已知: HCl (g) O2 (g) H2O (g) Cl2 (g)
Θ-
Δ f Hm/ kJ · mol1 -92.30 0 -241.84 0
Θ--
Sm/ J · mol1 · K1 186.77 205.06 188.74 222.97
***
ΘΘ
45.若将反应 N2 (g) + 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) 的Δ rHm 和Δ rSm 视为不随温度而变化,且反应是在标
准状态下进行,试由下列热力学数据计算反应自发进行的温度条件。 已知: N2 H2 NH3
Θ -
Δ f Hm/ kJ · mol1 0 0 -46.19
Θ--
Sm/ J · mol1 · K1 191.5 130.6 192.5 ***
46.当甲烷在煤气灯上燃烧时,它与空气中的氧化合生成二氧化碳与水蒸气。假设煤气灯经过调节,使空气
量五倍于甲烷燃烧时所需要的空气量。计算在这些条件下煤气灯所能达到的最高温度(℃)。计算中可作下列假定:
① 空气与甲烷在20℃时进入煤气灯;
② 空气由 N2 和 O2 组成,摩尔比为 41? ;
③ 在甲烷燃烧过程中放出的热量完全用于提高燃烧产物和过量空气的温度;
--
④ 已知气体的比热 / J·g1·℃1 分别是:CO2 0.845 、H2O 1.866 、O2 0.874 、N2
Θ-
1.042 ;生成热:Δ f Hm / kJ · mol1 分别是:CO2 -393.5 、H2O -241.8 、CH4 -74.8 ;分子量分别是:CO2 44.0 、H2O 18.0 、O2 32.0 、N2 28.0
****
47.在标准状况下,有100升水煤气,该水煤气是H2 、CO 、CO2 和N2的混合气体。现通入60升氧气燃
烧。燃烧后,同样在标准状况下,测得的体积是65升,将它和NaOH 水溶液一起振荡后,体积变为20
-
升。上述100升水煤气燃烧的放热量是1143.5 kJ 。已知:H2 的燃烧热为285.77 kJ · mol1 ,CO的燃
-
烧热为282.84 kJ · mol1 。求该水煤气中各组分气体的分体积。***
Θ-
48.已知:① 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O (l) Δ rHm=-1170 kJ · mol1
Θ-
② 4 NH3 (g) + 3 O2 (g) → 2 N2 (g) + 6 H2O (l) Δ rHm=-1530 kJ · mol1
Θ
试计算NO的生成焓Δ f Hm。**
49.在298.15 K时于弹式量热计中使1.0000 g 正辛烷(C8H18 ,l ,分子量 114)完全燃烧,测得此反应
热效应为-47.79 kJ(对1.0000 g 正辛烷C8H18 液体而言)。写出正辛烷完全燃烧的反应方程式,计算1 mol正辛烷完全燃烧的QV 和 Q P 。**
-
50.已知乙醇(C2H5OH)在351 K 和101.325 kPa 时的蒸发热为39.2 kJ · mol1 ,试计算1
Θ
mol 的C2H5OH (l) 在该蒸发过程中的体积功 W 和ΔrUm 。**
Θ-
51.在25℃、101.3 kPa 下,CaSO4 (s) = CaO (s) + SO3 (g) ,已知该反应的Δ rHm= 402 kJ · mol1 ,Δ
Θ--rSm = 189.6 J · mol1 · K1 ,通过计算回答: ⑴ 在25℃ 时,上述反应能否自发进行?
⑵ 对于上述反应,是升温有利还是降温有利?
