工程化学复习要点及习题解答童志平版本
工程化学电子教案(4)
的标准平衡常数（298.15K）。
解：Z(ns)C2u(a)q Z2 n(a)qC(us)
EE()E()E(C2u /C)u E(Z2 n /Z)n 0.33V 90 4.76V 21 1.10 V2
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lg K nE 0 .0592 V
2 1 .102 V 0 .0592 V
n =2,c(Zn2+) = 0.0010 mol· dm-3
还原态物质Zn为固体，查附表得：
E(Z2n /Z)n0.76V21
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所以:
E (Z2 n /Z) nE (Z2 n /Z) n0 .0n5 Vl9g c c (还 氧 2原 化 )//c c 态 态
0.0592V c(Zn2) 0.7621V 2 lg c 0.7621V 0.0592V lg(0.0010)
能否自发进行。 解：查附表：
E(F3 e/F2e )0.76 V9 E(C2u /C)u0.33V 94
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3. 判断氧化还原反应进行的程度
aA + bB = yY +zZ
lgK nE 0.059V2
EE()E()
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例4.4 计算反应
Z(ns)C2u(a)q
Z2 n(a)qC(us)
E (M4 n /M O 2)n 1 .5V 12 E(F2e/F)e0.40V89 E(S4n /S2n )0.15V39 M4 nO S4n F2 e F eS2 nM2n
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2. 判断氧化还原反应进行的方向 例4.3 判断氧化还原反应
2 F 3 ( a e ) q C ( s ) u 2 F 2 ( a e ) q C 2 ( a u )q
《工程化学》总复习
《工程化学》总复习绪论掌握几个概念(系统与环境、状态与状态函数、过程与途径、化学反应计量方程与计量数等)第一章 物质的聚集状态[目的要求]1.了解物质的主要聚集状态及特性。
2.理解理想气体状态方程和范德华方程的意义，了解分压定律与分体积定律的含义。
3.了解液体的特性，掌握溶液浓度的表示方法。
4.了解固体、超临界流体、等离子体等的特性和应用。
[教学内容] 1.1 气体重点介绍理想气体状态方程及混合理想气体的分压定律和分体积定律，简单介绍实际气体方程—德华方程。
1.2 液体介绍液体的微观结构，液体的蒸汽压与沸点，液晶的概念。
1.3溶液介绍溶液浓度的表示方法，包括质量分数、物质的量分数、物质的量浓度和质量摩尔浓度。
[重点难点]1.理解理想气体状态方程分压定律与分体积定律。
2.溶液浓度的表示方法第二章 化学反应热效应 能源利用[目的要求]1．熟悉热力学第一定律的内涵、本质和应用；2. 掌握热力学基本概念，明确热、功、状态函数（U 和H ）的意义、状态函数的特性；能熟练地计算各种变化过程中Q 和W ，体系的∆U 和∆H ；明确化学反应热效应的概念，能熟练地应用标准摩尔生成焓来计算化学反应热效应，并能灵活应用盖斯定律。
[教学内容]2.1 化学反应热效应介绍热效应的定义，符号（＋，－）, v Q 、p Q 及其关系，热效应的测定。
2.2 化学反应热效应的计算介绍热化学方程式的写法、热力学标准态的概念、热力学第一定律、重点介绍焓和焓变、状态、状态函数及盖斯定律。
2.3 能源简单介绍能源的种类与清洁能源（氢能，太阳能等）[重点难点]1．标准摩尔生成焓θm f H ∆和反应的标准摩尔焓变θm H r ∆（计算） 2．盖斯定律第三章 化学反应的基本原理[目的要求]1．理解自发变化的共同特征；掌握熵（S ）及吉布斯函数（G ）的定义和意义，熟悉判断过程变化方向、限度的方法；2．能熟练计算∆S 、∆H 和∆G ；了解熵的统计意义以及基于热力学第三定律所建立的规定熵、标准熵的定义及其计算方法。
工程化学基础(第二版)习题解答
<<工程化学基础（第二版）>>练习题参考答案第一章 绪 论练习题（p.9）1. （1）×； （2）√； （3）×； （4）√。
2. （1）C 、D ；（2）C ；（3）B 。
3. 反应进度；ξ； mol 。
