2024年4月4日发(作者:杭如风)
第二章 热化学
一、选择题
(
每题
3
分,共
30
分
)
( ) 1. 下列关于状态函数的的说法错误的是
(A) 状态函数的始终态与系统经历的途径有关;(B) 当系统状态发生变化时,状态函数的变
化量与系统变化的途径无关;(C) 当系统的状态确定时,状态函数就是确定的。
( ) 2. 下列哪一种条件下,一个过程中系统的焓变等于系统吸收或放出的热?
(A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等容过程 (D) 循环过程
( ) 3.如果系统对环境放热 66.0 kJ,同时环境对系统做功44.0 kJ,则系统的热力学能变化
量DU 是多少? (A) -110 kJ (B) 110 kJ (C) -22 kJ (D) 22 kJ
( ) 4. 标准离子生成热以氢离子的摩尔生成热为零,即D
f
H
m
(H
+
, aq) = 0。在此规定下,氢气
的摩尔生成热D
f
H
m
(H
2
, g)为何值?
(A) D
f
H
m
(H
2
, g) = 0 (B) D
f
H
m
(H
2
, g) > 0 (C) D
f
H
m
(H
2
, g) < 0 (D) 视条件而定
( ) 5. H
2
(g)和O
2
(g)在绝热钢筒中反应生成水,则下列变化量中,何者为零?
(A) DU (B) DH (C) DS (D) DG
( ) 6. 元素硫的标准摩尔燃烧热与下列哪一种物质的标准摩尔生成热相等?
(A) SO
3
(B) SO
2
(C) H
2
SO
3
(D) H
2
SO
4
( ) 7. 298 K下,下列哪一个反应的标准摩尔焓变D
r
H
m
ɵ
等于化合物CO
2
(g)的标准摩尔生成
焓D
f
H
m
ɵ
(CO
2
, g)?
(A) C (金刚石,s) + O
2
(g) = CO
2
(g)
(B) CO(g) + 1/2O
2
(g) = CO
2
(g)
(C) C (石墨,s) + O
2
(g) = CO
2
(g) (D) 2C (石墨,s) + 2O
2
(g) = 2CO
2
(g)
( ) 8. 不经过计算,判断下列反应中DH与DU相差最大的是()
(A) C(s) + Si(s) = SiC(s) (B) C(s) + 1/2O
2
(g) = CO(g)
(C) C (s) + O
2
(g) = CO
2
(g) (D) 2C(s) +3H
2
(g) = C
2
H
6
(g)
( ) 9. 下列说法中,哪一个正确?
(A) 298 K下,液态水的生成热就是氢气的燃烧热;
(B) 298 K下,水蒸气的生成热就是氢气的燃烧热;
(C) 298 K下,液态水的生成热就是氧气的燃烧热;
(D) 298 K下,水蒸气的生成热就是氧气的燃烧热;
( ) 10. 某温度下,反应N
2
(g) + 3H
2
(g) ⥦ 2NH
3
(g)的D
r
H
m
ɵ
为a kJ×mol
-
1
,当反应进度是1 mol
时,下列哪种说法最恰当?
