工程化學(xué)部分習(xí)題解答.pdf

1-5 下列說法是否正確？1-5 下列說法是否正確？ ?（1）質(zhì)量作用定律適用于任何化學(xué)反應(yīng)。）質(zhì)量作用定律適用于任何化學(xué)反應(yīng)。 ?（2）反應(yīng)速率常數(shù)取決于反應(yīng)溫度，與反應(yīng) 物的濃度無關(guān)。 ）反應(yīng)速率常數(shù)取決于反應(yīng)溫度，與反應(yīng) 物的濃度無關(guān)。 ?（3）放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)。）放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)。 ?（4）要加熱才能進行的反應(yīng)一定是吸熱反 應(yīng)。 ）要加熱才能進行的反應(yīng)一定是吸熱反 應(yīng)。 ?（5）為負(fù)值的反應(yīng)均不能進行。）為負(fù)值的反應(yīng)均不能進行。 ?（6）冰在室溫下自動融化成水，是熵增加起 了作用。 ）冰在室溫下自動融化成水，是熵增加起 了作用。 （1）錯）錯 （2）對）對 （3）錯）錯 （4）錯）錯 （5）對）對 （6）對）對 1-6 已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)： H2(g)S(s) = H2S(g) S(s)O2(g)= SO2(g) 則反應(yīng)：則反應(yīng)：H2(g)SO2(g) = O2(g) H2S(g)的平衡常數(shù)的平衡常數(shù) 是下列中的哪一個？是下列中的哪一個？ （1）K1 K 2 （ （2） K1 K 2 （3）K2/ K1（4） K1/K2 ?（4）K1/K2 o 1 K 1-7.根據(jù)平衡移動原理，討論下列反應(yīng)： 2Cl2(g)2H2O(g) =4HCl(g)O2(g)； （298.15K）0 將四種氣體混合后，反應(yīng)達平衡時，若進行下列各項操作，對 平衡數(shù)值各有何影響（操作項目中沒有注明的是指溫度不變、 體積不變）？ 操作項目平衡數(shù)值 （1）加O2H2O 的物質(zhì)的量 （2）加 O2HCl 的物質(zhì)的量 （3）加 O2O2的物質(zhì)的量 （4）增大容器的體積H2O 的物質(zhì)的量 （5）減小容器的體積Cl2的物質(zhì)的量 （6）減小容器的體積Cl2的分壓 （7）減小容器的體積K （8）升高溫度K （9）升高溫度HCl 的分壓 （10）加催化劑HCl的物質(zhì)的量 - 1-8 由二氧化錳制備金屬錳可采用下列兩種方法： （ 由二氧化錳制備金屬錳可采用下列兩種方法： （1）MnO2(s)2 H2(g) Mn(s)2H2O(g) rHm 36.4 kJmol-1， ， rSm95.1 J K-1 mol-1 （2）MnO2(s)2 C(s) Mn(s)2CO(g) rHm299.0 kJmol-1， ， rSm362.9 J K-1 mol-1 試通過計算確定以上兩個反應(yīng)在試通過計算確定以上兩個反應(yīng)在25，100 KPa下的反應(yīng)方向。如果考慮工作溫度 愈低愈好，試問采取哪種方法較好？ 下的反應(yīng)方向。如果考慮工作溫度 愈低愈好，試問采取哪種方法較好？ ?（1）G=H-TS =36.4-298.15 95.1 10-3 =8.046KJmol-1,T=382.8K,逆向逆向 (2) G=291.0-298.15 362.9 10-3 =190.8KJmol-1,T=823.9K,逆向逆向 T1=382.8K T2=823.9K 采取第一種較好采取第一種較好. H S H S 1-9 應(yīng)用公式，計算下列反應(yīng)的 值，并判斷反應(yīng)在 應(yīng)用公式，計算下列反應(yīng)的 值，并判斷反應(yīng)在298.15K及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)向右進行。及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)向右進行。 8Al(s) 3Fe3O4(s) 4 Al2O3(s) 9 Fe(s) ooo rmrmrm ( )( )( )GTHTTST= o rm(298.15K) G ?查表查表8Al(s) 3Fe3O4(s) 4 Al2O3(s) 9 Fe(s) H 0 -1118.4 -1675.7 0 S 28.3 146.4 50.9 27.3 ?H=-1675.7 4+9 0-8 0-3 （ （-1118.4） =347.6 kJmol-1, ?S=4 50.9+9 27.3-8 28.3-3 146.4 =-216.3 Jmol-1K-1, ?G=-3347.6-298.15 （ （-2.16） =-3283.1 kJmol-1, ?