工程化學(xué)基礎(chǔ)(第二版)浙江大學(xué) 課后題答案 陳根生.doc

ll 課后習(xí)題答案l 第一章 緒論P(yáng)13. 一些基本概念1.判別下列表述的正確與否，正確的在后面括號內(nèi)用“”錯誤的用“”表示：（1）1摩爾氧.(X）（2）1mol().()(3)化學(xué)反應(yīng)通式可表示為B=0.( X)(4)在宇宙中找不到絕對意義上的孤立系統(tǒng).()2.選擇題：（要求將正確標(biāo)號填入括號內(nèi)，多選與單選自己判斷）（1）下列物質(zhì)中屬于微觀粒子的是 （ C D ） (A)分子 （B）原子 （C）高速運(yùn)動的電子 （D）光子（2）下列說法正確的是 （ C ） （A）1摩爾氧的質(zhì)量是8.0g (B)原子和分子的空間尺寸分別為 (C)原子和分子的空間尺寸在左右 （D）我們能同時(shí)看到遠(yuǎn)處打雷發(fā)出光和聽到打雷發(fā)出的聲音（3）下列表述中錯誤的是（ B D ） (A)18.0g物質(zhì)的量是1mol (B)1.0 mol氫的物質(zhì)參加了反應(yīng) （C）1.0 mol的（）參加了反應(yīng) （D）“反應(yīng)進(jìn)度”說明，認(rèn)識物質(zhì)變化，必須考慮時(shí)間的變化3.（用恰當(dāng)?shù)奈淖只蚍柼钊肟崭瘢┯?jì)量反應(yīng)進(jìn)行程度的物理量都是（反應(yīng)進(jìn)度），它的符號是（），單位是（mol）,這個單位還可以方便地計(jì)量介觀粒子和微觀粒子的物質(zhì)的量。4.在0時(shí)，一只燒杯中盛有水，水上浮著兩塊冰，問水和冰組成的系統(tǒng)中有幾相？如果撒入食鹽，保持系統(tǒng)的溫度仍為0不變，直至冰和食鹽全部溶解（此時(shí)，冰點(diǎn)下降，詳見2.3所述），此時(shí)系統(tǒng)中有幾相？如果再加入一些溶液，有什么現(xiàn)象發(fā)生？此時(shí)系統(tǒng)有幾相？如果還加入一些，又將發(fā)生什么現(xiàn)象？此時(shí)系統(tǒng)為幾相？答： 兩相（固、液） 一相（液相）加入有白色沉淀生成，此時(shí)系統(tǒng)有兩相（液、固） 加入發(fā)生分層現(xiàn)象，此時(shí)系統(tǒng)三相（水相、固、油相）5.高溫水蒸氣對鋼的化學(xué)腐蝕特別嚴(yán)重。其反應(yīng)如下：試問，如果把上述三個反應(yīng)作為一個系統(tǒng)來研究，這個系統(tǒng)一共有幾種聚集狀態(tài)？幾個相？（用化學(xué)符號表示出系統(tǒng)內(nèi)各物質(zhì)所屬的聚集狀態(tài)和相。） 答：有兩個聚集狀態(tài)：氣態(tài)、固態(tài) 有5個相：氣態(tài)、6.已知某鹽酸溶液的質(zhì)量為216.5g,其中為180g,求所含物質(zhì)的量。（要求：運(yùn)算過程中要寫明單位。）解:由題意得=216.5 180 = 36.5 g = = 1 mol7.已知化學(xué)反應(yīng)方程式：，求1噸含有95%碳酸鈣的石灰石在完全分解時(shí)最多能得到氧化鈣和二氧化碳多少千克？解：設(shè)能得到氧化鈣x kg,二氧化碳y kg,則由題意得：= 950（kg） 100 56 44 950 x yx = y = 8.已知化學(xué)反應(yīng)方程式：,試問：當(dāng)反應(yīng)過程中消耗掉2 mol 時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)度為多少？分別用、進(jìn)行計(jì)算。如果把上述化學(xué)方程式改成：，其反應(yīng)進(jìn)度又為多少？ 解：由題意得 當(dāng)反應(yīng)方程式為時(shí)，反應(yīng)消耗掉2mol，則剛好消耗掉6mol，（即），同時(shí)生成4 mol 。按反應(yīng)進(jìn)度定義式得： 當(dāng)反應(yīng)方程式為時(shí)，同理可得：9.已知化學(xué)方程式：,反應(yīng)進(jìn)度=0.5 mol 時(shí)，問消耗掉多少？