工程化學基礎(chǔ)課后答案啊

1、 練習題參考答案謝謝使用第一章緒論練習題p.9.1X；2，；3X；4Vo.1C、D;2C;3Bo.反應進度；匕mol。.兩相不計空氣；食鹽溶解，冰熔化，為一相；出現(xiàn)AgCl,二相；液相分層，共三相。.兩種聚集狀態(tài)，五個相：Fe固態(tài)，固相1，F(xiàn)eO固態(tài)，固相2，F(xiàn)e2O3固態(tài)，固相3，F(xiàn)e3O4固態(tài)，固相4，H2Og和H2g同屬氣態(tài)，一個氣相5.n=216.5180g/(36.5gmol-1)=1.0mol.設(shè)最多能得到x千克的CaO和y千克的CO2,根據(jù)化學反應方程式:CaCO3(s)摩爾質(zhì)量 /g mol-1100.09物質(zhì)的量/mol1000 95%10009 10 3=CaO(s) +C

2、O 2(g)56.0844.01xy56.08X 10 344.01 10因為n(CaCO3)=n(CaO)=n(CO2)100095%=x=y100.09103=56.08X103=44.0110得x=m(CaO)=532.38kgy=m(CO2)=417.72kg分解時最多能得到532.28kg的CaO和417.72kg的CO2。8.化學反應方程式為3/2H2+1/2N2=NH 3時:9(Nnn(NH3)(NH3)01m(326oml4224mol14mol化學反應方程式為3H2+N2=2NH3時:n(大)(H2)6m01 2mol3n(N2)2moi 2moln(NH3)(NH3)4mo

3、i 2mol當反應過程中消耗掉2 mol 。2molN2時，化學反應方程式寫成3/2H2+1/2N2=NH3,該反應的反應進度為4mol;化學方程式改成3H2+N2=2NH3,該反應的反應進度為9.AnH2=己xvH2=0.5molx(2)=1molAnH2O=XvH2O=0.5molx2=1mol消耗掉1molH2,生成1molH2。第二章物質(zhì)的化學組成和聚集狀態(tài)質(zhì)的化學組成練習題（p.23）1.化學式或名稱名稱或化學式配位中心配位體配位原子配位數(shù)KPt(NH3)C13二氯一氨合鉗（n）酸鉀Pt(n)NH3,ClN,Cl4Na2Zn(OH)4四羥合鋅（n）酸鈉Zn(n)OHO4Ni(en)3

4、SO4硫酸三乙二胺合饃（D）Ni(n)H2NCH2CH2NH2(en)N6Co(NH3)5ClC12二氯化一氯五氨合鉆（出）Co(m)NH3,ClN,Cl6Na2CaY乙二胺四乙酸合鈣（n）酸鈉Ca(n)(-OOCCH2)2NCH2-CH2N(CH2COO-)2(EDTA或Y4-)N,O6Ni(CO)4四厥合饃（0）Ni(0)COO4氯化二氨合銀（I）Ag(NH3)2C1Ag(i)NH3N2六氟合鐵（n）酸鉀K4Fe(CN)6Fe(n)CNN6其中，螯合物有：3Ni（en）3SO4和5Na2CaY答：金剛石、石墨和碳團簇都是碳的同素異形體。金剛石的C原子之間通過共價鍵形成原子晶體，是天然產(chǎn)物中

5、硬度最大、熔點最高（3550C）、不導電的貴重材料；石墨晶體中同層粒子間以共價鍵結(jié)合，平面結(jié)構(gòu)的層與層之間則以分子間力結(jié)合。由于層間的結(jié)合力較弱,容易滑動，所以有導電性和滑動性，用于鉛筆芯、潤滑材料、電極材料。碳團簇，如C60,是由60個碳原子以20個六邊形和12個五邊形相間組成的32面體球形分子，形如足球，具有類似“烯煌”的某些反應性能，也稱“足球烯”，球碳團簇及其衍生物在超導電性、半導體、非線性光學等方面具有奇異性能。碳納米管是一種由單層或多層石墨卷成的納米微管，多層碳管各層之間的間隔為石墨的層間距。碳管兩頭可以是空的，也可被半個C60或更大的球碳所封閉。碳納米管可以是不同禁帶寬度的半導體

