无机化学万题库计算题.doc
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(四)化学热力学初步
1.已知25℃时:
F2(g)的SmΘ=187.6J·mol-1·K-1
F(g)的SmΘ=158.7J·mol-1·K-1
F2(g)→2F(g)的∆rGmΘ=123.9kJ·mol-1
由上述数据估算F-F的键焓。
***
2.1molHg(l)在沸点(630K)可逆地蒸发,其标准摩尔蒸发焓为54.56kJ·mol-1,求:
⑴汞蒸发过程中所吸收的热量Q;⑵对环境所作功W;
⑶ΔrUmΘ;⑷ΔrSmΘ;⑸ΔrGmΘ****
3.已知下列数据(298K)
H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔrHmΘ
(1)=-242kJ·mol-1①
H2(g)→2H(g)ΔrHmΘ
(2)=436kJ·mol-1②
O2(g)→2O(g)ΔrHmΘ
(2)=498kJ·mol-1③
通过计算确定反应H2O(g)→2H(g)+O(g)是吸热还是放热?
***
4.已知下列反应的焓变为:
H2(g)+I2(s)=HI(g)ΔrHmΘ=25.9kJ·mol-1
H2(g)=H(g)ΔrHmΘ=218kJ·mol-1
I2(s)=I(g)ΔrHmΘ=75.7kJ·mol-1
I2(s)=I2(g)ΔrHmΘ=62.3kJ·mol-1
计算反应H(g)+I(g)=HI(g)的焓变ΔrHmΘ。
***
5.已知下列数据(298K):
⑴H2(g)+O2(g)→H2O(g)ΔrHmΘ⑴=-242kJ·mol-1
⑵H2(g)→2H(g)ΔrHmΘ⑵=+436kJ·mol-1
⑶O2(g)→2O(g)ΔrHmΘ⑶=+500kJ·mol-1
试计算H2O(g)中O-H键的键能。
***
6.已知K与过量水作用,反应焓变为-196.9kJ·mol-1,ΔfHmΘ(KH,S)为-63.43
kJ·mol-1,求:
KH(s)+H2O(l)=KOH(aq)+H2(g)的焓变。
***
7.由下列热化学方程,计算298K时N2O(g)的标准摩尔生成焓。
⑴C(s)+N2O(g)→CO(g)+N2(g)ΔrHmΘ
(1)=-192.9kJ·mol-1
⑵C(s)+O2(g)→CO2(g)ΔrHmΘ
(2)=-393.5kJ·mol-1
⑶2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)ΔrHmΘ(3)=-566.0kJ·mol-1
***
8.甲苯、二氧化碳和水在298K下的标准摩尔生成焓分别为:
C6H5-CH3(l)ΔfHmΘ=-48.0kJ·mol-1
CO2(g)ΔfHmΘ=-393.5kJ·mol-1
H2O(l)ΔfHmΘ=-286.0kJ·mol-1
计算在298K和恒压下,10g液体甲苯完全燃烧所放出的热量。
***
9.已知H2和O2的离解焓分别为436kJ·mol-1和498kJ·mol-1,H2O(g)的标准摩尔生成焓为-242kJ·mol-1,求H2O(g)中O-H键的平均键焓。
***
10.Ag的熔点为960℃,熔化热为10.56kJ·mol-1,计算熔化54.0gAg的熵变。
(原子量:
Ag108)***
11.在相变温度291K下,Sn(白)Sn(灰)ΔrHmΘ=-2.1kJ·mol-1,
求:
⑴相变过程的熵变。
⑵若SmΘ(Sn,白)=51.5J·mol-1·K-1,求SmΘ(Sn,灰)。
***
12.已知25℃时:
F2(g)的SmΘ=187.6J·mol-1·K-1,
F(g)的SmΘ=158.7J·mol-1·K-1,
F2(g)→2F(g)∆rGmΘ=123.9kJ·mol-1,
试计算F2(g)→2F(g)的反应热ΔrHmΘ。
**
13.根据热力学近似计算,判断氯化铵的升华分解反应,在100℃时能否自发进行?
NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)***
在25℃,100kPa下NH4Cl(s)NH3(g)HCl(g)
ΔfHmΘ/kJ·mol-1-314.4-46.1-92.3
SmΘ/J·mol-1·K-194.56192.34186.82
14.已知在298K时:
C(石墨)CO2(g)CO(g)
ΔfHmΘ/kJ·mol-10-393.5-110.5
SmΘ/J·mol-1·K-15.69213.6197.9
判断在900℃时,C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)反应能否自发进行?
**
15.根据热力学近似计算,说明下列反应:
ZnO(s)+C(s)=Zn(s)+CO(g)
约在什么温度时才能自发进行?
***
25℃,100kPa时:
ZnO(s)CO(g)Zn(s)C(s)
ΔfHmΘ/kJ·mol-1-348.3-110.500
SmΘ/J·mol-1·K-143.6197.641.65.7
16.工业上由下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
ΔrHmΘ=-90.67kJ·mol-1,ΔrSmΘ=-221.4J·mol-1·K-1,为了加速反应必须升
高温度,但温度又不宜过高。
通过计算说明此温度最高不得超过多少?
***
17.已知CaCO3(s)的分解反应:
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
298K,101.3kPa时ΔfGmΘ/kJ·mol-1-1128.84-604.04-394.36
若空气中CO2的含量为0.030%(体积分数),计算298K时CaCO3(s)在空气中分解
反应的ΔGm,在此条件下该反应能否自发进行?
****
18.通过计算解释:
氯化铵溶解于水是吸热过程,但它却易溶于水。
***
已知:
ΔfHmΘ/kJ·mol-1SmΘ/J·mol-1·K-1
NH4Cl(s)-315.594.6
NH4+(aq)-132.4113.4
Cl-(aq)-167.156.5
19.已知晶体碘和碘蒸气的SmΘ分别为116.7和261.0J·mol-1·K-1,碘蒸气的ΔfHmΘ为
62.4kJ·mol-1。
试计算晶体碘的升华温度。
***
20.实验表明,NF3在室温下稳定而NCl3却遇震爆炸,试用键焓数据推算出两化合物的
ΔfHmΘ,以此说明两化合物稳定性的差别。
(已知:
N≡N,N-F,N-Cl,F-F,
Cl-Cl的键焓分别为942,272,201,155,243kJ·mol-1)****
21.已知:
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