第一章化学反应热。
思考题与习题解答。
1．说明下列符号的含义。
(t) (t) （t）
答：：等容反应热； (t)：温度t下，反应的摩尔焓变（数值等于等压反应热）； t)：温度t下某物质的标准摩尔生成焓；：反应进度。
2．盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？
1）等压 （2）等容 （3）等温、等容或等温、等压
4）等温、不做有用功，等容或等压。
答：正确答案为（4）。
3．热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？
答：纯理想气体热力学标准态是指该气体处于标准压力[ pθ(100kpa)]下的状。
态。混合理想气体中任一组分的标准态是指该组分气体的分压为pθ时的状态。纯液态（或纯固态）物质的标准态是指压力为pθ下的纯液体（或纯固体）的状态。
溶液的标准态选1 mol·l–1。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。
4．简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？
答：金属铝、镁在燃烧时，可以放出大量热（= 601.7 kj·mol–1, =1675.
69 kjmol–1）产生千度以上的高温，而反应放出的热量能使硝酸盐分解产生o2，又加速镁、铝的燃烧反应，使照明弹更加绚丽夺目。
在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠和硝酸钡等作氧化剂。
5．通过计算说明，氧－乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？
答5/2）o2 + c2h2 = 2co2 + h2o(g)
（kj mol–1） 0 226.7 –393.5 –241.8
rh=f h (生成物)－（反应物）
rh=2×(–393.5) +241.82) –226.7 – 0 = 1255.5 kj·mol–1
因反应放出大量热，可以熔化金属，所以可用于焊接或切割金属。
6．通过计算说明，为什么称硼的氢化物（硼烷），硅的氢化物（硅烷）是高能燃料 [已知b2h6（g）的＝36.56 kj·mol–1，b2o3（s）的＝–1132.55 kj·mol–1；sih4（g）的＝34.
31 kj·mol–1，sio2（s）的＝–910.7kj·mol–1 ]。
解b2h6（g） +3o2(g) =b2o3（s） +3h2o（g）
（kj·mol–1） 36.56 0 –1132.55 –241.82
rh= –1132.55+3×(–241.82) –36.56 – 0 = 1894.57 kj·mol–1
sih4（g） +2o2(g) =sio2（s） +2h2o（g）
（kj·mol–1） 34.31 0910.7 –241.82
△rh= –910.7 + 2×(–241.82) –34.31 – 0 = 1427.25 kj·mol–1
上述两个反应都放出大量热，因此b2h6（g）和sih4（g）可以作为高能燃料。
7．已知下列反应的化学反应热
c（石墨）+ o2（g）= co2（grhm(1) =393.5 kj·mol–1
h2（g）+ 1/2) o2（g）=h2o（lrhm(2) =285.8 kj·mol–1
c2h6（g）+(7/2)o2（g）=2co2（g）+3h2o（l） δrhm (3) =1559.8 kj·mol–1
不用查表，计算由石墨和氢气化合生成1mol c2h6（g）反应的δrhm。
解：根据hess定律 δrhm (c2h6) =2δrhm(1) +3δrhm(2) –rhm (3)
所以δrhm (c2h6) =2×(–393.5) +3×(–285.8) –1559.8) =84.6 kj·mol–1
8．在用硝石制硝酸时，下列反应同时发生。
（1）kno3（s）+ h2so4（l）= khso4（s）+ hno3（g）
（2）2kno3（s）+ h2so4（l）= k2so4（s）+ 2hno3（g）
制得的硝酸中80%是由反应（1）产生的，20%是由反应（2）产生的。问在25℃制取1kghno3(g)时将放出多少热量？已知kno3、h2so4、khso4、hno3（g）、k2so4的标准生成焓依次为.
