同济真题93
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同济真题93
一、是非题；（1）功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式；（Ｆ）；（3）ΔrS为正值的反应均是自发反应；Ｎ２（ｇ）＋O2（ｇ）＝２ＮＯ（ｇ）的ΔrGmΘ；(298.15K)》０，则二者混合气必定是动力学；ＣＣｌ４（ｌ）＋Ｈ２Ｏ（ｌ）＝ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ；(298.15K)为－３７９.９３kJ/mol，；二、选择题；（1）在一定条件下，由乙醇水溶液、冰、水
　一、是非题（1）功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统内部不讨论功和热。（Ｔ）（2）反应的H（Ｆ）（3）ΔrS为正值的反应均是自发反应。（Ｆ）（4）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）。（Ｆ）（5）在常温常压下，空气中的N2和O2能长期共存而不会合成ＮＯ。且热力学计算表明Ｎ２（ｇ）＋O2（ｇ）＝２ＮＯ（ｇ）的ΔrGmΘ(298.15K)》０，则二者混合气必定是动力学稳定系统。（Ｔ）（6）已知ＣＣｌ４不会和Ｈ２Ｏ反应，但ＣＣｌ４（ｌ）＋Ｈ２Ｏ（ｌ）＝ＣＯ２（ｇ）＋４ＨＣｌ（ａｑ）的ΔrGmΘ(298.15K)为－３７９.９３kJ/mol，则必定是热力学不稳定而动力学稳定的系统。（Ｔ）（7）二、选择题（1）在一定条件下，由乙醇水溶液、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的系统中含有（）个相 和（）种组分；(A)A3,4B3,5C4,4D4,5（2）通常，反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程中的哪个物理量而获得的（D） AH BpVＣQpDQv（3）下列有关功和热的描述中，正确的是（A）A都是途径函数，无确定的变化途径就无确定数值B都是途径函数，对应于某一状态有确定数值C都是状态函数，变化量与途径无关D都是状态函数，始终状态确定数值也确定（4）在下列反应中，进行1mol反应时放出的热量最多的是（C）ACH4(l)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)BCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)CCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)（5）真实气体行为接近理想气体性质的外部条件是（B）Ａ低温高压Ｂ高温低压Ｃ低温低压Ｄ高温高压三、填空题1、对于反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);ΔrHmΘ(298.15K)=-92.2kJ/mol若升高温度，则下列各项将如何变化（填写：不变、基本不变、增大或减小）ΔrHmΘ （基本不变）；ΔrSmΘ（基本不变）；ΔrGmΘ（增大）；KΘ（减小）；v(正）（增大）；v（逆）（增大）。 hao123精彩资讯，每日最新最热随时
2对于可逆反应：C（ｓ）+CO2（ｇ）＝２CO（ｇ）；ΔrHmΘ(298.15K)=１７２．５kJ/mol当反应条件发生下列变化时，反应速率常数ｋ（正）、ｋ（逆）和反应速率ｖ（正）、ｖ（逆）以及标准平衡常数KΘ，平衡移动反向的变化：ｋ（正）ｋ（逆）ｖ（正）ｖ（逆）KΘ平衡移动反向增加总压力不变不变增大增大不变向左升温增大增大增大增大增大向右加催化剂增大增大增大增大不变不变四、简答题（1）用弹式热量计测量反应热效应的原理是什么？对于一般的反应，用弹式热量计测得的热量是否就等于反应的热效应？为什么？答：1.原理：在定容、绝热的情况下，某个化学反应所放出的热量等于水吸收的热量和钢弹组件吸收的热量的总和，即： 22()()bbqqHOqCHOTCTCT 2.不等于，弹式热量计测量的是定容反应热，若反应是在定压条件下进行的，反应热则可 能不同。（2）若q表示一定量反应物在给定条件下的反应热，则请说明下列符号的意义： pq,UHrmH(298.15)fmHKS,SmΘ(O2,g,298.15K),ΔrSmΘ(298.15K),G,ΔrG,ΔrGmΘ(298.15K),ΔfGmΘ(298.15K),Q,KΘ,Ea答：qp:表示恒压下的反应热；U：热力学中所指系统内分子的平动能、转动能、振动能等能量的总和；H：H=U+PV； ：在标准状态下的反映的摩尔焓变； ：在298.15K下的物质的标准摩尔生成焓S:熵SmΘ(O2,g,298.15K)：氧气的标准摩尔熵ΔrSmΘ(298.15K)：标准摩尔熵变G：吉布斯函数ΔrG：吉布斯函数变ΔrGmΘ(298.15K)：标准摩尔吉布斯函数变ΔfGmΘ(298.15K)：标准摩尔生成吉布斯函数变Q：反应商KΘ：标准平衡常数Ea：活化能（3）如何利用精确测定的qV来求qp和ΔH？试用公式表示答： ,,,,pvppVpVVqqnBgRTqHqUHUnBgRT4）化学热力学中所说的“标准状态”意指什么？