(A) N
2
(g)反应消耗了1 mol; (B) NH
3
(g)生成了2 mol;(C) D
r
H
ɵ
为a kJ;(D) 以上都对。
二、填空题
(
每空
1
分,共
26
分
)
1
1. 根据系统和环境之间的 ______及______交换情况,可以将系统分为______系统、______
系统和______系统。
2. 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其它部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分
叫做相。按照这个概念,油和水的混合物是_____相,水和乙醇的混合物是_____相。
3. 书写热化学方程式时,要根据实验事实,正确写出反应物和产物的化学式,配平时注意
原子守恒和电荷平衡,还要标明反应温度,物质的___________和反应的_____________。
4. 隔离系统的Q是_______,W是_______,所以DU是_______。
5. 我们以气缸的气体作为研究对象(忽略活塞的影响),当气体在定温下膨胀时,系统对环
境做功,W ___ 0;当气体在定温下被压缩时,环境对系统做功, W ____ 0。
6. 定容封闭系统,如果没有除体积功以外的其它功,则定容反应热Q
v
= ______,化学反应
的定容反应热可以用_____________测量;另一方面,在定压和不做非体积功的过程中,封
闭系统从环境所吸收的热Q
v
=_______,化学反应的定压反应热可以用______________测量。
7. 在定容且非体积功为零的过程中,封闭系统从环境吸收的热等于_________________,在
定压且非体积功为零的过程中,封闭系统从环境所吸收的热等于___________________。这
两个结论是从______________________推导出来的。
8. D
r
H
m
与热化学方程式的写法_______;而D
r
H与热化学方程式的写法_______。
9. 298 K下,元素参考状态单质的标准摩尔生成焓是___________。
10. 按照Hess定律,某反应的正反应与逆反应的标准摩尔焓变数值______,符号_______。
三、简答题(共
44
分)
1. 化学热力学研究的内容是什么?热化学研究的对象是什么?(4分)
2. 对于同一合成氨反应,在某一时刻,下列两个方程式对应的反应进度是否相同?N
2
(g)的
消耗量是否相同? (2分)
N
2
(g) +3H
2
(g) ® 2NH
3
(g) (1) 2N
2
(g) +6H
2
(g) ® 4NH
3
(g) (2)
3. 热(Q)和功(W)是状态函数吗?如果系统对环境放热,从系统的角度看,Q是大于零还是
小于零?环境对系统做功,系统的热力学能是增加还是减少?(3分)
4. 假设气相反应 2NO(g) + O
2
(g) ® 2NO
2
(g)在定温定容条件下进行,那么,所测得的反应
热代表DH 还是 DU? 对此反应来说,DH 和 DU 之间是否存在差异?如果存在,哪一个
物理量更大?解释之。(4分)
2
2024年4月4日发(作者:杭如风)
第二章 热化学
一、选择题
(
每题
3
分,共
30
分
)
( ) 1. 下列关于状态函数的的说法错误的是
(A) 状态函数的始终态与系统经历的途径有关;(B) 当系统状态发生变化时,状态函数的变
化量与系统变化的途径无关;(C) 当系统的状态确定时,状态函数就是确定的。
( ) 2. 下列哪一种条件下,一个过程中系统的焓变等于系统吸收或放出的热?
(A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等容过程 (D) 循环过程
( ) 3.如果系统对环境放热 66.0 kJ,同时环境对系统做功44.0 kJ,则系统的热力学能变化
量DU 是多少? (A) -110 kJ (B) 110 kJ (C) -22 kJ (D) 22 kJ
( ) 4. 标准离子生成热以氢离子的摩尔生成热为零,即D
f
H
m
(H
+
, aq) = 0。在此规定下,氢气
的摩尔生成热D
f
H
m
(H
2
, g)为何值?
(A) D
f
H
m
(H
2
, g) = 0 (B) D
f
H
m
(H
2
, g) > 0 (C) D
f
H
m
(H
2
, g) < 0 (D) 视条件而定
( ) 5. H
2
(g)和O
2
(g)在绝热钢筒中反应生成水,则下列变化量中,何者为零?
(A) DU (B) DH (C) DS (D) DG
( ) 6. 元素硫的标准摩尔燃烧热与下列哪一种物质的标准摩尔生成热相等?
(A) SO
3
(B) SO
2
(C) H
2
SO
3
(D) H
2
SO
4
( ) 7. 298 K下,下列哪一个反应的标准摩尔焓变D
r
H
m
ɵ
等于化合物CO
2
(g)的标准摩尔生成
焓D
f
H
m
ɵ
(CO
2
, g)?
