无机化学(周祖新)习题解答第二章
1-5章年习题答案10页

无机化学习题参考答案1.4.解:(1)H 2O 22C(2)S 2O 32- 3v C(3)N 2O (N -N -O 方式) v C ∞(4)Hg 2Cl 2h D ∞(5)H 2C=C=CH 2 2d D (6)UOF 4 C 5v (7)BF 4-d T (8)SClF 54v C(9)反-Pt(NH 3)2Cl 22h D(10)PtCl 3(C 2H 4)- 2v C1.B(CH 3)3和BCl 3相比,哪一个的Lewis 酸性强,为什么?一般来说,CH 3为推电子基团,Cl 为吸电子基团,因此的Lewis 酸性强。
(BCl 3易水解;B(CH 3)3不溶于水,在空气中易燃)2.BH 3和BF 3都可和(CH 3)2NPF 2生成加合物,在一种加合物中,B 原子和N 相连,另一种则和P 相连,绘出两种结构式,并说明形成两种结构的原因。
(该题可参考史启桢等翻译的"无机化学",作者Shriver 等,由高教社出版, 其中关于热力学酸度参数的部分,p.190-191; 或者该书的英文原版第5章的相关内容)3. 无水AlCl 3可作为傅-克烷基化反应的催化剂, 而吸水后则失效, 原因何在? 配位饱和(6配位),失去Lewis 酸性4. 吸水后失效 的AlCl 3有什么方法可以脱水?因为Al 3+是典型的硬酸,与氧的亲合力很强,因此实验室不能在HCl ,NH 4Cl ,SOCl 2等气氛下加热脱水。
(只能加强热生成 Al 2O 3后,用高温下用加C 和Cl 2用还原氯化法制备,这就不是脱水方法了)。
第二章2.1 解:Ni 2+ d 8组态Pt 2+ d 8组态 第四周期(分裂能小)第六周期(分裂能大) trans cis四面体构型 平面四方形构型(两种构型) 只有一种结构 (P 代表PPh 3) 2.2 解(1)MA2B4(2)MA3B3trans cis fac(面式) mer(经式) D4h C2v C3v C2vμ=0 μ≠0 μ≠0 μ≠0μfac>μmer2.3 Co(en)2Cl2+D2h C2光活异构体C2Co(en)2(NH3)Cl2+trans cisCo(en)(NH3)2Cl2+trans(1) trans(2) cis2.4 Co(en)33+Ru(bipy)32+手性分子D3D3PtCl(dien)+dien HNCH2CH2CH2NH2NH2CH2基本上为平面分子,无手性2.5 (1) 分别用BaCl2溶液滴入,有白色沉液出现的为[Co(NH3)5Br]SO4,或分别加入AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀的为[Co(NH3)5SO4]Br。
无机化学习题(含答案)

p(C2H4)=2400Pa
可得
x(C2H4)=
2400 6930
0.346
2.21 理想气体状态方程 PV nRT ,2.3g 乙醇气体所占的体积为
V nRT 2.3 8.314 293 0.0207 (m3)
p 46 5866.2
在 0.0207 m3 气体中,空气的会压为 p(空)=1.013×105-5866=9.54×104(Pa)
92
0.74
g
2.14 已知 P≦3×107Pa,由理气状态方程得
m PVM 3107 45.0 103 32.0 1.74 104 g=17.4kg
RT
8.314 298
因此瓶内装入的氧气只要不超过 17.4kg 就不会发生危险
2.15 (1)混合气体中的水蒸气最后全部被干燥剂吸收,则混合气体中氮气的分压为
1
323K 时,水的饱和蒸气压为 1.23×104Pa。 2.12 在 303K,1.01×105Pa 时由排水集气法收集到氧气 1.00dm3。问有多少克氯酸钾按
下式分解? 2KClO3 === 2KCl + 3O2
已知 303K 时水的饱和蒸气压为 4.23×103Pa。 2.13 298K,1.23×105Pa 气压下,在体积为 0.50dm3 的烧瓶中充满 NO 和 O2 气。下列反
三相点是对纯水而言的,是单组分体系,是指水在它的蒸汽压(0.61kPa)下的凝
固点;水的正常凝固点是指被空气饱和了的水在 101.3kPa 条件下结冰的温度。