生成了多少? 解：由反應(yīng)進(jìn)度定義式可得： 答：消耗掉1mol，生成1mol。思考題1 略。2 物質(zhì)層次有哪些？各層次物質(zhì)運(yùn)用適用的理論是什么？答：（1）宏觀物體牛頓力學(xué); （2）微觀物體量子力學(xué)； （3）宇官物體廣義相對論； （4）渺觀物體超弦（？）3.略。4.以人體或燒結(jié)爐為例說明系統(tǒng)和環(huán)境的劃分和確定不是絕對的，而是相對的。 答：系統(tǒng)的選擇根據(jù)研究需要而定，不同的方法和不同的角度對系統(tǒng)的劃分也不同。以燒結(jié)爐為例，在燒結(jié)爐中放置兩塊金屬如鐵片和銀片，其間放有低熔點(diǎn)合金如錫和鉍的合金，在可控還原氣氛如氮和氫的混合氣體保護(hù)下加熱，則兩塊難熔金屬將被燒結(jié)在一起。在這個例子中，如果要討論燒結(jié)工藝的有關(guān)問題就可以把整個燒結(jié)爐作為系統(tǒng)，它包括金屬片、低熔點(diǎn)合金和氣體介質(zhì)，而燒結(jié)爐外空間中的物質(zhì)則均為環(huán)境。如果想研究燒結(jié)爐內(nèi)可控保護(hù)氣體間發(fā)生的反應(yīng)，那么就可把氮?dú)夥纸獾幕瘜W(xué)反應(yīng)當(dāng)作一個系統(tǒng)加以討論。而爐膛內(nèi)的支架、難熔合金片、低熔點(diǎn)等物質(zhì)及絕熱均為環(huán)境。可見，“系統(tǒng)”的確定是根據(jù)研究對象的需要劃分的。5.略。6.20 的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，把一只盛有水和冰的但沒有蓋的瓶子作為一個系統(tǒng)來研究，那么該系統(tǒng)可稱為什么系統(tǒng)？它可與環(huán)境交換些什么？若蓋上蓋子密封，則情況怎樣？這個系統(tǒng)稱為什么系統(tǒng)？若將這個瓶子用絕對隔熱（實(shí)際上是不可能的）石棉布包裹，情況又如何？這個系統(tǒng)稱為什么系統(tǒng)？如果把整個實(shí)驗(yàn)室作為一個孤立系統(tǒng)來討論，此時(shí)需要什么條件？答：（1）敞開系統(tǒng)，物質(zhì)和能量的交換； （2）封閉系統(tǒng)，能量的交換； （3）孤立系統(tǒng)，既無物質(zhì)的交換也無能量的交換；7.略。8.摩爾（mol）是物質(zhì)的量的單位，使用時(shí)應(yīng)注意什么？答：在使用物質(zhì)的量的單位時(shí)必須指明基本單元。9.略。10.反應(yīng)進(jìn)度的物理意義是什么？能不能隨便改動化學(xué)反應(yīng)方程式？生成一定量的時(shí)，反應(yīng)與反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度是否相同？答：（1）物理意義：反應(yīng)系統(tǒng)中任何一種反應(yīng)物或生成物在反應(yīng)過程中物質(zhì)的量的變化c與該物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。 （2）因反應(yīng)進(jìn)度與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，故不能隨便改動化學(xué)反應(yīng)方程式。 （3）生成物的物質(zhì)的量一定，化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，則反應(yīng)進(jìn)度也不同。第二章 物質(zhì)的化學(xué)組成與聚集狀態(tài)2.1 物質(zhì)的化學(xué)組成1. 寫出下列配位化合物的名稱或化學(xué)式，指出配位中心、配體、配位原子和配位數(shù)，并指出哪些是螯合物。（1） 三氯一胺合鉑（）酸鉀（2） 四羥基合鋅（）酸鈉（3） 硫酸三乙二胺合鎳（）（4） 氯化一氯亞胺合鈷（）（5） 乙二胺四乙酸合鈣（）酸鉀（6） 四羥基合鎳（7）氯化二胺合銀（） （8）六氰合鐵（）酸鉀 2.