普通化学课后习题答案

第2章 化学反应的基本原理与大气污染
1. 答案 （1-）（2-）（3-）（4-）（5-）（6+）（7+）（8+） 2. 答案1b 2b 3b 4c 5bcd 6a 3. （1）答案：基本不变，基本不变，增大 减小， 增大 增大 （2）
k(正) 增加总压力 升高温度 加催化剂 k(逆) v(正) v(逆) 平衡移动方向
1
0
10.（1）4NH3(g)+3O2(g) = 2N2(g) +6H2O(l) 答案 -1530.5kJ.mol-1 （2）C2H2(g) + H2(g) = C2H4(g) 答案 -174.47kJ.mol-1 （3）NH3(g) +稀盐酸 答案 -86.32kJ.mol-1 写出离子反应式。产物 是NH4+(aq) （4）Fe(s) + CuSO4(aq) 答案 -153.87kJ.mol-1 -135.44 -92.31 = (-135.44)+4×(-92.31)-( -74.81)= -429.86kJ.mol-1 =-(4-5)RT =(-429.86+8.314×298.15/1000 )kJ.mol-1= (-429.86+2.48 )kJ.mol-1 =-427.38kJ.mol-1 体积功w= -PΔV= -(4-5)RT = 2.48 kJ.mol-1 12.答案 正辛烷的M=114.224g.mol-1 qv.m=-47.79kJ.g-1× 114.224g.mol-1=-5459kJ.mol-1. 正辛烷完全燃烧的反应式 C8H18(l) + 12.5O2(g) = 8CO2(g) +Fra Baidu bibliotekH2O(l) (注意燃烧反应方程式的计量 系数,要求C8H18前是1,这样△rHθm与qv.m才能对应起来) △rHθm(298.15K) ≈ qp.m= qv.m + (8-12.5)RT = -5459+ (8-12.5)×8.314 ×10-3 ×298.15 =-5470kJ .mol-1 13. 答案 CaCO3的煅烧反应为 CaCO3 (s) = CaO(s) + CO2(g)
10．答案：
C12H22O11(s)+12O2(g)=12CO2(g) +11H2O(l)
8)-360.2=512.034
-2225.5 0 -393.509 -285.83 -5640.738 -5640.738-310.15×(512.034÷1000)=-5799.54kJ.mol-1 (=-5796.127 kJ.mol-1 温度对反应的标准吉布斯函数变有影响,但由于 该反应的熵变相对于焓变小(绝对值),故变化不大) 做的非体积功= 5799.54kJ.mol-1×30%×3.8/342=19.33 kJ 11.答案： 查表 197.674 130.684 186.264 188.825 =-214.637 -110.525 0 -74.81 -241.818-206.103 -523K× =（-206.103）-523K×（-206.103÷1000） = -93.85 kJ.mol-1 12. 2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g） 起始 n/mol 平衡时n/mol =（12-x）mol 根据PV=nRT T V一定时 SO2的转化率=6.4/8=80% 8 4 0 n（始）=12mol 8-2x 4-x 2x n（平衡） 2x=6.4mol 答案：设平衡时有2Xmol的SO2转化
△fHθm(298.15K)/kJ.mol-1 226.73 -393.51 -285.83 (1)kJ.mol-1 反应热Q= -1229.58 kJ.mol-1 (2) kJ.g-1反应热Q=