2.17 水的三相点是一固定常数,不随任何条件的改变而改变;而水的冰点或沸点随外界
条件(如压力)的改变而改变的。
无机化学第四版第二章思考题答案

第二章思考题1.下列说法是否正确?〔1〕质量定律适用于任何化学反应。
×〔2〕反应速率常数取决于反应温度,与反应的浓度无关。
√〔3〕反应活化能越大,反应速率也越大。
×〔4〕要加热才能进行的反应一定是吸热反应。
×2.以下说法是否恰当,为什么?〔1〕放热反应均是自发反应。
不一定〔2〕Δr S m为负值的反应均不能自发进行。
不一定〔3〕冰在室温下自动溶化成水,是熵起了主要作用的结果。
是3.由锡石(SnO2)生产金属锡,要求温度尽可能低。
可以单独加热矿石(产生O2),或将锡石与碳一起加热(产生CO2),或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。
根据热力学原理,应选用何种方法?〔氢气一起加热〕4.已知下列反应的平衡常数:H2(g) + S(s) H2S(g);S(s) + O2(g) SO2(g);则反应:H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个。
(1) -(2) · (3) /(4) /√5.区别下列概念:(1)与(2) 与(3) J 与J c、J p (4) Kθ与K c 、K p6.评论下列陈述是否正确?〔1〕因为〔T〕=-RT ln Kθ,所以温度升高,平衡常数减小。
不一定〔2〕〔T〕=Σνi(298.15)(生成物) + Σνi(298.15)(反应物)×〔3〕CaCO3在常温下不分解,是因为其分解反应是吸热反应;在高温(T>1173K)下分解,是因为此时分解放热。
×7.向5L密闭容器中加入3molHCl(g)和2molO2(g),反应:4HCl(g) + O2(g) 2H2O(g) + 2Cl2(g)的=-114.408 kJ·mol-1 ,在723K达到平衡,其平衡常数为Kθ。
试问:〔1〕从这些数据能计算出平衡常数吗? 若不能,还需要什么数据?不能〔须知道转化率或平衡分压或反应的熵〕〔2〕标准态下,试比较723K和823K时Kθ的大小。
中级无机化学1-5章年习题答案

无机化学习题参考答案第一章1.4.解:〔1〕H 2O 22C〔2〕S 2O 32- 3v C 〔3〕N 2O (N -N -O 方式) v C ∞〔4〕Hg 2Cl 2h D ∞〔5〕H 2C=C=CH 2 2d D 〔6〕UOF 4 C 5v 〔7〕BF 4-d T 〔8〕SClF 54v C〔9〕反-Pt(NH 3)2Cl 22h D〔10〕PtCl 3(C 2H 4)- 2v C1.B(CH 3)3和BCl 3相比,哪一个的Lewis 酸性强,为什么?一般来说,CH 3为推电子基团,Cl 为吸电子基团,因此的Lewis 酸性强。
〔BCl 3易水解;B(CH 3)3不溶于水,在空气中易燃〕2.BH 3和BF 3都可和(CH 3)2NPF 2生成加合物,在一种加合物中,B 原子和N 相连,另一种则和P 相连,绘出两种结构式,并说明形成两种结构的原因。
PFFH 3CH 3PF F H 3CH 3B BH 3F 3(该题可参考史启桢等翻译的"无机化学",作者Shriver 等,由高教社出版, 其中关于热力学酸度参数的部分,p.190-191; 或者该书的英文原版第5章的相关内容)3. 无水AlCl 3可作为傅-克烷基化反应的催化剂, 而吸水后则失效, 原因何在? 配位饱和〔6配位〕,失去Lewis 酸性4. 吸水后失效 的AlCl 3有什么方法可以脱水?因为Al 3+是典型的硬酸,与氧的亲合力很强,因此实验室不能在HCl ,NH 4Cl ,SOCl 2等气氛下加热脱水。
〔只能加强热生成 Al 2O 3后,用高温下用加C 和Cl 2用复原氯化法制备,这就不是脱水方法了〕。