对于单质、化合物和水合离子所规定的标准摩尔生成焓变有何区别？答：①.标准状态：压力为标准压力，最新国标规定，PΘ=100K标准浓度为c=cΘ=1mol/l;标准压力下固态和液态均为纯物质。②规定指定单质的标准摩尔生成焓变为0；规定在标准状态下由指定单质生成单位物质的量的纯物质时反应的焓变叫做该物质的标准摩尔生焓。③水合离子中规定以水合氢离子的标准摩尔生成焓为0，然后获得其他水合离子的标准摩尔生成焓。（5）为什么水中加入乙二醇能防冻？比较内燃机水箱里使用乙醇或乙二醇的优缺点。答：因为水中加入乙二醇会使水的凝固点降低，所以能防冻；在内燃机水箱里使用乙醇或乙二醇都可以使水的凝固点降低，但乙二醇的沸点为４７０Ｋ，乙醇的沸点是３５１Ｋ，乙醇沸点较低易挥发，所以应该用乙二醇会更好一点。（6）不查表，将下列物质按其标准熵SmΘ(298.15K)值由大到小的顺序排列，并简单说明理由：ａ：Ｋ（ｓ）ｂ：Ｎａ（ｓ）ｃ：Ｂｒ２（ｌ）ｄ：Ｂｒ２（ｇ）ｅ：ＫＣｌ（ｓ）答：ｄｃｅａｂ理由：同一物质气态时的熵大于液态时的；一般液体的熵大于固体物质的熵；一般说来，当温度和聚集状态相同时，分子或晶体结构较复杂（内部微观粒子较多）的物质的熵大于分 子或晶体结构较简单（内部微观粒子较少）的物质的熵，Ｋ（ｓ）和Ｎａ（ｓ）的原子结构属于同一族，Ｋ的结构较Ｎａ的复杂。（７）定性判断下列反应或过程中熵变的数值的正负：１.溶解少量食盐于水中２.活性炭表面吸附氧气３.碳与氧气反应生成一氧化碳答：１.正；因为纯物质一般比溶液更有序。２.负；无序的气体被固体吸附后变得较为有序，混乱度减小。３.正；气体分子数增加，熵值增大。（８）判断反应能否自发进行的标准是什么？能否用反应的焓变或熵变作为衡量的标准？为什么？答：判断反应能否自发进行的标准在定温定压下是吉布斯函数变，不能用反应的焓变或熵变作为衡量的标准，除孤立体系可用熵变外。（９）为什么氯化钙和五氧化二磷可作为干燥剂？而食盐和冰的混合物可以作为冷冻剂？ 1答：这是因为氯化钙和五氧化二磷能使其表面所形成的溶液的蒸气压力显著下降，当它低于空气中水蒸气的分压时，空气中的小蒸气可不断凝聚而浸入溶液，即这些物质能不断地吸收水蒸气；2答：因为冰的表面有少量的水，但盐和冰混合时，盐就溶解在这些水里形成溶液，此时由于生成的溶液中的水的蒸气压力低于冰的蒸气压力，溶液的凝固点下降，冰就融化。冰融化时要吸收融化热，使周围物质降温，因此食盐和冰的混合物可以作为冷冻剂。（１０）为什么冰总是结在水面上？水的这种特性对水生植物和人类有何重要意义：答：冰的密度比水小，故冰总是结在水面上；水的这种特性能使冬天水生植物存活，因为冰由于放热并与外界冷空气隔开，使冰下的水温较高。五、计算题1、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，试推算出该温度下甲烷的标准摩尔生成焓的值。解：由题可知：①C（石墨）+O2（g)=CO2(g);ΔrHmΘ(298.15K)1=―393.5kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔrHmΘ(298.15K)2=―285.8kJ/mol③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；ΔrHmΘ(298.15K)3=―890.4kJ/mol④C（石墨）+2H2(g)=CH4(g)；ΔrHmΘ(298.15K)4=X由①+2②―③=④，根据盖斯定律，得ΔrHmΘ(298.15K)4=ΔrHmΘ(298.15K)1+2×ΔrHmΘ(298.15K)2―ΔrHmΘ(298.15K)3=―393.5―2×285.8―（―890.4）=―74.7kJ/mol2.有人建议在实验室中用甲醇的分解来制备甲烷：ＣＨ３ＯＨ（ｌ）＝ＣＨ４（ｇ）＋１／２Ｏ２（ｇ） 试问（CH３ＯＨ熔点为１７５Ｋ，沸点是３３８Ｋ）：（１）２９８.１５Ｋ的标准条件下此反应能否自发进行？（２）此反应能自发进行的温度条件是什么？试分析讨论之。答：（１）ＣＨ３ＯＨ（ｌ）＝ＣＨ４（ｇ）＋１／２Ｏ２（ｇ） ΔfGmΘ(298.15K)（kJ/mol）－１６６．２７－５０．７２０∴ΔｒGmΘ(298.15K)（kJ/mol）＝∑νＢΔfGmΘ(298.15K)＝－５０．７２＋１／２×０－（－１６６．２７）＝１１５.５５kJ/mol＞０∴反应不能自发进行．（２）ＣＨ３ＯＨ（ｌ）＝ＣＨ４（ｇ）＋１／２Ｏ２（ｇ）ΔfＨmΘ(298.15K)（kJ/mol）－２３８．６６－７４．８１０ＳmΘ(298.15K)（kJ/mol）１２６．８１８６．２６４２０５．１３８ΔｒＨmΘ(Ｔ)≈ΔｒＨmΘ(298.15K）＝∑νＢΔfＨmΘ(298.15K)＝－７４．８１＋１／２×０－（－２３８．６６）＝１６３．８５kJ/molΔｒＳmΘ(Ｔ)≈ΔｒＳmΘ(298.15K）＝∑νＢＳmΘ(298.15K)＝１８６．２６４＋１／２×２０５．１３８－１２６．８＝１６２．０３３J/（mol，Ｋ） 若反应能自发进行，则ΔｒＧmΘ(Ｔ)＜０即包含各类专业文献、行业资料、幼儿教育、小学教育、应用写作文书、高等教育、各类资格考试、中学教育、文学作品欣赏、生活休闲娱乐、外语学习资料、同济真题93等内容。　
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