[讲义答案]第5讲化学热力学基础（下）-8b2e40a5499e_学而思高一全套_2019秋季高一1_19秋季实验A班高一化学直播班16讲张鑫雨_讲义及答案

答 案
后者大：①，②，③，⑤；前者大：④
解析
答 案
解析
解：
 
 
。
答 案
熵变为正
解析
解：反应物中无气态物质，而产物中有气态物质。反应前后气态物质的量增加，熵增大，熵变为
正。
模块1：目
：目标确认
模块2：模
：模块1 化学反
化学反应的自
的自发方向
方向
模块3：模
：模块2 熵与熵变
熵变
1
1
1
例题1
例题2
440 J ⋅mol
⋅
−1
K−1
Δ
 S
 =
r
m
⊖
S
 (Ba
, aq) +
m
⊖
2+
2S
 (NH
 , g) +
m
⊖
3
10S
 (H
 O, 1)
m
⊖
2
−S
 (Ba(OH)
 ⋅
m
⊖
2
8H
 O, s) −
2
2S
 (NH
 , aq)
m
∘
4
+
= 440J ⋅mol
⋅
−1
K−1
例题3
答 案
①熵增，②估计熵变很小，③熵减
解析
答 案
解析
解：根据状态函数和状态函数的改变量的性质，由题设 
 
 
所以
 
 
由题设
 
 
所以
 
 
因为 
 
所得化学反应的标准摩尔吉布斯自由能改变量为 
 
 
。
答 案
1
模块4：模
：模块3 Gibbs自由能
自由能
1
1
例题4
例题5
−355.0kJ ⋅mol−1
2MnO
 +
4
−
10Cl
+
−
16H
=
+
== 2Mn
+
2+
5Cl
 +
2
8H
 O
2
Δ
 G
 (1) =
r
m
⊖
−142.0kJ ⋅mol−1
MnO
 +
4
−
5Cl
+
−
8H
=
+
== Mn
+
2+
 Cl
 +
2
5
2
4H O
2
Δ
 G
 (3) =
r
m
⊖
−71.0kJ ⋅mol−1
Cl
 +
2
2Fe
=
2+
== 2Cl
+
−
2Fe3+
Δ
 G
 (2) =
r
m
⊖
−113.6kJ ⋅mol−1
 Cl
 +
2
5
2
5Fe
=
2+
== 5Cl
+
−
5Fe3+
Δ
 G
 (4) =
r
m
⊖
−284.0kJ ⋅mol−1
Δ
 G
 =
r
m
⊖
Δ
 G
 (3) +
r
m
⊖
Δ
 G
 (4)
r
m
⊖
= [(−71.0) + (−284.0)]kJ ⋅mol−1
= −355.0kJ ⋅mol−1
例题6
根据题设数据，可求出反应 
 
的
和
。 
 
 
 
时，
 
 
 
由于
，故反应可以自发进行。 
这是个放热反应，升高温度时有利于向
分解方向进行。当
时，反应将以可逆
方式进行，这时
 
故
 
 
 
只有当温度高于
时，
才能分解，而高炉废气的温度远小于反应 
 
的逆转温度，所以用此反应吸收高炉废气中的
，以防止其污染环境是合理的。
解析
答 案
反应的
和
可以由已知数据求出 
 
 
 
 
 
 
 
当反应可以可逆进行时，
，即 
 
 
 
 
当
时，反应即可发生
解析
1
CaO(s) + SO
 (g) =
3
== CaSO
 (s)
4
Δ H
 
r
m
⊖
Δ
 S
 
r
m
⊖
Δ
 H
 =
r
m
⊖
Δ
 H
 (CaSO
 , s) −
f
m
⊖
4
Δ
 H
 (CaO, s) −
f
m
⊖
Δ
 H
 (SO
 , g)
f
m
⊖
3
= [−1434.5 −(−634.9) −(−395.7)]kJ ⋅mol−1
= −188.4J ⋅mol
⋅
−1
K−1
373K
Δ
 G
 =
r
m
⊖
Δ
 H
 −
r
m
⊖
TΔ
 S
 
r
m
⊖
= −403.9 × 1000J ⋅mol
−
−1
373K × (−188.4J ⋅mol
⋅
−1
K
)
−1
= −333.6kJ ⋅mol−1
Δ
 G
 <
r
m
⊖
0
CaSO4
Δ
 G
 =
r
m
⊖
0
Δ
 H
 =
r
m
⊖
TΔ
 S
 
r
m
⊖
T =
 
Δ
 S
 
r
m⊖
Δ
 H
 
r
m
⊖
=
 
−188.4J ⋅mol
⋅K
−1
−1
−403.9 × 1000J ⋅mol−1
= 2144K
2144K
CaSO4
CaO(s) + SO
 (g) =
3
== CaSO
 (s)
4
SO3
例题7
Δ H
 