簡述金剛石、石墨和碳團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的異同及其應(yīng)用。答：分類異同應(yīng)用金剛石硬度最大、熔點(diǎn)最高、不導(dǎo)電貴重金屬石墨導(dǎo)電性、潤滑性鉛筆芯、潤滑材料、電極材料碳團(tuán)簇超導(dǎo)電性半導(dǎo)體、非線性光學(xué)等方面的應(yīng)用3.列舉三種不同類型的非整比化合物及其用途。答：、計(jì)算機(jī)儲存元件的一種非晶態(tài)材料信息、電子工業(yè)中經(jīng)常用到的半導(dǎo)體材料鈦鎳形狀記憶合金4.指出聚苯乙烯、聚酰胺-610中的鏈節(jié)、重復(fù)單元和聚合度。聚苯乙烯聚酰胺-610鏈節(jié)重復(fù)單元聚合度n 2n5.寫出聚丙烯、聚丙烯腈、尼龍-66和聚二甲基硅氧烷的化學(xué)式，并按主鏈組成指出它們屬于哪類高分子化合物。（提示：碳鏈、雜鏈、元素有機(jī)類） 化學(xué)式 類別聚丙烯碳鏈聚丙烯腈 雜鏈尼龍-66 雜鏈聚二甲基硅氧烷 元素有機(jī)類6.略。7.指出蛋白質(zhì)、DNA和RNA分子的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。答： 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 組成蛋白質(zhì)一條或多條肽鏈構(gòu)成的生物大分子，相對分子質(zhì)量可從一萬到數(shù)百萬DNARNA8.用恰當(dāng)?shù)奈淖只蚍柼钊肟崭駜?nèi)。 （1）三丙烷基鋁屬有機(jī)金屬化合物，其中鍵的鍵能小于鍵和鍵的鍵能，容易在鍵處斷裂，它被廣泛用于化學(xué)氣相沉淀。 (2)從遺傳信息傳遞中心法則可知，在人體中DNA具有攜帶遺傳信息的功能，RNA具有復(fù)制遺傳信息的功能，蛋白質(zhì)具有執(zhí)行生命的功能。思 考 題1. 分析配位中心和配體的特征，為什么螯合物特別穩(wěn)定？答：配位中心：處于配合物中心的位置的正離子或中性原子；配體：按一定空間位置排列在配位中心周圍的負(fù)離子或中性分子。由于螯合效應(yīng)，所以螯合物的穩(wěn)定性很強(qiáng)。2. 聯(lián)系實(shí)際，簡述團(tuán)簇、非整比化合物在工程應(yīng)用中的重要性。答：碳納米管可用于未來電子工業(yè)制造電子器材和超細(xì)導(dǎo)線，使電子芯片集成度更高，體積更小。碳納米管有優(yōu)異的力學(xué)性能，有很好的韌性，彈性比碳纖維高5個數(shù)量級，是制備高強(qiáng)度輕質(zhì)材料的理想組元。非整比化合物等在材料中十分重要，可以控制或改善無機(jī)固體材料的光、電、聲、磁、熱和力學(xué)性質(zhì)。例如，碳化物、氮化物在鋼材中可以有效的提高鋼材的硬度。3. 略。4. 聯(lián)系實(shí)際，體會一般高分子化合物和生物大分子的異同。略5. 比較蛋白質(zhì)和核酸在生物體內(nèi)的重要作用，現(xiàn)代生物工程主要包括哪些方面？答：略。 2.2固體1. 根據(jù)題意，選擇正確的標(biāo)號填入空格內(nèi)。（1） B, F（2） D（3） C、D、E, D（4） A2. 試比較下列典型離子晶體的熔點(diǎn)高低，并說明理由。 理由： 3.試比較下列這些晶體的熔點(diǎn)高低并說明理由。4.已知下列兩類晶體的熔點(diǎn)（）：（1）NaF(993), NaCl(801), NaBr(747), NaI(601)(2) (-90.2), (-70) , (5.4), (120.4)為什么鈉鹵化物的熔點(diǎn)總是比相應(yīng)的硅鹵化物的熔點(diǎn)高，而且遞變規(guī)律不一致？答：鈉鹵化物是離子晶體，而硅的鹵化物是分子晶體。6. 比較并說明理由：（1） ， 的熔點(diǎn)高低；（2）, 硬度大小。 答：(1) ; ,離子半徑： (2) 6.寫出耐高溫金屬和易熔金屬各兩種，簡述它們的用途。答：耐高溫金屬：鎢（3410）、錸（3180），常被用作測高溫的熱電偶材料。