统。
2、热是系统与环境之间的温度差异引起的能量传递方式,除热而外的所有其它能量传递形式都叫做功,功和热是过程量;能是物质所具有的能量和物质能做某事的能力,是状态量。
3、热力学能,即内能,是系统内各种形式能量的总和;焓,符号为H,定义式为H=U+pV。
4、在热力学标态下由指定单质生成1摩尔物质的反应焓变称为该物质的标准摩尔生成焓,简称生成焓;1摩尔燃料与氧气发生完全燃烧放出的热称为燃烧焓;反应焓是发生1摩尔反应的焓变。
五、计算题
1、
=-282.99kJ·mol-1、P△V=1.239kJ·mol-1△U=-281.8kJ·mol-1
2、
(1)19.01kJ·mol-1;
(2)-1169.54kJ·mol-1
3、
(1)12.9kJ·mol-1;
(2)-136.03kJ·mol-1
4、Q=30K×3.30J·K-1·g-1×100g=9.9kJ
5、-2816kJ·mol-1
6、能量为:
第4章 化学平衡 熵和Gibbs函数
一、单选题
1、反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的DG=a,则NH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g)的DG为:
( )
A. a2 B. 1/a C. 1/a2 D. -a/2
2、在某温度下,反应1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)的平衡常数K=a,上述反应若写成2NH3(g)=N2(g)+3H2(g),则在相同温度下反应的平衡常数为:
( )
A. a/2 B. 2a C. a2 D. 1/a2
3、已知反应2A(g)+B(s)=2C(g)DrHΘ>0,要提高A的转化率,可采用( )
A.增加总压 B.加入催化剂 C.增大A的浓度 D.升高温度
4、已知下列反应的平衡常数:
H2(g)+S(s)=H2S(g) K1
S(s)+O2(g)=SO2(g) K2
则反应H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常数为:
( )
A.K1+K2 B.K1-K2 C.K1K2 D.K1/K2
5、若可逆反应,当温度由T1升高至T2时,标准平衡常数K2Θ>K1Θ,此反应的等压热效应△rHm的数值将( )
A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法判断
6、下列各组参数,属于状态函数的是:
A. Qp,G,V B. Qv,V,G C. V,S,W D. G,U,H
7、298K时,某反应的KpΘ=3.0×105,则该反应的DrGΘ=____KJ/mol(lg3=0.477)。
A. 31.2 B. -31.2 C. -71.8 D. 71.8
8、298K时,SΘN2=191.50J•K–1•mol–1,SΘH2=130.57J•K–1•mol–1,SΘNH3=192.34J•K–1•mol–1,反应为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),则DrSΘ=________J•K–1•mol–1:
A. -135.73 B. 135.73 C. -198.53 D. 198.53
9、298K时,DrHΘMgCO3=100.8KJ•mol–1,DrSΘMgCO3=174.8J•K–1•mol–1,反应为MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g),则598K时的DrGΘ=________KJ•mol–1:
A. -3.73 B. 105.3 C. -1.04×105 D. 3.73
10、下列方法能使平衡2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)向左移动的是:
A. 增大压力 B. 增大PNO C. 减小PNO D. 减小压力
11、下列物理量中,属于状态函数的是( )
A. G B.Q C.ΔH D.ΔG
12、下列反应中△rSm值最大的是( )
A. PCl5(g)→ PCl3(g)+Cl2(g) B. 2SO2(g)+O2(g) → 2SO3(g)
C.3H2(g)+N2(g) → 2NH3(g) D. C2H6(g)+3.5O2(g) →2CO2(g)+3H2O(l)
13、反应CaCO3(s)→ CaO(s)+CO2(g)在高温下正反应能自发进行,而在298K时是不自发的,则逆反应的ΔrHmΘ和ΔrSmΘ是( )
A. ΔrHmΘ>0和ΔrSmΘ>0 B.ΔrHmΘ<0和ΔrSmΘ>0
C. ΔrHmΘ>0和ΔrSmΘ<0 D.ΔrHmΘ<0和ΔrSmΘ<0
