第一章 热化学与能源
1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)
(1)已知下列过程的热化学方程式为:
则此温度时蒸发1mol 6()UF l ,会放出热30.1kJ 。 (-)
(2)在定温定压条件下,下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反应
放出的热量是一相同的值。 (-)
(3)功和热是在系统与环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。 (+)
(4)反应的H ∆就是反应的热效应。 (-)
2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)
(1)在下列反应中,进行1mol 反应时放出热量最大的是 (c
)
(2)通常,反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。 (d
) (a )H ∆ (b )p V ∆ (c )P q (d )V q (3)下列对功和热的描述中,正确的是 (a
)
(a )都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值 (b )都是途径函数,对应于某一状态有一确定值 (c )都是状态函数,变化量与途径无关
(d )都是状态函数,始终态确定,其他值也确定
(4)在温度T 的标准状态下,若已知反应2A B →的标准摩尔反应焓,1r m H θ∆,
2222221
()()()
2
2()()2()
H g O g H O l H g O g H O l +=+=1
66()();30.1r m UF
l UF g H kJ mol θ-=∆=422242224222422()()2()()2()()()2()()2()()()2()()2()
3
()()()()2()2
a CH l O g CO g H O g
b CH g O g CO g H O g
c CH g O g CO g H O l
d CH
g O g CO g H O l +=++=++=++=+
与反应2A C →的标准摩尔反应焓,2r m H θ
∆,则反应
4C B →的标准摩尔反应焓,3r m H θ∆与,1r m H θ∆及,2r m H θ∆的关系为,3r m H θ
∆= (
d
) (a )2,1r m H θ∆+,2r m H θ∆ (b ),1r m H θ∆—2,2r m H θ
∆ (c ),1r m H θ∆+,2r m H θ∆ (d )2,1r m H θ∆—,2r m H θ∆
(5)对于热力学可逆过程,下列叙述正确的是 (abd )
(a )变化速率无限小的过程 (b )可做最大功的过程 (c )循环过程
(d )能使系统与环境完全复原的过程
(6)在一定条件下,由乙二醇溶液、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的系统中含有 (ad ) (a )三个相 (b )四个相 (c )三种组分 (d )四种组分 (e )五种组分
*(7)一只充满氢气的气球,飞到一定高度即会爆炸,这取决于一定高度上的 (d ) (a )外压 (b )温度 (c )湿度 (d )外压和温度 (8)下述说法中,不正确的是 (d
)
(a )焓只有在某种特定条件下,才与系统反应热相等 (b )焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 (c )焓是状态函数
(d )焓是系统能与环境进行交换的能量
3、填空题
使可燃样品(质量为1.000g )在弹式量热计内完全燃烧,以测定其反应热,必须知道:
(1) 弹式量热计内吸热介质(通常为水)质量和比热容; (2) 钢弹组件的总热容b C ; (3) 反应前后系统的温度。
*4、钢弹的总热容b C 可利用已知反应热数值的样品而求得。设将0.500g 苯甲酸
(65C H COOH )在盛有1209g 水的弹式量热计的钢弹内(通入氧气)完全燃烧尽,系统的温度由296.35K 上升到298.59K 。已知此条件下苯甲酸完全燃烧的反应热效应为-32261kJ mol -,水的比热容为4.1811J g K --。试计算该钢弹的总热容。
解:苯甲酸的摩尔质量为1221g mol -,0.500g 苯甲酸完全燃烧的反应热为:
q = -32261kJ mol -×0.500g /1221g mol - = -13.2 kJ
又 {}2()b q C H O T C T =-∆+∆
={}114.181209(298.59296.35)(298.59296.35)b J g K g K C K ---⨯⨯-+-
得该钢弹的总热容 1839b C J K -=
5、葡萄糖完全燃烧的热化学方程式为
当葡萄糖在人体内氧化时,上述反应热约30%可用做肌肉的活动能量。试估计一食匙葡萄糖(3.8g )在人体内氧化时,可获得的肌肉活动的能量。 解:葡萄糖6126C H O 的摩尔质量为1801g mol -,其热效应为
1112820/18015.65q kJ mol g mol kJ g ---=-=-
一食匙葡萄糖(3.8g )氧化时可获得的肌肉活动的能量为
115.65 3.830%18kJ g g kJ --⨯⨯=
6、已知下列热化学方程式:
不用查表,计算下列反应的p q 。
2()()()()FeO s CO g Fe s CO g +=+
〔提示:根据盖斯定律利用已知方程式,设计一循环,使消去23Fe O 和34Fe O ,而得到所需的反应方程式。若以(1),(2),(3),(4)依次表示所给出的反应方程式,则可得到,4,1,2,3632p p p p q q q q =--〕
解:若以(1)、(2)、(3)、(4)依次表示上面所给出的反应方程式,则
(1)3(2)(3)2⨯--⨯得下列方程式:
26()6()6()6()FeO s CO g Fe s CO g +=+
上式除以6,即得反应方程式(4),故对应的反应热效应关系为:
=
1
6126222()6()6()6();2820p C H O s O g CO g H O l q kJ mol -+=+=-12321233421
342()3()2()3();27.63()()2()();58.6()()3()();38.1p p p Fe O s CO g Fe s CO g q kJ mol Fe O s CO g Fe O s CO g q kJ mol Fe O s CO g FeO s CO g q kJ mol ---+=+=-+=+=-+=+=-,4,1,2,31
326
p p p p q q q q ⎡⎤=
--⎣⎦[]111
3(27.6)(58.6)2(38.16.71)6
kJ m kJ l l mo o --⨯--⨯=---
7、已知乙醇在101.325kPa 大气压下正常沸点温度(351K )时的蒸发热为
39.21kJ mol -。试估算1mol 液态25C H OH 在蒸发过程中的体积功w 体和U ∆。 解:乙醇的蒸发过程是等温定压相变过程
1
656
5()(),39.2
m C H C O O
H l C H C O O H g H k J m o l
-→∆= 故 p ,m q =139.2m H kJ mol -∆= 'w w p V n R T ==-∆=-∆
体 = 〔-1×8.314×10-3×351〕1kJ mol - = -2.921kJ mol - ,m p m U q w ∆=+=体
(39.2-2.92)1kJ mol -= 36.31
kJ mol -
8、在下列反应或过程中,V q 和p q 有区别吗?简单说明。
(1)
(2)
(3)
(4) 解: 根据p V q q p V -=∆
① 对于只有凝聚相(液态和固态)的系统,V ∆≈0,所以p V q q =
② 对于有气态物质参与的系统,
V ∆是由于各气体的物质的量发生变化引起的,则有
()()p V B
B
q q n Bg RT Bg RT ξν-=∆=∑∑ 所以: (1)()B
Bg RT ξν∑>0,p V q q ≠ (2)()B Bg RT ξν∑=0,p V q q = (3)()B Bg RT ξν∑>0,p V q q ≠
(4)V ∆≈0,p V q q =
9、根据第8题中所列的各化学方程式和条件,试计算发生下列变化时,各自U
∆和H ∆之间的能量差。 (1)2.00mol 4()NH HS s 分解 (2)生成1.00mol ()HCl g
(3)5.00mol 2()CO s (干冰)的升华
NH 4HS(s)NH 3(g)+H 2S(g)
25℃
H 2(g)+Cl 2(g)2HCl(g)25℃
CO 2(s)CO 2(g)
-78℃
-25℃
AgNO 3(aq)+NaCl(aq)AgCl(s)+NaNO 3(aq)
(4)沉淀出2.00mol ()AgCl s 解:
(1)
()m m B
U H Bg RT ν∆-∆=-∑
= -〔2×8.314×10-3×298.15〕1kJ mol -= -4.9581kJ mol - 2.00mol 4()NH HS s 分解过程两者的能量差为
2.00 mol×(-4.958)1kJ mol -= -9.92kJ
(2) ()B
Bg ν∑=0
m m U H ∆-∆=0
生成1.00mol ()HCl g 过程两者的能量差为0
(3)
()m m B
U H Bg RT ν∆-∆=-∑
= -〔1×8.314×10-3×(273.15-78)〕J = -1.621kJ mol - 5.00mol 2()CO s (干冰)的升华过程两者的能量差为
5.00 mol×(-1.62)1kJ mol -= -8.10kJ
(4) V ∆≈0,故0m m U H ∆-∆=
沉淀出2.00mol ()AgCl s 过程两者的能量差为0
10、试查阅附表3的数据计算下列反应的r m H θ∆(298.15K )
解: (1) 3222()3()2()6()N H g O g
N g H O l +=+4
f m
H θ
∆(298.15K )/1kJ mol - -46.11 0 0 -285.83 ,(298.15)(298.15)r m B f m B B
H K H K θθ
ν∆=∆∑
= 〔6×(-285.83)-4×(-46.11)〕1
k J
m o l -
