无机及分析化学第二章化学反应的能量和方向习题答案
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第二章化学反应的能量和方向
2-2 ⊿H=Q p适用定压只做体积功；⊿U=Q v适用定容只做体积功
⊿r G m=⊿r H m适用于绝对零度；⊿r G m=-T⊿r S m适用于绝热系统
2-3 在绝对零度时⊿r H m可用来判断反应自发性；在绝热系统中，⊿r S m可用来判断反应自发性；在等温定压下，用⊿r G m判断
反应自发性；在标准状态下用⊿
r G o
m
判断反应自发性；
2-4 （1）；2-5 （1）
2-6 能。∵产物中有气体生成，其⊿r S m必大于0，而⊿r H m小于0 ∴⊿r G m小于0。2-7 N2(g) + 3H2(g) ==== 2NH3(g)
⊿r H o
m =2⊿
f
H o
m
( NH3,g)- ⊿
f
H o
m
( N2,g)-3⊿
f
H o
m
( H2,g)=-91.92kJ.mol-1
同理：⊿r G o
m =-32.24kJ.mol-1而N2(g) +
2
3H
2
(g) ==== NH3(g)
⊿r H o
m =-45.96kJ.mol-1；⊿
r
G o
m
=-16.12kJ.mol-1；前者是是后者的两倍，故不相同。
2-8 只适用于封闭系统。2-9 在指定温度和标准压力P o(100kPa)下物质的状态，简称标准态。
2-10 (1) ⊿r H o
m =⊿
f
H o
m
( N2,g)+2⊿
f
H o
m
( H2O,l)-⊿f H o
m
( N2H4,l)-⊿f H o
m
(O2,g)
=2×(-285.85)-50.63 =-622.33kJ.mol-1
(2) ⊿r H o
m =⊿
f
H o
m
(H
2
O2,g)-⊿
f
H o
m
( H2O,l)-
2
1⊿
f
H o
m
(O2,g)
= -136.11-(-285.85) =149.74kJ.mol-1
(3) ⊿
r H o
m
=⊿
f
H o
m
(H
2
O2,l)-⊿
f
H o
m
( H2O2,g) =-187.61-(-136.11)=-51.5kJ.mol-1
(4) (1)式–式(2)×2 –式(3)×2得N2H4(l) + 2H2O2(l) ==== N2(g) + 4H2O(l)
⊿r H o
m =⊿
r
H o
m
(1)-2⊿
r
H o
m
(2)-2⊿
r
H o
m
=-622.33-2×149.74-2×(-51.5)=-818.81kJ.mol-1
2-12 ⊿
r G o
m
=⊿
f
G o
m
((NH)2CO,s)+⊿f G o
m
( H2O,l)-2⊿f G o
m
( NH3,g)-⊿
f
G o
m
(CO2,g) =-197.15 - 237.14 + 2×16.12 + 394.38 = -7.67kJ.mol-1
2-13 ⊿r H o
m
=-4×816.91=-3267.64 kJ.mol-1
2-14 3×(1)式+ 式(2)×3–式(3)得3C(石墨,s) + O2(g) + 3H2(g) ==== CH3COOCH3(l)
⊿r H o
m =3⊿
r
H o
m
(1) + 3⊿
r
H o
m
(2) - ⊿
r
H o
m
=3×(-393.51)+ 3×(-285.85)-(1788.2)= -249.88kJ.mol-1
2-15 由于焓是状态函数，只与终始态有关
∴⊿
r H o
m
=2⊿
f
H o
m
(C
2
H
5
OH,l)+2⊿
f
H o
m
(CO
2
,g)-⊿
f
H o
m
(C
6
H
12
O
6
,s) =2×(-276.98) + 2×(-393.51) – (-2812) = 1471.02kJ.mol-1
2-16 ∵⊿c H o
m (C
2
H
5
OH,l)=-1366.75kJ.mol-1∴⊿
r
H o=
46
92
(-1366.75)=-2733.5kJ
故92克液态乙醇完全燃烧放出的热量为2733.5kJ
2-17 ⊿
r H o
m
=3⊿
f
H o
m
(N
2
,g)+4⊿
f
H o
m
(H
2
O,g)-2⊿
f
H o
m
(N
2
H
4
,l) -⊿
f
H o
m
(N
2
O
4
,g) = 4×(-241.84) - 2×50.63 –9.66 =-1078.28kJ.mol-1