过程压力有改变的反应，是否一定服从Hess定律？为什么？
4. 决定化学反应自发性的因素有哪些？什么情况下温度对化学反应自发进行方向有
影响？
??5.?rSm和?rHm是怎样决定反应的自发进行方向的？
五、计算题（20分） [TOP]
1. 在298.15K时，下列反应的标准等压反应热和标准自由能变已标出，
θ?(1)CH4(g) + 2O2(g)→CO2(g) +2H2O(l), ?rHm=-890.3kJ·mol，?rGmmol1=-818.1 kJ·1-1-1
(2)H2(g) + (3)
121212??O2(g)→H2O(l)，?rHm=-285.8 kJ·mol，?rGmmol2=-237.1kJ·2-1-1
H2(g)+
??Cl2(g))→HCl(g)，?rHm=-92.30 kJ·mol-1,?rGm=-95.3kJ·mol-1 33(4)CH3Cl(g) +-668.28kJ·mol-1。
32??O2(g)→CO2(g)+ H2O(l) +HCl(g)，?rHm=-689.67kJ·mol-1，?rGm= 44???求反应(5)CH4(g) + Cl2(g)→CH3Cl(g) + HCl(g)的标准等压反应热?rHm、?rGm、?rSm。 5552.已知反应 H2O(g) + C(石墨) → CO(g) + H2(g)
mol –241.8 0 -110.5 0 ?fHm/kJ·
K·mol 188.8 5.7 197.7 130.7 Sm/J·
???试求(1)该反应在298.15K时的ΔrHm、?rSm和ΔrGm，并指出在标准条件下反应能否自发进
??-1
-1-1
行；(2)该反应在298.15K时的标准平衡常数K?；(3)若此反应不能自发进行，可否改变温度使其成为自发？温度至少达到多少度才能使反应自发？
3.已知反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)在700℃时K?=0.71 (1)若反应系统中各组分都是1.5×100kPa； (2)若PCO=10×100kPa,PH2O =5×100kPa；PH=PCO =1.5×100kPa；试计算二种条件下
22正向反应的?rGm，并由此判断哪一条件下反应可向正向进行。
4.在6.0L反应器和1007℃下的CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)平衡混合物中，各物质分压分别为PCO=63.1 ×101.3kPa，PH=21.1×100kPa，PCO=84.2× 100kPa，PH222O=31.6 ×100kPa，
若温度体积保持不变，因除去CO2使CO的分压减少到63.0 ×100kPa，试计算：
(1) 达到新平衡时，CO2的分压是多少； (2) 新平衡时的Kp、Kc各为多少；
(3) 在新平衡系统中加压，使体积减少到3L，CO2分压是多少？ 5.对下列反应来说，HI(g)=H2(g)+I2(g)
（1）在298.15K的标准状态时，反应方向如何？
（2）当T=298.15KPHI=100kPa，PH=10.0kPa，PIi=1.0kPa时，上反应的方向如何？
22（3）在T=298.15K时，上述反应的平衡常数是多少？ （4）在标准状态时，上述反应达到平衡时的温度是多少？
（5）当PHI=100kPa，PH=10.0kPa及PI=1.00kPa时，反应达到平衡，求其平衡温度及
22平衡常数。
第六章学生自测答案 [TOP]
一、判断题
1.√ 2. × 3. × 4. × 5. × 6. × 7. × 8. × 9. × 10. √ 二、选择题
1.C. 2.E. 3.C. 4.E. 5.A. 6.D. 7.B. 8.C. 9.C. 10.A. 11.B. 12.B. 13.A. 14.B. 15.D. 16.B. 17.A. !8.D. 19.E. 20.C. 21.E. 22.D. 23.D. 24.B. 25.C. 26.E. 27.C. 28.E. 29.E. 30.C. 三、填空题 1. 1.9kJ·mol-1
2. 等温等压；逆向自发 3. lg
K2K1?ΔrHm2.303R?(T2?T1T1T2)θθ；?rGm,T =?rHm,T–T?rSm,θ
4. 不查表填充下表中各空白处
物质 C(石墨) S(斜方) H2(g) O2(g) CO2(g) CO(g)
ΔcHm/kJ?mol??1 0 0
?1ΔfHm/kJ?molθ 0 0 0 0 -393.5 -110.5
5.