第二章2.1 解:Ni 2+ d 8组态Pt 2+ d 8组态 第四周期〔分裂能小〕第六周期〔分裂能大〕P Ni ClP ClClCl P Ptrans cis四面体构型 平面四方形构型〔两种构型〕 只有一种结构 〔P 代表PPh 3〕2.2 解 〔1〕MA 2B 4〔2〕MA 3B 3M A ABB M ABA BM ABAB M A AA Btrans cis fac(面式) mer(经式) D 4h C 2v C 3v C 2v μ=0 μ≠0 μ≠0 μ≠0μfac >μmer2.3 Co(en)2Cl 2+D 2hC 2 光活异构体 C 2Co(en)2(NH 3)Cl 2+33Htrans cisCo(en)(NH3)2Cl2+3Cl333NHNH33trans(1) trans(2)cis2.4 Co(en)33+Ru(bipy)32+手性分子D3D3PtCl(dien)+dienHNCH2CH2CH2NH2NH2CH2基本上为平面分子,无手性2.5 (1) 分别用BaCl2溶液滴入,有白色沉液出现的为[Co(NH3)5Br]SO4,或分别加入AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀的为[Co(NH3)5SO4]Br。
无机化学周祖新答案

无机化学周祖新答案【篇一:无机化学(周祖新)习题解答第五章】>无机化学习题解答(5)思考题1.什么是氧化数?如何计算分子或离子中元素的氧化数?氧化数是某一原子真实或模拟的带电数。
若某一原子并非真实得到若失去电子而带电荷,可以认为得到与之键合的电负性小于它的原子的电子或给予与之键合的电负性大于它的原子电子,然后计算出来的带电情况叫氧化数。
已知其他原子的氧化数,求某一原子的氧化数时可用代数和的方法,中性分子总带电数为零;离子总带电数为离子的电荷。
2.指出下列分子、化学式或离子中划线元素的氧化数: o3 24+o72-na2o3 na25na26h2 na2 2.o3 +3,2 +1,4+-3,o72-+3,na22o3 +2,na22-1,5+10,na26+4,h2 -1,na25 -2/5,3.举例说明下列概念的区别和联系:⑴氧化和氧化产物⑵还原和还原产物⑶电极反应和原电池反应⑷电极电势和电动势3.⑴氧化是失去电子氧化数升高,所得氧化态较高产物即为氧化产物。
⑵还原是得到电子氧化数降低,所得氧化态较较产物即为还原产物。
⑶在某个电极上发生的反应为电极反应,分为正极的还原反应和负极的氧化反应,总反应为原电池反应。
⑷固体电极材料与所接触的溶液间的电势差即为该原电池的电极电势。
两电极构成原电池时两电极间的电势差为该原电池的电动势。
4.指出下列反应中何者为氧化剂,它的还原产物是什么?何者为还原剂,它的氧化产物是什么?⑴2fecl3+cu→fecl2+cucl2⑵cu+cucl2+4hcl→2h2[cucl3]⑶cu2o+h2so4→cu+cuso4+h2o4.⑴氧化剂:fecl3,还原产物:fecl2,还原剂:cu,氧化产物:cucl2。
⑵氧化剂:cucl2,还原产物:2h2[cucl3],还原剂:cu,氧化产物:2h2[cucl3]。
⑶氧化剂:cu2o,还原产物:cu,还原剂:cu2o,氧化产物:cuso4。
大学《无机化学》第四版-上册-习题答案

无机化学(第四版)答案第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问:总共有种含不同核素的水分子?由于3H太少,可以忽略不计,问:不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子?1-2 天然氟是单核素(19F)元素,而天然碳有两种稳定同位素(12C和13C),在质谱仪中,每一质量数的微粒出现一个峰,氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰?1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。
54%,81Br 80。
9163占49。
46%,求溴的相对原子质量(原子量)。
1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。
97u和204。
97u,已知铊的相对原子质量(原子量)为204。
39,求铊的同位素丰度。
1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银,测得质量比m(AgCl):m(AgBr)=1。
