1.2 课后习题详解
（一）思考题
1．一气柜如图1-1所示：
图1-1
假设隔板（A）两侧
和
的T、p相同。试问：
（1）隔板两边气体物质的量是否相等？浓度是否相等？
（2）抽掉隔板（假设不影响气体体积和气柜密闭性）后，气柜内的T和P是否会改变？
物质的量和浓度是否会改变？
答：（1）物质的量不等而浓度相等。
（2）T、p不变，
物质的量不变，体积改变，所以浓度会改变。
2．标准状况与标准态有何不同？
答：标准状况指气体在273.15K和101325Pa下的理想气体状态。
气体的标准态是在标准压力
下的纯气体的状态；液体或固体的标准态是在标准压力下的纯液体或纯固体的状态。
3．化学反应方程式的系数与化学计量数有何异同？
答：对某一化学反应方程式来说，化学反应方程式的系数与化学计量数的绝对值相同，但化学反应方程式的系数为正值，而反应物的化学计量数为负值，生成物的化学计量数为正值。
4．热力学能、热量、温度三者概念是否相同？试说明之。
答：热力学能是体系内部所含的总能量，用符号“U”表示，由于体系内部质点运动及相互作用很复杂，因而热力学能的绝对值难以确定。热量是体系和环境之间因温差而传递的能量，它是体系发生某过程时与环境之间交换或传递能量的一种形式。温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
5．试用实例说明热和功都不是状态函数。
答：热和功是体系发生某过程时与环境之间交换或传递能量的两种不同形式。体系和环境之间因温差而传递的能量称为热。除热以外，其他各种形式被传递的能量都称为功。既然热和功都是体系发生某过程时与环境之间交换或传递能量的形式，因此热和功不仅与体系始、终态有关，而且与过程的具体途径有关。比如理想气体一次膨胀和多次膨胀，热和功就不同。
6．判断下列各说法是否正确：
（1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。
（2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。
（3）物体的温度越高，则所含热量越多。
（4）热是一种传递中的能量。
（5）同一体系：（a）同一状态可能有多个热力学能值；（b）不同状态可能有相同的热力学能值。
答：（1）错；（2）错；（3）错；（4）对；（5）（a）错，（b）对。
7．判断下列各过程中，哪个
最大？
（1）体系放出了60kJ热。并对环境做了40kJ功。
（2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。
（3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。
（4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。
解：根据
，计算：
（1）
（2）
（3）
（4）
计算可知：（2）过程的
最大。
8．下列各说法是否正确？
（1）体系的焓等于恒压反应热。
（2）体系的焓等于体系的热量。
（3）体系的焓变等于恒压反应热。
（4）最稳定的单质焓等于零。
（5）最稳定的单质的生成焓值等于零。
（6）最稳定的纯态单质的标准生成焓等于零。
（7）由于
分解是吸热的，所以它的标准摩尔生成焓为负值。
（8）由于反应焓变的单位为
，所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。
答：（1）错；（2）错；（3）对；（4）错；（5）错；（6）对；（7）错；（8）错。
9．判断下列各组内的反应在标准态下的恒压反应热是否相同，请说明理由。
（1）
（2）
答：（1）不同，因为两个反应的化学计量数不同。
（2）不同，因为两个反应的反应物
的状态不同。
10．已知：A＋B→M十N；
2M＋2N→2D；
则A＋B→D的
（1）
（2）
（3）
（4）
答：
11．下列纯态单质中，哪些单质的标准摩尔生成焓不等于零？
（1）金刚石
（2）
（臭氧）
（3）
（4）
（5）
（6）石墨
答：（1）、（2）、（5）。
12．在一标准态下
的
为下列哪个反应的
值？
（1）C（金刚石）
（2）
（3）C（石墨）
答：（3）
13．反应
的
值是否等于
的
值？
答：不等于，因为S（g）不是稳定单质。
14．已知298.15K、100kPa下，反应
则
的标准摩尔生成焓为
（1）
（2）
（3）
（4）
答：
