大学基础化学课后习题解答(1)

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大学基础化学课后习题解答

第一章 溶液和胶体溶液 第二章 化学热力学基础

2-1 什么是状态函数？它有什么重要特点？ 2-2 什么叫热力学能、焓、熵和自由能？符号H 、S 、G 、∆H 、∆S 、∆G 、θ

f

m

H ∆、θc

m

H ∆、θf

m

G ∆、θr

m

H ∆、θm

S 、

θr m

S ∆、θr

m

G ∆各代表什么意义？

2-3 什么是自由能判据？其应用条件是什么？ 2-4 判断下列说法是否正确，并说明理由。 （1）指定单质的θf

m

G ∆、θf

m

H ∆、θm

S 皆为零。

（2）298.15K 时，反应 O 2(g) +S(g) = SO 2(g) 的

θr m

G ∆、θ

r

m

H ∆、θr m

S ∆分别等于SO 2(g)的θf

m

G ∆、θf

m

H ∆、θm

S 。

（3）θr

m

G ∆＜0的反应必能自发进行。

2-5 298.15K 和标准状态下，HgO 在开口容器中加热分解，若吸热22.7kJ 可形成Hg （l ）50.10g ，求该反应的θ

r

m

H ∆。若在密闭的容器中反应，生成

同样量的Hg （l ）需吸热多少？ 解：HgO= Hg(l)+1/2O 2(g)

θ

r m

H ∆=22.7×200.6/50.1=90.89 kJ·mol -1

Qv=Qp-nRT=89.65 kJ·mol -1

2-6 随温度升高，反应（1）：2M(s)+O 2(g) =2MO(s)和反应（2）：2C(s) +O 2(g) =2CO(g)的摩尔吉布

斯自由能升高的为 (1) ，降低的为 (2) ，因此，金属氧化物MO 被硫还原反应2MO(s)+ C(s) ＝M(s)+ CO(g)在高温条件下 正 向自发。 2-7 热力学第一定律说明热力学能变化与热和功的关系。此关系只适用于：

A.理想气体；

B.封闭系统；

C.孤立系统；

D.敞开系统

2-8 纯液体在其正常沸点时气化，该过程中增大的量是：

A.蒸气压；

B.汽化热；

C.熵；

D.吉布斯自由能

2-9 在298K 时，反应N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(g)，

θr m

H ∆＜0则标准状态下该反应

A.任何温度下均自发进行；

B.任何温度下均不能自发进行；

C.高温自发；

D.低温自发 2-10 298K ，标准状态下，1.00g 金属镁在定压条件下完全燃烧生成MgO(s),放热24.7kJ 。则θ

f

m

H

∆（MgO ，298K ）等于 600.21 kJ·mol -1 。已知M(Mg)=24.3g ﹒mol -1。

2-11 已知298.15K 和标准状态下

(1) Cu 2O(s) +1/2O 2(g)2CuO(s)

θ

m r H ∆= -146.02kJ·mol -1

(2)

CuO(s)+Cu(s)Cu 2O(s)

θm r H ∆= -11.30kJ·mol -1

求(3) CuO(s)

Cu(s) +1/2O 2(g)的θ

m

r H ∆

解：θ

r

m

H

∆=-[(1)+(2)]=157.32 kJ·mol -1

2-12 已知298.15K 和标准状态下

（1）Fe 2O 3(s) +3CO(g) =2 Fe(s) +3CO 2(g)

θr m

H ∆= -24.77 kJ·mol -1

(2 ) 3Fe 2O 3(s) + CO(g) = 2 Fe 3O 4(s) + CO 2(g)

θ

r m

H ∆= -52.19 kJ·mol -1

(3 ) Fe 3O 4(s) + CO(g) = FeO(s) + CO 2(g) θ

r m

H ∆= -39.01 kJ·mol -1

求（4）Fe(s) + CO 2(g) = FeO(s) + CO(g) 的θ

r

m

H ∆。

解：

θ

r m

H ∆=[(3)×2+(2)-(1)×3]÷

6=-9.32kJ·mol -1

2-13 甘氨酸二肽的氧化反应为

C 4H 8N 2O 3(s) + 3O 2(g) = H 2NCONH 2 (s) +3CO 2(g) +2 H 2O(l)

已知θ

f

m

H ∆（H 2NCONH 2, s ）=-333.17 kJ·mol -1,

θ

f m

H ∆（C 4H 8N 2O 3, s ）=-745.25 kJ·mol -1。 计算：

（1）298.15K 时，甘氨酸二肽氧化反应的标准摩尔焓变θr

m

H ∆= -1340.15 kJ·mol -1。

（2）298.15K 和标准状态下，1g 固体甘氨酸二肽氧化时放热多少？10.15 kJ·g -1

2-14 由θ

f

m

H ∆的数据计算下列反应在298.15K 和

标准状态下的θr

m

H ∆。

（1） 4NH 3(g) + 5O 2(g) = 4NO(g) +6H 2O(l)

θ

r m

H ∆= -1169.78 kJ·mol -1 (2 ) 8Al(s) + 3Fe 3O 4(s) = 4Al 2O 3(s) +9Fe(s)

θ

r m

H ∆= -6327.86kJ·mol -1

(3) CO(g) +H 2O(l) = CO 2(g) + H 2(g) θ

r m

H ∆=

2.88kJ·mol -1

2-15 液态乙醇的燃烧反应：

C 2H 5OH(l) +3O 2(g) = 2 CO 2(g) +3 H 2O(l)

利用附录提供的数据，计算298K 和标准状态时，92g 液态乙醇完全燃烧放出的热量。 解

：

θ

r m

H ∆=-393.51×2-285.85×

3-(-276.98)=-1367.59 kJ·mol -1 -2735.18 kJ·mol -1

2-16 由葡萄糖的θ

c

m

H ∆和水及二氧化碳的θf

m

H ∆数

据，求298K 和标准状态下葡萄糖的θf

m

H ∆。

解：

θ

r m

H ∆=-393.51×6+(-285.85)×

6-(-2815.8)=-1260.36kJ·mol -1