63810:1,又测得银和氯得相对原子质量(原子量)分别为107。
868和35。
453,求碘得相对原子质量(原子量)。
1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量(原子量)相比,有多大差别?1-7 设全球有50亿人,设每人每秒数2个金原子,需要多少年全球的人才能数完1mol金原子(1年按365天计)?1-8 试讨论,为什么有的元素的相对质量(原子量)的有效数字的位数多达9位,而有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字却少至3~4位?1-9 太阳系,例如地球,存在周期表所有稳定元素,而太阳却只开始发生氢燃烧,该核反应的产物只有氢,应怎样理解这个事实?1-10 中国古代哲学家认为,宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质,“元气生阴阳,阴阳生万物”,请对比元素诞生说与这种古代哲学。
1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论,至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。
与化学元素论相比,它出发点最致命的错误是什么?1-12 请用计算机编一个小程序,按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长(本练习为开放式习题,并不需要所有学生都会做)。
无机化学练习题(含答案)【精选文档】

无机化学练习题(含答案)第1章原子结构与元素周期系1-1 试讨论,为什么有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字的位数多达9位,而有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字却少至3~4位?分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol,求引起溴分子解1—2 Br2离需要吸收的最低能量子的波长与频率。
1—3 氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm,问:它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁?1-4 周期系中哪一个元素的电负性最大?哪一个元素的电负性最小?周期系从左到右和从上到下元素的电负性变化呈现什么规律?为什么?1-5 什么叫惰性电子对效应?它对元素的性质有何影响?1-6 当氢原子的一个电子从第二能级层跃迁至第一能级层时发射出光子的波长是121。
6nm;当电子从第三能级层跃迁至第二能级层时,发射出光子的波长是656.3nm。
问哪一个光子的能量大?1-7 有A,B,C,D四种元素。
其中A为第四周期元素,与D可形成1:1和1:2原子比的化合物。
B为第四周期d区元素,最高氧化数为7。
C和B是同周期元素,具有相同的最高氧化数.D为所有元素中电负性第二大元素。
给出四种元素的元素符号,并按电负性由大到小排列之。
1-8有A,B,C,D,E,F元素,试按下列条件推断各元素在周期表中的位置、元素符号,给出各元系的价电子构型.(1)A,B,C为同一周期活泼金属元素,原子半径满足A〉B>C,已知C有3个电子层。
(2)D,E为非金属元素,与氢结合生成HD和HE。
室温下D的单质为液体,E 的单质为固体。
(3)F为金属元素,它有4个电子层并且有6个单电子。
第2章分子结构2-1 ~σ键可由s—s、s—p和p-p原子轨道“头碰头”重叠构建而成,试讨论LiH(气态分子)、HCl、Cl2分子里的~σ键分别属于哪一种?2—2 NF3和NH3的偶极矩相差很大,试从它们的组成和结构的差异分析原因。
2—3 一氧化碳分子与酮的羰基(〉C=O)相比,键能较小,键长较小,偶极矩则小得多,且方向相反,试从结构角度作出解释。
无机化学课后习题答案

无机化学课后习题答案无机化学是化学科学的一个重要分支,研究无机物质的性质、组成、结构和变化规律。