4. 两相（不计空气）；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现AgCl ↓，二相；液相分层，共三相。
5. 两种聚集状态，五个相：Fe （固态，固相1），FeO （固态，固相2），Fe 2O 3（固态，固相3），Fe 3O 4（固态，固相4），H 2O （g ）和H 2（g ）（同属气态，一个气相5） 6. n =（216.5 －180）g / (36.5g · mol -1) = 1.0 mol7. 设最多能得到x 千克的CaO 和y 千克的 CO 2，根据化学反应方程式： CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 摩尔质量/g ·mol -1 100.09 56.08 44.01 物质的量/mol100095%10009103⨯⨯-. x 56.08×-310 y 4401103.⨯-因为n(CaCO 3)=n (CaO)=n (CO 2) 即100095%10009103⨯⨯-.=x 56.08×-310=y 4401103.⨯-得 x =m (CaO) =532.38kg y =m (CO 2) =417.72kg分解时最多能得到532.28kg 的CaO 和417.72kg 的CO 2。
8. 化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = NH 3时：22(H )6mol4mol 3(H )2n ξν∆-===-22(N )2mol4mol 1(N )2n ξν∆-===-33(NH )4mol4mol 1(NH )n ξν∆===化学反应方程式为3H 2+ N 2 = 2NH 3时：22(H )6mol 2mol 3(H )n ξν∆-===-22(N )2mol2mol 1(N )n ξν∆-===-33(NH )4mol 2mol 2(NH )n ξν∆===当反应过程中消耗掉2mol N 2时，化学反应方程式写成3/2H 2+1/2N 2 = NH 3，该反应的反应进度为4 mol ；化学方程式改成3H 2+ N 2 = 2NH 3，该反应的反应进度为2 mol 。
工程化学(交大版)(完整)
• 复习答疑（2h）
• 《工程化学》成绩组成：
• 期末考试：60％(茅院50%） • 实验（8个）：30％
• 平时半期：10％ (茅院20%）
• 缺课时间达三分之一：本课程为0分 • 考勤：由学习委员负责或点名 • 作业：每章讲完后布置
绪论
• 1. 工程化学简介 • 化学的定义：化学是研究物质的组成、结构、 性质及其变化规律的一门科学。 • 即：从原子和分子等原子结合态单元（如分子和超分子体
• 有关大学在学习上、生活上应注意 的问题：
• 1.学习上要刻苦： • 掌握自学的方法、培养自学的能力 • 2.生活上要节俭： • 掌握生活的规律、培养独立生活的能力
• 关于《工程化学》的讲授和学习说明：
• 1. 3－17周上课（每讲2节课，另1节为实验课），其中第9 周半期考试，第18周开始期末考试
液体
包括三类：
(1) 近晶型液晶 (2) 向列型液晶 (3) 胆甾型液晶
(1) 近晶型液晶
(2) 向列型液晶
RO
CH=N
OR
RO
CH=N
OR'
(3) 胆甾型液晶
CH3
H3C-CH -(CH2)-CH(CH 3)2 CH3
HO
• 溶致液晶
• 溶致液晶是由像表面活性物质一样具有“两亲”特点的化 合物与极性溶剂组成的二元或多元系统。 • 两亲化合物包括简单的脂肪酸盐（如硬脂酸钠），离子型 或非离子型表面活性物质，以及与生命体密切相关的复杂 的类脂化合物（如卵磷脂，见下页图 ）。 • 当两亲化合物与水混合时，水分子进入固体晶格中，分布 在亲水基的双层之间，破坏了晶体的有序排列而呈现出液 晶特征，随着水量增加，可以出现不同的液晶态。
• 4.物质B的质量摩尔浓度（mB或bB） • 定义：溶质B的物质的量（nB）除以溶剂的质量 （mA）。单位：mol.kg-1。 • mB = nB/mA
工程化学基础(童志平主编)复习要点及习题解答
解:W=-P△V=-△n RT =-1×8.314×10-3×373.15=-3.10 kJ （或V1/V2=T1/T2→V2=？ W=-P△V=-PV=？) △U=Q+W=40.63+(-3.10)=37.53 kJ
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6. 计算下列反应（或过程）的 QP 与 QV 之间的能 量差值。(方法:QP-QV=△n RT)
27
11.
