無機及分析化學(xué)習(xí)題答案第二章(2023191747)

1、第二章化學(xué)熱力學(xué)根底習(xí)題2-1什么叫狀態(tài)函數(shù)？什么叫廣度性質(zhì)？什么叫強度性質(zhì)？答：體系的性質(zhì)，如物質(zhì)的量、溫度、體積、壓力等，可以用來描述體系的狀態(tài)。體系的性質(zhì) 是由體系的狀態(tài)確定的，這些性質(zhì)是狀態(tài)的函數(shù)，稱為狀態(tài)函數(shù)。具有加和性的性質(zhì)稱為廣度性質(zhì); 不具有加和性的性質(zhì)稱為強度性質(zhì)。習(xí)題2-2自發(fā)過程的特點是什么？答：在孤立體系中，變化總是自發(fā)地向熵增加的方向進行，即向混亂度增加的方向進行。不做 非體積功的封閉體系中，定溫定壓條件下，變化總是自發(fā)的向著自由能降低的方向進行。習(xí)題2-3什么叫混亂度？什么叫熵？它們有什么關(guān)系？答：混亂度 Q是體系的微觀狀態(tài)數(shù)。熵 S是量度混亂度的狀態(tài)函數(shù)，S =

2、k In Q習(xí)題2-4什么是自由能判據(jù)？它的應(yīng)用條件是什么？答：在定溫定壓不做非體積功條件下，自由能降低的過程可以自發(fā)進行；自由能不變的過程是可逆過程。自由能判據(jù)適用于封閉體系、定溫定壓過程。AA習(xí)題2-5 298K時6.5g液體苯的彈式量熱計中完全燃燒，放熱272.3J。求該反響的 Um和 屮口。15 解: GW 沙 6血 MU,、15. 一(g)61.520 M16.5,mol78UQvrU；rU*272.3kJ3267.6kJ mol 1rHmrU*(g)RT3267.6 1 03( 1.5) 8.314 2983271.3 1 03J mol 13271.3kJ mol假設(shè)吸熱22.7

3、kJ可形成Hg(l)50.10 g ,Hg(l)需吸熱多少？習(xí)題2-6 298K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下HgO在開口容器中加熱分解, 求該反響的rH；，假設(shè)在密封的容器中反響，生成同樣量的解:1HgO (s) Hg (I)-O2(g)(g) 0.550%rH200.6rUmrHem(g)RT90.8431030.5 & 31429889601Jmol 189.601 kJ mol 1QvQv,m89.6010.25022.40 kJemQp,m /22.71 / 0.25090.84kJ mol習(xí)題2-7298K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下11CU2O(S+ O2(g? 2CuO(srH；(1) = -146.02kJ

4、mol-122CuOs+Cu(s? Cu2O(srH； (2) = -11.30 kJ mol-11 e 求3CuO(s? Cu(s+ O2(g的rH；2解： (1) ( 2)得(3)CuO(s)? Cu(s+ 1 O2(g2eeeArHm =ArHm (1)-人叫-1=-(-146.02) -(-11.30) = 157.32kJ mol習(xí)題2-8298K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下13Fe3O4 s求4Fe s+CO解:13(1)6FesCOerHm(4)1rH2(2)+CO2 g2 gFe2O3 s+3COg? 2Fe s+3CO2 g rH m (1)= -24.77 kJ mol-1 3Fe2O3

5、s+CO g? 2Fe3O4 s+CO2 g rH m (2) = -52.19 kJ mol-1g? 3FeO s+CO2 g rHm =39.01 kJ mol-1g的h；。? FeO s2(3)得FeO s+CO(4)CO；(1)1(24.77)21H；61(52.19)1313(39.01)習(xí)題2-9由fH*的數(shù)據(jù)計算以下反響在298K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的反響熱rH *。14NH 3(g) + 50 2(g) ?4N0(g) + 6H 20(1)28AI(s) + 3Fe3O4(s) ? 4AI 2O3(s) + 9Fe(s)3CO(g) + H 2O(g) ? C02(g) + H 2(g

6、)解：(1) rHm(B)AfHm (B)ooo4 fHm (NO,g) 6 f Hm(H2O,l) ( 4) fHm(NHs)4 90.256( 285.84)4( 46.11)11169.6kJ mol(2) rHm(B) H m (B)4 f H m (Al 23,s)( 3) fH m ( Fe 3O 4)4(1676 )3( 1120 .9)13341 .3kJ mol(3) . rH(B) AfHm(B)1fHm (CO2,g) ( 1)fHm (CO, g) ( 1)fH；(H2O,g)(393.51)( 110.53)( 241.82)41.16kJ mol 1習(xí)題2-10由c

