?)（2） C2H2(g)?H2(g???rHm(298.15K)???B?fHm,B(298.15K)
C)2H4( g??fHm（298.15K）/kJ?mol?1 226.73 0 52.26
= （52.26-226.73）kJ?mol?1 = -174.47kJ?mol?1
?(aq) （3） NH3(g)?H?(aq)?NH4B??fHm（298.15K）/kJ?mol?1 -46.11 0 -132.45
???rHm(298.15K)???B?fHm,B(298.15K)
= 〔（-132.45）-（-46.11）〕Jkmol? = -86.32kJ?mol?1
B?1
（4） Fe(s)?Cu2?(aq)?Fe2?(aq)?Cu(s)
??fHm（298.15K）/kJ?mol?1 0 64.77 -89.1 0
???rHm(298.15K)???B?fHm,B(298.15K)
= （-89.1-64.77）kJ?mol?1 = -153.9kJ?mol?1
??11、计算下列反应的（1）?rHm（298.15K）；（2）?rUm（298.15K）和（3）298.15K
B进行1mol反应时的体积功w体
CH4(g)?4Cl2(g)?CCl4(l)?4HCl(g)
)?4C?)C4C(l?)l4H C(l)g解：（1） CH4(g2l(g??fHm（298.15K）/kJ?mol?1 -74.81 0 -135.44 -92.307 ?kmol? ?rHm（298.15K）=〔（-135.44）+4×（-92.307）-0×4-（-74.81）〕J?1
= -429.86kJ?mol?1
??（2）?rUm(298.15K)??rHm(298.15K)???(Bg)RT
= -429.86kJ?mol-（4-4-1）×8.314×10-3kJ?mol?1?K?1×
?1B298.15K
= -427.38kJ?mol?1
（3）反应在等温等压条件下进行：
n?RT w体???
= -（4-4-1）×8.314×10-3kJ?mol?1?K?1×298.15K = 2.479kJ?mol?1
12、近298.15K时的弹式量热计内使1.0000g正辛烷（C8H18,l）完全燃烧，测
得此反应热效应为-47.79kJ（对于1.0000g液体C8H18而言）。试根据此实验值，
6
?估算正辛烷（C8H18,l）完全燃烧的（1）qV,m；（2）?rHm（298.15K）。
解：
C8H18(l)?25O2(g)?8CO2(g)?9H2O(l)2（1）正辛烷的摩尔质量为114.23g?mol?1
qV,m=（ -47.79）kJ?g?1×114.23g?mol?1 = -5459kJ?mol?1 （2） qp,m?qV,m? qp,m?qV,m???(Bg)?RT
BB25 =-5459kJ?mol?1+（8- ）×8.314×10-3kJ?mol?1?K?1
2×298.15K
??(Bg)?RT
= -5470kJ?mol?1
? ?rHm（298.15K）=qp,m= -5470kJ?mol?1
?13、利用CaCO3、CaO和CO2的?fHm（298.15K）的数据，估算煅烧1000kg
石灰石（以纯CaCO3计）成为生石灰所需的热量。又在理论上要消耗多少燃料煤（以标准煤的热值估算）？ 解：
??fHm（298.15K）/kJ?mol?1 -1206.92 -635.09 -393.509
CaCO3(s)?CaO(s)?CO2(g)???rHm(298.15K)???B?fHm,B(298.15K)
= 〔（-635.09）+4×（-393.509）-（-1206.92）〕Jkmol? = 178.33 kJ?mol?1
1000kg石灰石完全分解为生石灰所需热量为
q= 178.33 kJ?mol?1×1000×103g/100 g?mol?1=1.78 ×106 kJ
标准煤的热值为29.3MJ?kg?1，需耗燃料煤的质量： m= 1.78 ×106 kJ/（29.3×103kJ?kg?1）= 60.8 kg
B?1
14、设反应物和生成物均处于标准状态，试通过计算说明298.15K时究竟是乙
炔（C2H2）还是乙烯（C2H4）完全燃烧会放出更多的热量：（1）均以kJ?mol?1表示；（2）均以kJ?g?1表示。 解： （1）
5C2H2(g)?O2(g)?2CO2(g)?H2O(l)2??fHm（298.15K）/kJ?mol?1 226.73 0 -393.509 -285.83
???rHm(298.15K)???B?fHm,B(298.15K)
kmol?= 〔（-393.509）×2+（-285.83）-（226.73）〕JB?1
7
= -1299.58kJ?mol?1
C2H4(g)?2O2(g)?2CO2(g)?2H2O(l)???rHm(298.15K)???B?fHm,B(298.15K)
??fHm（298.15K）/kJ?mol?1 52.26 0 -393.509 -285.83
= 〔（-393.509）×2+（-285.83）×2-（52.26）〕Jkmol? = -1410.94kJ?mol?1
（2）若均以kJ?g?1表示，对于C2H2而言，则有
?H?（298.15K）= -1299.58kJ?mol?1/28g?mol?1 = -49.41 kJ?g?1 对于C2H4