6、，可以用于未來電子工業(yè)制造電子器件和超薄導線，使電子芯片集成度更高，體積更小，也是制備高強度輕質(zhì)材料的理想組元。SnixCnxO2,存在于黑漆古銅鏡中，是表層耐磨物質(zhì)；Y2O2S:Eu3+,可用作彩色電視的發(fā)光材料；GaAsi-xPx,制備發(fā)光二極管的材料。另外還可以舉出許多例子聚苯乙烯B中的鏈節(jié)、重復單元都是三，聚合度是no聚酰胺一6104TC跖/UkfCH點片卷_力*4T1cH4二有兩個鏈節(jié)：理rtH尸*和4-fCH域一，兩個鏈節(jié)組成一個重復單元，聚酰胺的聚合度是2n。【注意】高分子化合物的重復單元可以包含不同的鏈節(jié)，聚合度以鏈節(jié)數(shù)來計量。特別注意，在聚酰胺化學式中，名稱后的第一個數(shù)字指二

7、元胺的碳原子數(shù)，第二個數(shù)字指二元酸的碳原子數(shù)，所以聚酰胺一610是由己二胺和癸二酸為單體縮聚而得的。名稱化學式聚丙烯FCHCHt+-1nCH3碳鏈高分子聚丙烯睛CHCH2-bn-CN碳鏈高分子尼龍一66OONH(CH2)6NHC(CH2)4C-7r雜鏈高分子聚二甲基硅氧烷產(chǎn)-HSiOFCH3兀素有機高分子高分子名稱單體化學式命名聚乙烯CH2=CH2乙烯聚丙烯CH3CH=CH2丙烯聚氯乙烯ClCH=CH2氯乙烯聚苯乙烯1CH=CH26苯乙烯聚四氟乙烯CF2=CF2四氟乙烯聚異戊二烯CH2=CCH=CH21CH32-甲生-1,3-_異戊二烯聚酰胺H2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4COOH

8、己二胺己二酸NH(CH2)5C=O己內(nèi)酰胺聚甲基丙烯酸甲酯CH2=c-COOCH31CH32-甲基-丙烯酸甲酯聚環(huán)氧乙烷CH2-CH2xzO環(huán)氧乙烷聚丙烯睛CH2=CHCN丙烯睛聚丙烯酰胺OIICH2=CH-C-NH2丙烯酰胺聚對苯一甲酸乙二(酉1)酯HOOC-COOHHOCH2CH2OH1,4-苯一甲酸對苯一甲酸乙二醇酚醛樹脂3,HCHO苯酚甲醛聚二甲基硅氧烷CH3OH-SiOH1CH3二甲基一羥基硅烷ABSCH2=CHCN,CH2=CH-CH=CIH2CH=CH2,b丙烯睛，1,3-一烯，苯乙烯7.答：蛋白質(zhì)分子是一條或多條多肽鏈構(gòu)成的生物大分子，多肽鏈由氨基酸通過肽鍵酰胺鍵，一CONH一

9、共價連接而成，相對分子質(zhì)量可從一萬到數(shù)百萬。各種多肽鏈都有自己特定的氨基酸順序，人體蛋白質(zhì)由20種氨基酸組成，除脯氨酸外，其它19種均是a-氨基酸，結(jié)構(gòu)通式為RCH(NH2)COOH,R是每種氨基酸的特征基團。蛋白質(zhì)有不同層次的結(jié)構(gòu)，分為一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)。多肽鏈中氨基酸的數(shù)目、種類和連接順序稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)；多肽鏈中假設(shè)干肽段在空間的伸張方式，如a-螺旋、3-折疊等稱二級結(jié)構(gòu)；多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，依靠基團相互作用進一步卷曲、折疊而成的更復雜的三維空間結(jié)構(gòu)稱三級結(jié)構(gòu)；兩條或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈按特定方式結(jié)合而成的聚合體稱四級結(jié)構(gòu)。一級結(jié)構(gòu)又稱為基本結(jié)構(gòu)，二級結(jié)構(gòu)以上屬高