= -1530.541kJ mol -
32222222431()3()2()6()2()()()
3()4()
NH g O g N g H O l C H g H g C H g NH g aq +=++=+4()4()()稀盐酸()Fe(s)+CuSO NH 4HS(s)
NH 3(g)+H 2S(g)
25℃
H 2(g)+Cl 2(g)2HCl(g)
25℃
CO 2(s)
CO 2(g)
-78℃
-25℃
AgNO 3(aq)+NaCl(aq)
AgCl(s)+NaNO 3(aq)
(2) 22224()()()C H g H g
C H g
+= f m
H θ
∆(298.15K )/1kJ mol - 226.73 0 52.26 ,(298.15)(298.15)r m B f m B B
H K H K θθ
ν∆=∆∑
= (52.26-226.73)1kJ mol - = -174.471kJ mol -
(3) 34()()()NH g H aq NH aq +++=
f m
H θ
∆(298.15K )/1kJ mol - -46.11 0 -132.45 ,(298.15)(298.15)r m B f m B B
H K H K θθ
ν∆=∆∑
= 〔(-132.45)-(-46.11)〕1
k J
m o l -
= -86.321kJ mol -
(4) 22()()()()Fe s Cu aq Fe aq Cu s +++=+
f m
H θ
∆(298.15K )/1kJ mol - 0 64.77 -89.1 0 ,(298.15)(298.15)r m B f m B B
H K H K θθ
ν∆=∆∑
= (-89.1-64.77)1kJ mol - = -153.91kJ mol -
11、计算下列反应的(1)r m H θ∆(298.15K );(2)r m U θ
∆(298.15K )和(3)298.15K
进行1mol 反应时的体积功w 体
424()4()()4()CH g Cl g CCl l HCl g +=+
解:(1) 424()4()()4()C H g C l g
C C l l H C l g +=+ f m
H θ
∆(298.15K )/1kJ mol - -74.81 0 -135.44 -92.307 r m H θ
∆(298.15K )=〔(-135.44)+4×(-92.307)-0×4-(-74.81)〕1
k J
m o l -
= -429.861kJ mol -
(2)(298.15)(298.15)()r m r m B
U K H K Bg RT θθ
ν∆=∆-∑
= -429.861kJ mol --(4-4-1)×8.314×10-311kJ mol K --×
298.15K
= -427.381kJ mol -
(3)反应在等温等压条件下进行: n R T
w =-∆体 = -(4-4-1)×8.314×10-311kJ mol K --×298.15K = 2.4791kJ mol -
12、近298.15K 时的弹式量热计内使1.0000g 正辛烷(818,C H l )完全燃烧,测
得此反应热效应为-47.79kJ (对于1.0000g 液体818C H 而言)。试根据此实验值,
估算正辛烷(818,C H l )完全燃烧的(1),V m q ;(2)r m H θ
∆(298.15K )。
解:
(1)正辛烷的摩尔质量为114.231g mol -
,V m q =( -47.79)1kJ g -×114.231g mol - = -54591kJ mol - (2) ,,()p m V m B
q q Bg RT ν-=∑
,,()p m V m B q q Bg RT ν=+
∑
=-54591kJ mol -+(8- )×8.314×10-311kJ mol K --
×298.15K
= -54701kJ mol -
r m H θ
∆(298.15K )=,p m q = -54701kJ mol -
13、利用3CaCO 、CaO 和2CO 的f m H θ
∆(298.15K )的数据,估算煅烧1000kg
石灰石(以纯3CaCO 计)成为生石灰所需的热量。又在理论上要消耗多少燃料煤(以标准煤的热值估算)? 解:
f m
H θ
∆(298.15K )/1kJ mol - -1206.92 -635.09 -393.509 ,(298.15)(298.15)r m B f m B B
H K H K θθ
ν∆=∆∑
= 〔(-635.09)+4×(-393.509)-(-1206.92)〕1
k J
m o l -
= 178.33 1kJ mol -
1000kg 石灰石完全分解为生石灰所需热量为
q= 178.33 1kJ mol -×1000×103g/100 1g mol -=1.78 ×106 kJ
标准煤的热值为29.31MJ kg -,需耗燃料煤的质量: m= 1.78 ×106 kJ/(29.3×1031kJ kg -)= 60.8 kg
14、设反应物和生成物均处于标准状态,试通过计算说明298.15K 时究竟是乙
炔(22C H )还是乙烯(24C H )完全燃烧会放出更多的热量:(1)均以1kJ mol -表示;(2)均以1kJ g -表示。 解: (1)
f m
H θ
∆(298.15K )/1kJ mol - 226.73 0 -393.509 -285.83 ,(298.15)(298.15)r m B f m B B
H K H K θθ
ν∆=∆∑
= 〔(-393.509)×2+(-285.83)-(226.73)〕1
k J
m o l -
81822225
()()8()9()2
C H l O g CO g H O l +
=+25
2
32()()()
CaCO s CaO s CO g =+222225
()()2()()
2
C H g O g CO g H O l +=+
= -1299.581kJ mol -
f m
H θ
∆(298.15K )/1kJ mol - 52.26 0 -393.509 -285.83 ,(298.15)(298.15)r m B f m B B
H K H K θθν∆=∆∑
= 〔(-393.509)×2+(-285.83)×2-(52.26)〕1
k J
m o l -
= -1410.941kJ mol -
(2)若均以1kJ g -表示,对于22C H 而言,则有
H θ∆(298.15K )= -1299.581kJ mol -/281g mol - = -49.41 1kJ g - 对于24C H
H θ∆(298.15K )= -1410.941kJ mol -/261g mol -
= -50.30 1kJ g -
通过计算可见,298.15K 时乙烯完全燃烧放出更多的热量。
15、通过吸收气体中含有的少量乙醇可使227K Cr O 酸性溶液变色(从橙红色变
为绿色),以检验汽车驾驶员是否酒后驾车(违反交通规则)。其化学反应可表示为
232725232()16()3()4()11()3()Cr O aq H aq C H OH l Cr aq H O l CH COOH l -
++++=++
试利用标准摩尔生成焓数据求该反应的r m H θ∆(298.15K )=?
解: 2272
52()16()3()C r O a q
H a q C H O H
l -+++= f m
H θ
∆(298.15K )/1kJ mol - -1490.3 0 -277.69 3234()11()3()Cr aq H O l CH COOH l +++ -1999.1 -285.83 -484.5
,(298.15)(298.15)r m B f m B B
H K H K θθ
ν∆=∆∑
= 〔(-1999.1)×4+(-285.83)×11+(-484.5)×3
-(-1490.3)×2-(-277.69)×3〕1kJ mol -
= -8780.41kJ mol -
*16、试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K 进行1mol 反应进度时,在
定压和定容条件燃烧热之差别,并说明差别之原因。
4222()2()()2()CH g O g CO g H O l +=+
解: ,,()p m V m B
q q Bg RT ν-=∑
= (1-1-2)×8.314×10-311kJ mol K --×298.15K
24222()2()2()2()
C H g O g CO g H O l +=+
= -4.9581kJ mol -
可见定压等温燃烧放热更多。因为此时系统体积减少(因反应后气体分子数减少了),环境对系统做功,这部份功以热的形式返回环境。
▲
17、在298.15K 时,碳、氢和甲烷标准摩尔燃烧焓分别为-393.5,-285.8和
-890.41kJ mol -,试推算出该温度下甲烷的标准摩尔生成焓的值。
〔提示:找出甲烷的生成反应与碳(石墨)、氢(g )及甲烷(g )三个燃烧反应的关系,再利用盖斯定律的运算方法求算。注意,这种计算与反应的各个步骤在实际上能否发生无关,所需要的仅仅是各步骤在形式上是可能的〕 解: 根据题意有:
反应式(1)+2×(2)-(3)得反应式(4),故
= 〔(-393.5)+2×(-285.8)-(-890.4)〕1
k J m o l -
= -74.71kJ mol -
=
▲
18、环己烯的氢化焓是-1201kJ mol -,苯氢化焓是-2081kJ mol -,计算苯的离
域焓。
〔提示:环己烯及苯的性质与氢化反应可参考大学有机化学教材,也可根据分子式进行推演——苯有三个定域双键为基础计算苯的氢化焓,这个数值与观察值(-2081kJ mol -)之间的差别就是离域焓。共轭双键的离域作用带来了苯的化学稳定性〕
解: 氢化焓可表示为下列反应的焓变:
12,1
12,21
422,324,41C O ()();(298.15)393.52H O ()();(298.15)285.83CH O ()()2();(298.15)890.44C 2H ()CH ;r m r m r m r m g CO g H K kJ mol g H O l H K kJ mol g CO g H O l H K kJ mol
g H θθθ---=∆=-=∆=-=+∆=-=∆2222()(石墨)+1()(g)+2
()(g)+2()(石墨)+(g)(298.15)?