⑶ 计算使上述反应自发进行所需的温度条件。***
Θ-Θ--
52.已知298 K 时: Δ f Hm/ kJ · mol1 Sm/ J · mol1 · K1 NH3 (aq) -80.29 111.3 H2O ( l ) -285.83 69.91 NH(aq) -132.51 113.4
-
OH(aq) -229.99 -10.75
-
计算下列反应: NH3 (aq) + H2O ( l ) = NH4+ (aq) + OH(aq)
在298 K 和373 K 时的解离常数 K。***
53.在500 K ,101.325 kPa 下,使等摩尔的CO2 与H2 发生如下反应,根据热力学原理计算反应在此温度下
的最大转化率 。
CO2 (g) + H2 (g) = CO (g) + H2O (g)
已知298 K 时下列物质的热力学数据:
Θ-Θ--
Δ f Hm/ kJ · mol1 Sm/ J · mol1 · K1 CO2 (g) -393.5 218.6 H2 (g) 0 130.6
CO (g) -110.5 197.9
H2O (g) -241.8 188.7 ****
54.氧化银受热分解: 2 Ag2O (s) = 4 Ag (s) + O2 (g) ,
Θ-Θ-
已知 Ag2O (s) 的Δ f Hm = -30.6 kJ · mol1 ,Δ f Gm= -11.2 kJ · mol1 ,求: ⑴ 在298 K 时 Ag2O-Ag 体系的氧气分压 ;
⑵ Ag2O 的热分解温度(设在分解温度下氧气分压为 101.325 kPa )***
55.在673 K 时,合成氨反应 N2 (g) + 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) , N2与H2以13? 的
体积比于密闭容器中反应,达到平衡时,氨的体积百分数为40%。
Θ
⑴ 求该反应的ΔrGm 。
Θ
⑵ 该温度下的K 。
⑶ 平衡时体系的总压力是多少? *** 已知: N2 (g) H2 (g) NH3 (g)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 0 0 -46.11
Θ--Sm (298 K) / J · mol1 · K1 191.50 130.574 192.34 56.已知反应 Cu2O (s) = 2 Cu (s) +
O2 (g)
⑴ 计算该反应的最低分解温度 ;
⑵ 计算 1000 K 时,该反应体系中氧气的平衡分压 。 ***
有关热力学数据: O2 (g) Cu (s) Cu2O (s)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 0 0 -168.6
Θ--Sm(298 K) / J · mol1 · K1 205.03 33.15 93.14
57.298 K,101.325 kPa 下,下列反应 MgO (S) + SO3 (g) = MgSO4 (s)
Θ-Θ--
的Δ rHm = -287.6 kJ · mol1 ,Δ rSm = -191.9 J · mol1 · K1 ,问: ⑴ 在该条件下上述反应能否自发进行?
⑵ 对该反应来说,是升温有利还是降温有利?
⑶ 计算使上述反应逆向进行所需的温度条件。***
58.反应:
Θ
-
-
I2 (g) + H2 (g) = HI (g)
已知: Sm/ J · mol1 · K1 260.6 130.6 206.5
Θ -
Δ f Gm/ kJ · mol1 19.4 0 2.1
Θ
求:⑴ 298 K 时的 K 。
Θ
⑵ Δ rHm
⑶ 标准状态下,300℃时此反应能否自发进行? ***
59.已知反应 CaCO3 (s) = CaO (s) + CO2 (g) 在845℃高温下刚好反应能自发进行,求反应在298 K 时
Θ
的Δ rSm及298 K时CO2 的平衡分压 p (CO2) 。
热力学数据: CaCO3 (s) CaO (s) CO2 (g)
Θ-
Δ f Hm / kJ · mol1 -1206.9 -635.1 -393.5
ΘΘ
假定Δ rHm、Δ rSm不随温度而变化。***
Θ-
60.已知:① C (s) + O2 (g) = CO2 (g) Δ rHm1(298 K) = -393.509 kJ · mol1 ,
Θ-
② Si (s) + CO2 (g) = SiC (s) + O2 (g) Δ rHm2(298 K) = 328.2 kJ · mol1 ,
Θ
计算Δ f Hm (SiC ,s,298 K) 。**
61.已知: C2H2 (g) O2 (g) CO2 (g) H2O (l)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 226.73 0 -393.5 -285.8 计算C2H2 的燃烧焓 。**
62.汽车尾气的两种主要成分 CO 和 NO 能否在常温和标准压力下自发反应生成 CO2 和
N2 ? 试根据下列热力学数据计算后作出判断。** CO + NO = CO2 +
Θ
-
N2
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -110.5 90.25 -393.5 0
Sm (298 K) / J · mol1 · K1 197.7 210.8 213.7 191.6
63.制备半导体材料时发生如下反应,其相应的热力学数据如下:
SiO2 (s) + 2 C (s) = Si (s) + 2 CO (g)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -903.5 0 0 -110.5
Θ-
Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 -850.7 0 0 -137.2 试通过计算回答:⑴ 标准状态下,298 K 时,反应能否自发进行?
