《化学基础》化学热力学初步 -知识点训练卷 2026版河南省《化工类考纲百套卷》 第5卷

编写说明：2026版河南省对口招生《化工类考纲百套卷》，依据《河南省中等职业学校毕业生对口升学考纲》编写，本专辑试卷共100份，由三个部分组成。第一部分是根据考纲要求编写的知识点训练卷，共74份;第二部分是常考题训练卷，共计16份;第三部分是专业综合训练卷，参考历年来化工类专业考试真题，共10份。 本试卷是2026版河南省对口招生《化工类考纲百套卷》的第5卷，是知识点训练卷。按知识模块1.化学基础。知识点：①热力学基本概念；②热力学第一定律及应用；③焓、标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓基本概念；④熵的定义和表示；⑤热力学第二定律的表述和意义；⑥吉氏函数的意义、及其与平衡常数的关系。 2026版河南省对口招生《化工类考纲百套卷》 第5卷 知识模块1 化学基础 5.化学热力学初步 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1.下列属于热力学系统的是（ ）​ A. 正在加热的烧杯外部空气​ B. 反应容器中的反应物和产物​ C. 实验室的全部设备​ D. 宇宙空间​ 2.下列属于状态函数的是（ ）​ A. 功（W）​ B. 热（Q）​ C. 内能（U）​ D. 路程​ 3.热力学第一定律的表达式为（ ）​ A. ΔU = Q - W​ B. ΔU = Q + W​ C. ΔH = Qp​ D. ΔS = Q/T​ 4.焓的定义式为（ ）​ A. H = U + pV​ B. H = U - pV​ C. H = Qp​ D. H = ΔU + W​ 5.标准状态下，最稳定单质的标准摩尔生成焓 ΔfHm° 为（ ）​ A. 正值​ B. 负值​ C. 零​ D. 无法确定​ 6.下列过程中熵值减小的是（ ）​ A. 冰融化成水​ B. 气体扩散​ C. 盐从溶液中结晶析出​ D. 温度升高​ 7.热力学第二定律的开尔文表述为（ ）​ A. 热量不能自发从低温物体传到高温物体​ B. 不可能从单一热源吸热全部转化为功而不引起其他变化​ C. 熵增过程是自发过程​ D. 吉氏函数小于零的过程是自发的​ 8.反应的标准吉氏函数变 ΔrGm° 与平衡常数 K° 的关系为（ ）​ A. ΔrGm° = RTlnK°​ B. ΔrGm° = -RTlnK°​ C. ΔrGm° = RlnK°/T​ D. ΔrGm° = -RlnK°/T​ 9.下列反应中，ΔrHm° 等于产物标准摩尔燃烧焓的是（ ）​ A. C（石墨）+ O₂（g）= CO₂（g）​ B. 2H₂（g）+ O₂（g）= 2H₂O（l）​ C. CH₄（g）+ 2O₂（g）= CO₂（g）+ 2H₂O（l）​ D. CO（g）+ 1/2O₂（g）= CO₂（g）​ 10.绝热过程中，系统与环境之间（ ）​ A. 无物质交换，有能量交换​ B. 有物质交换，无能量交换​ C. 无物质和能量交换​ D. 有物质和能量交换​ 11.某反应 ΔrHm° <0，ΔrSm°> 0，则该反应（ ）​ A. 任何温度下都自发​ B. 任何温度下都非自发​ C. 高温自发，低温非自发​ D. 低温自发，高温非自发​ 12.下列关于熵的说法错误的是（ ）​ A. 绝对零度时，完美晶体的熵值为零​ B. 同种物质的熵值：气态 > 液态 > 固态​ C. 反应中气体物质的量增加，熵值减小​ D. 熵是状态函数​ 13.恒压下，反应的焓变 ΔrHm 等于（ ）​ A. 系统对外做的功​ B. 系统内能的变化​ C. 系统吸收的热量​ D. 系统放出的热量​ 14.标准状态下，反应 2H₂（g）+ O₂（g）= 2H₂O（l）的 ΔrGm° < 0，说明该反应（ ）​ A. 