学习无机化学时,课后习题是巩固知识和检验学习效果的重要手段。
本文将为大家提供一些无机化学课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握相关知识。
1. 以下哪个元素的原子半径最大?答案:铯(Cs)。
根据周期表可知,原子半径随着周期数的增加而递增,而在同一周期内,原子半径随着原子序数的增加而递减。
铯位于第6周期,原子序数为55,因此原子半径最大。
2. 以下哪个元素的电负性最大?答案:氟(F)。
电负性是原子吸引和保持共价键中电子的能力,氟的电负性最大,因此它能够吸引和保持共价键中的电子最强。
3. 以下哪个离子的电荷最大?答案:氧(O2-)。
氧是周期表上最电负的元素之一,当它获得两个电子形成O2-离子时,电荷最大。
4. 以下哪个化合物是无机酸?答案:硫酸(H2SO4)。
无机酸是指在水中能够释放出H+离子的化合物,硫酸是一种无机酸。
5. 以下哪个化合物是无机盐?答案:氯化钠(NaCl)。
无机盐是由阳离子和阴离子组成的化合物,氯化钠是一种无机盐。
6. 以下哪个化合物是金属氧化物?答案:氧化铁(Fe2O3)。
金属氧化物是由金属和氧元素组成的化合物,氧化铁是一种金属氧化物。
7. 以下哪个化合物是非金属氧化物?答案:二氧化碳(CO2)。
非金属氧化物是由非金属和氧元素组成的化合物,二氧化碳是一种非金属氧化物。
8. 以下哪个化合物是酸性氧化物?答案:二氧化硫(SO2)。
酸性氧化物是指在水中能够形成酸的氧化物,二氧化硫是一种酸性氧化物。
9. 以下哪个化合物是碱性氧化物?答案:氢氧化钠(NaOH)。
碱性氧化物是指在水中能够形成碱的氧化物,氢氧化钠是一种碱性氧化物。
10. 以下哪个化合物是氢氧化物?答案:氢氧化钠(NaOH)。
氢氧化物是由金属离子和氢氧根离子(OH-)组成的化合物,氢氧化钠是一种氢氧化物。
通过以上习题的答案,我们可以巩固和加深对无机化学知识的理解。
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无机化学(周祖新)习题解答第二章work Information Technology Company.2020YEAR第二章化学热力学初步思考题1.状态函数的性质之一是:状态函数的变化值与体系的始态与终态有关;与过程无关。
在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中,属于状态函数的是U、S、G、T、p、V。
在上述状态函数中,属于广度性质的是U、H、S、G、V,属于强度性质的是T、p。
2.下列说法是否正确:⑴状态函数都具有加和性。
⑵系统的状态发生改变时,状态函数均发生了变化。
⑶用盖斯定律计算反应热效应时,其热效应与过程无关。
这表明任何情况下,化学反应的热效应只与反应的起止状态有关,而与反应途径无关。
⑷因为物质的绝对熵随温度的升高而增大,故温度升高可使各种化学反应的△S大大增加。
⑸△H,△S受温度影响很小,所以△G受温度的影响不大。
2.⑴错误。
强度状态函数如T、p就不具有加和性。
⑵错误。
系统的状态发生改变时,肯定有状态函数发生了变化,但并非所有状态函数均发生变化。
如等温过程中温度,热力学能未发生变化。
⑶错误。
盖斯定律中所说的热效应,是等容热效应ΔU或等压热效应ΔH。
前者就是热力学能变,后者是焓变,这两个都是热力学函数变,都是在过程确定下的热效应。
⑷错误。
物质的绝对熵确实随温度的升高而增大,但反应物与产物的绝对熵均增加。
化学反应△S的变化要看两者增加的多少程度。
一般在无相变的情况,变化同样的温度,产物与反应物的熵变值相近。
故在同温下,可认为△S不受温度影响。
⑸错误。
从公式△G=△H-T△S可见,△G受温度影响很大。
3.标准状况与标准态有何不同?3.标准状态是指0℃,1atm。
标准态是指压力为100kPa,温度不规定,但建议温度为25℃。
4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同?试说明之。
4.这三者的概念不同。
热力学能是体系内所有能量的总和,由于对物质内部的研究没有穷尽,其绝对值还不可知。
热量是指不同体系由于温差而传递的能量,可以测量出确定值。