-1229.58/26 kJ.g-1 C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O（l） △fHθm(298.15K)/kJ.mol-1 52.26 -393.51 -285.83 1410.94/28 (1)kJ.mol-1 反应热Q= -1410.94 kJ.mol-1 (2) kJ.g-1反应热Q= -1410.94/28 kJ.g-1 根据计算结果乙烯(C2H4)完全燃烧会放出热量更多 15. 答 = -2×（-1490.3）-16×0 -3×（-277.69）+4×(-1999.1)+11×(-285.83)+3×(-484.5) =-8780.4 kJ.mol-1 (注意数据抄写要正确,符号不要丢) 16.答：1mol反应进度qp与qV之差别qp-qV==（13）×8.314×298.15/1000 = -4.957 -1 kJ.mol qp= qV-4.957 kJ.mol-1 定压条件下放热更多些.原因是该反应是气体 分子数减小的反应,在温度一定时,定压条件下环境对反应系统做功,这 部分能量转化成反应系统的燃烧热. 17.答：(要明确已知燃烧热数据和要求的值各对应的是哪个反应的焓变, 再根据盖斯定律运算求解) C+O2=CO2 ΔCH= -393.5 H2+1/2O2=H2 O ΔCH= -285.8 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H20 ΔCH= -890.4 根据反应焓变和标准生成焓的关系(或根据已知条件设计一个循环)存在 以下关系 (-890.4)=(-393.5)+2(-285.8)-ΔfHm0(CH4) ΔfHm0(CH4)=-74.7 kJ.mol-1 18.答：(有机化学中 一个定域C=C上的加氢反应焓变即氢化焓,离域焓是 指当分子中存在多个C=C其氢化焓的观测值与一个定域C=C氢化焓乘以 双键个数的差值. 共轭双键的离域作用是分子变的稳定) 苯的离域焓=(-120) ×3 -(-208)=-152 kJ.mol-1 (苯中共轭作用使其能量比三个定域C=C降低了152 kJ.mol-1)
25℃
（2）生成1.00mol的HCl H2(g)＋Cl2(g) 2HCl(g)
25℃
（3）5.00 mol CO2(s)（干冰）的升华 CO2(s) CO2(g)
－78℃
（4）沉淀出2.00mol AgCl(s)
25℃
AgNO3(aq)＋NaCl(aq) AgCl(s)＋NaNO3(aq) 9.答案：ΔU-ΔH= -Δ（PV）=-ΔngRT (Δng为反应发生变化时气体物质 的量的变化) (1)ΔU-ΔH=-2×(2-0)×8.314×298.15/1000= - 9.9kJ (2)ΔU-ΔH=-2×(2-2)×R×T= 0 (3)ΔU-ΔH=-5×(1-0)×8.314×(273.15-78)/1000= -8.11kJ (4)ΔU-ΔH=-2×(0-0)×R×T= 0
普通化学
第一章 习题答案
1. 答案（1-）（2-）（3+）（4-） 2. 答案（1c）（2d）（3a）（4d）（5abd）（6ad）（7d）（8d） 3. 答案（1）燃烧前后系统的温度（2）水的质量和比热（3）弹式量 热计热容 4..答案：根据已知条件列式 Cb=849J.mol-1 5.答案：获得的肌肉活动的能量= 6. 答案：设计一个循环 3× ×3 ×2 （-58.6）+2(38.1)+6=3(-27.6) 7.答案：由已知可知 ΔH=39.2 kJ.mol-1 ΔH=ΔU+Δ（PV）=ΔU+PΔV w‘=-PΔV= -1×R×T = -8.314×351J = -2.9kJ ΔU=ΔH-PΔV=39.2-2.9=36.3kJ 8.下列以应（或过程）的qp与qv有区别吗？ 简单说明。 （1）2.00mol NH4HS的分解 NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)
2×188.825
-580.7 0 0 (1)204.388 (1) 580.7 Tc> (1)2841K
-580.7 0 0 -393.509 -580.7 0 0 2×(-241.818) (2)207.25 (3)115.532 (2)187.191 (3)97.064 903K (3)840K(温度最低,合适)
不变 增大 增大
不变 增大 增大
增大 增大 增大
增大 增大 增大
不变 增大 不变
逆向移动 正向移动
不移动