K θ=,4,1,2,3(298.15)(298.15)2(298.15)(298.15)
r m r m r m r m H K H K H K H K θθθθ∆=∆+⨯∆-∆4,()(298.15)
f m CH
g H K θ∆
若把环己烯的氢化焓作为每个双键的氢化焓,则假设的分子“环己三烯”的氢化焓为3×(-1201kJ mol -)。而苯的氢化焓为-2081kJ mol -,说明苯比环己三烯稳定。这种作用来源于苯的离域作用或离域焓。故苯的离域焓为:
H ∆= 3×(-1201kJ mol -)-(-2081kJ mol -) = -1521kJ mol -
第二章 化学反应的基本原理和大气污染
1、是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)
(1)r S ∆ 为正值的反应均是自发反应。 (-
) (2)某一给定反应达到平衡后,若平衡条件不变,分离除去某生成物,待达到新的平衡,则各反应物和生成物的分压或浓度分别保持原有定值。 (-
)
(3)对反应系统122()()()(),(298.15)131.3r m C s H O g CO g H g H K kJ mol θ-+=+∆=。
由于化学方程式两边物质的化学计量数(绝对值)的总和相等,所以增加总压力对平衡无影响。 (-
) (4)上述(3)中反应达到平衡后,若升高温度,则正反应速率v (正)增加,
逆反应速率v (逆)减小,结果平衡向右移动。 (-)
(5)反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数(绝对值)。 (-) (6)催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,但不能改变反应的r
m
G θ
∆。 (+)
▲
(7)在常温常压下,空气中的N 2 和O 2 能长期存在而不化合生成NO 。且热力
学计算表明22()()2()N g O g NO g +=的(298.15)
0r m G K θ∆,则N 2 和O 2
混合气必
+H
2
H 2
++H
2
苯
环己三烯
环己烯
定也是动力学稳定系统。
(
+)
▲
(8)已知4CCl 不会与2H O 反应,但422()2()()4()CCl l H O l CO g HCl aq +=+的
1(298.15)379.93r m G K kJ mol θ-∆=-,则必定是热力学不稳定而动力学稳定的系
统。(
+)
2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)
(1)真实气体行为接近理想气体性质的外部条件是 (
b )
(a )低温高压 (b )高温低压 (c )低温低压 (d )高温高压 (2)某温度时,反应22()()2()H g Br g HBr g +=的标准平衡常数2410K θ-=⨯,则反应2211
()()()22
HBr g H g Br g =
+的标准平衡常数K θ等于 (b )
(a )
2
1410-⨯ (b )2
1410-⨯ (c )2410-⨯ (3)升高温度可以增加反应速率,最主要是因为 (b )
(a )增加了分子总数
(b )增加了活化分子的百分数 (c )降低了反应的活化能 (d )促使平衡向吸热方向移动
(4)已知汽车尾气无害化反应221
()()()()2
NO g CO g N g CO g +=
+的(298.15)0r m H K θ∆≤,要有利于取得有毒气体NO 和CO 的最大转化率,可采取的
措施是 ( c
) (a )低温低压 (b )高温高压 (c )低温高压 (d )高温低压
*
(5)温度升高而一定增大的量是 (
bc )
(a ) r m G θ∆ (b )吸热反应的平衡常数K θ
(c )液体的饱和蒸气压 (d )反应的速率常数k
(6)一个化学反应达到平衡时,下列说法中正确的是 ( a
) (a )各物质的浓度或分压不随时间而变化
(b )r m G θ∆=0
(c )正、逆反应的速率常数相等
(d )如果寻找到该反应的高效催化剂,可提高其平衡转化率
3、填空题
(1)对于反应: 1223()3()2();(298)92.2r m N g H g NH g H K kJ mol θ-+=∆=-
若升高温度(约升高100 K),则下列各项将如何变化(填写:不变,基本不变,增大或减小。)
r m H θ∆: 基本不变 r m S θ∆: 基本不变 r m G θ∆: 增大 K θ: 减小
v (正): 增大 v (逆): 增大
(2)对于下列反应:12()()2();(298)172.5r m C s CO g CO g H K kJ mol θ-+=∆=。若
增加总压力或升高温度或加入催化剂,则反应速率常数k (正)、k (逆)和反应速率v (正)、v (逆)以及标准平衡常数K θ、平衡移动的方向等将如何?分别填人下表中。
k (正)
k (逆) v (正) v (逆)
K θ
平衡移动方向
增加总压力 不变 不变 增大 增大 不变 向左 升高温度 增大 增大 增大 增大 增大 向右 加催化剂
增大
增大
增大
增大
不变
不变
(3)造成平流层中臭氧层破坏的主要物质有 CFC 、哈龙、N 2O 、NO 、CCl 4、CH 4等;主要的温室气体有 CO 2、CH 4、N 2O 、CFC 、O 3等 ;形成酸雨的大气污染物主要是 SO 2、NO x 等 。
4、不用查表,将下列物质按其标准m S θ (298K)值由大到小的顺序排列,并简单
说明理由。
(a)K(s) (b)Na(s) (c)Br 2(1) (d) Br 2 (g) (e)KCl(s)
解:m S θ
(298K )值由大到小的顺序为
2()()d Br g >2()()c Br l >()()e KCl s >()()a K s >()()b Na s 说明 (1)同一物质2Br 气态时的熵大于液态时的;
(2)一般(相对分子质量相近时)液体的熵大于固体物质的熵; (3)一般说来,当温度和聚集状态相同时,分子或晶体结构较复杂(内部微观粒子较多)的物质的熵大于分子或晶体结构较简单(内部微观粒子较少)的物质的熵。K(s)和Na(s)的原子结构属同一族,K 的结构较Na 的复杂。
5、定性判断下列反应或过程中熵变的数值是正值还是负值。
(1)溶解少量食盐于水中;
(2)活性炭表面吸附氧气; (3)碳与氧气反应生成一氧化碳。
解:(1)熵变为正值;(2)熵变为负值;(3)熵变为正值。
*6、利用些列两个反应及其r m G θ∆(298K )值,计算34Fe O (s )在298K 时的标
准生成吉布斯函数。
122332()()();(298)742.22
r m Fe s O g Fe O s G K kJ mol θ
-+=∆=-
123344()()3();(298)77.7r m Fe O s Fe s Fe O s G K kJ mol θ
-+=∆=-
解: 2233
2()
()()2
F e s O g F e O
s += (1) 23344()()3()Fe O s Fe s Fe O s += (2)
(1)4(2)
3
⨯+,可得 2343()2()()Fe s O g Fe O s += (3)
故 34,,3(298)(298)f m Fe O r m G K G K θθ
∆=∆
={},1,21(298)4(298)3
r m r m G K G K θθ⨯∆⨯+∆
={}11
(742.2)4(77.7)3
kJ mol -⨯-⨯+-= -1015.51kJ mol -
7、通过热力学计算说明下列水结冰过程:
22()()H O l H O s →
在298K 标准状态时能否自发进行。已知冰在298K 时的标准摩尔生成吉布斯函数为-236.71kJ mol -。
解: 22()()H O l H O s →
1(298)/f m G K kJ mol θ-∆ -237.129 -236.7 ,(298)(298)r m B f m B B
G K v G K θθ∆=∆∑
=﹛(-236.7)-(-237.129)﹜1kJ mol -=0.41kJ mol ->0 故在298K 的标准状态时,水结冰的过程不能自发进行。
8、试用教材附录3中的标准热力学数据,计算下列反应的(298)r m S K θ
∆和(298)r m G K θ∆
(1) 23423()4()4()Fe s H O l Fe O H g +=+ (2) 22()2()()()Zn s H aq Zn aq H g +++=+ (3) 22()()()2()CaO s H O l Ca aq OH aq +-+=+
(4) 21
()()()2
AgBr s Ag s Br l =+
解:(1) 2
3
423()4()()4()F e s H O l F e O s H
g +=+ 11(298)/m S K J mol K θ
-- 27.28 69.91 146.4 130.684
1(298)/f m G K kJ mol θ-∆ 0 -237.129 -1015.4 0 ,(298)(298)r m B m B B
S K v S K θθ∆=∑
=﹛130.864×4+146.4-69.91×4-27.28×3﹜11J mol K --
= 307.711J mol K --
,(298)(298)r m B f m B B
G K v G K θθ∆=∆∑
=﹛(-1015.4)-(-237.129)×4﹜1kJ mol - = -66.91kJ mol -