易熔金屬：Bi(231.97)、Sn(271.44)，用于低熔點(diǎn)合金的制備。7. 簡述非晶態(tài)線型高分子聚合物的不同力學(xué)狀態(tài)及特征。塑料、橡膠對玻璃化溫度和粘流化溫度分別有什么要求？答：作為塑料要求在室溫下能保持固定的形狀，因此越高越好；作為橡膠，要求能夠保持高度的彈性，因此越低越好。對高分子材料的加工來說，與差值越大，其應(yīng)用范圍就越寬，橡膠的耐熱性耐寒性也越好。8. 下列物質(zhì)的用途分別基于它們的什么特性？（1） 常溫下橡皮塞密封容器口使其不漏氣；高彈性（2） 用作鹽浴劑，使經(jīng)高溫處理的金屬慢慢冷卻保持晶形。熔點(diǎn)沸點(diǎn)較高，穩(wěn)定性較好，不易受熱分解。（3） 金屬有機(jī)化合物用于制備鏡子。金屬有機(jī)化合物熱分解產(chǎn)生金屬的氧化物2.3液體和液晶1 填空：（1） 方向性，飽和性，降低，氫，氧。（2） 單位質(zhì)量溶劑（3） ，, , , , 油包水型乳液。（4） 8 ， 潤濕劑 ， 1418， 乳化劑（5） 熱致液晶 ，溶劑液晶。3. 比較并簡述原因：（1） 純水在10，20，50時(shí)的pH大小。依次降低（2） 純水在10，20，50時(shí)的電導(dǎo)率大小。依次升高（3）0.1蔗糖溶液的凝固點(diǎn)高低。 依次降低（4）0.1 mol的,0.1 mol,0.1 mol溶于1 kg水中構(gòu)成溶液的凝固點(diǎn)高低。 依次降低（5）01的溶液的滲透壓高低。 依次升高2.4 氣體和等離子體1. A2. A3. 在25時(shí)，若1某氣體混合物中，的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.21，0.78，0.01，求總壓為100kPa下各物質(zhì)的分壓。若容器擴(kuò)大到2，的分壓為多少？解：=100*0.01=1kPa =21 kPa =78 kPa=0.5 kPa4.20時(shí)，某處空氣中水的實(shí)際蒸汽壓為1.001 kPa，求此時(shí)的相對空氣濕度；若溫度降低到10，相對濕度又為多少？ 解：由題意得： 5. Ti Mn Fe Co Ga Br5. 分別計(jì)算第四周期19K 和 20Ca 兩種元素作用在4s電子上的有效核電荷數(shù)，比較兩種元素的金屬性強(qiáng)弱。答：19K： =19(101.00+80.85)=2.2 20Ca： =20(101.00+80.85+10.35)=2.85 金屬性：19K 20Ca6. 略7. 什么叫固溶強(qiáng)化，它對金屬材料的性質(zhì)有何影響？ 答：當(dāng)溶質(zhì)元素溶入溶劑元素后，能使原來的晶格發(fā)生畸變，它們將阻礙材料因外力作用而引起的形變，因而使固溶體的強(qiáng)度得到提高，但其延展性和導(dǎo)電性將會下降，這種現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。8. 比較Ti ,Gr,Co,Cu與碳形成碳化物的趨向的大小，并解釋理由。 答：Ti Gr Co Cud 電子數(shù)： Ti Gr CoCu25710一般來講，d 電子數(shù)越小，則金屬元素與硼、碳、氮結(jié)合強(qiáng)度就越大，穩(wěn)定性也越大。思考題1. p區(qū)零族元素和d區(qū)第族元素的最外層電子組態(tài)是否相同？試寫出它們的通式。 答：p區(qū)零族元素： ns2np16d區(qū)第族元素: (n1)d110ns122. 合金有哪幾種基本類型？置換固溶體和間隙固溶體的晶格結(jié)構(gòu)有何區(qū)別？ 答：根據(jù)合金中組成元素之間相互作用的情況不同，一般可分為三種結(jié)構(gòu)類型：金屬固溶體型；金屬間化合物型；簡單機(jī)械混合型。 置換固溶體：溶質(zhì)原子占據(jù)了溶劑原子的位置； 間隙固溶體：溶質(zhì)原子半徑小，分布在溶劑原子空隙之間。 3.3 化學(xué)鍵 分子間力 高分子材料練 習(xí) 題1. 