（3）答案：氟里昂，NOX、HCl；CO2；NOX和SO2 4. 答案：（d）>（c）>（e）>（a）>（b）原因是气体熵>液体>固体 分子量大的熵大 5. （1）溶解少量食盐于水中。 答案：正 （2）活性炭表面吸附氧气。 答案：负 （1） 碳与氧气反应生成一氧化碳。 答案：正 6. 答案：由定义可知Fe2O3的 =3-4 = [(-77.7)+4(-742.2)]=-1015.5kJ.mol-1 7.答案：查表 水的 过程的>0 所以在298.15K的标准态时不能自发进行. 8. (查表时注意状态,计算时注意乘系数) （1） 307.7 -66.9 （2） -23.0 -147.06 （3） -184.3 -26.9 （4） -51.4 96.9 9.答案： (1) SnO2 =Sn +O2 (2) SnO2 +C =Sn + CO2 (3) SnO2 +2H2 =Sn +2H2O （g） 52.3 51.55 205.138 52.3 5.74 51.55 213.74 52.3 2×130.684 51.55
△fHθm(298.15K)/kJ.mol-1
-1206.92
-635.09
-393.51
估算1mol反应的△H = -(-1206.92)+( -635.09)+( -393.51)=178.32 kJ.mol-1 煅烧1000kg石灰石△H=[178.32 kJ.mol-1/100g.mol-1 ]×1000×103g =178.32×104 kJ 标准煤的热值为29.3MJ.kg-1 消耗标准煤 178.32×104 kJ/[29.3×103kJ.kg-1]=60.8kg 14.答案 燃烧反应 C2H2 + 5/2O2 = 2CO2 + H2O（l）
(注意在计算时可不用先计算分压,列综合算式更方便计算) 13.答案：该反应是可逆反应，需要H2的量包括反应需要的量1mol和为 维持平衡需要xmol（最少量） ==0.36 x=2.78mol 需要H2的量=1+2.78=3.78mol(注:该反应是反应前后气体分子数不变 的,在标准平衡常数表达式中系统的总压和标准压力在计算时可以在分 式中消去,否则在计算时必须知道平衡时总压才能根据平衡常数计算.) 14．在不同温度时反应的标准平衡常数值如下： T/K 973 1.47 2.38 0.618 1073 1.81 2.00 0.905 1173 2.15 1.67 1.287 1273 2.48 1.49 1.664
答：反应3的标准平衡常数 （如上） (因为随温度的升高平衡常数增大,故是吸热反应) 15．答案：利用公式求 代入数据=-15.03 ==1.4×1010 16.答案：查数据计算 213.74 130.684 197.674 188.825 =42.075J.mol-1.K-1 -393.509 0 -110.525 -241.818 41.166kJ.mol-1 -873=41.166kJ.mol-1-873K×0.042075kJ.mol-1.K-1 =4.434 kJ.mol-1 =-0.61 ==0.358 (Q<K0 所以反应正向进行) =8.314×873ln(0.358/0.54)=-2982.9J.mol-1=-2.98 kJ.mol-1 因为<0 所以此条件下反应正向进行 17.答案：吕·查德里原理判断是正确的。判断反应的方向或平衡移 动的方向的依据是<0 温度对平衡常数的影响有两个公式: (1)适用于某一给定反应温度对K0的影响。 (2)适用于温度一定的前提下不同反应比较，越正K0越小。 18．研究指出下列反应在一定温度范围内为元反应：2NO（g） +Cl2（g） 2NOCl（g） （1）写出该反应的速率方程。 （因为是元反应，可根据反应式直 接写出） （2）该反应的总级数是多少？ （ n=2+1=3级） （3）其他条件不变，如果将容器的体积增大到原来的2倍，反应速率 如何变化？ （体积增大后浓度各变为原来的1/2 速率变为原来的1/8 （4）如果容器体积不变而将NO的浓度增大到原来的3倍，反应速率 又将怎样变化？（速率变为原来的9倍） 19．答案：根据一级反应的特征 t=35254h=1468天=4年 20．答案：根据阿仑尼乌斯公式 代入相应数据得=2.237 9.36 21.答案：相同用量的溶液反应，观察到出现沉淀可以认为生成沉淀 量相等，所以速率的比与所需时间成反比。根据阿仑尼乌斯公式 代入 相应数据得 Ea==80184J.mol-1=80.2kJ.mol-1 22.答案：根据阿仑尼乌斯公式 假定催化剂对A（指前因子）无影响 时，在一定温度下，有无催化剂对速率常数的影响：==8.476