普通化學(xué)：化學(xué)熱力學(xué)初步和化學(xué)平衡練習(xí)題

2.1 已知標(biāo)態(tài)下，下面反應(yīng)的摩爾反應(yīng)焓變?yōu)?/SPAN>-75kJ/mol，求Cl-的水合離子生成焓。

        HCl(g) = H+(aq) + Cl-(aq)

    (H+(aq)的摩爾生成焓為0，HCl(g)的摩爾生成焓為-92.31kJ/mol)

2.2 氯化鈣溶于水的反應(yīng)經(jīng)常被用于急救熱敷袋。在熱敷袋中，一個(gè)包有CaCl2的小包被捏破后，CaCl2溶于周圍的水。

        CaCl2(s) = Ca2+(aq) + 2Cl-(aq)

    (a) 計(jì)算該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變；(參考教材后面的表)

    (b) 假設(shè)20°C時(shí)，20.0g CaCl2溶于0.100dm3水。計(jì)算溶液最后的溫度(設(shè)溶液的熱容與純水的熱容相當(dāng)，即418J K-1/100g溶液)。

2.3 一個(gè)熱機(jī)在兩個(gè)熱源之間可逆循環(huán)工作。高溫?zé)嵩礊?/SPAN>450K，低溫?zé)嵩礊?/SPAN>300K。

    (a) 熱機(jī)的效率是多少？

    (b) 若熱機(jī)每個(gè)循環(huán)從高溫?zé)嵩次諢崃?/SPAN>1500J，那么它在低溫?zé)嵩捶懦鰺崃繛槎嗌伲?/SPAN>

    (c) 該熱機(jī)每個(gè)循環(huán)做功為多少？

2.4 一個(gè)研究者用冰柜使他/她的反應(yīng)維持在-10°C。若冰柜每個(gè)循環(huán)從-10°C吸熱800J，然后將熱在室溫(20°C)釋放，那么冰柜每個(gè)循環(huán)做功多少？每個(gè)循環(huán)在高溫?zé)嵩捶艧釣槎嗌伲?/SPAN>

2.5* 假設(shè)把一臺(tái)冰箱放在一間密閉的房間里，把冰箱門打開，插上電源讓冰箱工作。室內(nèi)溫度會(huì)怎樣變化？為什么？

2.6 當(dāng)把H2O(l)和D2O(l)混和后，會(huì)自發(fā)發(fā)生下面反應(yīng)：

        H2O(l) + D2O(l) = 2HOD(l)

    O-H鍵和O-D鍵的鍵焓幾乎沒有區(qū)別，那么什么是這個(gè)反應(yīng)的主要驅(qū)動(dòng)力？

2.7 預(yù)測(cè)下列過程的熵變：

    (a) NaCl熔融；

    (b) 建筑物坍塌；

    (c) 把空氣分為溫度、壓力相同的氧氣、氮?dú)夂蜌鍤狻?/SPAN>

2.8 固體氨的摩爾熔化焓為5.65kJ mol-1, 摩爾熵變?yōu)?/SPAN>28.9J mol-1 K-1。

    (a)計(jì)算1mol固體氨在170K熔化的Gibbs自由能；

    (b)在何溫度下，固體氨和液體氨在標(biāo)態(tài)下達(dá)到平衡。

答案： 

2.1 -167 kJ/mol

2.2 (a) -81.4 kJ (b)55.1°C。

2.3 (a) 0.333 (b) Q = -1000J (c) W = 500 J。

2.4  W = -91J; Q = -891J。　

2.5* 上升。因?yàn)楸鋬?nèi)外溫度相同，所以熱機(jī)效率為零。換言之，冰箱僅做少量功就可以把冰箱內(nèi)的大量熱量傳遞到冰箱外。

由于體系總能量守恒，所以冰箱放熱等于吸熱和冰箱所做的功之和，因此房間溫度會(huì)上升。

2.6  熵增加。

2.7 (a) delatS > 0; (b) deltaS > 0; (c) deltaS < 0。

2.8 (a) 7.4×102J; (b) 196K。

?2009年結(jié)構(gòu)工程師考試時(shí)間：9月19、20日
?08年考試規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn): 2008年一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試成績(jī)查詢匯總