是吸热反应​ B. 是熵增反应​ C. 在标准状态下能自发进行​ D. 平衡常数 K° < 1​ 15.下列不属于热力学第二定律意义的是（ ）​ A. 解释了自发过程的方向性​ B. 指出了能量转化的效率极限​ C. 阐明了熵增原理​ D. 描述了能量守恒关系​ 二、判断题（本大题共15题，每小题2分，共30分）16.系统的状态一定，状态函数的值也一定。（ ）​ 17.功和热都是状态函数，因为它们与系统的状态有关。（ ）​ 18.恒容反应中，系统吸收的热量全部用于增加系统的内能。（ ）​ 19.标准摩尔燃烧焓是指物质完全燃烧生成最稳定产物时的焓变，其中 H₂O 的稳定形态为气态。（ ）​ 20.自发过程一定是不可逆过程。（ ）​ 21.熵增的过程一定是自发过程。（ ）​ 22.焓变 ΔH 为负值的反应一定是自发反应。（ ）​ 23.标准状态下，ΔfGm° = 0 的物质一定是最稳定单质。（ ）​ 24.热力学温度为 0K 时，任何纯净物质的完美晶体的熵值为零。（ ）​ 25.反应的 ΔrGm° 越负，其平衡常数 K° 越大，反应进行得越完全。（ ）​ 26.绝热膨胀过程中，系统的温度一定降低。（ ）​ 27.同一物质在相同温度下，气态的熵值大于液态的熵值。（ ）​ 28.平衡状态下，系统的吉氏函数变 ΔrGm = 0。（ ）​ 29.焓是系统内含有的热量，因此恒压反应热等于焓变。（ ）​ 30.热力学第二定律表明，不可能制造出效率为 100% 的热机。（ ）​ 三、简答题（（共 4 题，每题5分，共20 分） 31.简述热力学第一定律的内容及数学表达式，并说明各符号的意义。​ 32. 什么是标准摩尔生成焓？如何利用标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变？ ​ 33. 简述热力学第二定律的克劳修斯表述和熵增原理，并说明其意义。​ 34. 说明吉氏函数（G）的定义式、吉氏函数判据的内容，及它与化学平衡常数的关系。​ 四、计算题（共1题，共10分） 35.已知 298K 时，反应 N₂（g）+ 3H₂（g）⇌ 2NH₃（g）的标准摩尔生成焓数据如下：ΔfHm°(NH₃, g) = -46.11 kJ/mol，ΔfHm°(N₂, g) = 0，ΔfHm°(H₂, g) = 0。标准摩尔熵数据：Sm°(N₂, g) = 191.61 J/(mol・K)，Sm°(H₂, g) = 130.68 J/(mol・K)，Sm°(NH₃, g) = 192.45 J/(mol・K)。计算：（1）该反应的 ΔrHm°；（2）ΔrSm°；（3）ΔrGm°，并判断反应在 298K 标准状态下是否自发。​ 五、综合分析题（共1 题，共 10 分） 36.某反应 A（g）+ B（g）⇌ C（g）在 298K 时，ΔrHm° = -50 kJ/mol，ΔrSm° = -100 J/(mol・K)。（1）计算 298K 时的 ΔrGm° 和平衡常数 K°；（2）判断该反应在高温下是否自发，并说明理由；（3）计算反应能自发进行的最高温度。​ 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：2026版河南省对口招生《化工类考纲百套卷》，依据《河南省中等职业学校毕业生对口升学考纲》编写，本专辑试卷共100份，由三个部分组成。第一部分是根据考纲要求编写的知识点训练卷，共74份;第二部分是常考题训练卷，共计16份;第三部分是专业综合训练卷，参考历年来化工类专业考试真题，共10份。 本试卷是2026版河南省对口招生《化工类考纲百套卷》的第5卷，是知识点训练卷。按知识模块1.化学基础。知识点：①热力学基本概念；②热力学第一定律及应用；③焓、标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓基本概念；④熵的定义和表示；⑤热力学第二定律的表述和意义；⑥吉氏函数的意义、及其与平衡常数的关系。 