r H m (298.15K ) T2 T1 K2 ln ( ) K1 R T1T2 (298.15K ) 398.15 298.15 2 .5 r H m ln ( ) 100 8.314 298.15 398.15 r H m (298.15K ) 36.41kJ / m ol
浓度、压力可能导致平衡移动并改变v，但不改变K和k;
温度升高会导致平衡移动和v增加，同时使K改变和k(正、逆)增加； 催化剂不改变K且平衡不移动，但使k,v(正、逆)增加
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习题解答
1.是非题 (1) -; (2)-; (3)+;(4)-; (5)-; (6)-。 2.选择题: (1) c; (2)b ;(3)b; (4)c
反应达到平衡时： rGm(T) = 0
Q = Kθ Q与K的关系与区别
θ G θ r m (T ) ln K RT
rGmθ与r Gm的关系与区别
单位的一致 16
化学平衡移动方向的判断 ：
勒夏特列原理
rGm(T) = RT ln (Q / Kθ)
r Gm (T ) r Gm (T ) RT ln Q
r Gm (T ) r H m (298.15K ) T r S m (298.15K )
工程化学基础童志平答案
工程化学基础童志平答案【篇一：《工程化学基础》习题参考答案】ss=txt>第一章习题参考答案1. ph2=123.941kpa; po2=61.9705kpa2. (1) ph2=60.021kpa; po2=14.985kpa; pn2=5.994kpa(2) p总=81 kpa（3）xh2=0.741； xo2=0.185； xn2=0.074 5. （1）pn2=75kpa；po2=75kpa（2）pn2=37.5062kpa；po2=112.4938kpa （3）p总=243.0632kpa6. （1）硫蒸气的摩尔质量：65.2230 （2）硫蒸气的化学式为：s2第二章习题参考答案1.是非题 :(1) (-); (2)(-); (3)(-)；(4) (-); (5)(-); (6)(+ )。
2.选择题: (1)(c); (2)(d)；(3) (a); (4)(c)；(5)(d)。
3. (1) △u=150kj; (2) △u=-250kj；(3) △u=450kj; (4) △u=975kj。
4.(1)w=-3.10kj; (2)△u=37.53kj。
5.(1)9.75kj; (2)0kj; (3)8.11kj; (4)0kj。
6. 可获得肌肉活动的能量为17.86kj 7. △rhm?(298.15k)=-16.73kj.mol-110. (1)-1366.8kj.mol-1; (2)-429.82 kj.mol-1. 11. (1)-153.89kj.mol-1; (2)-82.89 kj.mol-1第三章参考习题答案1.是非题 (1) (-); (2)(-); (3)(+); (4)(-); (5)(-); (6)(-)。
2.选择题: (1) (c);(2)(b) ;(3)(b); (4)(c)。
(2)升温、增加h2o(g)分压、催化剂；第四章习题参考答案1.是非题 (1) (-); (2)(+); (3)(-); (4)(-); (5)(-)。
《工程化学基础》第4章资料
故
H U
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有气体参与的化学反应 对有气体参加或生成的化学反应，pV 值较大，但 又把温度不太低、压力不太高的实际气体近似为理想 气体，那么在两个状态下： 状态I，气态反应物的状态方程式为 p1V1 = n1RT； 状态II，气态生成物的状态方程式：p2V2 = n2RT； 在等温等压条件下，有： p1= p2 = p，T1 = T2 = T，pV= nRT 即 其中 H = U + n (g)RT
6
热力学第一定律
热力学第一定律又称能量守恒定律
U – (Q + W) = 0 Q 称为热 与途径（或过程）有关 或 U = Q + W
焦耳等人发现的
(4. 1)
W 称为功
7
热和功的性质
Q > 0，表明系统对环境吸热； Q < 0，系统对环境放热； W > 0，系统接受环境作功； W < 0，系统对环境作出功。
17
四、标准摩尔生成焓和标准摩尔焓变
1. 盖斯定律 化学反应的反应热（恒压或恒容下）只与物 质的始态或终态有关而与变化的途径无关。 例如：
始态 C(石墨) + O2(g)
H r m, 3
Δ H r m, 1
I