?H?（298.15K）= -1410.94kJ?mol?1/26g?mol?1
B?1
= -50.30 kJ?g?1
通过计算可见，298.15K时乙烯完全燃烧放出更多的热量。
15、通过吸收气体中含有的少量乙醇可使K2Cr2O7酸性溶液变色（从橙红色变
为绿色），以检验汽车驾驶员是否酒后驾车（违反交通规则）。其化学反应可表示为
2?2Cr2O7(aq)?16H?(aq)?3C2H5OH(l)?4Cr3?(aq)?11H2O(l)?3CH3COOH(l)
?试利用标准摩尔生成焓数据求该反应的?rHm（298.15K）=? 2??O(aq)?16H(a?q)解： 2Cr2723C5HO?H ()l??fHm（298.15K）/kJ?mol?1 -1490.3 0 -277.69
4Cr3?(aq)?11H2O(l)?3CH3COOH(l)
-1999.1 -285.83 -484.5
???rHm(298.15K)???B?fHm,B(298.15K)
= 〔（-1999.1）×4+（-285.83）×11+（-484.5）×3
-（-1490.3）×2-（-277.69）×3〕kJ?mol?1
= -8780.4kJ?mol?1
B*16、试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K进行1mol反应进度时，在
定压和定容条件燃烧热之差别，并说明差别之原因。
CH4(g)?2O2(g)?CO2(g)?2H2O(l)
解： qp,m?qV,m???(Bg)?RT
= （1-1-2）×8.314×10-3kJ?mol?1?K?1×298.15K
B 8
= -4.958kJ?mol?1
可见定压等温燃烧放热更多。因为此时系统体积减少（因反应后气体分子数减少了），环境对系统做功，这部份功以热的形式返回环境。
▲
17、在298.15K时，碳、氢和甲烷标准摩尔燃烧焓分别为-393.5，-285.8和
-890.4kJ?mol?1，试推算出该温度下甲烷的标准摩尔生成焓的值。
〔提示：找出甲烷的生成反应与碳（石墨）、氢（g）及甲烷（g）三个燃烧反应的关系，再利用盖斯定律的运算方法求算。注意，这种计算与反应的各个步骤在实际上能否发生无关，所需要的仅仅是各步骤在形式上是可能的〕 解： 根据题意有：
1C(石墨)+O(g)?CO(g);?H?(298.15K)??393.5kJ?mol?1（）22rm,1
1??1（2）H2(g)+O2(g)?H2O(l);?rHm(298.15K)??285.8kJ?mol,2 2??1 3）CH4(g)+2O2(g)?CO2(g)?2H2O(l);?rHm（(298.15K)??890.4kJ?mol,3? 4）C（(石墨)+2H2(g)?CH4(g);?rHm,4(298.15K)??
反应式（1）+2×（2）-（3）得反应式（4），故 ?
????rHm,4(298.15K)??rHm,1(298.15K)?2??rHm,2(298.15K)??rHm,3(298.15K)?1 = 〔（-393.5）+2×（-285.8）-（-890.4）〕Jkmol? = -74.7kJ?mol?1
??fHm = ,CH4(g)(298.15K)
▲
18、环己烯的氢化焓是-120kJ?mol?1，苯氢化焓是-208kJ?mol?1，计算苯的离
域焓。
〔提示：环己烯及苯的性质与氢化反应可参考大学有机化学教材，也可根据分子式进行推演——苯有三个定域双键为基础计算苯的氢化焓，这个数值与观察值（-208kJ?mol?1）之间的差别就是离域焓。共轭双键的离域作用带来了苯的化学稳定性〕
解： 氢化焓可表示为下列反应的焓变：
9
若把环己烯的氢化焓作为每个双键的氢化焓，则假设的分子“环己三烯”的氢化焓为3×（-120kJ?mol?1）。而苯的氢化焓为-208kJ?mol?1，说明苯比环己三烯稳定。这种作用来源于苯的离域作用或离域焓。故苯的离域焓为：
+H2环己三烯
+H2环己烯
+H2苯
?H= 3×（-120kJ?mol?1）-（-208kJ?mol?1） = -152kJ?mol?1
第二章 化学反应的基本原理和大气污染
1、是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“-”号）
（1）?rS 为正值的反应均是自发反应。 （） （2）某一给定反应达到平衡后，若平衡条件不变，分离除去某生成物，待达到新的平衡，则各反应物和生成物的分压或浓度分别保持原有定值。 （）
?(298.15K)?131.3kJ?mol?1。（3）对反应系统C(s)?H2O(g)?CO(g)?H2(g),?rHm-
-
由于化学方程式两边物质的化学计量数（绝对值）的总和相等，所以增加总压力对平衡无影响。 （） （4）上述（3）中反应达到平衡后，若升高温度，则正反应速率v（正）增加，
-
-（5）反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数（绝对值）。 （-）
（6）催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的?G。 （+）
逆反应速率v（逆）减小，结果平衡向右移动。 （）
?rm▲
（7）在常温常压下，空气中的N2 和O2 能长期存在而不化合生成NO。且热力
?(298.15K)?0，则N2 和O2混合气必学计算表明N2(g)?O2(g)?2NO(g)的?rGm 10