(A) C (金刚石,s) + O
2
(g) = CO
2
(g)
(B) CO(g) + 1/2O
2
(g) = CO
2
(g)
(C) C (石墨,s) + O
2
(g) = CO
2
(g) (D) 2C (石墨,s) + 2O
2
(g) = 2CO
2
(g)
( ) 8. 不经过计算,判断下列反应中DH与DU相差最大的是()
(A) C(s) + Si(s) = SiC(s) (B) C(s) + 1/2O
2
(g) = CO(g)
(C) C (s) + O
2
(g) = CO
2
(g) (D) 2C(s) +3H
2
(g) = C
2
H
6
(g)
( ) 9. 下列说法中,哪一个正确?
(A) 298 K下,液态水的生成热就是氢气的燃烧热;
(B) 298 K下,水蒸气的生成热就是氢气的燃烧热;
(C) 298 K下,液态水的生成热就是氧气的燃烧热;
(D) 298 K下,水蒸气的生成热就是氧气的燃烧热;
( ) 10. 某温度下,反应N
2
(g) + 3H
2
(g) ⥦ 2NH
3
(g)的D
r
H
m
ɵ
为a kJ×mol
-
1
,当反应进度是1 mol
时,下列哪种说法最恰当?
(A) N
2
(g)反应消耗了1 mol; (B) NH
3
(g)生成了2 mol;(C) D
r
H
ɵ
为a kJ;(D) 以上都对。
二、填空题
(
每空
1
分,共
26
分
)
1
1. 根据系统和环境之间的 ______及______交换情况,可以将系统分为______系统、______
系统和______系统。
2. 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其它部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分
叫做相。按照这个概念,油和水的混合物是_____相,水和乙醇的混合物是_____相。
3. 书写热化学方程式时,要根据实验事实,正确写出反应物和产物的化学式,配平时注意
原子守恒和电荷平衡,还要标明反应温度,物质的___________和反应的_____________。
4. 隔离系统的Q是_______,W是_______,所以DU是_______。
5. 我们以气缸的气体作为研究对象(忽略活塞的影响),当气体在定温下膨胀时,系统对环
境做功,W ___ 0;当气体在定温下被压缩时,环境对系统做功, W ____ 0。
6. 定容封闭系统,如果没有除体积功以外的其它功,则定容反应热Q
v
= ______,化学反应
的定容反应热可以用_____________测量;另一方面,在定压和不做非体积功的过程中,封
闭系统从环境所吸收的热Q
v
=_______,化学反应的定压反应热可以用______________测量。
7. 在定容且非体积功为零的过程中,封闭系统从环境吸收的热等于_________________,在
定压且非体积功为零的过程中,封闭系统从环境所吸收的热等于___________________。这
两个结论是从______________________推导出来的。
8. D
r
H
m
与热化学方程式的写法_______;而D
r
H与热化学方程式的写法_______。
9. 298 K下,元素参考状态单质的标准摩尔生成焓是___________。
10. 按照Hess定律,某反应的正反应与逆反应的标准摩尔焓变数值______,符号_______。
三、简答题(共
44
分)
1. 化学热力学研究的内容是什么?热化学研究的对象是什么?(4分)
2. 对于同一合成氨反应,在某一时刻,下列两个方程式对应的反应进度是否相同?N
2
(g)的
消耗量是否相同? (2分)
N
2
(g) +3H
2
(g) ® 2NH
3
(g) (1) 2N
2
(g) +6H
2
(g) ® 4NH
3
(g) (2)
3. 热(Q)和功(W)是状态函数吗?如果系统对环境放热,从系统的角度看,Q是大于零还是
小于零?环境对系统做功,系统的热力学能是增加还是减少?(3分)
4. 假设气相反应 2NO(g) + O
2
(g) ® 2NO
2
(g)在定温定容条件下进行,那么,所测得的反应
热代表DH 还是 DU? 对此反应来说,DH 和 DU 之间是否存在差异?如果存在,哪一个
物理量更大?解释之。(4分)
2