用正確的內(nèi)容和標(biāo)號填入空格內(nèi)，使下列說法完整無誤： （1） c, f (2) a b ,c ,d (3) a , d (4) d (5) b2.乙二胺四乙酸根合鈣 Ca2+ Y4-3.比較化學(xué)鍵、氫鍵、分子間作用力的大小。 答：分子間作用力氫鍵化學(xué)鍵4. 分別指出能溶解聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸脂的溶劑。 答：聚甲基丙烯酸甲酯環(huán)己酮 聚氯乙烯丙酮 聚碳酸脂乙醛5.丁二烯 分子中的鍵和鍵各是多少？ 答：9 ， 26.指出下列四組物質(zhì)中有氫鍵的物質(zhì)，并用電負(fù)性及化學(xué)的觀點(diǎn)解釋之。 （a）HF ， HCl , HI (b) , , (c) , , (d) , , 7.寫出聚二甲基硅氧烷線型分子的化學(xué)式，簡述它的性質(zhì)和產(chǎn)生這些性質(zhì)的原因。答： 性質(zhì)及產(chǎn)生的原因：（1）耐熱性。這是由于鍵的鍵能（452 ）大于鍵、鍵。（2）耐寒性。線型有機(jī)硅氧烷的分子較對稱，硅氧烷的極性不大，因此耐寒性較好。（3） 耐水性。聚有機(jī)硅氧烷的側(cè)鏈?zhǔn)橇u基，呈憎水性。（4） 電絕緣性。聚有機(jī)硅氧烷具有不隨外電場而取向極化的非極性側(cè)基和分子的對稱性，因此有高度的絕緣性和介電性能。8.略。思 考 題1.化學(xué)鍵是什么？一般可分成幾類？各類化學(xué)鍵中原子、電子的關(guān)系是怎樣？原子在分子中對電子吸引力的大小用什么來衡量？答：化學(xué)鍵：原子結(jié)合態(tài)（比如分子）中相鄰原子間較強(qiáng)烈的相互作用。 一般可分為離子鍵、共價(jià)鍵兩類。 離子鍵是由正負(fù)離子痛過強(qiáng)烈的靜電作用而形成的化學(xué)鍵，沒有自由電子。共價(jià)鍵是由共享電子對形成的化學(xué)鍵。 電負(fù)性來衡量。2. 兩個氫原子是怎樣結(jié)合成分子的？兩個氦原子為什么不能結(jié)合成分子？答：（1）在氫分子中，兩個H原子的1s軌道可以組合成1個的兩個分子軌道。而2個1s電子首先填充在成鍵分子軌道中，填充的結(jié)果使整個分子系統(tǒng)的能量降低，因此，分子能夠穩(wěn)定存在。 （2）下面我做不來了3.4 晶體缺陷 陶瓷和復(fù)合材料1. 略。2. 陶瓷一般由哪些相組成，它們對陶瓷的形成和性能有什么作用和影響？答：陶瓷由晶相、玻璃相、晶界相和氣相組成。 晶相決定了陶瓷的剛性、導(dǎo)熱性等物理性質(zhì)； 玻璃相對制品所起的作用是是黏結(jié)作用、填充氣孔以及降低燒結(jié)溫度等，同時(shí)也為制品提供了一定的韌性。 晶界的結(jié)構(gòu)對陶瓷的性能影響很大； 氣孔的存在可以提高陶瓷的絕熱性能，但氣孔也能使陶瓷的抗擊穿能力下降，受力時(shí)容易產(chǎn)生裂紋，透明度下降。3. 為什么硅酸鹽陶瓷做絕緣材料時(shí)要求離子含量越低越好？氧化鋁（剛玉）陶瓷、氧化鎂陶瓷等絕緣性能如何，為什么一般情況下不用它們做絕緣材料？答：在陶瓷材料中，之比值不應(yīng)小于3.5，即鈉離子的含量越低越好。因?yàn)榻饘匐x子的電荷數(shù)高，離子半徑大，則與硅氧四面體負(fù)離子的結(jié)構(gòu)也牢固，絕緣性能好。 高鋁瓷、鎂質(zhì)瓷中， 的含量很高，價(jià)格昂貴，所以一般情況下不用不用它們做絕緣材料。4. 寫出氮化硅陶瓷的化學(xué)式，指出化學(xué)鍵類型，指出它的特性和用途。答： 氮化硅是通過共價(jià)鍵結(jié)合而形成的原子晶體。它在1200下可維持室溫時(shí)的強(qiáng)度和硬度，在氧化性不太強(qiáng)的介質(zhì)中最高安全使用溫度可達(dá)16501750，因此氮化硅陶瓷可用于火箭發(fā)動機(jī)尾管及燃燒室，也可用于無冷卻汽車發(fā)動機(jī)。第4章 化學(xué)反應(yīng)與能源 4.1 熱化學(xué)與能量轉(zhuǎn)化 1. 在下述各題四種表述或數(shù)據(jù)中選擇正確的答案，填在空格中：（1） a b (2) b d (3) c (4) b2. 