终态 CO2(g)
H r m, 2
II
1 CO(g) O 2 (g) 2
II
有： Δ r H m, 1 = r H m, 2 + r H m, 3
22
工程化学基础课后习题答案
(1) △H=179.2 kJ/mol △U=170.2 kJ/mol
(2) △H=-571.6 kJ/mol △U=-568.2 kJ/mol
(3) △H=-802.5 kJ/mol △U=-805 kJ/mol
(4) △H=△U=-218.7 kJ/mol
6799.36 kJ
-627.06 kJ/mol
工程化学基础课后习题答案
—
—
—
仅
供
参
考
第一章 练习题
(1) × (2) × (3) √ (4) √ (1) C D (2) C (3) B D 反应进度 ξ mol 2 相 1相 AgCl沉淀 2相 分层 3相 s、g 5相 Fe FeO Fe2O3 Fe3O4 H2 1mol m(CaO)=532kg m(CO2)=418kg ξ(N2)= ξ(H2)= ξ(NH3)=4mol
P(CO2)=0.5kPa
小于5.6 SO2 NO CO2 H2SO3 H2SO4 HNO3 HNO2 H2CO3
A 8% 81.5%
第三章 第一节练习题
(a) × (b) √ (c) ×
动量 位置
n (0,1,2,3) 4个 4f 7
波动 波组粒态二象性 1p 2s 2d 3p 5f 6s
是否存在
×
√
×
√
√
√
主量子数
×
2
×
3
5
6
角量子数
×
0
×
1
3
0
轨道(个数)
×
1
×
3
7
1
最多可容纳电子数
×
2
×
6 14 2
第三章 第二节练习题
工程化学复习要点及习题解答 - 副本
％％％可得成反比一定时由理想气体状态方程总41.70741.052.181852.007.747407.0)3(81)2(6,15,60:,,,)1.(2222222==========H O H N O H x x x kPaP kPa P kPa P kPa P ，P，V T R n ，幻灯片2kPaVRTn n p K kPa p kPa p kPap p p p p p p p p p V p V p O N O N O N O N O N O O N N 78.1921010383314.8298314.810)5751575()(383)3(5.112,5.37)2(75)1(150;;1015;105.533''''''221122222222222222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=+=====⇒=+====--总总压：混合后分压：初始压力：据第二章 化学反应热效应● 内能：● ΔU = Q + W Q 与W 的符号 ● 热效应● 等容热效应 ΔU = Qv ● 等压热效应 ΔH = Qp ●H = U + n (g)RT● 反应进度● Δξ= ΔnB/νB 幻灯片4 ● 盖斯定律： ● 焓变的计算： ● 标准摩尔生成焓 ● f Hm θ (C,石墨,298.15K) = 0 kJ/mol ●f Hm θ (H+,298.15K) = 0 kJ/mol● 标准摩尔焓变),()(T B H T H Bm f B m r 物态，∑∆=∆θθν幻灯片5习题解答1.是非题 :(1) -; 2(-); (3)-2.选择题: (1) c; (2)d3.填空题: (1)mH2O; (2) △T; (3)Cp4. (1) △U=150kJ; (2) △U=-250kJ；(3) △U=450kJ; (4) △U=975kJ。
幻灯片65. 在373.15K和101.325kPa下，由1mol水汽化变成1mol水蒸气，此气化过程中体系吸热40.63kJ。
工程化学基础童志平答案
工程化学基础童志平答案【篇一：《工程化学基础》习题参考答案】ss=txt>第一章习题参考答案1. ph2=123.941kpa; po2=61.9705kpa2. (1) ph2=60.021kpa; po2=14.985kpa; pn2=5.994kpa(2) p总=81 kpa（3）xh2=0.741； xo2=0.185； xn2=0.074 5. （1）pn2=75kpa；po2=75kpa（2）pn2=37.5062kpa；po2=112.4938kpa （3）p总=243.0632kpa6. （1）硫蒸气的摩尔质量：65.2230 （2）硫蒸气的化学式为：s2第二章习题参考答案1.是非题 :(1) (-); (2)(-); (3)(-)；(4) (-); (5)(-); (6)(+ )。