2026版河南省对口招生《化工类考纲百套卷》 第5卷 知识模块1 化学基础 5.化学热力学初步 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1.下列属于热力学系统的是（ ）​ A. 正在加热的烧杯外部空气​ B. 反应容器中的反应物和产物​ C. 实验室的全部设备​ D. 宇宙空间​ 【答案】B​ 【解析】热力学系统是指研究对象的物质总和，反应容器中的反应物和产物属于系统，A、C、D 属于环境或非研究对象，故选 B。​ 2.下列属于状态函数的是（ ）​ A. 功（W）​ B. 热（Q）​ C. 内能（U）​ D. 路程​ 【答案】C​ 【解析】状态函数是描述系统状态的物理量，其值只与系统状态有关，与途径无关。内能（U）是状态函数，功、热、路程均为途径函数，故选 C。​ 3.热力学第一定律的表达式为（ ）​ A. ΔU = Q - W​ B. ΔU = Q + W​ C. ΔH = Qp​ D. ΔS = Q/T​ 【答案】B​ 【解析】热力学第一定律即能量守恒定律，表述为系统内能的变化等于系统吸收的热量加上外界对系统做的功，即 ΔU = Q + W，故选 B。​ 4.焓的定义式为（ ）​ A. H = U + pV​ B. H = U - pV​ C. H = Qp​ D. H = ΔU + W​ 【答案】A​ 【解析】焓是为简化恒压过程热力学计算引入的状态函数，定义为 H = U + pV，故选 A。​ 5.标准状态下，最稳定单质的标准摩尔生成焓 ΔfHm° 为（ ）​ A. 正值​ B. 负值​ C. 零​ D. 无法确定​ 【答案】C​ 【解析】标准摩尔生成焓定义为：在标准状态下，由最稳定单质生成 1mol 化合物时的焓变。最稳定单质的生成焓规定为零，故选 C。​ 6.下列过程中熵值减小的是（ ）​ A. 冰融化成水​ B. 气体扩散​ C. 盐从溶液中结晶析出​ D. 温度升高​ 【答案】C​ 【解析】熵是衡量系统混乱度的物理量，混乱度减小则熵值减小。盐结晶是从无序溶液变为有序晶体，混乱度减小，熵值减小；A、B、D 均使混乱度增大，熵值增大，故选 C。​ 7.热力学第二定律的开尔文表述为（ ）​ A. 热量不能自发从低温物体传到高温物体​ B. 不可能从单一热源吸热全部转化为功而不引起其他变化​ C. 熵增过程是自发过程​ D. 吉氏函数小于零的过程是自发的​ 【答案】B​ 【解析】开尔文表述聚焦于热功转换的不可逆性：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响，故选 B。A 是克劳修斯表述，C、D 是第二定律的推论。​ 8.反应的标准吉氏函数变 ΔrGm° 与平衡常数 K° 的关系为（ ）​ A. ΔrGm° = RTlnK°​ B. ΔrGm° = -RTlnK°​ C. ΔrGm° = RlnK°/T​ D. ΔrGm° = -RlnK°/T​ 【答案】B​ 【解析】热力学中，标准吉氏函数变与平衡常数的关系为 ΔrGm° = -RTlnK°，该式定量关联了反应的热力学函数与平衡状态，故选 B。​ 9.下列反应中，ΔrHm° 等于产物标准摩尔燃烧焓的是（ ）​ A. C（石墨）+ O₂（g）= CO₂（g）​ B. 2H₂（g）+ O₂（g）= 2H₂O（l）​ C. CH₄（g）+ 2O₂（g）= CO₂（g）+ 2H₂O（l）​ D. CO（g）+ 1/2O₂（g）= CO₂（g）​ 【答案】A​ 【解析】标准摩尔燃烧焓是 1mol 物质完全燃烧生成稳定产物的焓变。C（石墨）的燃烧产物为 CO₂（g），其燃烧焓即反应 A 的 ΔrHm°；B 是 2mol H₂的燃烧，C、D 的反应物不是最稳定单质，故选 A。