天津大学无机化学课后习题参考答案

第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案

1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。 2．解：氯气质量为2.9×103g 。 3．解：一瓶氧气可用天数

33111-1

222()(13.210-1.0110)kPa 32L

9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯

４．解：pV MpV

T nR mR

=

= = 318 K 44.9=℃ ５．解：根据道尔顿分压定律

i

i n p p n

=

p (N 2) = 7.6⨯104 Pa

p (O 2) = 2.0⨯104 Pa p (Ar) =1⨯103 Pa

６．解：（1）2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯

（2）222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ （3）

4224(O )(CO ) 2.6710Pa

0.2869.3310Pa

n p n p ⨯===⨯ 7.解：（1）p (H 2) =95.43 kPa （2）m (H 2) =

pVM

RT

= 0.194 g 8.解：（1）ξ = 5.0 mol

（2）ξ = 2.5 mol

结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。

9.解：∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ 10.解： （1）V 1 = 38.3⨯10-3 m 3= 38.3L

（2） T 2 =

nR

pV 2

= 320 K （3）-W = - (-p ∆V ) = -502 J （4） ∆U = Q + W = -758 J （5） ∆H = Q p = -1260 J

11.解：NH 3(g) +

45O 2(g) 298.15K

−−−−→标准态

NO(g) + 2

3H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ·mol -1

12.解：m r H ∆= Q p = -89.5 kJ m r U ∆= m r H ∆- ∆nRT

= -96.9 kJ

13.解：（1）C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)

m r H ∆ =

m f H ∆(CO 2, g) = -393.509 kJ·mol -1

21CO 2(g) + 2

1

C(s) → CO(g) m r H ∆ = 86.229 kJ·mol -1

CO(g) +

31Fe 2O 3(s) → 3

2

Fe(s) + CO 2(g)

m r H ∆ = -8.3 kJ·mol -1

各反应

m r H ∆之和

m r H ∆= -315.6 kJ·mol -1。 （2）总反应方程式为

23C(s) + O 2(g) + 31Fe 2O 3(s) → 23CO 2(g) + 3

2

Fe(s) m r H ∆ = -315.5 kJ·mol -1

由上看出：(1)与(2)计算结果基本相等。所以可得出如下结论：反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。

14．解：

m r H ∆（3）=

m r H ∆（2）×3-

m r H ∆（1）×2=-1266.47 kJ·mol -1

15．解：（1）Q p = m r H ∆== 4 m f H ∆(Al 2O 3, s) -3

m f H ∆(Fe 3O 4, s) =-3347.6 kJ·mol -1

（2）Q = -4141 kJ·mol -1

16．解：（1） m r H ∆ =151.1 kJ·mol -1 （2） m r H ∆ = -905.47 kJ·mol -1（3） m r H ∆ =-71.7

kJ·mol -1

17.解： m r H ∆=2 m f H ∆(AgCl, s)+ m f H ∆(H 2O, l)- m f H ∆(Ag 2O, s)-2 m f H ∆(HCl, g) m f H ∆(AgCl, s) = -127.3 kJ·mol -1

18.解：CH 4(g) + 2O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l)

m r H ∆ = m f H ∆(CO 2, g) + 2 m f H ∆(H 2O, l) - m f H ∆(CH 4, g)

= -890.36 kJ·mo -1 Q p = -3.69⨯104kJ

第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案

1.解： m r H ∆ = -3347.6 kJ·mol -1;

m r S ∆ = -216.64 J·mol -1·K -1;

m r G ∆ = -3283.0

kJ·mol -1 ＜ 0

该反应在298.15K 及标准态下可自发向右进行。

2.解：

m r G ∆ = 113.4 kJ·mol -1 ＞ 0

该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。

（2） m r H ∆ = 146.0 kJ·mol -1;

m r S ∆ = 110.45 J·mol -1·K -1;

m r G ∆ = 68.7 kJ·mol -1 ＞ 0

该反应在700 K 、标准态下不能自发进行。

3.解： m r H ∆ = -70.81 kJ·mol -1 ;

m r S ∆ = -43.2 J·mol -1·K -1; m r G ∆ = -43.9 kJ·mol -1

（2）由以上计算可知：

m r H ∆(298.15 K) = -70.81 kJ·mol -1; m r S ∆(298.15 K) = -43.2 J·mol -1·K -1

m r G ∆ = m r H ∆ - T ·

m r S ∆ ≤ 0 T ≥

K)

(298.15K) (298.15m r m r

S H ∆∆ = 1639 K

4.解：（1）c K = {}

O)

H ( )(CH )(H (CO) 243

2c c c c p K = {}O)H ( )(CH )(H (CO) 243

2p p p p

K = {}{}{}{}

p p p p p p p p / O)H ( /)(CH / )(H / (CO) 2

4

3

2

（2）c K =

{}{}

)(NH )(H )(N 32

3221

2c c c p K =

{}{}

)(NH )(H )(N 32

32212p p p

K =

{}{}

p

p p p p p / )(NH

/)(H

/

)(N

32

3

2212

（3）c K =)(CO 2c p K =)(CO 2p K = p p /)(CO 2 （4）c K =

{}{}

3

23

2 )(H O)(H c c p K =

{}{}

3

23

2 )(H O)(H p p

K =

{}{}

3

23

2 /

)(H

/O)(H

p

p p p

5.解：设 m r H ∆、

m r S ∆基本上不随温度变化。

m r G ∆ = m r H ∆ - T · m r S ∆

m r G ∆(298.15 K) = -233.60 kJ·mol -1 m r G ∆(298.15 K) = -243.03 kJ·mol -1

K lg (298.15 K) = 40.92, 故 K (298.15 K) = 8.3⨯1040 K lg (373.15 K) = 34.02,故 K (373.15 K) = 1.0⨯1034

6.解：（1） m r G ∆=2

m f G ∆(NH 3, g) = -32.90 kJ·mol -1 ＜0