无机化学课后补充练习题
第1章化学反应中的质量关系和能量关系
一.填空
√1.热是( )的一种形式,系统吸热,Q( )0;定压下系统所作的体积功W=( );气体膨胀时,体积功W( )0。
√2.若NaOH溶液与HCl溶液正好中和时,系统的焓变△rH?= a kJ moL-1,则其热力学能的变化△rU? =( ) kJ moL-1。
√3.反应进度ξ的单位是( );反应计量式中反应物 B的计量数νB ( )0。 √4.已知CO2(g)的△fH?m(298.15K) = -394kJ·moL-1,CO2(g) = C(石墨) + O2(g)反应的△rH?m(298.15K) =( )kJ·mol-1。
5.在25℃下,将初始压力相同的5.00L N2(g) 和15.0L O2(g)充入容积为10.00L
的真空容器中,混合气体的总压为152kPa,则N2(g)的分压为( )kPa,O2(g)的分压为( )kPa;当温度升高至250℃时,保持体积不变,混合气体的总压为( )kPa。
√6.一个封闭系统,在恒温恒压,只做膨胀功的条件下,从状态A变至状态B,则系统与环境交换的热量等于( ),该过程中系统焓变得热力学函数表达式为( )。
7.在298K时,反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)的△rH?m为-1172 kJ moL-1,则反应的△U为( )kJ·moL-1。
8.298K时,水的蒸发热为43.93 kJ·mol-1。蒸发1 mol水时,Qp=( ),W=( ),
△U=( )
√9.内能是体系的状态函数,若某一体系从一始态出发经过一循环过程又回到始态,则体系内能的增加量为( )。
√10.物理量Q、T、V、W,其中属于状态函数的是( );与过程有关的是( )。 二.选择
√1.下列物理量中,属于状态函数的是( )
(A)H; (B)Q; (C)△H; (D) △U。
√2.在一定温度下,某容器中充有质量相同的下列气体,其中分压最小的气体是
( ) (A)N2(g); (B)CO2(g); (C) O2(g);(D)He(g)。 √3.在定压下某气体膨胀吸收了1.55 kJ的热,如果其热力学能增加了1.32 kJ则该体系作功为( ) kJ
(A)1.55; (B)1.32; (C)0.23; (D)-0.23。
√4.下列反应,反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准摩尔生成焓的是( ) (A)CO2(g) + CaO(s) → CaCO3(s);
(B)1/2H2 (g) + 1/2I2 (g) → HI(g); (C)H2(g) + Cl2(g) → 2HCl (g);
(D)H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(g); 5.已知:
MnO2(S) = MnO(S) + 1/2O2(g) △rH?m =134.8kJ·mol-1 MnO2(S) + Mn(S) = 2MnO(S) △rH?m= -250.11kJ·mol-1 则MnO2的标准生成热△fH?m=( )KJ·mol-1。 (A)519.7; (B)-317.5; (C)-519.7; (D)317.5。
√6.内能是体系的状态函数,若某一体系从一始态出发经过一循环过程又回到始态,则体系的内能的增量是( )
(A) △U =0; (B) △U >0; (C) △U <0。 √7.下列物质中,△fHm不等于零的是( )
(A)Fe(s); (B)(石墨); (C)Ne(g); (D)Cl2(l)。 8.已知在298K时,反应2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)的△rU?m为166.5kJ·mol-1 则该反应的△rH?m为( )kJ·mol-1
(A)164 ; (B)328; (C)146; (D)82。
9.在某温度下,某容器中充有2.0 molO2(g),3.0molN2(g)和1.0molAr(g)。如果混合气体的总压为akPa,则O2(g)得分压为( )kPa
(A)a/3 ; (B) a/6; (C)a; (D)a/2。 √10.由H2和N2合成氨,其化学反应可写成: (1)3H2(g) + N2(g) → 2NH3(g) (2)3/2H2(g) + 1/2N2(g) → NH3(g) (3)H2(g) + 1/3N2(g) → 2/3NH3(g)
若反应进度ξ=0.5mol则上述三个反应方程可生成的NH3的物质的量分别为( )
(A)1:1:1 (B) 1:0.5:0.33 (C)2:1:0.66 (D)不能确定。 三.判断
√1.1 mol100℃,101325Pa下的水变成同温度下的水蒸气,该过程的△U =0。 √2.298.15K时,H2(g)的标准摩尔燃烧焓与H2O(l)的标准摩尔生成焓数值上是相等的。
3.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l),2H2(g)+O2=2H2O(l),它们所表达的反应产生的热量是一相同的数值。 √4.下列说法是否正确: (1)单质的焓为零。
(2)反应的热效应就是该反应的摩尔焓变。 (3)单质的摩尔生成焓为零。
(4)由最稳定单质生成1 mol化合物时,该化合物的标准摩尔生成焓等于反应焓变。
√5.下列说法是否正确:
(1)在封闭系统中,只做膨胀功时系统的焓变等于恒压热效应。
(2)△rHm=Qp表示在恒压和只做膨胀功的条件下,系统与环境交换热等于系统的焓变。
(3)因为△rHm=Qp,所以恒压过程才有△rHm。 四.回答问题
1.在热力学中为什么要规定“标准状态”?何谓物质的“热力学标准状态“? 2.什么是状态函数?Q、W、H是否是状态函数?为什么?
√3.何谓化学计量数?化学计量数与化学反应方程式的写法有何关系? √4.根据标准摩尔生成焓的定义,说明在该条件下指定单质的标准摩尔生成焓必须为零。
√5.区别下列概念: (1)系统与环境 (2)反应热效应与焓变
(3)标准摩尔生成焓与反应的标准摩尔焓变 五.计算
√1.在容积为50.0L的容器中含有140gCO和20.0gH2,温度为300K。试计算:
(1)CO和H2的分压; (2)混合气体的总压。 √2.计算下列体系内能的变化:
(1)体系放出2.5kJ的热量,并且对环境做功500J。 (2)体系放出650J的热量,并且环境对体系做功350J。
3.计算标准条件下,298.15K时,1m3CH4和1m3CO分别燃烧的反应热效应各为多少?
4.在373K和101.325kPa下,1mol H2O(l)体积为0.0188dm3,水蒸气为30.2dm3,水的汽化热为2.256kJ·g-1,试计算1mol水变成水蒸气时的△H和△U。 √5.已知如下反应:
(a) H2O2(l) → H2O(l) + 1/2O2(g) △rH?m=-98.0 kJ·mol-1 (b) H2O(l) → H2O(g) △rH?m= 44 kJ·mol-1 试求:(1)100g H2O2(l)分解时放出多少千焦热?
(2)2H2O2(l) → 2H2O(l) + O2(g) △rH?m=? (3)H2O2(l) → H2O(g) + 1/2O2(g) △rH?m=? (4)H2O(g) + 1/2O2(g) → H2O2(l) △rH?m=?