(2) 22
()2()
()()Z n s H a q Z n a q H g
+
+
+=+ 11(298)/m S K J mol K θ
-- 41.63 0 -112.1 130.684
1(298)/f m G K kJ mol θ-∆ 0 0 -147.06 0 ,(298)(298)r m B m B B
S K v S K θθ∆=∑
=﹛130.864+(-112.1)-41.63﹜11J mol K --
= -23.011J mol K --
,(298)(298)r m B f m B B
G K v G K θθ∆=∆∑
= -147.61kJ mol -
(3) 22
()()()2()C a O s H O l C a a q O H a q
+
-+
=+ 11(298)/m S K J mol K θ-- 39.75 69.91 -53.1 -10.75
1(298)/f m G K kJ mol θ-∆ -604.03 -237.129 -553.58 -157.244 ,(298)(298)r m B m B B
S K v S K θθ∆=∑
=﹛(-10.75)×2+(-53.1)-69.91-39.75﹜11J mol K --
= -184.311J mol K --
,(298)(298)r m B f m B B
G K v G K θθ∆=∆∑
=﹛(-157.244)×2+(-553.58)-(-237.129)-(-604.03)﹜
1kJ mol -
= -26.911kJ mol -
(4) 2
1
()()()2
A g
B r s A g s
B r l
=
+
11(298)/m S K J mol K θ-- 170.1 42.55 152.231
1(298)/f m G K kJ mol θ-∆ -96.90 0 0 ,(298)(298)r m B m B B
S K v S K θθ∆=∑
=﹛152.231×1
2
+42.55-170.1﹜11J mol K --
= -54.111J mol K --
,(298)(298)r m B f m B B
G K v G K θθ∆=∆∑
= 96.901kJ mol -
9、用锡石(SnO 2)制取金属锡,有建议可用下列几种方法:
(1)单独加热矿石,使之分解。
(2)用碳(以石墨计)还原矿石(加热产生CO 2)。 (3)用H 2(g )还原矿石(加热产生水蒸汽)。
今希望加热温度尽可能低一些。试通过计算,说明采用何种方法为宜。 解:(1)单独加热矿石SnO 2使之分解的温度条件估算
22()()()SnO s Sn s O g =+
1(298)/f m H K kJ mol θ-∆ -580.7 0 0 11(298)/m S K J mol K θ-- 52.3 51.55 205.138 ,(298)(298)r m B f m B B
H K v H K θθ∆=∆∑
= 580.71kJ mol -
,(298)(298)r m B m B B
S K v S K θθ∆=∑
=﹛205.138+51.55-52.3﹜11J mol K -- = 204.411J mol K --
依据 ()(298)(298)r m r m
r m G T H K T S K θθθ∆≈∆-∆< T >580.71kJ mol -/204.411J mol K --=2841K
(2)用碳还原矿石的温度条件估算
22()()()()SnO s C s Sn s CO g +=+
1(298)/f m H K kJ mol θ
-∆ -580.7 0 0 -393.509 11(298)/m S K J mol K θ-- 52.3 5.74 51.55 213.74 ,(298)(298)r m B f m B B
H K v H K θθ∆=∆∑
= ﹛(-393.509)-(-580.7)﹜1kJ mol - = 187.21kJ mol -
,(298)(298)r m B m B B
S K v S K θθ∆=∑
=﹛213.74+51.55-5.74-52.3﹜11J mol K -- = 207.311J mol K --
T >187.21kJ mol -/207.311J mol K --=903.0K
(3)用H 2还原矿石的温度条件估算
222()2()()2()
SnO s H g Sn s H O g +=+
1(298)/f m H K kJ mol θ-∆ -580.7 0 0 -241.818 11(298)/m S K J mol K θ-- 52.3 130.684 51.55 188.825 ,(298)(298)r m B f m B B
H K v H K θθ∆=∆∑
= ﹛(-241.818)-(-580.7)﹜1kJ mol - = 97.11kJ mol -
,(298)(298)r m B m B B
S K v S K θθ∆=∑
=﹛188.825+51.55-130.684-52.3﹜11J mol K -- = 115.511J mol K --
T >97.11kJ mol -/115.511J mol K --=841K
依据计算,用用H 2还原可使矿石分解温度最低。
10、糖在新陈代谢过程中所发生的总反应可用下式表示:
122211222()12()12()11()C H O s O g CO g H O l +=+
若在人体内实际上只有30%上述总反加的标准吉布斯函数变可转变成为功(非体积功),则一食匙(3.8g)糖在体温37℃时进行新陈代谢,可以做多少功? 解
:
122211222()12()12()11()
C H O s O g C O g H O l +=+
1(298)/f m H K kJ mol θ
-∆ -2225.5 0 -393.509 -285.83 11(298)/m S K J mol K θ-- 360.2 205.138 213.74 69.91 ,(298)(298)r m B f m B B
H K v H K θθ∆=∆∑
= ﹛(-285.83)×11+(-393.509)×12-(-2225.5)﹜1kJ mol - = -5640.71kJ mol -
,(298)(298)r m B m B B
S K v S K θθ∆=∑
=﹛69.91×11+213.74×12-205.138×12-360.2﹜11J mol K -- = 512.0311J mol K --
()(298)(298)r m r m r m G T H K T S K θθθ
∆≈∆-∆
(310)r m G K θ∆= -5640.71kJ mol --(273+37)K ×512.0311J mol K --
= -5799.41kJ mol - 转化为功(非体积功)'w
122211122211()'(310)30%()
r m m C H O w G K M C H O θ
=
⨯∆⨯
=
1
1
3.8(5799.4)30%342g kJ mol g mol
--⨯-⨯= -19.3kJ
11、计算利用水煤气制取合成天然气的下列反应在523K 时(近似)的K θ值。
242()3()()()CO g H g CH g H O g +=+
解:可利用公式
()(298)(298)r m r m r m G T H K T S K θθθ∆≈∆-∆
代入热力学化学数据,先求出反应的(523)r m G K θ
∆。
242
()3()()()
C O g H g C H g H O g +=+
1(298)/f m H K kJ mol θ-∆ -110.525 0 -74.81 -241.818 11(298)/m S K J mol K θ-- 197.674 130.684 186.264 188.825 ,(298)(298)r m B f m B B
H K v H K θθ∆=∆∑
= ﹛(-241.818)+(-74.81)-(-110.525)﹜1kJ mol - = -206.101kJ mol -
,(298)(298)r m B m B B
S K v S K θθ∆=∑
=﹛188.825+186.264-130.684×3-197.674﹜11J mol K -- = -214.63711J mol K --
依据 ()(298)(298)r m r m r m G T H K T S K θθθ
∆≈∆-∆
(523)(298)523(298)r m r m r m G H K K S K θθθ∆≈∆-∆
≈﹛-206.10-523×(-214.637)×10-3﹜1kJ mol -
= -93.841kJ mol -
1
11
(93.84)1000ln 21.68.314523r m G J mol K RT J K mol K
θ
θ
----∆--⨯=≈=⨯ K θ=2.36×109
12、某温度时8.0molSO 2和4.0molO 2在密闭容器中进行反应生成SO 3气体,测
得起始时和平衡时(温度不变)系统的总压力分别为300 kPa 和220 kPa 。试利用上述实验数据求该温度时反应:2232()()2()SO g O g SO g +=的标准平衡常数和SO 2的转化率。
解:设平衡时SO 3的物质的量为x mol
2232()()2()SO g O g SO g +=
起始时物质的量/mol 8.0 4.0 0 平衡时物质的量/mol 8.0-x 4.0-2
