第一章思考题与习题解答 1．说明下列符号的含义。 (T) (T) （T）
答： ：等容反应热； (T)：温度T下，反应的摩尔焓变（数值等于等压反应热）； (T)：温度T下某物质的标准摩尔生成焓； ：反应进度。
2．盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？ （1）等压 （2）等容 （3）等温、等容或等温、等压 （4）等温、不做有用功，等容或等压 答：正确答案为（4）。
3．热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？
答：纯理想气体热力学标准态是指该气体处于标准压力[ pΘ(100kPa)]下的状
态。混合理想气体中任一组分的标准态是指该组分气体的分压为pΘ时的状态。纯液态（或纯固态）物质的标准态是指压力为pΘ下的纯液体（或纯固体）的状态。溶液的标准态选1 mol·L–1。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。
4．简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？
答：金属铝、镁在燃烧时,可以放出大量热（ = – 601.7 kJ·mol–1, = – 1675.69 kJ?mol–1）产生千度以上的高温，而反应放出的热量能使硝酸盐分解产生O2，又加速镁、铝的燃烧反
应，使照明弹更加绚丽夺目。
在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠和硝酸钡等作氧化剂。 5．通过计算说明，氧－乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？ 答： （5/2）O2 + C2H2 = 2CO2 + H2O(g) /（kJ? mol–1） 0 226.7 –393.5 –241.8 rH = f H (生成物)－ （反应物）
△rH =2×(–393.5) + (–241.82) – 226.7 – 0 = – 1255.5 kJ·mol–1 因反应放出大量热，可以熔化金属，所以可用于焊接或切割金属。
6．通过计算说明，为什么称硼的氢化物（硼烷），硅的氢化物（硅烷）是高能燃料 [已知B2H6（g）的 ＝36.56 kJ·mol–1，B2O3（s）的 ＝–1132.55 kJ·mol–1；SiH4（g）的 ＝34.31 kJ·mol–1，SiO2（s）的 ＝–910.7kJ·mol–1 ]。
解： B2H6（g） + 3O2(g) = B2O3（s） + 3H2O（g） ／（kJ·mol–1） 36.56 0 –1132.55 –241.82 △rH = –1132.55+3×(–241.82) – 36.56 – 0 = – 1894.57 kJ·mol–1 SiH4（g） + 2O2(g) = SiO2（s） + 2H2O（g）
／（kJ·mol–1） 34.31 0 –910.7 –241.82 △rH = –910.7 + 2×(–241.82) – 34.31 – 0 = –1427.25 kJ·mol–1
上述两个反应都放出大量热，因此B2H6（g）和SiH4（g）可以作为高能燃料。 7．已知下列反应的化学反应热
C（石墨）+ O2（g）= CO2（g） ΔrHm(1) = –393.5 kJ·mol–1 H2（g）+ (1/2) O2（g）=H2O（l） ΔrHm(2) = –285.8 kJ·mol–1 C2H6（g）+(7/2)O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） ΔrHm (3) = –1559.8 kJ·mol–1 不用查表，计算由石墨和氢气化合生成1mol C2H6（g）反应的ΔrHm。 解：根据Hess定律 ΔrHm (C2H6) = 2ΔrHm(1) + 3ΔrHm(2) –ΔrHm (3) 所以ΔrHm (C2H6) = 2×(–393.5) + 3×(–285.8) – (–1559.8) = –84.6 kJ·mol–1 8．在用硝石制硝酸时，下列反应同时发生
（1）KNO3（s）+ H2SO4（l）= KHSO4（s）+ HNO3（g） （2）2KNO3（s）+ H2SO4（l）= K2SO4（s）+ 2HNO3（g）