温度是体系内分子平均动能的标志,可以用温度计测量。
5.判断下列各说法是否正确:⑴热的物体比冷的物体含有更多的热量。
⑵甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。
⑶物体的温度越高,则所含热量越多。
⑷热是一种传递中的能量。
⑸同一体系:①同一状态可能有多个热力学能值。
②不同状态可能有相同的热力学能值。
5.⑴错误。
热量是由于温差而传递的能量,如果没有因温差而传递就没有意义。
⑵错误。
原因同⑴,温度高,但不因温差而传递能量就无热量意义。
⑶错误。
原因同⑴。
⑷正确。
⑸①错误。
状态确定,热力学值也确定了,各热力学值都是唯一的数据。
②正确。
对于不同状态,某些热力学值可以相同,但肯定有不同的热力学值,否则是同一种状态了。
6.分辨如下概念的物理意义:⑴封闭系统和孤立系统。
⑵功、热和能。
⑶热力学能和焓。
⑷生成焓、燃烧焓和反应焓。
⑸过程的自发性和可逆性。
6.⑴主要是系统内外的各种交换不同,封闭体系也是密封的,与系统外也无物质交流,但不绝热,系统内外有能量交换。
而孤立体系是绝热的,体系内外物质和能量均无交换。
⑵功、热都是交换的能量。
由于温差而产生的能量交换为热,其他原因引起的能量交换为功。
⑶热力学能是体系内所有能量的总和,焓是导出的热力学函数,无物理意义。
⑷都是化学反应的焓变。
由指定单质在标准态下生成1摩尔物质时的焓变为该物质的生成焓;在标准态下物质完全燃烧时的焓变叫燃烧焓。
⑸自发是指不需外力就能自动进行的,是向吉氏自由能减小的方向进行,直至吉氏自由能达到最小值。
可逆是指能向正、逆两个方向同时进行。
7.一系统由状态(1)到状态(2),沿途径Ⅰ完成时放热200 J,环境对体系做功50 J;沿途径Ⅱ完成时,系统吸热100 J,则W值为-250J;沿途径Ⅲ完成时,系统对环境做功40 J,则Q值为-110J 。
8.判断以下说法的正确与错误,尽量用一句话给出你作出判断的根据。
⑴碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO2(g)==CaCO3(s)的反应焓。
⑵单质的生成焓等于零,所以它的标准熵也等于零。
8.⑴错误。
反应物不是指定单质。
⑵错误。
标准态是的指定单质生成焓为零,但标准熵不为零。
9.遵守热力学第一定律的过程,在自然条件下并非都可发生,说明热力学第一定律并不是一个普遍的定律,这种说法对吗?9.热力学第一定律叙述的是能量变化,不是过程进行的方向。
一个定律不可能把所有都包括上。
10.为什么单质的S m○–(T)不为零?如何理解物质的S m○–(T)是“绝对值”,而物质的△f HӨm和△f GӨm为相对值?10.只要不是绝对零度,即0,组成该物质的微粒都在不停地运动,都有一定的混乱度,故S m○–(T)不为零。
11.比较下列各对物质的熵值大小(除注明外,T=298K,p=p O):⑴1molO2(200kPa)< 1molO2(100kPa)⑵1molH2O(s,273K)< 1molH2O(l,273K)⑶1gHe< 1molHe⑷1molNaCl< 1molNa2SO412.对于反应2C(s)+O2(g)====2CO(g),反应的自由能变化(Δr Gθm)与温度(T)的关系为:Δr Gθm∕J·mol-1 = -232 600 -168 T/K由此可以说,随反应温度的升高,Δr Gθm更负,反应会更彻底。
这种说法是否正确为什么12.正确。
Δr Gθm∕J·mol-1 =-232 600 -168 T/K =-RT ln K OT增加,Δr Gθm更负,K O越大,反应越完全。
13.在298.15K及标准态下,以下两个化学反应:⑴H2O(l)+1/2O2(g)→H2O2(l), (Δr Gθm)1=105.3kJ·mol-1>0⑵Zn(s) +1/2O2(g)→ZnO(s), (Δr Gθm)2=-318.3kJ·mol-1<0可知前者不能自发进行,若把两个反应耦合起来:Zn(s) + H2O(l)+O2(g)→ZnO(s)+ H2O2(l)不查热力学数据,请问此耦合反应在298.15K下能否自发进行为什么13.反应Zn(s) + H2O(l)+O2(g)→ZnO(s)+ H2O2(l)的Δr Gθm为两耦合反应之和Δr Gθm=Δr Gθm1+Δr Gθm2=105.3-318.3=-212.7 kJ·mol-1<0在298.15K下能自发进行。