在下列反應(yīng)過程中： 與是否有區(qū)別？為什么？請計(jì)算說明。其中（1）和（3）以1 mol CaCO3分解、1 mol CH4 完全氧化計(jì)算，（2）以生成2 mol 的H2O計(jì)算，（4）以析出1molCu計(jì)算。 （1）（2）（3）（4）解：（1） （2） (3) (4) 3. 某公司已根據(jù)反應(yīng)：制成化學(xué)儲能裝置。已知在298.15K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別是372.86和3079.41，試求1kg干燥的吸收水蒸氣變成時(shí)所放出的熱量。 解：從附錄中查得 372.86 241.8 3079.41 又知：所以放出的熱量=4. 已知在298.15K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別是和，計(jì)算火箭燃料聯(lián)氨和氧化劑四氧化二氮反應(yīng)：的標(biāo)準(zhǔn)焓變。計(jì)算32g液態(tài)聯(lián)氨完全氧化時(shí)所放出的熱量。解：從附錄中查得 50.63 9.66 0 285.8 又知 ： 所以： 5. 計(jì)算298.15K時(shí)反應(yīng)：的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變.設(shè)某罐頭的熱容為,反應(yīng)放出的熱有80%被吸收，要將其從25加熱到80，需CaO至少多少克？ 解：從附錄中查得 634.9 285.8 542.8 -230.0 設(shè)需要CaO 克，則： 6. 298.15 K時(shí)，在彈式熱量計(jì)中，將5.0 g 液態(tài)苯完全燃燒生成CO2 (g) 和H2O（l),放熱209.2kJ，計(jì)算該反應(yīng)的U和H。1mol液態(tài)苯在彈式熱量計(jì)中完全燃燒放熱多少？解：由題意得： 7. 恒容反應(yīng)熱和恒壓反應(yīng)熱有什么不同？試分別估計(jì)下列兩個放熱過程中，Qp 和Qv 值的大小？為什么？解：（1） （2） 8. 估算煉鐵爐中主要反應(yīng)：的熱效應(yīng)。解：從附錄中查得 824.2 110.5 0 393.5 9. 設(shè)輕汽油的組成是C5H12 , 估算燃燒 1 g 汽油放出的熱量。解：從附錄中查得： 179.28 0 393.5 -241.8 4.2 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度1. 判斷下列說法是否正確，正確的在后面括號內(nèi)用“”表示，錯誤用“”表示：（1） (2) (3) (4) (5) (6) 2. 不查表，試比較下列物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵值的大?。?） H2O(s），H2O(l）,H2O(g）； H2O(s） H2O(l） H2O(g）(2)298.15 K ,398.15 K ,498.15 K時(shí)的H2O(g）； 298.15 K 398.15 K498.15 K H2O(g）(3) 同一溫度下的Fe ,FeO ,Fe2O3. Fe FeO Fe2O3理由：一般說來，同樣的原子或原子結(jié)合態(tài)單元在氣態(tài)時(shí)的熵值S較液態(tài)、固態(tài)依次增大；原子在結(jié)合態(tài)中的數(shù)目越多，熵值越大；溫度越高，粒子的熱運(yùn)動越快，所以熵S越大。3. 計(jì)算反應(yīng)：在298.15K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變。解：由附錄查得： 394.4 137.2 4.近似計(jì)算反應(yīng)：在1222K時(shí)的值，若此時(shí)的為100kPa，判斷能否自發(fā)進(jìn)行。解：由題意得： 5. 