2.选择题: (1)(c); (2)(d)；(3) (a); (4)(c)；(5)(d)。
3. (1) △u=150kj; (2) △u=-250kj；(3) △u=450kj; (4) △u=975kj。
4.(1)w=-3.10kj; (2)△u=37.53kj。
5.(1)9.75kj; (2)0kj; (3)8.11kj; (4)0kj。
6. 可获得肌肉活动的能量为17.86kj 7. △rhm?(298.15k)=-16.73kj.mol-110. (1)-1366.8kj.mol-1; (2)-429.82 kj.mol-1. 11. (1)-153.89kj.mol-1; (2)-82.89 kj.mol-1第三章参考习题答案1.是非题 (1) (-); (2)(-); (3)(+); (4)(-); (5)(-); (6)(-)。
2.选择题: (1) (c);(2)(b) ;(3)(b); (4)(c)。
(2)升温、增加h2o(g)分压、催化剂；第四章习题参考答案1.是非题 (1) (-); (2)(+); (3)(-); (4)(-); (5)(-)。
《工程化学基础》课程教学大纲
《工程化学基础》教学大纲一、课程基本情况英文名称： Engineering Chemistry Foundation课程编号： F111730110032总学时：32 讲课学时：26 实践学时：6总学分：2课程性质：必修考核方式：考查适用对象：土木工程专业先修课程：无参考文献：《工程化学基础》,陈林根，高等教育出版社，2018.8《工程化学基础》,童志平，高等教育出版社，2015.7《大学化学实验》,王清华，化学工业出版社，2014.9二、课程目标本课程是土木工程类专业的必修课。
涉及物质的化学组成、化学结构和化学反应、酸碱理论、金属腐蚀、材料保护等相关知识。
通过本课程的学习，使学生达到如下课程目标：1.能阐明物质变化和能量变化的观点，能理解化学反应的本质，能在工程实际中运用所学的化学基础理论知识和技能。
支撑毕业要求1-12.能理解化学组成的复杂性，能阐明物质的化学组成和聚集状态，能结合实际情况运用化学的观点去解决工程问题和分析工程问题。
支撑毕业要求2-13.能阐述酸碱理论的基本概念，掌握pH 值的测定，能阐明水质质量状况和水体污染的控制手段，能分析相关水质指标。
能应用防止金属腐蚀和高分子材料老化的防护方法。
支撑毕业要求4-1三、教学内容、教学方法和手段、学时分配知识单元一：绪论支撑课程目标2(建议2学时)教与学要求：本知识单元要求学生能了解化学学科的地位和作用，明确学习“工程化学基础”的要求。
了解物质层次及其运动理论；明确原子和分子等原子结合态单元是介观粒子的概念。
理解系统和环境，聚集体和相等概念，明确敞开系统、封闭系统、孤立系统及相的划分。
明确化学反应中的质量守恒和能量变化，掌握化学计量数的概念。
明确反应进度的概念，掌握物质的量的符号、单位。
教与学方法：讲授知识点1:科学与技术主要内容：了解科学与技术的基本内容。
知识点2:化学与现代科技主要内容：化学的研究内容、发展历程和趋势；掌握一些基本概念，物质的层次、系统和环境、聚集体和相、质量守恒和能量变化、物质的量、反应进度等概念，了解反应进度表达式的导出。
工程化学电子教案4
个量子数完全相同的两个电子存在，也就是说在同 一原子中不可能有运动状态完全相同的电子。按此 推论，每一个轨道只能容纳两个自旋方向相反的电 子。
③洪特（Hund）规则
洪特规则是指在等价轨道（n,l均相同轨道）
(2) 分子轨道理论 价键理论能很好地说明共价键的本质和
特性，但它不能解释某些分子的结构和性质。 例如，它只能定性地而不能定量地解释键的 稳定性，也不能解释O2分子的顺磁性以及H2+、 He2+、O2+的形成等问题。这些问题的深入研究， 应运而生了分子轨道理论。
分子轨道理论的要点 ① 分子中电子的运动遍及整个分子范围，每
云的中心恰在原子核的中间，共用电子对的电 荷分别是对称的，这种键称为非极性共价键。
如H2、N2、C12中的共价键。当不同元素的原子
构成共价键时，由于两个原子吸引电子的能力 不同，成键电子云将偏向吸引电子能力较大的 一方，使得两个原子中的一端部分地显正电， 另一端部分地显负电，这种键称为极性共价键。
如HC1、H2S、H2O中的共价键。
④ 分子中的电子逐个填入分子轨道时， 同样遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪 特规则。