10、級結(jié)構(gòu)。通常只有那些具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才有生物活性。脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）由磷酸、脫氧核糖或核糖、有機堿組成，有機堿分別為腺喋吟Adenine，鳥喋吟Guanine，胞喀咤Cytosine，胸腺喀咤Thymine和尿喀咤Uracil，簡稱A,G,C,T,U。它們的基本結(jié)構(gòu)單元是單核甘酸，單核甘酸通過3,5-磷酸二酯鍵互相連接形成多核甘酸鏈。DNA和RNA結(jié)構(gòu)之間的主要區(qū)別在戊醛糖和喀咤堿上。核酸與蛋白質(zhì)一樣，也有特殊的空間結(jié)構(gòu)，DNA通過堿基互補配對原則形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA和RNA的基本化學組成組成CHOCI-C一H一 OH OHDNAH3PO4CH2OH脫氧核糖NH2

11、RNAH3 PO4CHOHC OHIHC OHIHC OHICH2OHNNH2ON NHNNH2腺喋吟A鳥喋吟G腺喋吟A鳥喋吟GNHOH胞喀咤CO H胸腺喀咤TO HNHN OH胞喀咤C尿喀咤UN (NHO HH I O-P OHI0H OHO=CH2OH3CNHONOH -P-O-CH2OOH dHOH HH3腺喋吟脫氧核甘酸5胸腺nh2“?？贖OTHO-I OHOH3鳥喋吟核甘酸核甘酸NHN OOHOP-OHO-CH2 OHH5尿喀咤喀嚏脫氧核甘酸81金屬有機，CO，CO，化學氣相沉積。2DNA，RNA，蛋白質(zhì)。固體練習題p.321B，F(xiàn)。2D。3C、D、E、F，D、F。4A。.熔點高低為

12、：MgOCaOCaF2CaCl2。因為電荷之間作用力為f=k（Q+Q）/（r+r）2,典型離子晶體的熔點與其作用力有相同的變化規(guī)律，其中以Q+、Q-為主，r+、r-為參考。.熔點高低為：SiCSiBr4SiF4。因為粒子間作用力大小與晶體的熔點高低規(guī)律一致，SiC是原子晶體，SiF4和SiBr4為分子晶體，原子晶體以共價鍵結(jié)合，分子晶體以分子間力結(jié)合，共價鍵作用強于分子間力。在同為分子晶體的SiF4和SiBr4中，SiBr4的相對分子質(zhì)量大于SiF4,前者分子間力大于后者。4因為鈉鹵化物是離子晶體，而所列硅鹵化物均為分子晶體。離子晶體以離子鍵結(jié)合，離子間作用力大，而分子晶體以分子間力結(jié)合，分子

13、間力較離子鍵弱，所以硅鹵化物的熔點總比鈉鹵化物的低。離子鍵強弱隨電荷數(shù)增大而增強，而分子間力隨相對分子量的增大而增強，所以兩者間變化規(guī)律不一致。.（1）熔點由高到低為：BaCl2FeCl2AlCl3CCl4。因為BaCl2為典型的離子晶體，熔點較高；FeCl2和AlCl3同為過渡型晶體，高價態(tài)的傾向于形成共價鍵為主的分子晶體，熔點、沸點較低；低價態(tài)的傾向于形成以離子鍵為主的離子晶體，熔點、沸點較高。正離子價態(tài)越高，吸引負離子的電子云的能力越強；負離子的半徑越大，其電子云越易被正離子吸引過去。結(jié)果減弱了正、負離子間作用力。故A1C13比FeCl3更偏向于分子晶體，熔點更低；CC14則為典型的分子

14、晶體，熔點更低。（2）硬度從大到小為：SiO2BaOCO2。因為SiO2是原子晶體，硬度最大；BaO是典型的離子晶體，硬度較大；CO2為典型的分子晶體，硬度最小。.耐高溫金屬：W（鴇，熔點3410C）,Re（銖，熔點3180C）。W和Re用于測高溫的熱電偶材料。易熔金屬：Hg（汞，熔點38.87C）,用于測體溫的溫度計。Sn（錫，熔點231.9C）,用于制作自動滅火設(shè)備、鍋爐安全裝置、信號儀器（表）、電路中的保險絲等的合金材料。非晶態(tài)線型高分子聚合物在不同溫度下可以呈現(xiàn)出玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)等三種不同的物理狀態(tài)。低溫時處于玻璃態(tài)，此時不僅高分子的整個分子鏈不能運動，連個別的鏈節(jié)也不能運動，變