7、H*的數(shù)據(jù)計算以下反響在 298K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的反響熱rHm1C6H5COOHs+ H2g? C6H6I+ HCOOH l2HCOOH l+ CH 3CHO l? CH3COOHI+HCHO g(1)rHm -(B) cH*(B)o-1cHm(C6H5COOH,s)-1cHm (H2,g)1-3223.87 (-285.84)3267.54254.64-19.47kJ mol(2)rHm -(B) cH*(b)-1cH*(HCOOH, l)-1 cHm(CH3CHO, l)1-254.64 (-1166.37)871.54 570.7821.3kJ mol-1解：習(xí)題2-11由葡萄糖的燃燒熱和

8、水及二氧化碳的生成熱數(shù)據(jù)，求cHm(C6H6,l) 1cHm(HCOOH,l)cHm(CH3COOH,l) 1 cH*(HCHO,g)298K標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下葡萄糖的解:C6H12O6(s) + 6O 2(g) ? 6CO2(g) + 6H 2O(l)cH(B) f H me(B)f Hme(C6H12O6,s)cHme -6c H me (CO 2, g) 6cHme(H 2O,l)(-2803.03) 6 (- 393.51) 6 ( 285.84)-11273.07kJ mol-1習(xí)題 2-12 298K 時，以下反響B(tài)aCO3s? BaO s+ CO2gef H ； /kJ mol11216

9、.29548.10393.51S；/J K1 mol1112.1372.09213.64求 298K 時該反響的 rH me，rS*和Germ，以及該反響可自發(fā)進行的最低溫度。解： 298K 時H；(B) AfHm (B)( 548.10) ( 393.51) ( 1216.29)1274.68kJ mol 1 rSme(B)Sme(B)72.09 213.64 112.1311173.60J K 1 mol 1rGmerH me T rSme 274.68 103 298 173.603 1 1222.95 103 J mol 1 222.95kJ mol 1設(shè)反響最低溫度為 T,那么rGr

10、 H me T T r Sme TrH me 298K T r Sme 298K3274 .68 103 T 173 .60 0 T 1582K習(xí)題2-13由fG*和S*數(shù)據(jù)，計算以下反響在e298K 時的 rGme，rSm 和 rH m 。 1 Ca(OH) 2(s) + CO2(g) ? CaCO3(g) + H 2O(l) 2 N2(g) + 3H 2(g) ? 2NH 3(g) 3 2H2S(g) + 3O2(g) ? 2SO2(g) + 2H 2O(l) 解：(1)rGme(B)AfGme(B)1 ( 1128 .8 ) 1 ( 237 .19 ) 1 ( 898 .56 ) 1 (

11、 394 .36 )173.07kJ mol 1rSme(B)Sme(B)1 92.88 1 69.94 1 83.39 1 213 .64AAA3rHmrGm TrSm73.07 10298 ( 134.15)31113.0610 J mol 113.06kJ mol rG*(B)AfGm(B)2 ( 16.50)33.0kJ mol 1rSm(B)sm(B)2 192.3 1 191.5 3 130.57198.61 J K 1 mol 1rHrS333 .010298(198 .61 )92 .1910 3 J mol 192 .19 kJ mol rGm (B) AfGm(B)2 (

12、300.19)2 ( 237.19)2 ( 33.6)1007.56kJ mol 1 rSm(B)sm(B)2 248.12 69.94 2 205.7 3 205.031 1390.41J K molrHT rS；1007.56 103298 ( 390.41)1123.90 10 3J mol 11123.90kJ mol習(xí)題 2-14 Calculate the standard molar enthalpy of formation for N 12N0(g) + 0 2(g) ? 2NO2(g)A1rHm (1) = -114.1 kJ mol-124NO2(g) + 0 2(g)

13、? 2N2O5(g)AdrHm (2= -110.2kJ mol-13N2(g) + 02(g) ? 2N0(g)rHm(3) = -180.5kJ mol-1解： 0.5 (2)+ 1)+(3)得(4N2(g) + 2.50 2(g) ? N205(g)0.5AfHm(2)AfHm(1)AfH；(3)=0.5(-110.2) + (-114.1) + (-180.5)205(g) from the following date:習(xí)題 2-15 A sample of D-ribose (C 5H10O5) with mass 0.727g was weighed into a calorim

14、eter andthe n ign ited in prese nee of excess Oxyge n. The temperature rose by 0.910K whe n the sample was combusted. In a separate experime nt in the same calorimeter the eombusti on of 0.825g of ben zoic acid(C7H6O2), for which the AUm 3251kJ mol , gave a temperature rise of 1.940K. Calculate therUandof D-ribose combusted.Q,解：0.825g苯甲酸燃燒，儀器溫度上升 1.940K,設(shè)水當(dāng)量儀器溫度上升1