K1?
?7.00×10-3，K2?= 6.31×10-8；K3?= 4.84×10-13
6. 在298.15K、标准状态下不能自发进行；1122.78K
四、问答题 (略) 五、计算题
1. 配平各热化学方程式，然后进行组合：（1）-（2）+2×（3）-（4）=（5）
?rHm5?(?890.3)kJ?molθ?1?(?285.5)kJ?mol?1?2?(?92.30)kJ?mol?1?(?689.67)kJ?mol?1 =-99.73kJ·mol-1
ΔrGm5?(?818.1)kJ?molθ?1?(?237.1)kJ?mol?1?2?(?95.3)kJ?mol?1?(?668.28)kJ?mol?1 =-103.32kJ·mol-1
ΔrSθm5?ΔrHm5?ΔrGm5Tθθ?[(?99.73)?(?103.32)]?10J?mol298.15K3?1=12.04J·K·mol
-1-1
θ2. (1) ΔrHm??ΔfHm(生成物）?θ?ΔfHθm(反应物）
=[(0) kJ·mol-1+(-110.5) kJ·mol-1-[(0) kJ·mol-1+(-241.8) kJ·mol-1]=131.3kJ·mol-1
ΔrSm?θ?Sθmθ(生成物）??Sm(反应物）
=[(130.7)J·mol+(197.7) J·mol]- [(5.7)J·mol+(188.8 J·mol]=133.9 J·mol]
ΔrGm?ΔrHm?TΔrSm=131.3 kJ·mol- 298.15K×133.9×10 kJ·K·mol=91.38 kJ·mol
θ因为ΔrGm>0，在298.15K，标准状态下该反应正向不能自发进行
-1-1-1-1-1
θθθ-1-3-1-1-1
(2)lgKθ??ΔrGm2.303RTθ??91.38?10J?mol2.303?8.314J?K3?13?1?mol?1?1298.15K??16，Kθ?10?16
(3) T?ΔrHmΔrSmθθ?131.3?10J?mol133.9?JK?1?mol?1 ?980.58K1.5?100kPa3. (1) T= (700+273.15)K = 973.15K，Q=
100kPa1.5?100kPa100kPa??1.5?100kPa100kPa1.5?100kPa100kPa=1
ΔrGm??RTlnK?RTlnQ
=-8.314J·K-1·mol-1×973.15K×ln0.71 +8.314J·K-1·mol-1×973.15K×ln1=2.77kJ·mol-1
1.5?100kPa?1..5?100kPa100kPa5?100kPa100kPa?2.2550?0.045
θ(2) Q?100kPa10?100kPa100kPa?θΔrGm??RTlnK?RTlnQ
= 8.314J·K-1·mol-1×973.15K×ln(0.045/0.71) =-22.32 kJ·mol-1
条件(2)下反应可向正向进行。
4. (1)1007℃时反应的平衡常数Kθ?P?PθθθCOθH2o84.2?100kPa?100kPa63.1?100kPa100kPa??31.6?100kPa100kPa21.1?100kPa100kPa?2.00
PH2?PCO2 CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)
初平衡态p/100kPa 63.1 21.1 84.2 31.6 新平衡态p/100kPa x 21.1+21.2=42.3 84.2-21.2=63.0 31.6-21.2=10.4
PθCOθCOKθ??P2θH2OθH263.0?100kPa?100kPax?100kPa100kPa??10.4?100kPa?63.0?10.442.3x?2.00P?P100kPa42.3?100kPa100kPa
新平衡态时CO2的分压x=7.74 ×100kPa=774 kPa
