武汉大学版无机化学课后习题答案--06化学热力学初步
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OF2(g) + H2O(g)→O2(g) + 2HF(g)
的△rH 和△rU 。
解
4.反应N2(g) + 3H2(g)→2NH3(g)在恒容没量热器内进行，生成2molNH3时放出能量82.7kJ，求反应的△rU 和298K时反应的△rH 。
解
5.查表求298K时下列反应的反应热
（1）3NO2(g) + H2O(l)→2HNO3(l) + NO(g)
解
12.Fra Baidu bibliotek知下列键能数据
键N N N—F N—Cl F—F Cl—Cl
键能/ kJ·mol 942 272 201 155 243
试由键能数据求出标准生成热来说明NF3在室温下较稳定而NCl3却易爆炸。
解
13.已知下列数据
△ H （CO2，g）=—393.5 kJ·mol
△ H （Fe2O3，s）=—822.2 kJ·mol
（2）CuO(s) + H2(g)→Cu(s) + H2O(g)
解（1）
（2）
6.N2O4在反应器中受热分解，当产物中有1molNO2生成时，分别按下列反应方程式计算，反应进度各是多少：
(1)N2O4→2NO2
(2) N2O4→NO2
解
（1）0.5mol (2) 1mol
7.在一知弹式量热计中燃烧0.20molH2（g）生成H2O（l），使量热计温度升高0.88K，当0.010mol甲苯在此量热计中燃烧时，量热计温度升高0.615K，甲苯的燃烧反应为
第六章化学热力学初步
1.理想气体恒温膨胀过程热力学能不变，是否意味着理想气体恒温膨胀过程不做功？
答
2.计算体系的热力学能变化，已知：
（1）体系吸热1000J，对环境做540J的功；
（2）体系吸热250J，环境对体系做635J的功；
解
3.在298K和100kPa恒压下， mol的OF2同水反应，放出161.5kJ热量，求反应
△ G （CO2，g）=—394.4kJ·mol
△ G （Fe2O3，s）=—741.0kJ·mol
求反应Fe2O3（s）+ C(s)→2Fe(s) + CO2(g)在什么温度下能自发进行。
解
14.查表求反应CaCO3(s)→CaO(s) + CO2(g)能够自发进行的最低温度。
解
15.已知下列数据
C7H8(l) + 9 O2(g)→7 CO2(g) + 4H2O(l)
求该反应的△rH 。已知△ H ( H2O，l ) ==—285.8 kJ·mol
解
△rV =△rH —△ RT=—285.8+1.5×RT=—282.1kJ/mol
8.已知下列热化学反应
Fe2O3(s) + 3CO(g)→2Fe(s) + 3CO2(g)△rH =—27.61 kJ·mol
3Fe2O3(s) + 3CO(g)→2 Fe3O4(s) + CO2(g)△rH =—27.61 kJ·mol
Fe3O4(s) + CO(g)→3FeO(s) + CO2(g)△rH = + 38.07 kJ·mol
解
9.为什么在标准状态下稳定单质的熵不为零？
答
10.分析下列反应自发进行的温度条件
（1）2N2(g) + O2(g)→2N2O(g)△rH = + 38.07 kJ·mol
(2) Ag(s) + Cl2(g)→AgCl (s)△rH =—127 kJ·mol
（3）HgO(s)→Hg（l）+ O2(g)△rH = +91kJ·mol
(4) H2O2（l）→H2O（l）+ O2(g)△rH =—98kJ·mol
△ H (Sn，白) = 0
△ H (Sn，灰) =—2.1kJ·mol
S (Sn，白) = 51.5J·k ·mol
S (Sn，灰) = 44.3J·k ·mol
求Sn（白）与Sn（灰）的相变温度。
解
解
自发进行。
11.通常采用的制高纯镍的方法是将粗镍在323K与CO反应，生成的Ni(CO)4经提纯后在约473K分解得到纯镍
Ni(s) + CO(g) Ni(CO)4（l）
