《大学基础化学》大学基础化学 出版社：化学工业出版社 仝克勤,张长水 主编

大学基础化学课后习题解答

第一章 溶液和胶体溶液

第二章 化学热力学基础

2-1 什么是状态函数？它有什么重要特点？

θθθ2-2 什么叫热力学能、焓、熵和自由能？符号H、S、G、 H、 S、 G、 fHm、 cHm、 fGm、

θθθθ、Sm、 rSm、 rGm各代表什么意义？ rHm

2-3 什么是自由能判据？其应用条件是什么？

2-4 判断下列说法是否正确，并说明理由。

θθθ（1）指定单质的 fGm、 fHm、Sm皆为零。

θθθ（2）298.15K时，反应 O2(g) +S(g) = SO2(g) 的 rGm、 rHm、 rSm分别等于SO2(g)的

θθθ、 fHm、Sm。 fGm

θ（3） rGm＜0的反应必能自发进行。

2-5 298.15K和标准状态下，HgO在开口容器中加热分解，若吸热22.7kJ可形成Hg（l）

θ50.10g，求该反应的 rHm。若在密闭的容器中反应，生成同样量的Hg（l）需吸热多少？

解：HgO= Hg(l)+1/2O2(g)

θ=22.7³200.6/50.1=90.89 kJ·mol-1 Qv=Qp-nRT=89.65 kJ·mol-1 rHm

2-6 随温度升高，反应（1）：2M(s)+O2(g) =2MO(s)和反应（2）：2C(s) +O2(g) =2CO(g)的摩

尔吉布斯自由能升高的为 (1) ，降低的为 (2) ，因此，金属氧化物MO被硫还原反应2MO(s)+

C(s) ＝M(s)+ CO(g)在高温条件下

2-7 热力学第一定律说明热力学能变化与热和功的关系。此关系只适用于：

A.理想气体； B.封闭系统； C.孤立系统； D.敞开系统

2-8 纯液体在其正常沸点时气化，该过程中增大的量是：

A.蒸气压； B.汽化热； C.熵； D.吉布斯自由能

θ2-9 在298K时，反应N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g)， rHm＜0则标准状态下该反应

A.任何温度下均自发进行； B.任何温度下均不能自发进行；

C.高温自发； D.低温自发

2-10 298K，标准状态下，1.00g金属镁在定压条件下完全燃烧生成MgO(s),放热24.7kJ。

θ则 fHm（MgO，298K）等于-1。已知M(Mg)=24.3g﹒mol-1。

2-11 已知298.15K和标准状态下

(1) Cu2O(s) +1/2O2(g)2CuO(s) rHm= -146.02kJ·mol-1 (2)CuO(s)+Cu(s)Cu2O(s) rHm= -11.30kJ·mol-1

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求(3) CuO(s) Cu(s) +1/2O2(g)的 rHm

θ解： rHm=-[(1)+(2)]=157.32 kJ·mol-1

2-12 已知298.15K和标准状态下

θ （1）Fe2O3(s) +3CO(g) =2 Fe(s) +3CO2(g) rHm= -24.77 kJ·mol-1

θ (2 ) 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2 Fe3O4(s) + CO2(g) rHm= -52.19 kJ·mol-1

θ (3 ) Fe3O4(s) + CO(g) = FeO(s) + CO2(g) rHm= -39.01 kJ·mol-1

θ 求（4）Fe(s) + CO2(g) = FeO(s) + CO(g) 的 rHm。

θ解： rHm=[(3)³2+(2)-(1)³3]÷6=-9.32kJ·mol-1

2-13 甘氨酸二肽的氧化反应为

C4H8N2O3(s) + 3O2(g) = H2NCONH2 (s) +3CO2(g) +2 H2O(l)

θθ已知 fHm（H2NCONH2, s）=-333.17 kJ·mol-1, fHm（C4H8N2O3, s）=-745.25 kJ·mol-1。

计算：

（1）298.15K时，甘氨酸二肽氧化反应的标准摩尔焓变 rHm= -1340.15 kJ·mol-1。 θ

（2）298.15K和标准状态下，1g固体甘氨酸二肽氧化时放热多少？10.15 kJ·g-1

θ2-14 由 fHm的数据计算下列反应在298.15K和标准状态下的 rHm。 θ

（1） 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) +6H2O(l) rHm= -1169.78 kJ·mol-1 θ

(2 ) 8Al(s) + 3Fe3O4(s) = 4Al2O3(s) +9Fe(s) rHm= -6327.86kJ·mol-1 θ

(3) CO(g) +H2O(l) = CO2(g) + H2(g) rHm= 2.88kJ·mol-1 θ

2-15 液态乙醇的燃烧反应：

C2H5OH(l) +3O2(g) = 2 CO2(g) +3 H2O(l)

利用附录提供的数据，计算298K和标准状态时，92g液态乙醇完全燃烧放出的热量。

解： rHm=-393.51³2-285.85³3-(-276.98)=-1367.59 kJ·mol-1 -2735.18 kJ·mol-1 θ

θθ2-16 由葡萄糖的 cHm和水及二氧化碳的 fHm数据，求298K和标准状态下葡萄糖的

θ。 fHm

解： rHm=-393.51³6+(-285.85)³6-(-2815.8)=-1260.36kJ·mol-1 θ

2-17 已知298K时，下列反应

BaCO3(s) = BaO(s) + CO2(g)

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θθ (kJ·mol-1) -1216.29 -548.10 -393.51 rHm=274.68 fHm

mol-1·K-1) 112.13 72.09 213.64 Sm=173.60 Sm (J·

θθθ求298.15K时该反应的 rHm， rSm和 rGm，以及该反应可自发进行的最低温度。

θ解： rGm=222.95kJ·mol-1 T≥274680/173.6=1582K

θ2-18 将空气中的单质氮变成各种含氮化合物的反应叫固氮反应。利用附录提供的 fGm数

θ据计算下列三种固氮反应的 rGm，从热力学角度判断选择哪个反应最好？

θ（1）N2 (g) + O2 (g) = 2NO (g) rGm=173.38kJ·mol-1

θ(2) 2 N2 (g) + O2 (g) = 2N2O (g) rGm=207.32kJ·mol-1

θ(3) N2 (g) + 3H2(g) = 2NH3(g) rGm=-32.24kJ·mol-1

θθ2-19 已知298.15K时和标准状态下，Sm (S,单斜)=32.6 J·mol-1·K-1，Sm (S,正交)=31.8 θθ

J·mol-1·K-1。

θS(S,单斜) + O2 (g) = SO2(g) rHm=-297.2 kJ·mol-1

θS(S,正交) + O2 (g) = SO2(g) rHm=-296.9 kJ·mol-1

计算说明在标准状态下，温度分别为25℃和95℃时两种晶型硫的稳定性。

θθ解：S(s,单斜)= S(s,正交) rHm=-0.3kJ·mol-1 Sm=-0.8 J·mol-1·K-1

θ25℃时 rGm=-0.3-298.15³(-0.8)/1000=-0.06 kJ·mol-1 正交硫稳定。

θ95℃时 rGm=-0.3-368.15³(-0.8)/1000=-0.0kJ·mol-1

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