习题1.在373K时,水的蒸发热为40.58 kJ·mol-1。
计算在1.0×105 Pa,373K 下,1 mol 水气化过程的ΔU 和ΔS (假定水蒸气为理想气体,液态水的体积可忽略不计)。
1.解:Q p =△r H 0M =40.58 kJ,W = -P △V ≈-△nRT =-1×8.314×373.15×10-3=-3.10kJ △U =Q p + W =40.58-3.10=37.48kJ在373K 时,水的蒸发和冷凝达到平衡,Δr G θm =0。
Δr G θm =H 0M -T ΔSΔS =T H om r ∆=373100058.40⨯=108.8 J·mol -1•K -12. 反应C 3H 8(g)+5O 2(g)=3CO 2(g)+4H 2O(l)在敞开容器体系中燃烧,测得其298K 的恒压反应热为-2220 kJ •mol -1,求:⑴反应的△r H 0M 是多少?⑵反应的△U 是多少?2.解:⑴△r H 0M =-2220 kJ •mol -1⑵△U =△r H 0M + W =△r H 0M -P △V =△r H 0M -△nRT =-2220-(3-5) RT =-2220-(-2)×8.314×298×10-3=-2217.52 kJ •mol -13.已知CS 2(l )在101.3kPa 和沸点温度(319.3K )气化时吸热352J·g -1,求1 mol CS 2(l )在沸点温度气化过程的ΔH 和ΔU ,ΔS 。
3.解:Q p =△r H 0M =352×76×10-3=26.752 kJ,W = -P △V ≈-△nRT =-1×8.314×319.3×10-3=-2.655kJ △U =Q p + W =26.752-2.655=24.097kJ在373K 时,水的蒸发和冷凝达到平衡,Δr G θm =0。
Δr G θm =H 0M -T ΔSΔS =T H om r ∆=3.3191000752.26⨯=83.78 J·mol -1•K -14.制水煤气是将水蒸气自红热的煤中通过,有下列反应发生C (s) + H 2O (g) === CO (g) + H 2 (g) CO (g) + H 2O (g) === CO 2 (g) + H 2 (g)将此混合气体冷至室温即得水煤气,其中含有CO ,H 2及少量CO 2(水蒸气可忽略不计)。
若C 有95% 转化为CO ,5% 转化为CO 2,则1 dm 3此种水煤气燃烧产生的热量是多少(燃烧产物都是气体)已知CO (g ) CO 2(g ) H 2O (g )Δf θm H kJ •mol -1 -110.5 -393.5 -241.84.解:由C (s) + H 2O (g) === CO (g) + H 2 (g),第一步反应产生的CO (g) 和H 2 (g)为1:1,反应产率为95%,可认为生成CO (g) 和H 2 (g)各为0.95/2体积。
C 有5% 转化为CO 2,C (s) + 2H 2O (g) === CO 2 (g) + 2H 2 (g),可认为生成CO 2 (g) 和H 2 (g)各为0.05/2体积。
这样,各气体体积比,CO :H 2:CO 2 =0.475:0.5:0.025n (CO)=RTCO pV )(=298314.810475.01032.10133⨯⨯⨯⨯-=0.0194 moln (H 2)=RTH pV )(2==298314.8105.01032.10133⨯⨯⨯⨯-=0.02104molCO(g)+1/2O 2(g)==CO 2(g)CO 燃烧放出的热量Q =0.0194[-393.5-(-110.5)]= -5.492kJ H 2燃烧放出的热量Q =0.02104×(-241.8)= -5.0875kJ1 dm 3此种水煤气燃烧产生的热量Q =-5.492-5.0875=-10.58kJ5.在一密闭的量热计中将2.456 g 正癸烷(C 10H 12 ,l )完全燃烧,使量热计中的水温由296.32 K 升至303.51K 。