可以自發(fā)進行可以自發(fā)進行 1-10 通過計算說明下列反應(yīng)通過計算說明下列反應(yīng): 2CuO(s) Cu2O(s) 1/2O2(g) （1）在常溫）在常溫(298.15K)、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)進行？、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)進行？ （2）在）在700K時、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)進行？時、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)進行？ ?(1) 查表查表2CuO(s) Cu2O(s) 1/2O2(g) G -129.7 -146.0 0 G=-146.0-2 （ （-129.7） =113.4 kJmol-1,不能自發(fā)進行不能自發(fā)進行. ?(2) 查表查表2CuO(s) Cu2O(s) 1/2O2(g) H -157.3 -168.6 S 42.6 93.3 205.2 H=-168.6-2（-157.3）=146 kJmol-1, S=205.2/2+93.3-42.6=153.3 Jmol-1K-1, G= H TS=146-700 153.3 10-3 =38.68 kJmol-1,不能自發(fā)進行不能自發(fā)進行. 1-12在在749K條件下，在密閉容器中進行下列反應(yīng)：條件下，在密閉容器中進行下列反應(yīng)： CO(g)H2O(g) = CO2(g)H2(g) Kc2.6求：求： （1）當(dāng)）當(dāng)H2O與與CO物質(zhì)的量之比為物質(zhì)的量之比為1時，時，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？的轉(zhuǎn)化率為多少？ （2）當(dāng)）當(dāng)H2O與與CO物質(zhì)的量之比為物質(zhì)的量之比為3時，時，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？的轉(zhuǎn)化率為多少？ （3）根據(jù)計算結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？）根據(jù)計算結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？ ?CO(g)H2O(g) = CO2(g)H2(g) nCO:nH2O=1:1 c=1 c=1 0 0 c=n/v1-x 1-xx x Kc2.6= x=0.617, 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率=x/c 100%=61.7% ?CO(g)H2O(g) = CO2(g)H2(g) nCO:nH2O=1:3 1 3 0 0 設(shè)設(shè)cCO=1 - - 則 則cH2O=3 1- 3- 1=56390舍去 舍去 2=0.8656=86.6% 2 2 (1) x x 2 2.6 (1)(3) k = 1-13在在298.15K及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，以下兩個化學(xué)反應(yīng)：及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，以下兩個化學(xué)反應(yīng)： （1）H2O(l) 1/2O2(g) H2O2(aq)，（，（rm）1105.30 （2）Zn(s)1/2O2(g) ZnO(s)， （， （rm）2318.3=3， （2）1， （3）-+1/2， （4）0 ?4 略 ?6 113S12,8,13IAs金 213d14s22,8,9,24IIIBd金 535s25p52,8,18,18,75VIIAp非 604f46s22,8,18,22,8,26IIIBf金 805d106s22,8,18,32,18,26IIBds金 7.有A,B,C,D四種元素,其價電子數(shù)依次為1,2,6,7,其 電子層數(shù)依次減少,已知D-的電子層結(jié)構(gòu)與Ar原子 相同,A和B的次外層都只有8個電子,C次外層有18 個電子, 解解: 由價電子數(shù)可知最高正氧化數(shù)依次為+1,+2,+6,+7 D +e = D-=Ar, D=37Cl:Ne3s23p5 又又:nD+1=nC, nC +1 =nB, nB +1=nA, C=Ar3d104s24p4,B=Kr5s1,A=Xe6s1 (1)原子半徑由小到大的順序原子半徑由小到大的順序: DCBA (2)第一電離能由小到大的順序第一電離能由小到大的順序: ABCD (3)電負(fù)性由小到大的順序電負(fù)性由小到大的順序: AB