14、下列热力学函数的数值等于零的是( )
A.SΘm(O2,g,298K) B.△fGΘm(I2,g,298K)
C.△fGΘm(白磷P4,s,298K) D.△fHΘm(金刚石,s,298K)
15、如果某反应的KΘ≥1,则它的 ( )
A.△rGΘm≥0, B.△rGΘm≤0, C.△rGm≥0, D.△rGm≤0
二、判断题(判断下列各项叙述是否正确,对,打“√”;错,打“×”。
)
1、某一可逆反应,当J>KΘ时,反应自发地向逆方向进行。
( )
2、化学反应的△rG越小,反应进行的趋势就越大,反应速率就越快。
( )
3、对于可逆反应,平衡常数越大,反应速率越快。
( )
4、等温等压不做非体积功条件下,凡是△rGm>0的化学反应都不能自发进行。
( )
5、Fe(s)和Cl2(l)的△fHΘm都为零。
( )
6、一个化学反应的△rGΘm的值越负,其自发进行的倾向越大。
( )
7、体系与环境无热量交换的变化为绝热过程。
( )
8、将固体NH4NO3溶于水中,溶液变冷,则该过程的ΔG,ΔH,ΔS的符号依次为-、+、+。
( )
9、乙醇溶于水的过程中ΔG=0。
( )
10、CO2(g)的生成焓等于石墨的燃烧热。
( )
11、室温下,稳定状态的单质的标准摩尔熵为零。
( )
12、如果一个反应的ΔrHmΘ<0, ΔrSmΘ>0,则此反应在任何温度下都是非自发的。
( )
13、平衡常数的数值是反应进行程度的标志,故,对可逆反应而言,不管是正反应还是逆反应其平衡常数均相同。
( )
14、某一反应平衡后,再加入些反应物,在相同的温度下再次达到平衡,则两次测得的平衡常数相同。
( )
15、在某温度下,密闭容器中反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)达到平衡,当保持温度和体积不变充入惰性气体时,总压将增加,平衡向气体分子数减少即生成NO2的方向移动。
( )
三、填空题
1、冬天公路上撒盐可使冰融化,此时的△G值符号为( ),△S值的符号为( )。
2、用吉布斯自由能的变量△rG来判断反应的方向,必须在( )条件下;当△rG<0时,反应将( )进行。
3、ΔrHΘm>0的可逆反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 在一定条件下达到平衡后:
(1)加入H2O(g),则H2(g)的物质的量将( );
(2)升高温度,H2(g)的物质的量将( );增大总压,H2(g)的物质的量将( );加入催化剂H2(g)的物质的量将( )
4、标准状态时,H2O(l,100℃)→H2O(g,100℃)过程中,DHΘ( )零,
DSΘ( )零,DGΘ( )零。
(填>、=、<=)
5、反应2MnO4-(aq)+5H2O2(aq)+6H+(aq) = 2Mn2+(aq)+5O2(g)+8H2O
(1)的标准平衡常数KΘ的表达式为( )。
6、在一定温度下,二硫化碳能被氧氧化,其反应方程式与标准平衡常数如下:
(1)CS2(g)+3O2 = CO2(g)+2SO2(g)
(2)
CS2(g)+O2(g) =
CO2(g)+
SO2(g)
试确立KΘ1,KΘ2之间的数量关系。
7、不查表,排出下列各组物质的熵值由大到小的顺序:
(1)O2
(1)、O3(g)、O2(g)的顺序为( )
(2)NaCI(s)、Na2O(s)、Na2CO3(s)、NaNO3(s)、Na(s)的顺序为( )
(3)H2(g)、F2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、I2(g)的顺序为( )
8、在一定温度下,可逆反应C(s)+CO2(g)==2CO(g)的KΘ=2.0;当CO2(g)与CO(g)的分压皆为100kPa时,则该反应在同样温度时自发进行的方向为( )。
9、可逆反应Cl2(g)+3F2(g)
2ClF3(g)的△rHΘm(298K)=-326.4kJ·mol-1,为提高F2(g)的转化率,应采用( )压( )温的反应条件。
当定温定容,系统组成一定时,加入He(g),α(F2)将( )。
10、已知K
(Ag2S)=6.3´10-50,KΘf(Ag(CN)2-)=2.5´1020,则反应2[Ag(CN)2]-(aq)+S2-(aq)
Ag2S(s)+4CN-(aq)的标准平衡常数KΘ=( )。
四、计算题
1、已知298.15K时,DfHΘm
=-46.11KJ•mol–1;SΘm
=191.50J·K-1·mol-1,SΘm
=130.57J·K-1·mol-1,SΘm
=192.34J·K-1·mol-1。
试判断反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在298.15K、标准态下正向能否自发?