已知反应的△rH =—161 kJ·mol ，△rS = 420J·k ·mol 。试由热力学数据分析讨论该方法提纯镍的合理性。
的△rH 和△rU 。
解
4.反应N2(g) + 3H2(g)→2NH3(g)在恒容没量热器内进行，生成2molNH3时放出能量82.7kJ，求反应的△rU 和298K时反应的△rH 。
解
5.查表求298K时下列反应的反应热
（1）3NO2(g) + H2O(l)→2HNO3(l) + NO(g)
解
12.Fra Baidu bibliotek知下列键能数据
键N N N—F N—Cl F—F Cl—Cl
键能/ kJ·mol 942 272 201 155 243
试由键能数据求出标准生成热来说明NF3在室温下较稳定而NCl3却易爆炸。
解
13.已知下列数据
△ H （CO2，g）=—393.5 kJ·mol
△ H （Fe2O3，s）=—822.2 kJ·mol
（2）CuO(s) + H2(g)→Cu(s) + H2O(g)
解（1）
（2）
6.N2O4在反应器中受热分解，当产物中有1molNO2生成时，分别按下列反应方程式计算，反应进度各是多少：
(1)N2O4→2NO2
(2) N2O4→NO2
解
（1）0.5mol (2) 1mol
7.在一知弹式量热计中燃烧0.20molH2（g）生成H2O（l），使量热计温度升高0.88K，当0.010mol甲苯在此量热计中燃烧时，量热计温度升高0.615K，甲苯的燃烧反应为
第六章化学热力学初步
1.理想气体恒温膨胀过程热力学能不变，是否意味着理想气体恒温膨胀过程不做功？
答
2.计算体系的热力学能变化，已知：
（1）体系吸热1000J，对环境做540J的功；
（2）体系吸热250J，环境对体系做635J的功；
解
3.在298K和100kPa恒压下， mol的OF2同水反应，放出161.5kJ热量，求反应
△ G （CO2，g）=—394.4kJ·mol
△ G （Fe2O3，s）=—741.0kJ·mol
求反应Fe2O3（s）+ C(s)→2Fe(s) + CO2(g)在什么温度下能自发进行。
解
14.查表求反应CaCO3(s)→CaO(s) + CO2(g)能够自发进行的最低温度。
解
15.已知下列数据
C7H8(l) + 9 O2(g)→7 CO2(g) + 4H2O(l)
求该反应的△rH 。已知△ H ( H2O，l ) ==—285.8 kJ·mol
解
△rV =△rH —△ RT=—285.8+1.5×RT=—282.1kJ/mol
8.已知下列热化学反应
Fe2O3(s) + 3CO(g)→2Fe(s) + 3CO2(g)△rH =—27.61 kJ·mol
3Fe2O3(s) + 3CO(g)→2 Fe3O4(s) + CO2(g)△rH =—27.61 kJ·mol
Fe3O4(s) + CO(g)→3FeO(s) + CO2(g)△rH = + 38.07 kJ·mol
解
9.为什么在标准状态下稳定单质的熵不为零？
答
10.分析下列反应自发进行的温度条件
（1）2N2(g) + O2(g)→2N2O(g)△rH = + 38.07 kJ·mol
(2) Ag(s) + Cl2(g)→AgCl (s)△rH =—127 kJ·mol
（3）HgO(s)→Hg（l）+ O2(g)△rH = +91kJ·mol
(4) H2O2（l）→H2O（l）+ O2(g)△rH =—98kJ·mol
△ H (Sn，白) = 0
△ H (Sn，灰) =—2.1kJ·mol
S (Sn，白) = 51.5J·k ·mol
S (Sn，灰) = 44.3J·k ·mol
求Sn（白）与Sn（灰）的相变温度。
解
解
自发进行。
11.通常采用的制高纯镍的方法是将粗镍在323K与CO反应，生成的Ni(CO)4经提纯后在约473K分解得到纯镍
Ni(s) + CO(g) Ni(CO)4（l）
已知反应的△rH =—161 kJ·mol ，△rS = 420J·k ·mol 。试由热力学数据分析讨论该方法提纯镍的合理性。