制得的硝酸中80%是由反应（1）产生的，20%是由反应（2）产生的。问在25℃制取1kgHNO3(g)时将放出多少热量？已知KNO3、H2SO4、KHSO4、HNO3（g）、K2SO4的标准生成焓依次为–494.63、813.99、–1160.6、135.6、–1437.79（kJ·mol–1）。
解： KNO3（s）+H2SO4（l）= KHSO4（s）+ HNO3（g）方程（1） /（kJ?mol–1）–469.63 813.99 –1160.6 135.6 rH = f H (生成物)－ （反应物）
△rH (1) = (–1160.6 +135.6 ) – (–494.63 + 813.99 ) = –1344.36 kJ·mol–1 2KNO3（s）+H2SO4（l）= K2SO4（s）+2HNO3（g）方程（2） /（kJ?mol–1）–469.63 813.99 –1437.79 135.6
△rH (2)= [–1437.79) + 2× (135.6)] – [2× (–469.63) + 813.99]= –1041.32 kJ·mol–1
HNO3的相对分子量为63， 1 kg HNO3的物质的量n = =15.9 (mol)
制取1 kg HNO3(g)时的反应热为
9．甘油三油酸脂是一种典型的脂肪，当它在人体内代谢时发生下列反应 C57H104O6（s）+ 80 O2（g）= 57CO2（g）+52H2O（l）
该反应的 = –3.35×10 4 kJ·mol–1 ，问如以当代男大学生平均每人每日耗能10125.3kJ，且以完全消耗这种脂肪来计算，每天需消耗多少脂肪？
解：每天消耗脂肪物质的量
该脂肪相对分子量为884； 每天消耗脂肪的质量为 0.30×884=267.0 (g) 10．葡萄糖（C6H12O6）完全燃烧反应的方程式为
C6H12O6（s）+ 6O2（g）= 6CO2（g）+ 6H2O（l）
该反应的 = –2820 kJ·mol–1 ，当葡萄糖在人体内氧化时，上述反应热的约40%可用于肌肉活动的能量。试计算一匙葡萄糖（以3.8g计）在人体内氧化时，可获得的肌肉活动能量。
解：葡萄糖相对分子量为180；一匙葡萄糖(3.8g)的物质的量为 3.8 / 180 = 0.021(mol) 一匙葡萄糖被氧化放出的热量为
0.021 = 0.021 ×2820 = 59.2 kJ 可获得的肌肉活动能量 59.2×40% = 23.7 kJ
11．辛烷是汽油的主要成分，根据附录的有关数据计算下列两个反应的热效应，并从计算结果比较可以得到什么结论（已知： （C8H18，l）=–218.97 kJ·mol–1）？
（1）完全燃烧 C8H18（l）+ O2（g）→CO2（g）+ H2O（l） （2）不完全燃烧 C8H18（l）+ O2（g）→C（s）+ H2O（l）
解：据附录查得下列物质C8H18(l), O2 (g) , CO2 (g),C(s), H2O(l)的标准生成焓变
分别为218.97kJ.mol–1, 0, –393.5 kJ.mol–1, 0, –285.83 kJ.mol–1 rH = f H (生成物) － f H (（反应物）
C8H18（l）+（25/2）O2（g）= 8CO2 （g） + 9H2O（g） /（kJ?mol–1）–218.97 0 – 393.5 – 241.82 △rH (1)= 8 ( – 393.5) + 9 (285.83) – 0 – (–218.97) = –5105.41 kJ·mol–1
C8H18（l）+（9/2）O2（g）= 16C （s） + 9H2O(g) /（kJ?mol–1） –218.97 0 0 – 285.83 △rH (2)= 0 + 9 (– 285.83 ) –0 – (–218.97) = 2395.35 kJ.·mol–1 △rH (1) >> △rH (2)， 结论：完全燃烧放热量大。 第二章思考题与习题解答
1．下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。
（1） 因为 =ΔH，而ΔH与变化途径无关,，H是状态函数，所以 也是 状态函数。
答：错, H是状态函数，但是焓变（ΔH）不是状态函数。 =ΔH只是数值关系。 （2）单质的标准生成焓( )和标准生成吉布斯函数变( )都为零， 因此其标准熵（ )）也为零。
答：错，因 H 和 G 的绝对值还无法得到，因此采用相对值，根据定义，最 稳定单质的 和 都为零，而S有绝对值，除完美晶体在0K时的熵等