普通化学 赵士铎 (第三版)习题答案

普通化学

（第三版）习题答案

中国农业大学

无机及分析化学教研组编

第一章 分散系

1.1 （1） 溶液的凝固点下降

（2） 土壤溶液浓度过大，渗透压大于植物根细胞液的渗透压 （3） 溶液的凝固点下降

1.2 沸点不断上升，至溶液达到饱和后，沸点恒定；

蒸气凝结温度恒定，等于溶剂的沸点。 1.3

%

6.1)

O H (/1)O H ()

O H ()O H ()O H ()O H ()O H (kg mol 91.097.0%

mol kg 034.0/%0.3)

O H (1)O H (/)O H ()O H (L

mol 88.0mol 34g L g 1000%0.3)O H ()O H ()O H (2222222222221-1

-2222222

21

-1

--1222222=+=+=

⋅=⋅=-=⋅=⋅⋅⨯==M b b n n n x w M w b M w c ρ

1.4 凝固点自高至低顺序：葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化钾溶液 1.5

b = 1.17 mol ⋅kg -1

∆T b = K b b = 0.52K ⋅kg ⋅mol -1⨯1.17 mol ⋅kg -1 = 0.61K T b = 373.76K = 100.61℃

∆T f = K f b = 1.86K ⋅kg ⋅mol -1⨯1.17 mol ⋅kg -1 = 2.18K T f = 270.87K = - 2.18 1.6 π = cRT =

RT V

M

m / 1-4-1-1m ol g 100.2kPa

499.0L 10.0K 300K m ol L 8.31kPa g 40.0⋅⨯=⨯⨯⋅⋅⋅⨯==πV mRT M

1.7

21:2: 30 12

80.3 : 1610.2 : 15.9= 化合物中C 、H 、O 原子数比为21：30：2

1--1A b B f mol g 3105.00g

0.33K g 100.0mol kg K 12.5⋅=⨯⨯⋅⋅=∆=m T m K M

故该化合物的化学式为C 21H 30O 2 1.8

1

-B 2B

B 22222mol g 4.342)O H (/)O H (}CO )NH {(/}CO )NH {(⋅=∴=

M m M m m M m

第二章化学热力学基础

2.1 (1)错误；(2)正确；(3) 错误；（4）错误；(5)正确；(6)正确；(7) 错误；（8）错误

2.2 （1/4）[反应式（1）-反应式(2)]得：(1/2)N2(g)+(1/2)O2(g)=NO(g)

∴∆f H mθ(NO,g)=(1/4){ ∆r H mθ(1) - ∆r H mθ(2)}

=(1/4)[-1107kJ⋅mol-1-(-1150 kJ⋅mol-1)]

=90 kJ⋅mol-1

2.3 （1/4）[反应式（3）-反应式(4)+3⨯反应式(2)- 反应式(1)]得：

N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) (5)

∴∆f H mθ(N2H4,,g)=(1/4){ ∆r H mθ(3) - ∆r H mθ(4)+ 3⨯∆r H mθ(2) - ∆r H mθ(1)} =

(1/4){-143kJ⋅mol-1-(-286kJ⋅mol-1+3⨯(-317kJ⋅mol-1)-(-1010kJ⋅mol-1)) =

50.5 kJ⋅mol-1

2⨯反应式（4）-反应式（5）得：

N2H4(l)+ )O2(g)= N2(g)+2H2O(l)

∆r H mθ=2⨯∆r H mθ(4)- ∆r H mθ(5)=2⨯(-286 kJ⋅mol-1)- 50.5kJ⋅mol-1= -622.5 kJ⋅mol-1

2.4 ∆r H mθ=2∆f H mθ(CO2,g)+3∆f H mθ(H2O,l)+(-1)⨯∆f H mθ(CH3OCH3,l)+(- 3)∆f H mθ(O2,g)

∴∆f H mθ(CH3OCH3,l) =2∆f H mθ(CO2,g) +3∆f H mθ(H2O,l)- ∆r H mθ= -183 kJ⋅mol-1

2.5

CO(g)+(1/2)O2(g)

由题意知，∆r H mθ(1)<0, ∆r H mθ(2)<0, ∆r H mθ(3)<0

∆r H mθ(1)= ∆r H mθ(2)+ ∆r H mθ(3)

∆r H mθ(1)-∆r H mθ(3)= ∆r H mθ(2)<0

即：以碳直接作燃料时放热较多

2.6 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)

∆r H mθ= ∆f H mθ(CO,g)+ (-1)∆f H mθ(H2O,g)=

-110.5 kJ⋅mol-1 -(-)241.8 kJ⋅mol-1=131.3 kJ⋅mol-1

CO2(g) +H2O(g)

∆r H mθ(2) ∆r H mθ(3)

CO(g)+H2(g)+O2(g)

∆r H mθ(1)= ∆r H mθ(2)+ ∆r H mθ(3) ∴∆r H mθ(1) - ∆r H mθ(3) = ∆r H mθ(2)>0

由题意知，∆r H mθ(1)<0, ∆r H mθ(3)<0 故：以水煤气作燃料时放热较多

2.7 均为熵增过程。

2.8 标准状态下：

2.9 （2）（反应为气体物质的量增加的过程，∆r S mθ>0）

2.10 不可以。因为物质的S mθ,不是指由参考状态的元素生成该物质（νB=+1）反应的标准摩尔熵。

2.11

∆Hθ: -40 kJ -40 kJ

∆Gθ: -38kJ -38 kJ

∆Sθ: -6.7J⋅K-1-6.7 J⋅K-1

2.12

S n(白锡)=S n(灰锡)

∆r H mθ(298K)= ∆f H mθ(灰锡)+（-1）⨯∆f H mθ(白锡)=-2.1kJ⋅mol-1<0

∆r S mθ(298K)= S mθ(灰锡)-S mθ(白锡)=-7.41J⋅mol-1K-1<0

∴反应在标准状态，低温自发。在转变温度，∆r G mθ(T)=0

∆r G mθ(T)≈∆r H mθ(298K)-T∆r S mθ(298K)

T≈[∆r H mθ(298K)/ ∆r S mθ(298K)] ≈283K

2.13

2Fe2O3(S)+3C(S)=4Fe(S)+3CO2(g)

∆r H mθ(298K)=3∆f H mθ(CO2,g)+(-2)⨯∆f H mθ( Fe2O3,s)=467.87kJ⋅mol-1

∆r S mθ(298K)=4⨯ S mθ(Fe,s)+3 S mθ(CO2,g)+(-2) ⨯ S mθ( Fe2O3,s)+

(-3) ⨯ S mθ(C,s)=557.98J⋅mol-1⋅K-1

反应在标准状态下自发进行：

∆r G mθ(T)≈∆r H mθ(298K)-T∆r S mθ(298K)

T>[∆r H mθ(298K)/ ∆r S mθ(298K)] , 即T>839K

故以木炭为燃料时，因最高温度低于839K，反应不可能自发。

2CuO(s)+C(s)=2Cu(s)+CO2(g)

∆r H mθ(298K)=-79.51 kJ⋅mol-1>0

∆r S mθ(298K)=189 J⋅mol-1⋅K-1>0

∴反应在标准状态, 任意温度均自发

2.14 (略)

2.15 2AsH3(g)=2As(s)+3H2(g)