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第一章 化学热力学初步
1. 热力学第一定律ΔU=Q－W，由于U 为状态函数，所以Q 和 W 也是状态函数，
对吗？为什么？
2. 解释下列名词
（1）体系与环境 （2）热（Q） （3）功（W）
（4）焓（H）和焓变（ΔH） （5）热力学能 U
（6）恒容反应热（Qv）和恒压反应热（Qp）
3. 什么叫状态函数？它具有何特性？
4. 何谓热效应？测量方法有哪两种？
5. 什么叫热化学方程式？书写热化学方程式要注意哪几点？
6 ①无机化学中常用的反应热有哪几种：反应热的实质是什么？什么类型的化学
反应 Qρ=Qν？等摩尔的 NaOH 与 NH3·H2O 溶液分别与过量的 HCl 溶液中和
所放热量是否相等？为什么？
②反应 2N （g）+ O (g)=2N O（g）在 298K 时， =164kJ·mol-1 求反应
2 2 2 rHmØ
的ΔU？
7. 什么叫标准生成热fHmØ ？什么是标准燃烧热cH mØ ？
8. 何谓盖斯定律？
9. 什么是自发过程？自发过程有何特征？
10. 用焓变判断反应的自发性为什么是不全面的？
11. 什么是熵？什么是绝对熵和标准熵？其符号、单位是什么？
12. 影响熵值的因素有哪些？举例说明。
13. 化学反应自发性的标准是什么，举例说明。
14. 什么叫 Gibbs 自由能？怎样用自由能的变化来判断反应的方向？
15. 在标准状态下 Gibbs 方程如何书写？
16. 什么叫标准生成自由能fGmØ ？
17 . 判断下列说法是否正确？为什么？
（1）ΔS 为正值的反应均是自发反应？
（2）物质的量增加的反应ΔS 为正值；
（3）若ΔH 和ΔS 均为正值，则温度上升ΔG 将下降；
（4）某反应的rGmØ >0，表明该反应在任何条件下都是不自发进行的；
（5）放热反应均是自发反应；
（6）纯单质的fHmØ ，fGmØ ，SmØ 皆为零； : .
（7）ΔH 和ΔS 基本上不随温度而变化，G 也是这样；
（8）物质的温度越高，熵值越大。
18. 解释下列事实：
（1）KNO2 溶于水的过程是吸热的（ΔH＞0）但它在水中溶解度却很大，
溶解过程可自发进行；
（2）空气中的 O2（g）不能自发分离成纯的 O2（g）；
（3）在一个装有 O2（g）的容器中充入一定量的 O2（g），两种气体（理想
气体）即自动混合均匀，混合过程的ΔH=O；
（4）冰在室温下自动溶化成水。
19. 已知下列热化学方程式：
Fe O (s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO (g) =－25kJ·mol-1
2 3 2 rH mØ
3Fe O (s) + CO(g) = 2Fe O (s) + CO (g) =－47kJ·mol-1
2 3 3 4 2 rH mØ
Fe O (s) + CO(g) = 3FeO(s) + CO (g) =19kJ·mol-1
3 4 2 rH mØ
不用查表，计算下列反应的热效应rH Øm
FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g)
20. 有 克 H2 与 Cl2 在一个密闭的量热器中反应，结果使量热器的温度提高
℃，量热器的热容是 /℃，求 1 摩尔 H2 与 Cl2 反应放出的热量。
21. 根据提供的数据计算反应 2Na2O2(s)+2H2O(l)=4NaOH(s)+O2(g)的rH Øm 。如有
克 Na2O2 按照这个反应式进行反应，将释放出多少热量？[Na2O2（s）的
=－·mol-1，NaOH（s）的 =－427kJ·mol-1，H O（l）
fHmØ fHmØ 2
的 =－286kJ·mol-1。]
fHmØ
22. 利用水的生成热求 1mol 水在 298K，100KPa 时由液态变成气态所吸收的热
－1
量，并与水的气化热（Q 气=－·mol ）作比较，结果说明了什么？
23. 在 25℃和 100kPa 下，铝热法反应为
8Al(s) + 3Fe2O3（s）= 4Al2O3(s) + 9Fe(s)
由生成热数据计算该反应的热效应rH mØ 。
24. 单斜硫和臭氧都是单质，它们的fHØm 是否等于零？并说明理由。
25. 已知 CaS（s）+ 2O2（g）+ 2H2O（l）= CaSO2·2H2O（s）的 rH Øm =－
kJ·mol-1试求 CaS(s)的生成焓变[CaSO ·2H O（s）的 =－2023 kJ·mol-1]。
2 2 fHmØ
26. 反应 2SO2(g) + O2（g）= 2SO3(g)