2.共价分子的空间构型 (1)分子的极性 分子的极性是由化学键的极性引起的。由共价 键构成的分子都有带正电荷和负电荷两部份。正如 任何物体有重心一样，我们可以设想正负电荷各集 中于一点，即每种电荷都有一个“电荷中心”。如 果正、负电荷中心重合的分子叫非极性分子，不重 合的叫极性分子
h=En2－En1
h是普朗克常数，其数值为6.63×10-34J·s。
2.微观粒子运动的波粒二象性和统计规律 光的干涉和衍射现象表明光具有波动性，光电
工程化学复习要点及习题解答童志平版本课件
详细描述
化学平衡的特征：化学平衡具有逆、动、定、变四个特 征。
影响因素：化学平衡常数只受温度影响，与浓度和压强 无关。
习题解答
习题1：在298K时，反应H2(g) + Cl(g) = 2HCl(g)的 速率系数k=0.922，如果将2mol H2和2mol Cl混合在 一起，试计算在下列条件下，该反应的速率是多少？ （2）反应混合物的总压为30.3kPa。
谢谢
THANKS
氧化还原反应的基本概念
01
氧化与还原
氧化是指失去电子，还原是指得 到电子。
02
03
氧化剂与还原剂
氧化数
氧化剂是使其他物质氧化的物质 ，还原剂是使其他物质还原的物 质。
表示原子或分子中失去或获得的 电子数。
电极电势
电极电势的概念
01
电极电势是衡量电极反应进行程度的重要物理量，它反映了在
一定条件下，氧化还原反应的进行顺序和倾向。
A3
电池电动势等于两个半电池之间的电势差。电动势的正 向移动表示能量的释放，反向移动表示能量的储存。而 反应的吉布斯自由能用来衡量化学反应进行的方向和 限度的物理量，等于反应前后的物质焓和熵的差值。吉 布斯自由能的正向移动表示反应正向进行，反向移动表 示反应逆向进行。因此，电池电动势和反应的吉布斯自 由能密切相关，电动势的测量可以用来推断反应的吉布 斯自由能变化。
化学反应速率
总结词：反应速率的定义、表达式、单位和测定方法
反应速率的定义：反应速率是指化学反应在单位时间内 反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，通常用单位时 间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 反应速率的单位：反应速率的单位通常为摩尔·升^-1· 秒^-1或摩尔·升^-1·分钟^-1等。
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r Gm (T ) r H m (298 .15 K ) T r S m (298 .15 K )
θ K1θ (T1 ) r H m ln θ K 2 (T2 ) R
1 1 T T 2 1
17
化学反应速率
反应速率的表示方法 ：
v
工程化学基础
复习要点及习题解答
几个基本概念
系统：敞开系统、封闭系统、孤立系统
状态函数：
只与始态和终态有关 广度性质与强度性质状态函数
相：
单相系统与多相系统的判断
2
第一章 物质的聚集状态
理想气体状态方程 pV nRT 分压定律 分体积定律
ni pi p pxi n
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7. 已知下列反应的△rHmθ符号,不用查表,判断反应自 发进行的方向 .若有转向温度 ,则指明是高温还是低 温反应自发进行。 解:讨论△rGmθ=△rHmθ －T △rSmθ﹤0时的温度条 件. (1)C(s)+CO2(g)=2CO(g), △rHmθ ﹥0 △rHmθ﹥0, △rSmθ﹥ 0, T值越高越利于△rGmθ﹤0, 高温自发。
ni Vi V Vxi n
3
习题解答
1.由化学方程式可求 : nH 2 3mol, nO2 1.5mol 由理想气体状态方程式可求 : P总 185 .911k Pa 由分压定律可求 : PH 2 123 .941k Pa PO2 61 .970 k Pa
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2.(1)由理想气体状态方程， n, R, T一定时，P，V 成反比, 可得 : PH 2 60 k Pa, PO2 15 k Pa, PN 2 6k Pa (2) P总 81k Pa (3) xH 2 0.7407 74 .07％ xO2 0.1852 18 .52％ xH 2 0.0741 7.41％
(1)2.00mol NH4HS的分解, NH4HS(s)→NH3(g)＋H2S(g) (△n=4 mol) （2）生成1.00mol的HCl H2(g)＋Cl2(g) → 2HCl(g) (△n=0 mol) （3）5.00 mol CO2(s)（干冰）的升华 CO2(s)→CO2(g) (△n=5 mol) （4）沉淀出2.00mol AgCl(s) (△n=0 mol) AgNO3(aq)＋NaCl(aq)→ AgCl(s)＋NaNO3(aq)