x
x 在恒温恒容条件下,系统总压与系统的总物质的量成正比,故
300 kPa :220 kPa=(8.0+4.0):(8.0-x +4.0-2
x
+x )
得 x = 6.4 SO 2的转化率为:
2 6.8048%%8
x SO =
== 平衡时各物质的摩尔分数为
2()eq x SO =(8.0-6.4)mol/(8.0-6.4+4.0-
6.42+6.4)mol=1.6
8.8
2()eq x O =(4.0-6.42)mol/(8.0-6.4+4.0-6.42+6.4)mol=0.88.8
3()eq x SO = 6.4mol/(8.0-6.4+4.0-6.42+6.4)mol=6.48.8
根据分压定律,各气体平衡时的分压分别为 2()eq p SO =
1.6
8.8×220 kPa= 40 kPa 2()eq p O = 0.8
8.8×220 kPa= 20 kPa 3()eq p SO = 6.4
8.8
×220 kPa= 160 kPa {}{}{}
2
32
22()/()/()/eq eq
eq
p SO p K p
SO p
p
O p
θθθ
θ
=
=2
2(160/100)(40/100)(20/100)
⨯=80
普通化学 第一章 习题答案 1. 答案(1-)(2-)(3+)(4-) 2. 答案(1c )(2d )(3a )(4d )(5abd )(6ad )(7d )(8d ) 3. 答案(1)燃烧前后系统的温度(2)水的质量和比热(3)弹式量热计热容 4..答案:根据已知条件列式 K C g K g J g m o l g m o l J b )35.29659.298](120918.4[5.0122100032261 11 1 -+???-=????----- C b =849J.mol -1 5.答案:获得的肌肉活动的能量=kJ mol kJ mol g g 8.17%3028201808.311 =????-- 6. 答案:设计一个循环 3× )(2)(32s Fe s O Fe →×3 →)(243s O Fe )(3s FeO ×2 (-58.6)+2(38.1)+6p q =3(-27.6) 17.166 ) 1.38(2)6.58()6.27(3-?-=----= mol kJ q p 7.答案:由已知可知 ΔH=39.2 kJ.mol -1 ΔH=ΔU+Δ(PV )=ΔU+P ΔV w ‘ =-P ΔV= -1×R ×T = -8.314×351J = -2.9kJ ΔU=ΔH-P ΔV=39.2-2.9=36.3kJ 8.下列以应(或过程)的q p 与q v 有区别吗? 简单说明。 (1)2.00mol NH 4HS 的分解 NH 4HS(s) NH 3(g)+H 2S(g) (2)生成1.00mol 的HCl H 2(g)+Cl 2(g) 2HCl(g) (3)5.00 mol CO 2(s) CO 2(s) CO 2(g) (4)沉淀出2.00mol AgCl(s) AgNO 3(aq)+NaCl(aq) AgCl(s)+NaNO 3(aq) 9.答案:ΔU-ΔH= -Δ(PV )=-Δn g RT (Δn g 为反应发生变化时气体物质的量的变化) (1)ΔU-ΔH=-2×(2-0)×8.314×298.15/1000= - 9.9kJ (2)ΔU-ΔH=-2×(2-2)×R ×T= 0 (3)ΔU-ΔH=-5×(1-0)×8.314×(273.15-78)/1000= -8.11kJ (4)ΔU-ΔH=-2×(0-0)×R ×T= 0 10.(1)4NH 3(g)+3O 2(g) = 2N 2(g) +6H 2O(l) 答案 -1530.5kJ.mol -1 (2)C 2H 2(g) + H 2(g) = C 2H 4(g) 答案 -174.47kJ.mol -1 (3)NH 3(g) +稀盐酸 答案 -86.32kJ.mol -1 写出离子反应式。产物是NH 4+(aq) (4)Fe(s) + CuSO 4(aq) 答案 -153.87kJ.mol -1 11.答案 查表)15.298(K H m f θ ?/kJ.mol -1 -74.81 0 -135.44 -92.31 )15.298(K H m r θ ? = (-135.44)+4×(-92.31)-( -74.81)= -429.86kJ.mol -1 25℃ 25℃ -78℃ 25℃
计算题 1、反应2C(s,石墨)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)并不能实际发生。由下列反应 计算乙醇的ΔfH θm(298)。 (1) C2H5OH(l) + 3O2 (g)= 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔrH θm(1)=-1366.7 kJ·mol-1 (2) C(s ,石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔrH θm(2)=-393.5 kJ·mol-1 (3) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔrH θm(3)=-285.8 kJ·mol-1 解:2×(2)+3×(3)-(1)得: H2(g)+ 2C(s,石墨)+1/2 O2(g)= C2H5OH(l) ΔfH θm(C2H5OH ,l)= 2×ΔrH θm(2)+3×ΔrH θm (3)-ΔrH θm (1) =- 277.7 (kJ·mol-1) 2. 溶液中 c(Fe3+)=0.10mol·L-1,刚开始生成沉淀Fe(OH)3时的pH 是多少? Fe3+定性沉淀完全时pH 是多少?已知K θsp{Fe(OH)3}=2.64×10-39 解: Fe(OH)3 = Fe3+ + 3OH- K θsp(Fe(OH)3)={c(Fe3+)/c θ}.{c(OH-)/c θ}3 刚开始沉淀时所需c(OH-)为 pH=14-(-lg2.98×10-13)=1.47 定性沉淀完全时,c(Fe3+)=10-5 mol·L-1 pH=14-(-lg6.42×10-12)=2.81 3. 写出下列原电池符号,并计算电动势(298.15K ),判断反应在298.15K 时 的自发方向。Zn(s) + Ni2+(0.080 mol·L-1) = Zn2+(0.020 mol·L-1) + Ni(s) 已知:ϕθ(Ni2+/Ni) = -0.250V , ϕθ(Zn2+ / Zn) = -0.762V 解: 原电池符号: Zn|Zn2+(0.020 mol·L-1)‖Ni2+ (0.080 mol·L-1)|Ni 正极: 负极: ε>0,所以反应在298.15K 时正向自发进行。 333)()()(+-=Fe c OH Fe K OH c sp θ13310.01064.21098.2)(39-⨯-⨯==-OH c )(1042.6)(1123101064.25 39--⨯-⋅⨯==--L mol OH c )(282.0080.0lg 2059.0250.0)/(2V Ni Ni -=+-=+ϕ)(812.0020.0lg 2059.0762.0)/(2V Zn Zn -=+-=+ϕ)(530.0)812.0(282.0V =---=ε
普通化学第七版习题册答案 普通化学第七版习题册答案 化学作为一门基础科学,对于我们理解和掌握自然界的运行规律有着重要的作用。而习题册作为化学学习中的重要辅助工具,帮助我们巩固理论知识,提高解题能力。在学习普通化学第七版习题册时,我们常常会遇到一些难题,需要查阅答案来进行参考。本文将为大家提供一些普通化学第七版习题册的答案,帮助大家更好地学习化学知识。 第一章:化学基本概念 1. 什么是化学? 答案:化学是研究物质组成、性质、变化以及与能量之间的关系的科学。 2. 什么是物质? 答案:物质是构成宇宙的基本单位,具有质量和占据空间的特征。 3. 什么是元素? 答案:元素是由具有相同原子序数的原子组成的纯净物质,无法通过化学反应分解成其他物质。 4. 什么是化合物? 答案:化合物是由不同元素以一定的比例结合而成的物质,可以通过化学反应分解成其他物质。 5. 什么是混合物? 答案:混合物是由两种或两种以上的物质混合而成的物质,可以通过物理手段分离。 第二章:化学计量与化学方程式
1. 什么是化学计量? 答案:化学计量是指在化学反应中,物质的质量之间的关系。 2. 什么是摩尔? 答案:摩尔是物质的质量与其相对分子质量之间的比值,用符号"mol"表示。 3. 什么是化学方程式? 答案:化学方程式是用化学符号和化学式表示化学反应的反应物和生成物之间的关系。 4. 如何平衡化学方程式? 答案:平衡化学方程式需要根据反应物和生成物的摩尔比例来调整系数,使得反应物和生成物的摩尔数相等。 第三章:气体的性质与状态方程 1. 什么是理想气体? 答案:理想气体是指在一定条件下,其分子之间没有相互作用力,分子体积可以忽略不计的气体。 2. 什么是气体的状态方程? 答案:气体的状态方程描述了气体的压强、体积和温度之间的关系。 3. 什么是理想气体状态方程? 答案:理想气体状态方程是指在一定条件下,气体的压强、体积和温度之间的关系可以用理想气体状态方程PV=nRT表示,其中P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的温度。 第四章:溶液与溶解度 1. 什么是溶液?