​ 10.绝热过程中，系统与环境之间（ ）​ A. 无物质交换，有能量交换​ B. 有物质交换，无能量交换​ C. 无物质和能量交换​ D. 有物质和能量交换​ 【答案】A​ 【解析】绝热过程的定义是系统与环境之间没有热量交换（能量交换的一种形式），但可通过做功交换能量，且绝热过程不一定是孤立系统（可无物质交换），故选 A。​ 11.某反应 ΔrHm° <0，ΔrSm°> 0，则该反应（ ）​ A. 任何温度下都自发​ B. 任何温度下都非自发​ C. 高温自发，低温非自发​ D. 低温自发，高温非自发​ 【答案】A​ 【解析】根据 ΔrGm° = ΔrHm° - TΔrSm°，当 ΔrHm° < 0 且 ΔrSm° > 0 时，ΔrGm° 始终小于 0，反应在任何温度下均自发，故选 A。​ 12.下列关于熵的说法错误的是（ ）​ A. 绝对零度时，完美晶体的熵值为零​ B. 同种物质的熵值：气态 > 液态 > 固态​ C. 反应中气体物质的量增加，熵值减小​ D. 熵是状态函数​ 【答案】C​ 【解析】气体物质的量增加会使系统混乱度增大，熵值应增大，C 说法错误；A、B、D 均为熵的正确性质，故选 C。​ 13.恒压下，反应的焓变 ΔrHm 等于（ ）​ A. 系统对外做的功​ B. 系统内能的变化​ C. 系统吸收的热量​ D. 系统放出的热量​ 【答案】C​ 【解析】恒压过程中，焓变 ΔH = Qp，即等于系统吸收的热量（恒压反应热），故选 C。​ 14.标准状态下，反应 2H₂（g）+ O₂（g）= 2H₂O（l）的 ΔrGm° < 0，说明该反应（ ）​ A. 是吸热反应​ B. 是熵增反应​ C. 在标准状态下能自发进行​ D. 平衡常数 K° < 1​ 【答案】C​ 【解析】ΔrGm° <0 表明反应在标准状态下能自发进行；A、B 无法仅凭 ΔrGm° 判断；ΔrGm° < 0 时 K°> 1，故选 C。​ 15.下列不属于热力学第二定律意义的是（ ）​ A. 解释了自发过程的方向性​ B. 指出了能量转化的效率极限​ C. 阐明了熵增原理​ D. 描述了能量守恒关系​ 【答案】D​ 【解析】能量守恒是热力学第一定律的内容，A、B、C 均为第二定律的意义，故选 D。 二、判断题（本大题共15题，每小题2分，共30分） 16.系统的状态一定，状态函数的值也一定。（ ）​ 【答案】√​ 【解析】状态函数的特征是其值仅由系统状态决定，状态固定则状态函数值固定，故正确。​ 17.功和热都是状态函数，因为它们与系统的状态有关。（ ）​ 【答案】×​ 【解析】功和热是系统与环境之间能量交换的形式，其值与变化途径有关，属于途径函数，而非状态函数，故错误。​ 18.恒容反应中，系统吸收的热量全部用于增加系统的内能。（ ）​ 【答案】√​ 【解析】恒容时 W = 0，根据 ΔU = Q + W，得 ΔU = Qv，即热量全部用于增加内能，故正确。​ 19.标准摩尔燃烧焓是指物质完全燃烧生成最稳定产物时的焓变，其中 H₂O 的稳定形态为气态。（ ）​ 【答案】×​ 【解析】标准摩尔燃烧焓中，H₂O 的稳定形态是液态（l），而非气态，故错误。​ 20.自发过程一定是不可逆过程。（ ）​ 【答案】√​ 【解析】自发过程的逆过程不能自发进行，需外界做功，因此是不可逆的，故正确。​ 21.熵增的过程一定是自发过程。（ ）​ 【答案】×​ 【解析】熵增是热力学第二定律的判据之一，但需结合焓变和温度判断，孤立系统中熵增一定自发，非孤立系统则不一定，故错误。​ 22.焓变 ΔH 为负值的反应一定是自发反应。（ ）​ 【答案】×​ 【解析】反应自发性由 ΔG 决定，ΔH <0 但 ΔS < 0 时，高温下可能 ΔG> 0，反应非自发，故错误。​ 23.标准状态下，ΔfGm° = 0 的物质一定是最稳定单质。