9. (1)-1366.51kJ.mol-1; (2)-429.818 kJ.mol-1. 10. (1)-153.89 kJ.mol-1; (2)-81.89 kJ.mol-1
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第三章 化学反应的基本原理
化学反应的方向
Gibbs判据：
ΔG < 0 反应自发进行 ΔG = 0 反应达到平衡 ΔG > 0 反应不能自发进行
(3)383 K总压：p总
(nN 2 nO2 ) RT V
(75 15 75 5) 10 3 8.314 383 8.314 298 10 10 3 192 .78 k Pa
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第二章 化学反应热效应
内能：
ΔU
=Q+W
Q与W的符号
热效应
等容热效应 ΔU 等压热效应 ΔH H
θ r Gm (T ) RT ln K θ
浓度与压力改变：Kθ不变，若使Q增大，则平衡逆向移动 温度：
Kθ改变，吸热反应，T增大，平衡正向移动
ln K θ
θ θ r H m (298 .15) 1 r S m (298 . 15) R T R
θ G r m (T ) ln K θ RT
反应达到平衡时： rGm(T) = 0
Q = Kθ Q与K的关系与区别
θ G θ r m (T ) ln K RT
rGmθ与r Gm的关系与区别
单位的一致 16
化学平衡移动方向的判断 ：
勒夏特列原理
rGm(T) = RT ln (Q / Kθ)
r Gm (T ) r Gm (T ) RT ln Q
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(2)SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g), △rHmθ ﹤0 △rHmθ﹤0, △rSmθ﹤ 0, T值越低越利于△rGmθ﹤0, 低温自发。
(3)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g), △rHmθ ﹤0 △rHmθ﹤0, △rSmθ﹥ 0, T为任何值时都自发。
反应方向的定性判断：
ΔG= ΔH-T ΔS
影响熵值的因素：温度、聚集状态、结构与分子量 化学反应方向的定性判断
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r Gmθ的定量计算：
标准摩尔生成吉布斯函数值
f
单位 的一致！
Gmθ (C,石墨,298.15K) = 0 kJ/mol；f Gmθ (H+,298.15K) = 0
= Qv = Qp
= U + n (g)RT
反应进度
Δξ= ΔnB/νB
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盖斯定律： 焓变的计算：
标准摩尔生成焓
f Hmθ (C,石墨,298.15K) = 0 kJ/mol
f Hmθ (H+,298.15K) = 0 kJ/mol
H ( T ) H 标准摩尔焓变 B f m (B, 物态，T ) r m
B
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习题解答
1.是非题 :(1) -; 2(-); (3)-
2.选择题: (1) c; (2)d
3.填空题: (1)mH2O; (2) △T; (3)Cp
4. (1) △U=150kJ; (2) △U=-250kJ；
(3) △U=450kJ; (4) △U=975kJ。
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5. 在 373.15K 和 101.325kPa 下，由 1mol 水汽化变成 1mol水蒸气，此气化过程中体系吸热40.63kJ。求Байду номын сангаас （1）体系膨胀对外作功w = ?（液体水体积可忽略 不计） （2）此过程内能改变。
解:W=-P△V=-△n RT =-1×8.314×10-3×373.15=-3.10 kJ （或V1/V2=T1/T2→V2=？ W=-P△V=-PV=？) △U=Q+W=40.63+(-3.10)=37.53 kJ