15、得如同玻璃體一般堅硬。當溫度升高到一定程度時，高分子的整個鏈還不能運動，但其中的鏈節(jié)已可以自由運動了，此時在外力作用下所產(chǎn)生的形變可能到達一個很大的數(shù)值，表現(xiàn)出很高的彈性，稱為高彈態(tài)。當溫度繼續(xù)升高，使整條分子鏈可以自由運動，成為流動的粘液，此時稱為粘流態(tài)。由玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度叫做玻璃化溫度Tg。由高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度叫做粘流化溫度Tf。塑料的Tg高于室溫，橡膠的Tg低于室溫。作為塑料，要求在室溫下能保持固定的形狀，因此Tg越高越好。作為橡膠，要求能夠保持高度的彈性，因此Tg越低越好。Tf是高分子化合物成型加工的下限溫度。溫度高，流動性大，便于注塑、澆塑和吹塑等加工。但Tf過高可能引

16、起分解，高分子化合物的分解溫度是成型加工的上限溫度。對高分子材料的加工來說，Tf越低越好；對耐熱性來說，Tf越高越好。Tg與Tf差值越大，橡膠的耐寒、耐熱性也越好，其應用溫度范圍越寬。.1基于橡皮室溫下處于高彈態(tài)這一力學特征。室溫下橡皮塞處于高彈態(tài)，在外力作用下能產(chǎn)生形變，表現(xiàn)出很高的彈性，故可以密封容器口使其不漏氣。2基于BaCl2的高溫穩(wěn)定性。BaCl2是典型的離子晶體，熔點高，穩(wěn)定性較好，不易受熱分解，其熔融態(tài)可用作高溫時某些金屬的加熱或恒溫介質(zhì)，即鹽浴劑，使該經(jīng)高溫處理的金屬慢慢冷卻保持晶形。3基于金屬有機化合物中化學鍵的不同穩(wěn)定性。過渡金屬有機化合物中，MC鍵不是典型的離子鍵，鍵能一

17、般小于CC鍵，容易在MC處斷裂，用于化學氣相沉積CVD，能沉積成高附著性的金屬膜，致密的金屬膜附著在玻璃上制得鏡子。體和液晶練習題(p.44)1飽和，方向，降低，氫，氧21千克溶劑、C12H25一LSO3Na-3,-SO3-,一C17H35,-O-(CH2-CH2-O)-,R一0”一，油包水型乳狀液48,潤濕劑；16-18,洗滌劑、增溶劑。5熱致液晶，溶致液晶(1)pH大小：10c時20C時50C時，因為pH=1gc(H+)/c9,Kw0=c(H+)/c9c(OH)/c9,Kw9隨溫度升高而升高，故c(H+)隨溫度升高而升高，pH隨溫度升高而減小。(2)電導率大?。?0c時20C時0.2mol

18、kg10.5molkg1,因為TfTTKfd,Tf表示溶液的凝固點下降值，T；、Tf分別表示純?nèi)軇┖腿芤旱哪厅c；bB是溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度，單位為molkg-1,Kf為凝固點下降常數(shù)，取決于純?nèi)軇┑奶匦远c溶質(zhì)特性無關(guān)。(4)凝固點高低：C6H12。6的NaCl的Na2SO4的，因為C6H12O6是非電解質(zhì)，NaCl和Na2SO4是強電解質(zhì)，在水溶液中電離出的離子數(shù)不同，0.1molkg-lNaCl和0.1mol-kg-lNa2SO4溶液的實際質(zhì)點的質(zhì)量摩爾濃度分別為0.2molkg-l和0.3molkg-l,根據(jù)凝固點下降公式，凝固點隨質(zhì)點數(shù)的增加而降低。(5)滲透壓高低:0.1molkg1