6、–1437.79（kj·mol–1）。
解kno3（s）+h2so4（l）= khso4（s）+ hno3（g）方程（1）
（kjmol–1）–469.63 813.99 –1160.6 135.6
rh=f h (生成物)－（反应物）
rh (1) =1160.6 +135.6 ) 494.63 + 813.99 ) 1344.36 kj·mol–1
2kno3（s）+h2so4（l）= k2so4（s）+2hno3（g）方程（2）
（kjmol–1）–469.63 813.99 –1437.79 135.6
rh (2)= 1437.79) +2× (135.6)] 2× (469.63) +813.99]= 1041.32 kj·mol–1
hno3的相对分子量为63， 1 kg hno3的物质的量n ==15.9 (mol)
制取1 kg hno3(g)时的反应热为。
9．甘油三油酸脂是一种典型的脂肪，当它在人体内代谢时发生下列反应。
c57h104o6（s）+ 80 o2（g）= 57co2（g）+52h2o（l）
该反应的= –3.35×10 4 kj·mol–1 ，问如以当代男大学生平均每人每日耗能10125.3kj，且以完全消耗这种脂肪来计算，每天需消耗多少脂肪？
解：每天消耗脂肪物质的量。
该脂肪相对分子量为884； 每天消耗脂肪的质量为 0.30×884=267.0 (g)
10．葡萄糖（c6h12o6）完全燃烧反应的方程式为
c6h12o6（s）+ 6o2（g）= 6co2（g）+ 6h2o（l）
该反应的= –2820 kj·mol–1 ，当葡萄糖在人体内氧化时，上述反应热的约40%可用于肌肉活动的能量。试计算一匙葡萄糖（以3.8g计）在人体内氧化时，可获得的肌肉活动能量。
解：葡萄糖相对分子量为180；一匙葡萄糖(3.8g)的物质的量为 3.8 / 180 = 0.021(mol) 一匙葡萄糖被氧化放出的热量为
0.021 = 0.021 ×2820 = 59.2 kj
可获得的肌肉活动能量 59.2×40% =23.7 kj
11．辛烷是汽油的主要成分，根据附录的有关数据计算下列两个反应的热效应，并从计算结果比较可以得到什么结论（已知：（c8h18，l）=–218.97 kj·mol–1）？
1）完全燃烧 c8h18（l）+ o2（g）→co2（g）+ h2o（l）
2）不完全燃烧 c8h18（l）+ o2（g）→c（s）+ h2o（l）
解：据附录查得下列物质c8h18(l), o2 (g) ,co2 (g),c(s), h2o(l)的标准生成焓变。
分别为 0, –393.5 0, –285.83
rh=f h (生成物) －f h (（反应物）
c8h18（l）+（25/2）o2（g）= 8co2 （g） +9h2o（g）
（kjmol–1）–218.97 0393.5285.83
rh (1)= 8 ( 393.5) +9 (285.83) –0 – 218.97) =5105.41 kj·mol–1
c8h18（l）+（9/2）o2（g）= 16c （s） +9h2o(g)
（kjmol–1） –218.9700285.83
rh (2)= 0 + 9 (–285.83 ) 0 – 218.97) =2395.35 kj.·mol–1
rh (1) >rh (2)，
结论：完全燃烧放热量大。
第二章化学反应进行的方向和限度。
思考题与习题解答。
1．下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。
1） 因为=δh，而δh与变化途径无关，，h是状态函数，所以也是。
状态函数。答：错， h是状态函数，但是焓变（δh）不是状态函数。=δh只是数值关系。
（2）单质的标准生成焓()和标准生成吉布斯函数变()都为零，因此其标准熵（)）也为零。
答：错，因 h 和 g 的绝对值还无法得到，因此采用相对值，根据定义，最。
稳定单质的和都为零，而s有绝对值，除完美晶体在0k时的熵等。
于0外，其它条件下的熵（包括标准熵）皆不为零。但离子的熵也是相对值，是以氢离子为相对标准（h+的= 0）。
（3）对于纯固、液、气态物质而言，100kpa、298k是其标准态。
答：对。虽然热力学标准态不指定温度，但是任何温度都有其对应的标准态。
（4）h、s、g都与温度有关，但δh，δs，δg都与温度关系不大。
答：错，一般认为反应的δh，δs 与温度关系不大，但δg =δh– tδs，所。
以δg与温度关系较大。
（5）等温等压条件下，用就可以判断任何一个化学反应的方向。
答：错，等温等压条件下用（>0 或<0）判断反应方向，而不是用。
（6）化学反应进度可以度量化学反应进行的程度，所谓1mol反应是指各物质按化学反应方程式的计量关系进行的完全反应。
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