(2) Kp=K=2.00；又Kp=Kc(RT) ，Δn=0，所以Kc=2.00；此时Kp=Kc= K，单位均是1。 (3)给新平衡系统中加压，使体积减少到3L，此时CO2的分压为774 774kPa×2=1548kPa
θθθ5. (1)ΔrGm??ΔfGm(生成物）??ΔfGm(反应物）
θΔnθ
=[0kJ·mol-1+(19.3 )kJ·mol-1]-(2×1.7) kJ·mol-1 =15.9 kJ·mol-1 故上述反应在298.15K和标准状态时逆向进行。 (2)
ΔrGm?ΔrGm?RTlnQθ
0.1?100kPa?0.01?100kPa=15.9kJ·mol-1]+8.314J·K-1·mol-1 ×298.15K×10-3×ln
100kPa100kPa1?100kPa2()100kPa
=15.9 kJ·mol-1+(-17.1) kJ·mol-1 =-1.2 kJ·mol-1＜0 在此条件下正向反应可以自发进行。 (3)lgK?θ?ΔrGm2.303RTθ??15.9?10J?mol2.303?8.314J?K?13?1?mol?1?298.15K10 ??2.7852，K=1.64×
θ-3
θθθ(4)反应在标准态达到平衡，即要求ΔrGm(T)?ΔrHm,298.15K?TΔrSm,298.15K=0
T?ΔHm,298.15KΔrSθm,298.15Kθ?[(0kJ?mol[(130.7J?K?1?1?62.4kJ?mol?1?1)?2?26.55kJ?mol?1?1]?10?13?1?mol?260.7J?K?1 =-426.6K＜0
?mol)?2?206.6J?K?mol]表明在标准态时，上述反应永远不能达到平衡。
θθθ(5)ΔrGm(T)?ΔrGm(T)?RTlnQ?ΔrHm,298.15K?TΔrSm,298.15K?RTlnQ?0
T?ΔrHm,298.18KΔrSθm,298.15Kθ?RlnQ?9.30?10J?mol3?1=260.94K
?0.1?100kPa0.01?100kPa[(?21.8)?8.314ln100kPa100kPa1?100kPa100kPa
第七章学生自测题 [TOP] 判断题 选择题 填空题 问答题 计
算题
一、判断题（对的打√，错的打×，共10分）
1． CH4中C与4个H形成四个共价键，因此C的氧化值是4。 2． 浓差电池Ag|AgNO3(c1)||AgNO3(c2)|Ag，c1< c2, 则左端为负极。 3． 组成原电池的两个电对的电极电位相等时，电池反应处于平衡状态。 4． 氢电极的电极电位是0.0000伏。
5． 增加反应I2 + 2e 2I中有关离子的浓度，则电极电位增加。
6．两电对组成原电池，标准电极电位大的电对中的氧化型物质在电池反应中一定是氧化剂。
7． 电极电位只取决于电极本身的性质，而与其他因素无关。 8． 原电池的电动势越大，电池反应的速率越快。
9． 还原性最强的物质应该是电极电位最低的电对中的还原型物质。 10．电极电位与电池的电动势均具有广度性质，与物质的多少有关。 二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出，每题1分，共25分） [TOP]
1.下列原电池中，电动势最大的是 （ ）
A. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(c)|Cu (+) B. (-) Zn|Zn2+(0.1c)‖Cu2+(0.2c)|Cu (+) C. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(0.1c)|Cu (+) D. (-) Zn|Zn(0.1c)‖Cu(c)|Cu (+) E. (-) Zn|Zn2+(c)‖Cu2+(2c)|Cu (+)
2.下列关于氧化值的叙述中，不正确的是 （ ）
A. 单质的氧化值为0 B. 氧的氧化值一般为-2 C. 在多原子分子中，各元素的氧化值的代数和为0
D. 氧化值可以为整数或分数 E. 氢元素的氧化值只能为＋1
2+
2+
- -