⑵ 标准状态下,反应自发进行的温度条件如何?***
64.已知下列反应与其相应的热力学数据:
2 NO (g) + O2 (g) = 2 NO2 (g)
Θ-1
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol 90.25 0 35.98
Θ-1-
Sm (298 K) / J · mol · K1 210.8 205.1 240.06
ΘΘΘ
若 p (O2) = p ,p (NO) = 0.01 p ,p (NO2) = 0.001 p ,通过计算说明373 K 下该反应能否自发
进行?***
65.已知下列反应与其相应的热力学数据:
PCl5 (g) = PCl3 (g) + Cl2 (g)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -374.9 -287.0 0
Θ--
Sm (298 K) / J · mol1 · K1 364.6 311.78 222.9 通过计算说明:① 反应在298 K、标准状态下能否自发进行? ② 标准状态下,反应自发进行的温度条件如何?
Θ
③ 标准状态下,600 K 时反应的 K=?***
66.已知下列反应与其相应的热力学数据:
CuS (s) + H2 (g) = Cu (s) + H2S (g)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -53.1 0 0 -20.63
Θ-
Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 -53.6 0 0 -33.56 通过计算说明,在标准状态下: ⑴ 298 K 时反应热为多少?
Θ
⑵ 298 K 时反应的 K为多少?
Θ
⑶ 反应的Δ rSm (298 K) 是多少?**
67.已知下列反应与其相应的热力学数据:
Ca (OH)2 + CO2 (g) = CaCO3 (s) + H2O (l)
Θ-
Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 -898.5 -394.4 -1128.8 -237.1
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -560.7 -393.5 -1206.9 -285.8 试通过计算说明:
Θ
① 标准状态下,298 K 时反应的 K为多少?
Θ
② 温度升至500 K 时,K变为多少?**
68.已知标准状态和298 K 时:
① CO (g) +
Θ
Θ--
O2 (g) = CO2 (g)
-1
Δ rHm1(298 K) = -283 kJ · mol
② CaO (s) + CO (g) +
Θ
,Δ rSm1(298 K) = -87.2 J · mol1 · K1 ;
Θ
-
-
O2 (g) = CaCO3 (s)
-
Θ
-
-
Δ rHm2(298 K) = -460.5 kJ · mol1 ,Δ rSm2(298 K) = -247 J · mol1 · K1 ;
通过计算说明反应:CaO (s) + CO2 (g) = CaCO3 (s) 在标准状态时能自发进行的温度是多少?***
69.工业上用一氧化碳和氢气合成甲醇: CO (g) + 2 H2 (g) = CH3OH (l)
试根据下列反应的标准摩尔焓变,计算合成甲醇反应的标准摩尔焓变。*** CH3OH (l) + C (石墨) +
O2 (g) = C (石墨) + 2 H2O (l) Δ rHm (298 K) =-333.00 kJ · mol1 O2 (g) = CO (g) Δ rHm (298 K) =-110.50 kJ · mol1
Θ
-
Θ
-
H2 (g) + O2 (g) = H2O (l) Δ rHm (298 K) =-285.85 kJ · mol1
Θ-
70.典型的一种脂肪是甘油三油酸脂(式量 884),它在人体内可发生如下代谢反应:
C57H104O6 (s) + 80 O2 (g) = 57 CO2 (g) + 52 H2O (l)
Θ-
Δ rHm (298 K) =-3.35×104 kJ · mol1
计算:① 1 g 这种脂肪代谢时可放出多少热量?