（二）习题
1．制备硝酸
的反应如下：
试计算每消耗1.00t氨气可制取多少吨硝酸？
解：根据反应方程式，得出
设可制取xt硝酸，则
即每消耗1.00t氨气可制取2.47t硝酸。
2．在容积为10.0L的真空钢瓶内充入氯气，当温度为298.15K肘，测得瓶内气体压力为
，试计算钢瓶内氯气质量。
解：根据
得
3．一氧气瓶的容积是32L，其中氧气的压力为
。规定瓶内氧气压力降至
kPa时就要充氧气，以防混入别的气体。今有实验设备每天需用101.325kPa氧气400L，问一瓶氧气能用几天？
解：一瓶氧气可用氧气物质的量为
每天需用氧气的物质的量为
一瓶氧气可用的天数为
4．一个容积为21.2L的氧气缸安装有在
下能自动打开的安全阀，冬季时曾灌入624g氧气。夏季某天阀门突然自动打开了，试问该天气温达多少摄氏度？
解：
5．冬季草原上的空气主要含氮气
、氧气
和氩气（Ar）。在
及－22℃下收集的一份空气试样，经测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0.78、0.21、0.01。求收集试样时各气体的分压。
解：根据道尔顿分压定律
得
6．30℃下，在一个容积为10.0L的容器中，
和
混合气体的总压力为93.3kPa，其中
为26.7kPa，
的含量为5.00g。试求：
（1）容器中
的分压；
（2）容器中
的分压；
（3）
的物质的量分数。
解：（1）
（2） 
（3） 
7．用锌与盐酸反应制备氢气：
若用排水集气法在98.6kPa、25℃下（已知水的蒸气压为3.17kPa）收集到
的气体。试求：
（1）25℃时该气体中氢气的分压；
（2）收集到的氢气的质量。
解：（1）
（2）
8．设有10 mol
和20 mol
在合成氨装置中混合，反应后有5mol
生成，试分别按下列反应方程式中各物质的化学计量数和物质的量的变化
计算反应进度并做出结论。
（1）
（2）
解：（1） 
反应前n/mol 10 20 0
反应后n/mol 10－2.5 20－7.5 5.0
（2）
结论：反应进度（ζ）的值与选用反应方程式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应方程式的写法有关。
9．某汽缸中有气体1.20L，从环境吸收了800J热量后，在恒压（97.3kPa）下体积膨胀到1.50L，试计算系统热力学能变化
解：
10．2.00mol理想气体在350K和152kPa条件下，经恒压冷却至体积为35.0L，此过程放出了1260J热。
试计算：（1）起始体积；（2）终态温度；（3）体系做功；（4）热力学能变化；（5）焓变。
解：（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
11．用热化学方程式表示下列内容：在298.15K及标准态下，每氧化1mol的
生成
和
并放热226.2kJ。
解：
12．在一敞口试管内加热氯酸钾晶体时发生下列反应
，并放出热89.5kJ（298.15K）。试求298.15K下该反应的和
解：
13．在高炉中炼铁，主要反应有：
（1）分别计算298.15K时各反应的
和各反应
值之和；
（2）将上列反应方程式合并成一个总反应方程式，应用各物质的
（298.15K）值计算总反应的
，并与（1）计算结果比较，做出结论。
解：（1）
各反应
之和：
（2）总反应方程式为
由上看出，（1）与（2）计算结果基本相等，所以可得出如下结论：反应的热效
应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。
14．已知298.15K时反应：
试计算下列反应的
解：由于反应（3）＝反应（2）×3－反应（1）×2，所以
15．铝热法反应如下： 
（1）利用
数据计算恒压反应热；
（2）在此反应中若用去267.0g铝，问能释放出多少热量？
解：（1）
（2）因8mol Al（s）放出的热量为3347.6kJ，所以267.0gAl（s）放出的热量为
16．利用
数据，试计算下列反应的恒压反应热：
（1）
（2）
（3）
解：（1）
（2）
（3）
17．已知
及
，试求AgCl的标准摩尔生成焓。
解：
18．某天然气中CH4占85.0％，C2H6占10.0％，其余为不可燃部分。若已知：
试计算完全燃烧
这种天然气的恒压反应热。
解： 
根据pV＝nRT即可计算在298.15K、100kPa下混合气体的摩尔体积为
