第三章化学反应系统热力学习题及答案§标准热化学数据(P126)T)皆为零?为什么?试举例说明?(1.所有单质的OG?mfT)皆为零,因为由稳定单质生成稳定单质答:所有处于标准态的稳定单质的(OG?mf的状态未发生改变。如:单质碳有石墨和金刚石两种,,石墨)=0,而,金OOG?G?mmff-1(课本522页)=kJ·mol),从石墨到金刚石状态要发生改变,即要发生相变,刚石所以,金刚石)不等于零。OG?mf2.化合物的标准生成热(焓)定义成:“由稳定单质在和100KPa下反应生成1mol化合物的反应热”是否准确?为什么?答:标准生成热(焓)的定义应为:单独处于各自标准态下,温度为T的稳定单质生成单独处于标准态下、温度为T的1mol化合物B过程的焓变。此定义中(1)强调压力为一个标准大气压,而不强调温度;(2)变化前后都单独处于标准态。Q与化学反应一定温度、压力下,发生单位化学反应过程中系统与环境交换的热3.p摩尔焓变是否相同?为什么?H?mrQ。但=是过程量,与具体的过程有等压不作其他功时(W'=0),数值上Q答:H?ppnr关;而是状态函数,与过程无关,对一定的化学反应有固定的数值。如将一个化H?mrQ为零,但有确定的数值。学反应至于一个绝热系统中,H?pmr§化学反应热力学函数改变值的计算(P131)TTT各自的含义是什么?),相态、()、()1.(B,G?OOG?G?mrmfmrθTΔG;,发生单位反应的T:答:温度为,压力为(P)OG?mrTΔG;P,发生单位反应的):温度为T,压力为(G?mrθT,由各自处于标准状态下的稳定单质,生,压力为,P):温度为T(B,相态OG?mfΔG。1mol化合物反应的成处于标准态-1-1。计算水及O(g)的标准摩尔生成焓分别为kJmolkJmol2.25℃时,HO(l)及H22℃时的气化焓。在25g-1θθ?kJ·mol(HHH=ΔHO,l)==(HO,g)-Δ解:2mm2ffmlO.用热化学数据计算下列单位反应的热效应。3H?mr(s)+CO(g)(1)2CaO(s)+5C(s,石墨)→2CaC22CHO(g)H(g)+HO(l)→CH(2)C3222O(l)O(g)→HCHO(g)+H(3)CHOH(l)+12322解:(1)2CaO(s)+5C(s,石墨)→2CaC(s)+CO(g)22θ-1):(kJ·mol0ΔHmfθθθθθ(C(s))Δ(g))-2ΔHHH=2ΔHΔ(CaC(s))+H(CaO(s))-5(COΔmmmff2mmf2fr-10=kJ·mol2×-=[2×+]-(2)CH(g)+HO(l)→CHCHO(g)3222θ-1):H-13000-1193(kJ·molΔmcθθθθ(CHCHO(g))ΔH(g))+ΔH(HO(l))-ΔH=ΔHH(C32cccmmrmm22-1107kJ·mol=-1300-(-1193)=-θ数值本书未给出,是从其它物理化学书中查到的。HCHO(g)和CH的Δ注:CH(g)m32c2(3)CHOH(l)+O(g)→HCHO(g)+HO(l)12322θ:0ΔHmfθθθθθ(1/2)ΔOH(l))-(CHHO(l))-(HH(HCHO(g))+ΔH=ΔHΔΔ(OH(g))2mf3mf2mfmfmr-1=+-=kJmol。假定反应相态数据,计算下列反应的4,.利用附录表中及K)(B,OOOH?U?H?mrmfmr中各气体物质可视为理想气体。(g)O(l)+SOS(g)+3/2O(g)→H(1)H2222OH(l)(2)CO(g)+2H(g)→CH32O(s)+2Al(s)→AlO(α)+2Fe(s)(3)Fe3223=+Σν(g)RT。【因为H=U+PV解:,ΔH=ΔU+Δ(PV)=ΔU+Δ(nRT)=OOH?U?gBmrmrΔU+RTΔn,对一定温度压力下的化学反应则有:=+Σν(g)RT】OOH?U?Bgmrmr(1)HS(g)+3/2O(g)→HO(l)+SO(g)2222θθθθ(O(g))(HS(g))-(g))+ΔH3/2Δ(HO(l))-ΔHH=ΔH(SOOH?2f2mfmmf2m2fmr-1=+--0=kJ·mol=+Σν(g)RTOO?HU?Bmrmr-l-3kJ·mol(g)RT=+(3/2)×××10==-ΣνOOH?U?Bmrmr-1,=-Σν(g)→CHOH(l),=-=kJ·mol(g)RT=-(-3)(2)CO(g)+2HOOOH??HU?B32mrrmmr-3-lkJ·mol=×××10-l,kJ·molO(α)+2Fe(s),=-=O(3)Fe(s)+2Al(s)→AlOH?3223mr-l=-Σν(g)RT==kJ·molOOOH??HU?Bmrmrmr5.计算在无限稀的溶液中发生下述单位反应的热效应。已知标准摩尔生成焓数据(单-1+++---2-,。,;NO,;SO,;Cl;,NaO(l),位是kJmol):H;AgCl(s),;K,;Ag,;OH423(1)NaCl(∞,aq)+KNO(∞,aq)→3(2)NaOH(∞,aq)+HCl(∞,aq)→(3)1/2AgSO(∞,aq)+NaCl(∞,aq)→42+-+-+-+-,没有化学反应,所以=0+Cl+K+NO+NO→Na+Cl+K实质上是:解:(1)NOH?33mr-+(∞,aq)→HOH(2)实质上是:(∞,aq)+H,O(l)2.θθ+θ-(∞,aq))(OH-ΔO(l))-ΔHH=ΔH(H(∞,aq))(HOH?mfmmf2fmr-1==kJ·mol+-(∞,aq)→AgCl(s),(∞,aq)+Cl实质上是:Ag(3)-1=--=kJ·molOH?mr?–1=kJ·molO(g)(1)CO(g)+H—→CO(g)+H(g)Δ6.H222mr?–1H·molCO(g)+4...