习题参考答案 习题一 一、判断题(对的,在括号内填“√”,错的填“×”) 1. )g (O 2 1)g (H 22+===O(l)H 2和)g (O )g (2H 22+===O(l)2H 2的Θ?m r H 相同。 ( × ) 2. 功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。(√ ) 3. 反应的H ?就是反应的热效应。 (× ) 4. Fe(s)和)l (Cl 2的Θ?m r H 都为零。 ( × ) 5. 盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关,是因为反应处在可逆条件下进行的缘 故。 ( × ) 6. 同一系统不同状态可能有相同的热力学能。 (× ) 7. 由于H ?=p q ,H 是状态函数,H ?的数值只与系统的始、终态有关,而与变化的过程无关,故p q 也是状态函数。 (×) 8. 由于3CaCO 固体的分解反应是吸热的,故它的标准摩尔生成焓是负值。 ( × ) 9. 当热量由系统传递给环境时,系统的内能必然减少。 (× ) 10. 因为q ,w 不是系统所具有的性质,而与过程有关,所以热力学过程中(w q +)的值也应由具体的过程决定。 (× ) 二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内) 1. 对于封闭体系,体系与环境间 ( B ) A. 既有物质交换,又有能量交换 B. 没有物质交换,只有能量交换 C. 既没物质交换,又没能量交换 D. 没有能量交换,只有物质交换 2. 热力学第一定律的数学表达式w q U +=?只适用于 ( C ) A. 理想气体 B. 孤立体系 C. 封闭体系 D. 敞开体系 3. 环境对系统作10kJ 的功,且系统又从环境获得5kJ 的热量,问系统内能变化是多少 ( D ) A. 15-kJ B. 5-kJ C. +5kJ D. +15kJ 4. 已知2PbS(s) + 3)g (O 2=== 2PbO(s) + 2)g (SO 2的Θ?m r H =4.843-1mol kJ -?,则该反
普通化学习题与解答 第一章热化学与能源 1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号) (1)已知下列过程的热化学方程式为: 则此温度时蒸发1mol 6()UF l ,会放出热30.1kJ 。(-)(2)在定温定压条件下,下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反应放出的热量是一相同的值。(-) (3)功和热是在系统与环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。(+)(4)反应的H ?就是反应的热效应。(-) 2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内) (1)在下列反应中,进行1mol 反应时放出热量最大的是(c )(2)通常,反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。(d )(a )H ? (b )p V ? (c )P q (d )V q (3)下列对功和热的描述中,正确的是(a )(a )都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值 (b )都是途径函数,对应于某一状态有一确定值 (c )都是状态函数,变化量与途径无关 (d )都是状态函数,始终态确定,其他值也确定 (4)在温度T 的标准状态下,若已知反应2A B →的标准摩尔反应焓,1r m H θ?,与反应2A C →的标准摩尔反应焓,2r m H θ?,则反应4C B →的标准摩尔反应焓 ,3r m H θ?与,1r m H θ?及,2r m H θ?的关系为,3r m H θ?= ( d )(a )2,1r m H θ?+,2r m H θ? (b ),1r m H θ?—2,2r m H θ? (c ),1r m H θ?+,2r m H θ? (d )2,1r m H θ?—,2r m H θ? (5)对于热力学可逆过程,下列叙述正确的是( abd )
普通化学 马家举 第一章 物质结构基础习题 4 假定有下列电子的各套量子数,指出哪几套不可能存在,并说明原因。 (1)3,2,2,1/2;(2)3,0,-1,1/2;(3)2,2,2,2; (2)当角量子数l 取0时,磁量子数m 不能取-1。 (3)当主量字数取2时,角量子数不能取2;自旋量子数不能取2,只能取+1/2或-1/2。 5写出原子序数为47的银原子的电子分布式,并用四个量子数表示最外层电子的运动状态。 Ag :1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 105s 1 5,0,0,+1/2。 试用杂化轨道理论解释: (1) H 2S 分子的键角为920,而PCl 3的键角为1020。 (2) NF 3分子为三角锥形构型,而BF 3分子为平面三角形构型。 (1) H 2S 分子与H 2O 分子一样,中心原子采取sp 3不等性杂化,在两个孤电子对的作用下,两个H-S 键键角减小。之所以键角小于H 2O 分子中两个H-O 键的键角104045’,是因为H-S 键的成键电子对更靠近H 原子,两个H-S 键之间的斥力小,被压缩的程度更大。PCl 3分子与NH 3分子一样,也是中心原子采取sp 3不等性杂化,同理Cl-P 键的成键电子对更靠近Cl 原子,所以两个P-Cl 键的键角小于NH 3分子中两个N-H 键的键角。 (2) NF3分子与NH 3分子一样中心原子采取sp 3不等性杂化,使分子产生三角锥形构型;BF 3分子中心 原子B 采用sp 2等性杂化,使分子产生平面三角形构型。 7 为什么(1)室温下CH 4为气体,CCl 4为液体,而CI 4为其固体?(2)水的沸点高于H 2S ,而CH 4的沸点低于SiH 4? (1) 从CH 4→CCl 4→CI 4分子量增加,分子间色散力增大,而色散力在范德华力中占较大比例,即分子 间力是增大的,而分子间力越大,熔沸点越高。 (2) H 2O 分子与H 2S 分子相比,水中H 2O 分子之间存在氢键,虽然H 2O 分子间的色散力较小,氢键的存 在却使沸点更高一些。CH 4分子之间没有氢键,只能比较色散力大小,故分子量小的CH 4的沸点低于分子量大的SiH 4的沸点。 第二章 热力学基础 习题 6 计算下列反应的(298.15)r m H K θ ∆和(298.15)r m S K θ ∆ (1)32224NH (g)+3O (g)==2N (g)+6H O(l) (2)22224C H (g)+H (g)==C H (g) (1)
普通化学 第一章 习题答案 1. 答案(1-)(2-)(3+)(4-) 2. 答案(1c )(2d )(3a )(4d )(5abd )(6ad )(7d )(8d ) 3. 答案(1)燃烧前后系统的温度(2)水的质量和比热(3)弹式量热计热容 4..答案:根据已知条件列式 K C g K g J g m o l g m o l J b )35.29659.298](120918.4[5.0122100032261 11 1-+???-=????----- C b =849J.mol -1 5.答案:获得的肌肉活动的能量=kJ mol kJ mol g g 8.17%3028201808.311 =????-- 6. 答案:设计一个循环 3× )(2)(32s Fe s O Fe →×3 →)(243s O Fe )(3s FeO ×2 (-58.6)+2(38.1)+6p q =3(-27.6) 17.166 ) 1.38(2)6.58()6.27(3-?-=----= mol kJ q p 7.答案:由已知可知 ΔH=39.2 kJ.mol -1 ΔH=ΔU+Δ(PV )=ΔU+P ΔV w ‘ =-P ΔV= -1×R ×T = -8.314×351J = -2.9kJ ΔU=ΔH-P ΔV=39.2-2.9=36.3kJ 8.下列以应(或过程)的q p 与q v 有区别吗? 简单说明。 (1)2.00mol NH 4HS 的分解 NH 4HS(s) NH 3(g)+H 2S(g) (2)生成1.00mol 的HCl H 2(g)+Cl 2(g) 2HCl(g) (3)5.00 mol CO 2(s)(干冰)的升华 CO 2(s) CO 2(g) (4)沉淀出2.00mol AgCl(s) AgNO 3(aq)+NaCl(aq) AgCl(s)+NaNO 3(aq) 9.答案:ΔU-ΔH= -Δ(PV )=-Δn g RT (Δn g 为反应发生变化时气体物质的量的变化) (1)ΔU-ΔH=-2×(2-0)×8.314×298.15/1000= - 9.9kJ (2)ΔU-ΔH=-2×(2-2)×R ×T= 0 (3)ΔU-ΔH=-5×(1-0)×8.314×(273.15-78)/1000= -8.11kJ (4)ΔU-ΔH=-2×(0-0)×R ×T= 0 10.(1)4NH 3(g)+3O 2(g) = 2N 2(g) +6H 2O(l) 答案 -1530.5kJ.mol -1 25℃ 25℃ -78℃ 25℃
普通化学第二版习题答案 普通化学第二版习题答案 普通化学作为一门基础学科,对于理工科学生来说是必修课程之一。而《普通 化学》第二版作为一本经典教材,被广泛采用于高校教学中,其习题部分更是 考察学生对知识的理解和运用的重要组成部分。在学习过程中,学生常常会遇 到一些难题,希望能够找到相应的答案来帮助自己更好地掌握知识。 下面将为大家提供一些《普通化学》第二版习题的答案,希望能够帮助到正在 学习该教材的同学们。 1. 问题:什么是化学反应速率?如何影响化学反应速率? 答案:化学反应速率指的是单位时间内反应物消失或产物生成的量。影响化学 反应速率的因素有很多,主要包括温度、浓度、物质表面积、催化剂等。一般 来说,温度升高会加快反应速率,浓度增加也会使反应速率加快,物质表面积 增大也会使反应速率增加,而催化剂可以降低反应活化能,从而加快反应速率。 2. 问题:什么是化学平衡?如何判断一个化学反应是否达到平衡? 答案:化学平衡指的是反应物转化为产物的速率与产物转化为反应物的速率相 等的状态。判断一个化学反应是否达到平衡可以通过观察反应物和产物的浓度 是否保持不变来判断。当反应物和产物的浓度不再发生明显变化时,可以认为 反应达到了平衡。 3. 问题:什么是酸碱中和反应?如何计算酸碱中和反应的化学方程式? 答案:酸碱中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的化学反应。计算酸碱中和反 应的化学方程式可以通过酸和碱的化学式以及反应生成物的化学式来确定。一 般来说,酸的化学式中含有H+离子,碱的化学式中含有OH-离子,反应生成