（ ）​ 【答案】√​ 【解析】标准生成吉氏函数定义为最稳定单质生成 1mol 化合物的吉氏函数变，最稳定单质的 ΔfGm° 规定为 0，故正确。​ 24.热力学温度为 0K 时，任何纯净物质的完美晶体的熵值为零。（ ）​ 【答案】√​ 【解析】这是热力学第三定律的内容，描述了熵的零点，故正确。​ 25.反应的 ΔrGm° 越负，其平衡常数 K° 越大，反应进行得越完全。（ ）​ 【答案】√​ 【解析】由 ΔrGm° = -RTlnK° 可知，ΔrGm° 越负，lnK° 越大，K° 越大，反应进行越完全，故正确。​ 26.绝热膨胀过程中，系统的温度一定降低。（ ）​ 【答案】×​ 【解析】理想气体绝热膨胀时对外做功，内能减小，温度降低，但实际气体或有相变时可能不同，故错误。​ 27.同一物质在相同温度下，气态的熵值大于液态的熵值。（ ）​ 【答案】√​ 【解析】气态物质的分子运动更自由，混乱度更大，熵值高于液态，故正确。​ 28.平衡状态下，系统的吉氏函数变 ΔrGm = 0。（ ）​ 【答案】√​ 【解析】化学平衡时，反应达到最大限度，ΔrGm = 0，故正确。​ 29.焓是系统内含有的热量，因此恒压反应热等于焓变。（ ）​ 【答案】×​ 【解析】焓是状态函数，不是 “含有的热量”，恒压反应热 Qp 等于焓变 ΔH 是因为 ΔH = ΔU + pΔV，而 Qp = ΔU + pΔV，故错误。​ 30.热力学第二定律表明，不可能制造出效率为 100% 的热机。（ ）​ 【答案】√​ 【解析】开尔文表述指出热不能完全转化为功而不产生其他影响，即热机效率无法达到 100%，故正确。 三、简答题（（共 4 题，每题5分，共20 分） 31.简述热力学第一定律的内容及数学表达式，并说明各符号的意义。​ 【答案】热力学第一定律即能量守恒定律，内容为：自然界中能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个系统转移到另一个系统，在转化或转移过程中总能量保持不变。数学表达式为：ΔU = Q + W。其中，ΔU 为系统内能的变化量，Q 为系统从环境吸收的热量（Q > 0），W 为外界对系统做的功（W > 0）。​ 【解析】核心在于能量守恒的表述及公式中各物理量的定义和符号规则，需明确 Q 和 W 的正负规定。​ 32.什么是标准摩尔生成焓？如何利用标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变？​ 【答案】标准摩尔生成焓（ΔfHm°）是指在标准状态（100kPa，指定温度，通常为 298K）下，由最稳定单质生成 1mol 某化合物时的焓变，最稳定单质的 ΔfHm° 规定为 0。利用标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变（ΔrHm°）的公式为：ΔrHm° = ΣνiΔfHm°(产物) - ΣνiΔfHm°(反应物)，其中 νi 为反应式中各物质的化学计量数（产物为正，反应物为负）。​ 【解析】需明确标准状态、最稳定单质的规定及焓变计算的盖斯定律应用（产物总和减去反应物总和）。​ 33. 简述热力学第二定律的克劳修斯表述和熵增原理，并说明其意义。​ 【答案】克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体自发传到高温物体而不引起其他变化。熵增原理：在孤立系统中，一切自发过程都是熵增过程，即 ΔS 孤立 ≥ 0（可逆过程 ΔS = 0，不可逆过程 ΔS > 0）。意义：①揭示了自发过程的方向性（如热量从高温到低温）；②指出了热功转换的不可逆性；③为判断过程自发性提供了依据（孤立系统熵增则自发）。​ 【解析】需准确表述两种形式，并说明其对自然过程方向性的解释。​ 34.说明吉氏函数（G）的定义式、吉氏函数判据的内容，及它与化学平衡常数的关系。