r
m
⊖
Δ
 S
 
r
m
⊖
Δ
 H
 =
r
m
⊖
Δ
 H
 (H
 S, g) −
f
m
⊖
2
Δ
 H
 (CuS, s)
f
m
⊖
= [−20.6 −(−53.1)]kJ ⋅mol−1
= 32.5kJ ⋅mol−1
Δ
 S
 =
r
m
⊖
S
 (H
 S, g) +
m
⊖
2
S
 (Cu, s) −
m
⊖
S
 (CuS, s) −
m
⊖
S
 (H
 , g)
m
⊖
2
= (205.8 + 33.2 −66.5 −130.7)J ⋅mol
⋅
−1
K−1
= 41.8J ⋅mol
⋅
−1
K−1
Δ
 G
 =
r
m
⊖
Δ
 H
 −
r
m
⊖
TΔ
 S
 
r
m
⊖
Δ
 G
 =
r
m
⊖
0
Δ
 H
 =
r
m
⊖
TΔ
 S
 
r
m
⊖
T =
 
Δ
 S
 
r
m
⊖
Δ
 H
 
r
m
⊖
=
 
41.8J ⋅mol
⋅K
−1
−1
32.5 × 1000J ⋅mol−1
= 778K
T > 778K
答 案
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
解析
答 案
 
 
 
同理，
 
由
 
和
随温度变化较小，可近似认为
和
，不随温度变化而变化。反应达平衡时，
，故 
解析
1
1
1
例题8
CO(g) + NO(g) === CO
 (g) +
2
 N
 (g)
2
1
2
ΔH
=
⊖
(ΔH
 )
 +
f
⊖
CO
 (g)
2
 (ΔH
 )
 −
2
1
f
⊖
N
 (g)
2
(ΔH
 )
 −
f
⊖
CO(g)
(ΔH
 )
 
f
⊖
NO(g)
= −393.51 + 0 −(−110.52) −90.25
= −373.24(kJ ⋅mol
)
−1
ΔS
=
⊖
S
 +
CO
 (g)
2
⊖
 S
 −
2
1
N
 (g)
2
⊖
S
 −
CO(g)
⊖
S
 
NO(g)
⊖
= 213.6 +
 ×
2
1
191.5 −197.56 −210.65
= −98.9(J ⋅mol
⋅
−1
K
)
−1
T
 =
转
 =
ΔS⊖
ΔH⊖
 =
−98.9 × 10−3
−373.24
3.77 × 10 (K)
3
ΔG
 =
298K
⊖
(ΔG
 )
 +
f
⊖
CO
 (g)
2
 (ΔG
 )
 −
2
1
f
⊖
N
 (g)
2
(ΔG
 )
 −
f
⊖
CO(g)
(ΔG
 )
 
f
⊖
NO(g)
= −394.36 + 0 −(−137.15) −86.57
= −343.78(kJ ⋅mol
)
−1
例题9
Δ
 H
 =
r
m
⊖
 ν
 Δ
 H
 (生成物) −
i
∑
i
f
m
⊖
 ν
 Δ
 H
 (反应物)
i
∑
i
f
m
⊖
= −110.52kJ ⋅mol
−
−1
(−241.82kJ ⋅mol
)
−1
= 131.30kJ ⋅mol−1
Δ
 G
 =
r
m
⊖
−137.15kJ ⋅mol
−
−1
(−228.59kJ ⋅mol
) =
−1
91.44kJ ⋅mol−1
Δ
 G
 =
r
m
⊖
Δ
 H
 −
r
m
⊖
TΔ
 S
 
r
m
⊖
Δ
 S
 =
r
m
⊖
 =
T
Δ
 H
 −Δ
 G
 
r
m
⊖
r
m
⊖
 =
298K
(131.30 −91.44) × 10 J ⋅mol
3
−1
133.76J ⋅mol
⋅
−1
K
Δ H
r
Δ
 S
r
Δ
 H
r
Δ
 S
r
Δ
 G
 =
r
m
⊖
0 = Δ
 H
 −
r
m
⊖
TΔ
 S
 
r
m
⊖
T =
 =
Δ
 S
 
r
m⊖
Δ
 H
 
r
m
⊖
 =
133.76 × 10
kJ ⋅mol
⋅K
−3
−1
−1
131.30kJ ⋅mol−1
981.6K
例题10
答 案
 
 
 
 
解析
答 案
我们可以列出这两种反应的热力学数据进行比较。 
 
反应②以
作还原剂，
，能自发进行，并且这是一个
型反应，在任意温度，
都是负值。而反应①以作为还原剂，
为相当大的正值，反应不自发。这一反应是
型的，温度越高
正值越小，约在
时，
变为负值，所以在高温，炭也可
以使氧化铁还原，但自发的倾向要比反应②低。所以一般用反应②代表高炉炼铁的主要反应。
解析
1
模块5：课
：课堂总结
总结
模块6：科学小故事
：科学小故事
F
 (g) →
2
2F(g)
ΔS
=
⊖
2S
 −
F(g)
⊖
S
 =
F
 (g)
2
⊖
2 × 158.64 −202.7 = 114.6(J ⋅mol
⋅
−1
K
)
−1
ΔG
=
⊖
ΔH
−
⊖
TΔS⊖
ΔH
=
⊖
ΔG +
⊖
TΔS
=
⊖
123.8 + 298 × 114.6 × 10
=
−3
158(kJ ⋅mol
)
−1
ΔH
=
⊖
E
 =
F-F
158(kJ ⋅mol
)
−1
例题11
CO
ΔG
<
⊖
0
(−, +)
ΔG⊖
C
ΔG⊖
(+, +)
ΔG⊖
1000K
ΔG⊖