物的化学式中含有盐和水的化学式。 4. 问题:什么是氧化还原反应?如何判断氧化还原反应? 答案:氧化还原反应是指物质失去电子的过程称为氧化,物质获得电子的过程称为还原。判断氧化还原反应可以通过观察反应物中元素的氧化态的变化来判断。如果一个元素的氧化态发生了变化,那么该反应就是氧化还原反应。 以上是对一些《普通化学》第二版习题的答案的简要解答。希望这些答案能够帮助到正在学习该教材的同学们,让他们更好地理解和掌握化学知识。同时,也希望同学们在学习过程中能够多做习题,加深对知识的理解和运用能力。通过不断的练习和思考,相信大家能够在化学学习中取得更好的成绩。
三 水化学与水污染 1. 是非题(对的在括号内填“十”号,错的填“—”号) (1)两种分子酸HX 溶液和HY 溶液有同样的pH 值,则这两种酸的浓度(mol ·dm -3 )相同。 ( ) (2)·dm -3 NaCN 溶液的pH 值比相同浓度的NaF 溶液的pH 值要大,这表明CN - 的θb K 值比F - 的θ b K 值要 大。 ( ) (3)有一由--Ac HAc 组成的缓冲溶液,若溶液中),Ac (C )HAc (C ->则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。 ( ) (4)PbI 2和CaCO 3的溶度积均近似为10-9 ,从而可知在他们的饱和溶液中前者的Pb 2+ 的浓度与后者的Ca 2+ 的浓度近似相等。 ( ) (5)MgCO 3溶度积θ sp K =×10-6 ,这意味着所有含有MgCO 3溶液中,)CO (c Mg (c 232- + =, 而且 626232dm mol 1082.6)CO (c )Mg (c --- +⋅⨯=⋅ ( ) 答案:(1-)同样pH ,表示c eq (H + )相等,而KaC H c eq ≈ +)( (2+)pH 大表示c eq (OH - )大,而KbC OH c eq ≈ - )( (3-)酸浓度大对碱的缓冲能力强。即加同量的碱pH 增大的值小于加同量的酸pH 减小的值 (4-)不是同类型的难溶电解质不能直接比较,要通过计算具体分析。 (5-))CO (c Mg (c 232- + =不正确的。原因是:CO 32-水解使Mg 2+与CO 32不相等,另外含有MgCO 3溶液 中也可以有MgCl 2或Na 2CO 3等。626232dm mol 1082.6)CO (c )Mg (c --- +⋅⨯=⋅成立的条件必须是MgCO 3的饱和溶液。 2. 选择题(将正确答案的标号填入空格内) (1)往HAc dm mol 10.0dm 133-⋅溶液中加入一些NaAc 晶体并使之溶解,会发生的情况是 。答案:b c g (a )HAc 的α值增大 (b )HAc 的α值减少 (c )溶液的pH 值增大 (d )溶液的pH 值减小 (e )HAc 的Ka 值增大 (f )HAc 的Ka 值减少 (g )HAc 的Ka 值不变 (2)设氨水的浓度为c ,若将其稀释1倍,则溶液中c(OH - )为 。答案: c (a) c 2 1 (b) c K 2 1 b ⋅θ (c)2/c K b ⋅θ (d) 2c (3)下列各种物质的溶液浓度均为1kg mol 01.0-⋅,按它们的渗透压递减的顺序排列 。 答案: c (Π=cRT )
第1章热化学与能源 一、判断题: 1、热的物体比冷的物体含有更多的热量。(×) 2、热是一种传递中的能量。(√) 3、同一体系同一状态可能有多个热力学能。(×) 4、体系的焓值等于恒压反应热。(×) 5、最稳定单质的焓值等于零。(×) 6、由于C a C O3分解是吸热的,所以它的标准摩尔生成焓为负值。(×) 7、体系的焓等于体系的热量(×) 8、实验测定得到的反应热数据都是恒压反应热。(×) 二、计算题: 1、某汽缸中有气体1.20L,在97.3kPa下气体从环境中吸收了800J的热量后,在恒压下体积膨胀到1.50L, 试计算系统的内能变化ΔU。 ΔU=q+w=q–pΔV =800–97.3×103×(1.50-1.20)10-3 =770J 2、根据Δf H mΘ的值,计算下列反应的Δr H mΘ(298K)是多少: (1)4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g); 4NH3(g)+3O2=2N2+6H2O(g) Δf H mΘ/kJ·mol-1-46.1100-241.818 Δr H mΘ=6×(-241.818)-4×(-46.11)=-1266kJ·mol-1 (2)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。 Δr H mΘ=206kJ·mol-1 第2章化学反应的基本原理 一、判断题: 1、放热反应均是自发反应。(×) 2、ΔS为负值的反应均不能自发进行。(×)
3、冰在室温下自动融化成水,是熵增加起了主要作用。(√) 4、因为∆G TΘ=-R T l n KΘ,所以温度升高,平衡常数减小。(×) 5、质量作用定律适用于任何化学反应。(×) 6、反应速率常数取决于反应温度,与反应物浓度无关。(√) 7、反应活化能越大,反应速率也越大。(×) 二、选择题: 1、下列物质∆f H mΘ在室温下不等于零的是(D) A、Fe(s) B、C(石墨) C、Ne(g) D、Cl(l) 2、反应NO(g)+CO(g)1/2N2(g)+CO2(g),∆H<0,有利于使NO和CO取得最高转化率的条件是(A) A、低温高压 B、高温高压 C、低温低压 D、高温低压 3、某反应A+BC的K=10-10,这意味着(D) A、正方向的反应不可能进行,物质C不能存在, B、反应向逆方向进行,物质C不存在, C、它是可逆反应,两个方向的机会相等,物质C大量存在, D、正方向的反应能进行,但程度小,物质C存在,但量很少; 4、已知反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)的平衡常数为K,则在相同条件下反应 NH3(g)3/2H2(g)+1/2N2(g)的平衡常数K1为(D) A、K=K1 B、K=1/K1 C、K=K12 D、K=(1/K1)2; 5、某基元反应2A(g)+B(g)=C(g),将2molA(g)和1molB(g)放在1L容器中混合,问A和B 开始反应的速率是A、B都消耗一半时速率的几倍(C) A、0.25 B、4 C、8 D、相等 6、对于一个化学反应,下列说法中正确的是(B) A、∆H越负,反应速率越快 B、活化能越小,反应速率越快 C、活化能越大反应速率越快 D、∆S越负,反应速率越快 7、对某一可逆反应采用某种催化剂以增大正反应生成物的产量,这种催化剂具有下列哪一性质(ABD) A、能增大正反应速率; B、同等程度地催化正逆反应,从而缩短达到平衡的时间; C、能使平衡常数发生改变,从而使正反应速率加快; D、使正反应活化能降低,从而使正反应速率加快。 三、填空题: 1、反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),∆H>0。当升高温度时,该反应的平衡常数将增大,系统中CO(g)的含量有可能增大;增大系统压力会使平衡逆向移动;保持温度
普通化学考研练习100题及参考答案 1、正溶胶和负溶胶混合在一起将出现沉淀现象 2、胶粒带电的原因:吸附作用;电离作用。 3、溶胶的制备方法:分散法;凝聚法。 4、食盐在水中能否形成溶胶:不能。 5、在电场中,胶粒在分散介质中定向挪动,称为电泳。 6、对于三氧化二砷负溶胶,具有相近聚沉值的一组电解质是〔 A 〕 A 、氯化钠与硝酸钾 B 、氯化钙与三氯化铝 C 、氯化钠与氯化锌 D 、氯化铝与氯化镁 7、一样质量摩尔浓度的蔗糖水溶液和氯化钠水溶液,其沸点是:〔B 〕 A 前者大于后者;B 后者大于前者;C 两者一样;D 无法判断。 8、7.8g 某难挥发非电解质固体溶于10.0g 水中,溶液的凝固点为-2.5℃,那么该物质的分子量是:580.32 -1) 9、稀溶液依数性的核心性质是蒸气压下降。 10、浸透压产生的条件:浓度差;浸透膜。 11、稀溶液依数性只与溶质的物质的量有关,而与溶质本性无关。 12、符合稀溶液定律的三个条件:难挥发;非电解质;稀溶液。 13、四份质量相等的水中,分别参加相等质量的以下物质,水溶液凝固点最低是〔 D 〕 A 、葡萄糖〔式量180〕 B 、甘油〔式量92〕 C 、蔗糖〔式量342〕 D 、尿素〔式量60〕 14、葡萄糖和蔗糖的混合水溶液〔总浓度为b B 〕的沸点与浓度为b B 的尿素水溶液的沸点一样。〔 √ 〕。 15、某反响的速率方程为v=k ,那么该反响为零级反响。〔 √ 〕 16、增加反响物物浓度;升高温度;使用催化剂都是通过进步活化分子百分数,有效碰撞次数增加,反响速度增大。〔 × 〕 17、增加反响物物浓度;升高温度;使用催化剂都是通过改变活化分子数目来影响反响速度的。〔 √ 〕 18、某反响的正反响活化能大于逆反响活化能,那么此反响是放热反响。〔 × 〕 19、 影响反响速度常数K 的因素:温度、催化剂 20、影响化学平衡常数K 的因素:温度 21、判断以下列说法是否正确: 〔1〕.非基元反响中,反响速率由最慢的反响步骤控制。〔 √ 〕 〔2〕.非基元反响是由多个基元反响组成。〔 √ 〕 〔3〕.在某反响的速率方程式中,假设反响物浓度的方次与反响方程式中的计量系数相等,那么反响一定是基元反响。〔 × 〕 22、一个反响在一样温度下,不同起始浓度的反响速率一样吗:不同,速率常数一样吗:同 23、某反响的1 180-⋅=mol kJ Ea ,在700K 时速率常数118 110 3.1---⋅⋅⨯=s L mol k ,求 730K 时的速率常数K 2=4.6×10-8 24、在400℃时,基元反响)()()()(22g NO g CO g NO g CO +=+的速率常数K 为 115.0--⋅⋅s mol L ,当121040.0)(,025.0)(--⋅=⋅=L mol NO c L mol CO c 时,反响速率是:114105---⋅⋅⨯S L mol 25、以下物理量W S G H U Q m P V T .,,,,,,,,。哪此是状态函数T 、V 、p 、m 、U 、H 、G 、S ;