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6. 计算下列反应（或过程）的 QP 与 QV 之间的能 量差值。(方法:QP-QV=△n RT)
r
Gmθ的计算：
r Gm (298 .15 K ) f Gm ( B,298 .15 K )
B
298.15K,标准状态：
G ( T ) H ( 298 . 15 K ) T S r m r m ( 298 .15 K ) 标准状态，非常温： r m
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3.填空题: (1) △rHmθ→基本不变; △rSmθ→基本不变; △rGmθ→增 大;Kθ→减小;v(正), v(逆)→都增大。 (2)
k正 增加总压力 升高温度 加催化剂 ↑ ↑ k逆 ↑ ↑ v正 ↑ ↑ ↑ v逆 ↑ ↑ ↑ Kθ 不变 ↑ 不变 移动方向 逆反应方向 正反应方向 不移动
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10. 查表计算反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 在298.15k及398.15k时的Kθ值。 解: △rGmθ(298.15k)=(-137.15)-(228.59) =91.44 kJ.mol △rGmθ(298.15k)= -RTlnKθ Kθ(298K) =9.53×10-17 △rHmθ(298.15k)=131.30 kJ· mol-1 △rSmθ(298.15k)=133.674 J· mol-1· K-1 △rGmθ(398.15k)=78.078 kJ· mol-1 Kθ(398.15K) =5.72×10-11
平衡常数Kθ及反应速率v、速率常数k
浓度、压力可能导致平衡移动并改变v，但不改变K和k;
温度升高会导致平衡移动和v增加，同时使K改变和k(正、逆)增加； 催化剂不改变K且平衡不移动，但使k,v(正、逆)增加
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习题解答
1.是非题 (1) -; (2)-; (3)+;(4)-; (5)-; (6)-。 2.选择题: (1) c; (2)b ;(3)b; (4)c
不变 不变
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4. (1)-549.41 J/mol.k; (2)222.78 J/mol.k; (3)141.598 J/mol.k。 5. (1)28.62 kJ/mol﹥0 逆向; (2)62.52kJ/mol﹥0 逆向。 6. △rGmθ(298.15K)= -95.299 kJ/mol ﹤0 标准熵法: △rHmθ(298.15K)= -92.307kJ/mol, △rSmθ(298.15K)= 10.033J· mol-1· K-1 △rGmθ= -95.298 kJ/mol ﹤0 正向自发进行。
1 dc( B ) B dt
a b v kc A cB 反应速率方程：基元反应
阿仑尼乌斯公式： k
Ae
Ea RT
E k ln 1 a k2 R
1 1 T T 2 1
反应速率理论：活化分子 浓度、压力、温度、催化剂与反应平衡的移动、
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8. lnKθ(T)=-ΔrGmθ(T)/RT (1) ΔrGmθ(298K)=117.11kJ/mol Kθ(298K)=3.04×10-21;
(2) ΔrGmθ(298K)=130.44kJ/mol Kθ(298K)= 1.40×10-23。
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9. 用标准熵法计算反应 C(石墨)+2H2(g)=CH4(g)在398.15K时的△rGmθ(T)和 平衡常数Kθ。 解: △rHmθ(298.15k) =-74.85kJ/mol, △rSmθ (298.15k) =-80.62J/mol.k △rGmθ(398.15k)= △rHmθ －T △rSmθ = -74.85-398.15× (-80.62) ×10-3 =-42.75 kJ/mol lnKθ =- △rGmθ(398.15k)/ RT =42.75×103/(8.314×398.15)=12.915, Kθ =4.06×105