并估算最高反应温度。
2、已知△fHΘm[C6H6(l),298K]=49.10kJ·mol-1,△fHΘm[C2H2(g),298K]=226.73kJ·mol-1;
SΘm[C6H6(l),298K]=173.40J·mol-1K-1,SΘm[C2H2(g),298K]=200.94J·mol-1K-1。
试判断:
反应 C6H6(l)=3C2H2(g) 在298.15K,标准态下正向能否自发?
并估算最低反应温度。
3、已知298.15K时,一些物质的热力学数据如下表。
试判断标准状态下反应
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
在298.15K时能否自发并估算自发进行的最低温度。
物质 DfHΘ/ KJ•mol–1 SΘm/J·K-1·mol-1
C(s) 0 5.7
CO(g) -110.5 197.7
H2(g) 0 130.7
H2O(g) -241.8 188.8
4、已知2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g),在298.15K下的DfHΘm及SΘm的数据已知,求DrHΘ298、、、DrSΘ298、、DrGΘ298及反应能自发进行的最低温度。
物 质 DfHΘ/kJ·mol-1 SΘm/J·K-1·mol-1
HgO(s) -90.8 70.3
Hg(l) 0.0 75.9
O2(g) — 205.2
5、对生命起源问题,有人提出最初植物或动物的复杂分子是由简单分子自动形成的。
例如尿素(NH2CONH2)的生成可用反应方程式表示如下:
CO2(g)+2NH3(g)—→(NH2)2CO(s)+H2O
(1)
(1)已知298K时的△rHΘm=﹣133kJ·mol-1,△rSΘm=﹣424J·mol-1K-1 ,并说明此反应在298K和标准态下能否自发进行;
(2)在标准态下最高温度为何值时,反应就不再自发进行了?
6、已知下列反应 2SbCl5(g)=2SbCl3(g)+Cl2(g)
在298K时的△rHΘm=80.7,KΘ=1.58×10-6,试求800K时此反应的KΘ。
假设温度对此反应的△rHΘm的影响可以忽略。
7、光气(又称碳酰氯)的合成反应为:
CO(g)+Cl2(g)DCOCl2(g),100℃下该反应的KΘ=1.50×108。
若反应开始时,在1.00L容器中,n0(CO)=0.0350mol,n0(Cl2)=0.027.0mol.no(COCl2)=0mol,并计算100℃平衡时各物种的分压和CO的平衡转化率。
8、蔗糖的水解反应为:
C12H22O11+H2O DC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
若在反应过程中水的浓度不变,试计算
(1)若蔗糖的起始浓度为amol·L-1,反应达到平衡时,蔗糖水解了一半,KΘ应为多少?
(2)若蔗糖的起始浓度为2amol·L-1,则在同一温度下达到平衡时,葡萄糖和果糖的浓度各为多少?
无机化学习题库参考答案:
第四章 化学平衡 熵和Gibbs函数
一、单选题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
D
D
D
D
A
D
B
C
A
D
A
A
A
C
B
二、判断题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
√
×
×
√
×
×
√
√
×
√
×
√
×
√
√
三、填空题
1、 负或(-),正或(+)。
2、 定压定温、不做非体积功;正向自发。
3、 (增加);(增加);(减少);(不变)。
4、 (大于或>);(大于或>);(等于或=).
5、 KΘ=
6、 KΘ1=(KΘ2)3
7
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