​ 【答案】吉氏函数定义式：G = H - TS（H 为焓，T 为热力学温度，S 为熵）。吉氏函数判据：在恒温恒压且不做非体积功的条件下，ΔG <0 时反应能自发进行；ΔG = 0 时反应达到平衡；ΔG> 0 时反应不能自发进行。与平衡常数的关系：ΔrGm° = -RTlnK°，其中 ΔrGm° 为标准摩尔吉氏函数变，R 为气体常数，T 为温度，K° 为标准平衡常数。该式表明 ΔrGm° 越负，K° 越大，反应进行越完全。​ 【解析】需涵盖定义、判据的适用条件及与 K° 的定量关系。 四、计算题（共1题，共10分） 35.已知 298K 时，反应 N₂（g）+ 3H₂（g）⇌ 2NH₃（g）的标准摩尔生成焓数据如下：ΔfHm°(NH₃, g) = -46.11 kJ/mol，ΔfHm°(N₂, g) = 0，ΔfHm°(H₂, g) = 0。标准摩尔熵数据：Sm°(N₂, g) = 191.61 J/(mol・K)，Sm°(H₂, g) = 130.68 J/(mol・K)，Sm°(NH₃, g) = 192.45 J/(mol・K)。计算：（1）该反应的 ΔrHm°；（2）ΔrSm°；（3）ΔrGm°，并判断反应在 298K 标准状态下是否自发。​ 【答案】（1）ΔrHm° = -92.22 kJ/mol；（2）ΔrSm° = -198.75 J/(mol・K)；（3）ΔrGm° = -33.0 kJ/mol，反应自发。 【解析】（1）ΔrHm° = 2ΔfHm°(NH₃) - [ΔfHm°(N₂) + 3ΔfHm°(H₂)] = 2×(-46.11) - 0 = -92.22 kJ/mol。（2）ΔrSm° = 2Sm°(NH₃) - [Sm°(N₂) + 3Sm°(H₂)] = 2×192.45 - [191.61 + 3×130.68] = 384.9 - (191.61 + 392.04) = 384.9 - 583.65 = -198.75 J/(mol・K) = -0.19875 kJ/(mol・K)。（3）ΔrGm° = ΔrHm° - TΔrSm° = -92.22 - 298×(-0.19875) ≈ -92.22 + 59.23 = -33.0 kJ/mol < 0，故反应自发。 五、综合分析题（共1 题，共 10 分） 36.某反应 A（g）+ B（g）⇌ C（g）在 298K 时，ΔrHm° = -50 kJ/mol，ΔrSm° = -100 J/(mol・K)。（1）计算 298K 时的 ΔrGm° 和平衡常数 K°；（2）判断该反应在高温下是否自发，并说明理由；（3）计算反应能自发进行的最高温度。​ 【答案】（1）ΔrGm° = -20.2 kJ/mol，K° ≈ 3.9×10³；（2）高温下非自发，因 ΔrHm° < 0、ΔrSm° < 0，升温使 ΔrGm° 增大；（3）最高温度为 500K。​ 【解析】（1）ΔrGm° = ΔrHm° - TΔrSm° = -50 - 298×(-0.1) = -50 + 29.8 = -20.2 kJ/mol。由 ΔrGm° = -RTlnK°，得 lnK° = -ΔrGm°/(RT) = 20200/(8.314×298) ≈ 8.15，K° ≈ e⁸・¹⁵ ≈ 3.9×10³。（2）因 ΔrHm° < 0、ΔrSm° < 0，根据 ΔrGm° = ΔrHm° - TΔrSm°，升温时 - TΔrSm° 项正值增大，ΔrGm° 会由负变正，故高温下非自发。（3）反应自发需 ΔrGm° < 0，即 - 50000 - T×(-100) < 0 → 100T < 50000 → T < 500K，故最高温度为 500K。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $$