无机化学习题答案

发布时间 : 星期五 文章无机化学习题答案更新完毕开始阅读

3.1 什么类型的化学反应QP等于QV?什么类型的化学反应QP大于QV?什么类型的化 学反应QP小于QV?

3.2 在373K时,水的蒸发热为40.58 kJ·mol1。计算在373K ,1.013×105Pa下,1mol

水气化过程的△U和△S(假定水蒸气为理想气体,液态水的体积可忽略不计)。 3.3 反应H2(g)+I2(g) ===2HI(g)的?rHm?是否等于HI(g)的标准生成焓?fHm??为什么? 3.4 乙烯加氢反应和丙烯加氢反应的热效应几乎相等,为什么? 3.5 金刚石和石墨的燃烧热是否相等?为什么? 3.6 试估计单质碘升华过程焓变和熵变的正负号。 3.7 已知下列数据

(1) 2Zn(s) + O2(g) === 2ZnO(s) ?rHm?(1)= -696.0 kJ·mol1

(2) S(斜方) + O2(g) === SO2(g) ?rHm?(2)= -296.9 kJ·mol1

(3) 2SO2(g) + O2(g) === 2SO3(g) ?rHm?(3)= -196.6 kJ·mol1

(4) ZnSO4(s) === ZnO(s) + SO3(g) ?rHm?(4)= 235.4 kJ·mol1

求ZnSO4(s)的标准生成热。

3.8 已知CS2(1)在101.3kPa和沸点温度(319.3K)时气化吸热352J·g1。求1molCS2(1)在

沸点温度时气化过程的?U、?H、?S。

3.9 水煤气是将水蒸气通过红热的碳发生下列反应而制得 C(s) + H2O(g) === CO(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) === CO2(g) + H2(g)

将反应后的混合气体冷至室温即得水煤气,其中含有CO、H2及少量CO2(水汽可 忽略不计)。若C有95%转化为CO,5%转化为CO2,则1dm3此种水煤气燃烧产生 的热量是多少(假设燃烧产物都是气体)?

已知 CO(g) CO2(g) H2O(g) ?fHm?(kJ·mol1):-110.5 -393.5 -241.8

9

3.10 计算下列反应的中和热

HCl(aq) + NH3(aq) === NH4Cl(aq)

3.11 阿波罗登月火箭用联氨N2H4(1)作燃料,用N2O4(g)作氧化剂,燃烧产物为N2(g)和

H2O(1)。若反应在300K,101.3kPa下进行,试计算燃烧1.0kg联氨所需N2O4(g)的 体积,反应共放出多少热量?

已知 N2H4(l) N2O4(g) H2O(g) ?fHm?(kJ·mol1): 50.6 9.16 -285.8

3.12 已知下列键能数据

键 N=N N-Cl N-H Cl-Cl Cl-H H-H E(kJ·mol1): 945 201 389 243 431 436

(1) 求反应2NH3(g) + 3Cl2(g) === N2(g) + 6HCl(g) 的?rHm?; (2) 由标准生成热判断NCl3(g)和NH3(g)相对稳定性高低。

3.13 假设空气中含有百万分之一的H2S和百万分之一的H2,根据下列反应判断,通常 条件下纯银能否和H2S作用生成Ag2S? 2Ag(s) + H2S(g) === Ag2S(s) + H2(g) 4Ag(s) + O2(g) === 2Ag2O(s)

4Ag(s) + 2H2S(g) + O2(g) === 2Ag2S(s) + 2H2O(g)

3.14 通过计算说明,常温常压下固体Na2O和固体HgO的热稳定性高低。

3.15 反应A(g) + B(s) === C(g)的?rHm?=-42.98kJ·mol1,设A、C均为理想气体。

298K,标准状况下,反应经过某一过程做了最大非体积功,并防热2.98kJ·mol1。

试求体系在此过程中的Q、W、?rUm?、?rHm?、?rSm?、?rGm?。

3.16 炼铁高炉尾气中含有大量的SO3,对环境造成极大污染。人们设想用生石灰CaO 吸收SO3生成CaSO4的方法消除其污染。已知下列数据

CaSO4(s) CaO(s) SO3(g)

10

△fHm°/ kJ·mol1 -1433 -635.1 -395.7

Sm°/ J·mol1·K1 107.0 39.7 256.6

通过计算说明这一设想能否实现。

3.17 由键焓能否直接求算HF(g)、HCl(g)、H2O(l)和CH4(g)的标准生成焓?如能计算, 请与附录中的数据进行比较。

3.18 高炉炼铁是用焦炭将Fe2O3还原为单质铁。试通过热力学计算说明还原剂主要是CO

而非焦炭。相关反应为

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

3.19 通过热力学计算说明为什么人们用氟化氢气体刻蚀玻璃,而不选用氯化氢气体。

相关反应如下:

SiO2(石英) + 4HF(g) ===SiF4(g) + 2H2O(l) SiO2(石英) + 4HCl(g) ===SiCl4(g) + 2H2O(l)

3.20 根据热力学计算说明,常温下石墨和金刚石的相对有序程度高低。已知Sm°(石

墨)=5.740J·mol1·K1,△fHm°(金刚石)=1.897kJ·mol1,△fGm°(金刚

石)=2.900kJ·mol1。

3.21 NO和CO是汽车尾气的主要污染物,人们设想利用下列反应消除其污染:

2CO(g) + 2NO(g) === 2CO2(g) + N2(g) 试通过热力学计算说明这种设想的可能性。

3.22 白云石的主要成分是CaCO3·MgCO3,欲使MgCO3分解而CaCO3不分解,加热温

度应控制在什么范围?

3.23 如3.18题所示,高炉炼铁是用焦炭将Fe2O3还原为单质铁。试通过热力学计算说明,

采用同样的方法能否用焦炭将铝土矿还原为金属铝?相关反应为 2Al2O3(s) + 3C(s) === 4Al(s) + 3CO2(g)

11

Al2O3(s) + 3CO(g) ===2Al(s) + 3CO2(g)

3.24 臭化肥NH4HCO3在常温下极易分解,从而限制了它的使用。通过热力学计算说明, 在实际应用中能否通过控制温度来阻止NH4HCO3的分解? 3.25 比较下列各组物质熵值的大小

(1) 1molO2(298K,1×105 Pa) 1molO2(303K,1×105Pa) (2) 1molH2O(s,273K,10×105 Pa) 1molH2O(l,273K,10×105Pa) (3) 1gH2(298K,1×105Pa) 1molH2(298K,1×105Pa)

(4) n molC2H4(298K,1×105 Pa) 2mol -(CH2) n- (298K,1×105Pa) (5) 1molNa(s,298K,1×105Pa) 1molMg(s,298K,1×105Pa) 3.26 试判断下列过程熵变的正负号

(1) 溶解少量食盐于水中;

(2) 水蒸气和炽热的碳反应生成CO和H2; (3) 冰熔化变为水; (4) 石灰水吸收CO2; (5) 石灰石高温分解。

习题解答

3.1 当反应物中气体的物质的量比生成物中气体的量小时,Qp?QV;反之则Qp?QV;

当反应物与生成物气体的物质的量相等时,或反应物与生成物全是固体或液体时,Qp?QV。

3.2 由公式?H??U??(pV)??U?p?V

液体水的体积不计,水蒸气为理想气体,则p?V?nRT

?U??H?RT?40580?8.314?373?37479(J)

蒸发过程是在373K、1atm下进行的,故该过程为可逆过程,可采用?S?计算

12

Qp进行T

联系合同范文客服:xxxxx#qq.com(#替换为@)