制取半導(dǎo)體材料硅，可用下列反應(yīng)：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) (1)估算上述反應(yīng)的及；（2） 估算上述反應(yīng)的，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)298.15K下正反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？（3） 估算上述反應(yīng)的，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)1000K下正反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？（4） 估算上述反應(yīng)制取硅時(shí)，自發(fā)進(jìn)行的溫度條件。解：由題意得：(1) (2) （3） 所以不能自發(fā)進(jìn)行（4） 要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則 即 6. 試判斷下列反應(yīng)的是大于零還是小于零：（1） （2） （3） （4） 7. 水煤氣反應(yīng)：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 問：（1） 此反應(yīng)在298.15K時(shí)，H2O(g)，CO(g)及H2(g) 的分壓均為100kPa下能否向正方向進(jìn)行？（2） 若升高溫度能否向正方向進(jìn)行？（3） 在各氣體分壓均為100kPa下多高溫度時(shí)，此體系才能處在平衡狀態(tài)？解：（1） 所以不能自發(fā)進(jìn)行（2）要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則 即 （3） 當(dāng)T=980.58K時(shí)，此時(shí)體系處于平衡狀態(tài)。8. 已知反應(yīng)：CaO(s)+SO3(g)=CaSO4(s)在298.15K時(shí)，估算這個反應(yīng)在100kPa壓力下，當(dāng)時(shí)的溫度T，并簡述向燃燒高含硫量煤的爐中投入生石灰（CaO)可除去SO3，減少大氣污染的理由。解： 當(dāng) 時(shí)，則 4.3 化學(xué)平衡和反應(yīng)速率1. 試寫出下列兩個反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式：（1）2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) (2)ZnS(s)+2H+(aq)=Zn2+H2S(g)解：(1) (2) 2. 在什么條件下儲存CO2（g），才能使如下吸熱反應(yīng)的CO2分解最少？ 解：恒壓、降溫3. 吸熱反應(yīng)。4. 在1000時(shí)，反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)等于0.5，如果CO和CO2的初始濃度均為0.05mol/dm3，求它們平衡時(shí)的濃度。解：設(shè)平衡時(shí)為x，則為（1x)，由題意得： 5. 某反應(yīng)從30升到37時(shí)，反應(yīng)速率加快到原來的10倍，試估算反應(yīng)的活化能。解： 6. 略7. 略8. 略4.4 氧化還原反應(yīng)和能源的開發(fā)和利用1. （1） （2） （3） （4）2. （1） C (2) b3.4. 在PH=5時(shí)，比較的KMnO4 ，100kPa的Cl2和0.01mol/dm-3 K2Cr2O7的氧化性強(qiáng)弱假定反應(yīng)時(shí)c(Mn2+)=c(Cr3+)=c(Cl-)=1.0mol/dm-3解：已知： ，根據(jù)能斯特方程有： 5. 計(jì)算下列反應(yīng)： (1)在298.15K時(shí)的平衡常數(shù) (2)如果反應(yīng)開始時(shí)，求達(dá)到平衡時(shí)的濃度。解：由題意得：（1） (2)令平衡時(shí)的濃度為c，則： 6. 將銀棒插入溶液中，將鉑片插入含有的溶液中，并用鹽橋連接，組成原