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第一章热化学与能源
1.是非题(对的在括号内填“ +号,错的填号)
(1)已知下列过程的热化学方程式为:
UF6(l)二 UF6(g); rHm
二 30.1kj[mo|J
则此温度时蒸发1molUF6(l),会放出热30.1kJ。
(2) 在定温定压条件下,下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反应
放出的热量是一相同的值。 (-)
(3) 功和热是在系统与环境之「间的两种)能量传递递方式,在系统内部不讨论
功和热。 2
(4) 反应的△ H就是反应的热效应2⑼—2H 2°⑴
(+)
(-)
2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)
(1)在下列反应中,进行1mol反应时放出热量最大的是
(a)CH4(l) 2O2(g^CO2(g) 2H2O(g)
仔)(通常2O应:热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理 而获得的。 2 2 2
(C)CHH(g)2O2(g)(b)CO/g)2H2。他
(d)cH) (下列对功和热的描述O (正确的是2o (l)
qp
量
(d)
(d) qv
(a)
都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值
都是途径函数,对应于某一状态有一确定值
都是状态函数,变化量与途径无关
都是状态函数,始终态确定,其他值也确定
(4)在温度T的标准状态下,若已知反应A > 2B的标准摩尔反应焓■■■:rHm,1,
与反应2A > C的标准摩尔反应焓 冷H爲,则反应C > 4B的标准摩尔反应焓
rH
(a)
(c)
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
m,2 ,
m,3 与 ^Hm,1 及 \Hm,2 的关系为 ^r H m,3 =
2,屮爲+/屮二2 ( b)-:rHm,1 — 2\Hm,2
■■\Hm,1^\Hm,2 (d) 2\Hm,1 — ■\Hm:2
(5)对于热力学可逆过程,下列叙述正确的是
变化速率无限小的过程
可做最大功的过程
循环过程
能使系统与环境完全复原的过程
(d)
(abd)
TOC \o "1-5" \h \z (6)在一定条件下,由乙二醇溶液、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的系统中含有 (ad)
(a)三个相 (b)四个相 (c)三种组分 (d)四种组分 (e)五种组分
*(7) —只充满氢气的气球,飞到一定高度即会爆炸,这取决于一定高度上 的 (d)
(a)外压 (b)温度 (c)湿度 (d)外压和温度
(8)下述说法中,不正确的是 (d)
(a) 焓只有在某种特定条件下,才与系统反应热相等
(b) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量
(c) 焓是状态函数
(d) 焓是系统能与环境进行交换的能量
3、填空题
使可燃样品(质量为I.OOOg)在弹式量热计内完全燃烧,以测定其反应热, 必须知道:
(1) 弹式量热计内吸热介质(通常为水)质量和比热容;
(2) 钢弹组件的总热容Cb_
(3) 反应前后系统的温度。
*4、钢弹的总热容Cb可利用已知反应热数值的样品而求得。设将 0.500g苯甲酸 (C6H5COOH )在盛有1209g水的弹式量热计的钢弹内(通入氧气)完全燃烧
尽,系统的温度由296.35K上升到298.59K。已知此条件下苯甲酸完全燃烧的反 应热效应为-3226kjLmol」,水的比热容为4.18 JLg」Lk」。试计算该钢弹的总热 容。
解:苯甲酸的摩尔质量为122gLmol亠,0.500g苯甲酸完全燃烧的反应热为:
q = -3226 kJ_hol 4 X 0.500c/ 122g|_mol '
=-13.2 kJ
又 q - -「C(H2O) :T CbL *
=-「4.18J [g,_K 亠 1209g (298.59 - 296.35)K Cb_(298.59 - 296.35)K 1 得该钢弹的总热容 Cb =839J K J
5、葡萄糖完全燃烧的热化学方程式为
当葡萄糖在人体0氧化时°2上述反应热约①30%可用做肌肉的活20能量°试估计 一食匙葡萄糖(3.8g)在人体内氧化时,可获得的肌肉活动的能量。
解:葡萄糖C6H12O6的摩尔质量为180gLmoL,其热效应为
q = -2820kJmol '/180g_mol ' = T5.65kjJg'
一食匙葡萄糖(3.8g)氧化时可获得的肌肉活动的能量为
-15.65kJLg」3.8g 30% = 18kJ
6、已知下列热化学方程式:
Fe2O3(s) 3C0(g)二 2Fe(s) 3CO2(g); q厂-27.6kJLmoL 不用查表,计算下列反应的qp。 1
3Fe2O3(s)CoFgO^FCO^L FCO2(gCoqpg厂58.6kJLmol「
〔提北e根据盖斯定律利用已3F方程式)4设计一循环qp使消去8.1kJEemo3和Fe3O4,
而得到所需的反应方
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