计算说明：1、在标准态及 25℃时，反应能自发进行的原因；2、在标准态下
反应自发进行的温度范围。
27. AgNO3 的分解反应为 : .
AgNO3（s）= Ag(s) + NO2(g) +1 O2(g)
2
计算标准态下 AgNO3（s）的分解温度。
28. 计算反应 Cu(s) + H2O = CuO(s) + H2(g)在 500K 时的rG Øm ，并判断反应进行
的方向。
29. 求下列反应的热效应：
— —
① AgCl(s) + Br (aq)→AgBr(s) + Cl (aq)
② Fe O (s) + 6H+(aq)→2Fe3+(aq) + 2H O(1)
2 3 2
+ +
③ H (aq)+OH (q)→H2O(1)
30. 将下列每组物质按熵值增加的顺序排列，简述理由。
①LiCl(s) NaCl(s) Li(s)
②H2(g) Sn(s) H2O(1)
③I2(g) Na(g) Cl2(g)
④K(s) Na(s) Br2(l)
31. 预测下列各过程rS mØ 的符号，简述理由。
① 盐从过饱和水溶液中结晶出来；
+ —
② Ag (aq)+Cl (aq)→AgCl(s)；
③ SnO2(s)+2H2(g)→Sn(s)+2H2O(l)；
④ C6H6(l)→C6H6(g)；
⑤ 撒盐在冰上使冰熔化；
⑥ 活性炭表面吸附氧气。
32. 利用键焓，原子化能（把单质或化合物分子完全拆开成为气态原子所需要的
能量）数据计算 C2H5OH（1）的标准生成焓，已知 C2H5OH 的蒸发焓为
-1
·mol ，将计算的结果与数据表对照，讨论偏差原因。
-1 -1
33. 已知石墨的升华焓ΔH1=717kJ·mol ，H2 的离解焓H2Ø =436kJ·mol , CH4
-1
的fHmØ =－·mol , 求 C—H 键平均键焓。
34. 根据键焓数据计算出下列反应的焓变
CH4（g）+ Cl2(g) = CH3Cl(g) + HCl(g) 。
35. ①查rG Øm 数据求算下述反应的rG Øm
2SO3（g）= 2SO2(g) + O2(g) ；
②问逆反应的rGmØ 为多少？
③先算出反应的rH mØ ，再求算rG Øm ，所得的结果与①比较。
36. 斜方硫和单斜硫的标准熵各为 ·K-1·mol-1 和 ·K-1·mol-1，其标 : .
-1 -1
准燃烧焓分别为- kJ·mol 与- kJ·mol 求算下列过程的GØ ：S
（斜方）→S（单斜） 。
－1
37. 仅以如下数据：fHmØ （NF3）=114kJ·mol ，
－1 －1
EN≡N= 924kJ·mol ，EF－F=158kJ·mol 。
计算 NF3 中 N－F 键的平均键能。
38. 在弹式量热计中，氮化铌燃烧的反应式为：
NbN（s）+ 5 O2（g）= 1 Nb2O5（s）+ 1 N2（g） ，
4 2 2
在 198K 下测得内能变化为－·mol-1，求此反应的焓变。
-1
39. CH3OH 的标准状态下的燃烧热为－ ·mol ，已知： fH mCOØ =－
2
-1 -1
·mol ， fH Ø (l) =－·mol ，计算 fH Ø 。
mH 2O mCH 2OH
40. CH4 和 C2H5OH 燃烧产物都是 CO2(g)和 H2O（l），分别求两物质的燃烧热。
41. 已知1mol 甲醚CH3OCH3 完全燃烧生成 CO2 和 H2O（l）时，rH Øm =－
146kJ·mol-1（298K）。
（1）求甲醚的fHmØ
（2）由键焓估算甲醚的fHØ 并与（1）比较。
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