大学化学课后习题参考答案
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第1章 化学热力学
参考答案:
(一)选择题
1.A 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9. A 10. C 11. A 12.C (二)填空题
1.40;
2.等温、等容、不做非体积功,等温、等压,不做非体积功; 3.>,<,=,> 4.增大、不变 5.不变 6.3.990 kJ·mol -
1
(三)判断题
1. ×
2. ×
3. ×
4. ×
5. √
6. ×
7. ×
8. ×
9. × 10. × (四)计算题
1.解:(g)
O N (l)H 2N 4242+O(l)4H (g)3N 22+
(l)H N 42摩尔燃烧热为
2.解:
)
mol ·(kJ 28.254166.963.502)84.285(401f B r --=-⨯--⨯+=∆=∆∑H
H ν)mol ·(kJ 14.6272
11r
-Θ-=∆=H Q p
K
1077.3109.9824.3733
3
m
r r ⨯=⨯--=
∆∆=
-S T 转)
mol ·(kJ 78.34357
.86)15.137(36.3941
f B r --=---=∆=∆∑
G ν)K ·mol ·(J 9.9865.21056.1975.1912
1
6.21311B r ---=--⨯+==∆∑
νNO(g )CO(g )+(g)
N 2
1(g)CO 22+)
mol ·(kJ 24.37325
.90)52.110(5.3931f B r --=----=∆=∆∑
H ν
此反应的 是较大的负值,且)(,)(-∆-∆S H 型反应,从热力学上看,在 T 转的温度以内反应都可自发进行。
3.解:外压kPa 50e =p ,11p nRT V =
,2
2p nRT
V =,2e p p = 系统所做功:
定温变化,0=∆U
0=+=∆W Q U ,所以Q =1 247.1(J ) 定温过程pV =常数 ∆(pV )=0 所以 0)(=∆+∆=∆pV U H 4.解:查表知
CaO(s) + SO 3(g) = CaSO 4(s)
求得
同理求得 因为 所以根据经验推断可知,反应可以自发进行。
但由于该反应 ,故存在一个能使反应自发进行的最高温度,该 温度为 一般的炉温是1 200℃左右,所以热学上,用CaO 来吸收SO 3以减少天气污染的可能性是存在的。这种方法在实际中已有应用。
5.解:(1)
)
mol ·kJ (4.116108.21515.29874.18013
r r r --=⨯⨯-=∆∆∆T )K 298(r ∆)
(J 1.247150
100100
50300314.8150RT 2112e 21
e e e e -=⨯-⨯
⨯⨯⨯=⎪
⎪⎭⎫
⎝⎛-=⎪
⎪⎭⎫
⎝⎛--=∆-=∆-=p p p p n p p nRT p nRT p V p V p W 7
.10676
.25675
.39)
k ·mol ·(J 79.321106.37103.604)mol ·(kJ 11.434172.39509.634)mol ·(kJ 111f 1f -------∆---∆S G H 11r 1r K ·m ol ·
J 81.189,m ol ·kJ 7.346----=∆-∆S 11r mol ·kJ 42mol ·kJ 7.346---<<-∆℃8571
K 0.130281
.189103.4043
==-⨯-==H T )mol ·
kJ (74.180)
37.90(21f B r -=-⨯-=∆=∆∑
ν0,0r r ∆∆ < )
K ·mol ·J (8.2150
.7220.2044.77211B r --=⨯-+⨯==∆∑
ν1
3f 3f 4f r mol ·kJ 3.404)09.634()72.395(11.4341)CaO )SO )CaSO --=-----=∆-∆-∆=∆H H H H
0 ,在298.15 K,标态下不自发。
(2)
T>837.5K反应自发
6.解:(1)
(2)T = 308 K
当可逆过程时做电功最大,
(3)
反应正向自发进行。
7.解:Ag2O(s) 2 Ag (s) +)
(
O
2
1
2
g
)
mol
·
(kJ
98
.
64
1.
89
58
.
105
48.5
)
)
)
1
2
f
f
3
f
f
B
r
-
+
+
+
-
=
+
-
-
=
∆
-
∆
-
∆
=
∆
=
∆∑
H
H
Hν
)
K
·
mol
·
(J
13
.
208
138
68
.
72
316
42.55
)
(Fe
)
)
(Fe
1
1
2
3
B
r
-
-
+
+
+
-
=
+
-
-
-
=
-
-
+
=
=
∆∑
S
S
Sν
41
.1
342
.0
308
314
.8
10
10
76
.8
ln
3
1
r
=
=
⨯
⨯
⨯
-
=
∆
-
=
-
K
RT
G
)
mol
·
(kJ
10
76
.81
1
r
-
-
⨯
-
=
∆
=
W
30
.3
194
.1
298
314
.8
10
957
.2
ln
)
K
3
r
=
=
⨯
⨯
-
-
=
∆
-
=
K
RT
G
)
mol
·
(kJ
10
76
.8
10
)
13
.
208
(
308
98
.
64
1
1
3
r
r
r
-
-
-
⨯
-
=
⨯
-
⨯
-
-
=
∆
-
∆
=
∆T
)
mol
·
(kJ
957
.2
10
)
13
.
208
(
298
98
.
64
1
3
r
r
)
K
298
(
r
-
-
-
=
⨯
-
⨯
-
-
=
∆
-
∆
=
∆T
H
)
mol
·
(kJ
05
.
30
)1.
31
(
1
m
f
B
)
K
298
(
r
-
=
-
-
+
=
∆
=
∆∑H
Hν
41
.1
0.1
1
1.0
1
1.0
1
01
.0
2
3
=
=
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
⎪
⎭
⎫
⎛
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
=
⎪⎪
⎭
⎫
=
+
+
+
Q
<
)
K
(5.
837
10
8.
215
74
.
180
3
=
⨯
==
=
-
H
T
r
∆