Θ
② Δ f Hm ( C57H104O6 ,s, 298 K) = ? ** 已知: O2 (g) CO2 (g) H2O (l)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 0 -393.5 -285.8
71.已知下列反应与其相应的热力学数据:
CaCO3 (s) = CaO (s) + CO2 (g)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -1206.92 -635.09 -393.5 问:① 反应的标准摩尔焓变是多少?
② 若使反应在冲天炉中进行,分解100 kg 的CaCO3 相当于要消耗多少千克焦炭?
-
(设焦炭的发热值为 28500 kJ·kg1 ;CaCO3 式量为 100)**
Θ
72.已知下列物质的Δ f Gm值:
C2H4 (g) O2 (g) CO2 (g) H2O (l) Zn (s) ZnO (s)
Θ-
ΔfGm (298 K)/kJ · mol1 68.15 0 -394.359 -237.13 0 -318.3 在298 K 和标准状态下从下列反应最多各能获得多少有用功? ① C2H4 (g) + 3 O2 (g) = 2 CO2 (g) + 2 H2O (l)
② 2 Zn (s) + O2 (g) = 2 ZnO (s) **
73.BaCl2是钢铁热处理常用的盐浴剂,但长期使用会产生BaO有害成分。根据下列反应和有关热力学数据
判断,能否用MgCl2 除去BaO ? *
BaO (s) + MgCl2 (s) = BaCl2 (s) + MgO (s)
Θ-
Δ f Gm (298 K)/kJ · mol1 -525.1 -591.79 -810.4 -569.43
Θ
74.已知下列反应及298 K 时各反应的标准摩尔吉布斯函数变,求Δ f Gm (Fe3O4,s,298 K)。 ① 2 Fe (s) +
O2 (g) = Fe2O3 (s) ΔrGm1(298 K)= -741.0 kJ · mol
ΘΘ
-1
,
② 4 Fe2O3 (s) + Fe (s) = 3 Fe3O4 (s) ΔrGm2(298 K)= -78.00 kJ · mol1 ,
***
75.已知下列反应与其相应的热力学数据:
2 NH3 (g) = N2 (g) + 3 H2 (g)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -46.11 0 0
Θ--
Sm (298 K) / J · mol1 · K1 192.45 191.61 130.684 通过计算回答:① 在100℃、标准状态下反应能否自发进行?
② 当p (NH3)=101325 Pa ,p (N2)=p (H2)=10132.5 Pa 时,反应能否自发进行?*** 76.糖在新陈代谢过程中所发生的反应和有关热力学数据如下:
C12H22O11 (s) + 12 O2 (g) = 12 CO2 (g) + 11 H2O (l)
Θ-
Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -2220.9 0 -393.5 -285.8
Θ--
Sm (298 K) / J · mol1 · K1 359.8 205.1 213.74 69.91
若在人体内实际上只有30%上述总反应的标准吉布斯函数变可转变为有用功,则一小匙 (约4.0 g)糖,在体温37℃时进行新陈代谢,可以做多少有用功?*** 77.某汽缸中有气体1.20 L ,在97.3 kPa 下气体从环境吸收了 800 J 的热量后,在恒压下体积膨胀到 1.50
L 。试计算体系的热力学能的变化 。**
78.已知下列热力学数据: C2H4 (g) C2H6 (g)
Θ-
Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 68.1 -32.9 通过计算判断下列反应的方向 :
C2H6 (g ,80.0 kPa) = C2H4 (g ,3.00 kPa) + H2 (g ,3.00 kPa) ***
Θ-
79.已知Ba 的升华焓Δ SHm = 176 kJ · mol1 ,第一、第二电离能分别为 I1 = 502.9
-
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