思考题解析

1.指出下列各式成立的条件：

（1）ΔU=QV；（2）ΔH=Qp；（3）QV=Qp；（4）ΔG=ΔH。

答（1）封闭体系、等容过程、不做非体积功；

（2）封闭体系、等压过程、只做体积功；

（3）封闭体系、等压等容过程；

（4）封闭体系、等温过程、ΔS=0。

2.说明用下列函数判断反应自发性的条件：

答（1）封闭体系、等温过程、熵变等于0或很小；

（2）封闭体系、等温过程、焓变等于0或很小（或孤立体系，等温过程）；

（3）封闭体系、等温过程；

（4）封闭体系、等温过程、标准状态。

3.判断以下说法是否正确，并说明理由：

（1）放热反应都能自发进行；

（2）的反应都能自发进行；

（3）（+，+）型反应在高温进行有利；

（4）物质的温度越高，熵值越大。

答（1）错。放热反应只代表ΔH＜0，如果ΔS＜0，有可能ΔG＞0，反应不能自发进行。

（2）错。只能反映标准状态下的ΔG变化情况，在其他条件下就不一定了。

（3）热力学上是对的。根据ΔG判定的正负号规律即可得知。

（4）对于特定物质，这个规律是成立的。温度越高，物质质点动能越大，运动自由度也越大，熵值自然越大。

4.估计干冰升华过程ΔH和ΔS的正负号。

答　ΔH＞0；ΔS＞0。

5.用生成焓、键焓或应用热化学定律（Hess定律）都能求算反应的标准焓变，试比较这三种方法的异同。

答　这三种方法各有特点。标准生成焓是最通用的方法，求得的焓变是标准状态、特定温度下的焓变。键焓只限于气态物质，且求出的数值准确度较低。Hess定律适用于有关联的反应之间。

答　不等于。标准生成焓是从稳定单质生成1mol该化合物的焓变，对于S，其稳定单质形式是S（s），而非该反应中所写的S（g），所以反应焓变不等于H2S的标准生成焓。

答　不等于。在该反应中，除了生成2个O—H键外，还要断裂一个H—H键和1/2个O—O键，所以该反应的焓变应等于BE（H—H）+1/2×BE（O—O）-2×BE（O—H）。

9.能否由键焓直接计算HF（g）、HCl（g）、H2O（l）和CH4（g）的标准生成焓？

答　HF（g）与HCl（g）可以计算，其他的都不行。对于H2O（l），它本身处于液态；而对于CH4，C的稳定单质是C（石墨），它们都涉及液态和固态，而从键焓的计算是只适用于气态的，所以它们得到的都不是标准生成焓。

10.欲除去天然气中有毒气体H2S，试从热力学数据分析下列两个方法中哪个可行：

答　经查表计算，ΔG（1）=-195KJ·mol-1，ΔG（2）=33.6KJ·mol-1，所以反应（1）更可行。