第一章 热化学与能源 1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号) (1)已知下列过程的热化学方程式为: 则此温度时蒸发1mol 6()UF l ,会放出热30.1kJ 。 (-) (2)在定温定压条件下,下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反应 放出的热量是一相同的值。 (-) (3)功和热是在系统与环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。 (+) (4)反应的H ∆就是反应的热效应。 (-) 2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内) (1)在下列反应中,进行1mol 反应时放出热量最大的是 (c ) (2)通常,反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。 (d ) (a )H ∆ (b )p V ∆ (c )P q (d )V q (3)下列对功和热的描述中,正确的是 (a ) (a )都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值 (b )都是途径函数,对应于某一状态有一确定值 (c )都是状态函数,变化量与途径无关 (d )都是状态函数,始终态确定,其他值也确定 (4)在温度T 的标准状态下,若已知反应2A B →的标准摩尔反应焓,1r m H θ∆, 2222221 ()()() 2 2()()2() H g O g H O l H g O g H O l +=+=1 66()();30.1r m UF l UF g H kJ mol θ-=∆=422242224222422()()2()()2()()()2()()2()()()2()()2() 3 ()()()()2()2 a CH l O g CO g H O g b CH g O g CO g H O g c CH g O g CO g H O l d CH g O g CO g H O l +=++=++=++=+
普化习题答案 【篇一:普通化学(第六版)课后习题答案】 章习题答案 1. 答案(1-)(2-)(3+)(4-) 2. 答案(1c)(2d)(3a)(4d)(5abd)(6ad)(7d)(8d) 3. 答案(1)燃烧前后系统的温度(2)水的质量和比热(3)弹式 量热计热容 4..答案:根据已知条件列式 1?3226?1000j?mo?l?1?1?0.5g??[4.18j?g?k?1209g?cb](298.59 ?296.35)k ?1122g?mol cb=849j.mol-1 3.8g?1?2820kj?mol?30%?17.8kj?15.答案:获得的肌肉活动的能 量=180g?mol (-58.6)+2(38.1)+6qp=3(-27.6) qp?3(?27.6)?(?58.6)?2(38.1)??16.7kj?mol?1 6 8.下列以应(或过程)的qp与qv有区别吗?简单说明。 (1)2.00mol nh4hs的分解 25℃ ‘ nh4nh3(g)+h2s(g) (2)生成1.00mol的hcl 25℃ h2(g)+2hcl(g) (3)5.00 mol co2(s)(干冰)的升华 co2 co2(g) -78℃ (4)沉淀出2.00mol agcl(s) 25℃ agno3(aq)+nacl(aq) agcl(s)+nano3(aq) 10.(1)4nh3(g)+3o2(g) = 2n2(g) +6h2o(l) 答案-1530.5kj.mol-1(2)c2h2(g) + h2(g) = c2h4(g) 答案-174.47kj.mol-1 (3)nh3(g) +稀盐酸答案-86.32kj.mol-1 写出离子反应式。产物是nh4+(aq) (4)fe(s) + cuso4(aq) 答案-153.87kj.mol-1 -1?(298.15k)/kj.mol -74.81 0-135.44 11.答案查表?fhm -92.31 ???rum(298.15k)=?rhm(298.15k)-(4-5)rt (-429.86+2.48 )kj.mol-1 =-427.38kj.mol-1
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第一章 热化学与能源 1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号) (1)已知下列过程的热化学方程式为: 则此温度时蒸发1mol 6()UF l ,会放出热30.1kJ 。 (-) (2)在定温定压条件下,下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反应放出的热量是一相同的值。 (-) (3)功和热是在系统与环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。 (+) (4)反应的H ∆就是反应的热效应。 (-) 2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内) (1)在下列反应中,进行1mol 反应时放出热量最大的是 (c ) (2)通常,反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。 (d ) (a )H ∆ (b )p V ∆ (c )P q (d )V q 2222221 ()()() 2 2()()2() H g O g H O l H g O g H O l +=+=1 66()();30.1r m UF l UF g H kJ mol θ-=∆=4 222422242224 22()()2()()2() ()()2()()2()()()2()()2() 3()()()()2()2 a CH l O g CO g H O g b CH g O g CO g H O g c CH g O g CO g H O l d CH g O g CO g H O l +=++=++=++=+
(3)下列对功和热的描述中,正确的是 (a ) (a )都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值 (b )都是途径函数,对应于某一状态有一确定值 (c )都是状态函数,变化量与途径无关 (d )都是状态函数,始终态确定,其他值也确定 (4)在温度T 的标准状态下,若已知反应2A B →的标准摩尔反应焓 ,1r m H θ∆,与反应2A C →的标准摩尔反应焓,2r m H θ∆,则反应4C B →的标准摩尔 反应焓,3r m H θ∆与,1r m H θ∆及,2r m H θ∆的关系为,3r m H θ∆= (d ) (a )2,1r m H θ∆+,2r m H θ∆ (b ),1r m H θ∆—2,2r m H θ∆ (c ),1r m H θ∆+,2r m H θ∆ (d )2,1r m H θ∆—,2r m H θ∆ (5)对于热力学可逆过程,下列叙述正确的是 ( abd ) (a )变化速率无限小的过程 (b )可做最大功的过程 (c )循环过程 (d )能使系统与环境完全复原的过程 (6)在一定条件下,由乙二醇溶液、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的系统中含有 ( ad ) (a )三个相 (b )四个相 (c )三种组分 (d )四种组分 (e )五种组分 *(7)一只充满氢气的气球,飞到一定高度即会爆炸,这取决于一定高度上的 (d ) (a )外压 (b )温度 (c )湿度 (d )外压和温度 (8)下述说法中,不正确的是 (d ) (a )焓只有在某种特定条件下,才与系统反应热相等 (b )焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 (c )焓是状态函数 (d )焓是系统能与环境进行交换的能量 3、填空题
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第一章 热化学与能源 1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号) (1)已知下列过程的热化学方程式为: 则此温度时蒸发1mol 6()UF l ,会放出热30.1kJ 。 (-) (2)在定温定压条件下,下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反 应放 出 的 热 量 是 一 相 同 的 值 。 (-) (3)功和热是在系统与环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。 (+) (4)反应的H ∆就是反应的热效应。 (-) 2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内) (1)在下列反应中,进行1mol 反应时放出热量最大的是 (c ) (2)通常,反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。 (d ) (a )H ∆ (b )p V ∆ (c )P q (d )V q (3)下列对功和热的描述中,正确的是 (a ) (a )都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值 (b )都是途径函数,对应于某一状态有一确定值 (c )都是状态函数,变化量与途径无关 (d )都是状态函数,始终态确定,其他值也确定 2222221 ()()() 2 2()()2() H g O g H O l H g O g H O l +=+=1 66()();30.1r m UF l UF g H kJ mol θ-=∆=4 222422242224 22()()2()()2() ()()2()()2()()()2()()2() 3 ()()()()2()2 a CH l O g CO g H O g b CH g O g CO g H O g c CH g O g CO g H O l d CH g O g CO g H O l +=++=++=++=+