19、0.2molkg1CrCoCu。因為Ti、Cr、Co、Cu的外層電子結(jié)構(gòu)依次為3d24s2、3d54s1、3d74s2、3d104s1,d電子越多，與C成鍵的可能性越小，因此形成碳化物傾向性也越小。化學鍵分子間力高分子材料練習題(p.86).1c,f2a、b,c,d,g(3)a,d(4)d(5)b.乙二胺四乙酸合鈣(II)酸鈉，Ca2+,乙二胺四乙酸。.化學鍵氫鍵分子間力。.聚甲基丙烯酸甲酯是II類給電子性高聚物，它的溶度參數(shù)=19.4(Jcm-3)1/2;能溶解它的溶劑必須是弱親電子溶劑，而且其溶度參數(shù)要相近，它們是三氯甲烷=19.0(Jcm3)1/2二氯甲烷=19.8(J-cm3)1/2。

20、聚氯乙烯是I類弱親電子性高分子化合物，=19.8(Jcm3)1/2；能溶解它的溶劑必須是給電子性溶劑，而且其溶度參數(shù)要相近，它們是環(huán)己酮(II類給電子性溶劑)=20.2(Jcm3)1/2四氫吠喃(II類給電子性溶劑)=18.6(Jcm3)1/2o聚碳酸酯是II類給電子性化合物，=19.4(Jcm3)1/2；能溶解它的溶劑必須是弱親電子溶劑，而且其溶度參數(shù)要相近，它們是三氯甲烷=19.0(J-cm3)1/2二氯甲烷=19.8(Jcm一3)1/2。.9個鍵,2個鍵。.第(1)組中的HF、第(2)組中的H2O、第(3)組中的CH3CH20H、第(4)組中的(O)CYHTXqO)N(H)TCi2)yN

21、H)Kn有氫鍵。因為它們中有電負性大的F、0、N等元素，它們將對與其直接相連接的H的電子云強烈吸引，使H裸露成質(zhì)子，它再吸引F、0、N上的電子云，F(xiàn)、0、N等元素(用X表示)與質(zhì)子(用H表示)與另一個分子上的F、0、N等元素(用Y表示)形成了XHY多中心軌函而產(chǎn)生了氫鍵。.聚二甲基硅氧烷的線型分子的化學式：CHsH0-Sr-0-(-5j-O-5r-Q-Sir-O-irHch3chscn3CH3其性質(zhì)及產(chǎn)生原因見教材84頁。.詳見教材8384頁。注意橡膠和塑料的原料都是高分子化合物，高分子化合物可有不同合成工藝，不同工藝、不同配方所得高分子分子量不同，其Tg、Tf也不同。有時同一種高分子化合物既

22、可作塑料又可作橡膠，聚氨酯類高分子化合物就屬這種情況。3.4晶體缺陷陶瓷和復合材料練習題(p.97)費米能級口導帶禁帶.陶瓷由晶相、晶界相、玻璃相和氣相組成。晶相是陶瓷的主要組成相，決定陶瓷的主要性質(zhì)。晶界相是多晶結(jié)合處的缺陷，對晶體功能影響很大，是功能產(chǎn)生的原因。玻璃相起粘結(jié)作用，能降低燒成溫度，可填充氣孔氣相，可使陶瓷的電熱絕緣性能大大提高。氣相不可防止，但可降低到最低程度。氣孔可減輕重量，但抗電擊穿能力下降，受力時易產(chǎn)生裂縫，透明度下降。.盡管硅酸鹽有多種形式的結(jié)構(gòu)，但都是Si和氧的共價鍵結(jié)合的硅氧四面體負離子基團，基團內(nèi)鑲嵌著金屬正離子，與硅氧四面體負離子基團中的氧以離子鍵結(jié)合，其絕緣

23、性取決于負離子基團中的氧與金屬離子間的結(jié)合力。硅氧西面體的框架是確定的，金屬離子的電荷與半徑?jīng)Q定了結(jié)合力的大小，金屬離子的電荷較高，半徑大，結(jié)合力大。Na+電荷低，半徑小，所以含量越低越好。.氮化硅Si3N4,偏共價鍵型。外層電子排布式i4Si1s22s22p63s23p2,7N1s22s22p3。電負性Si1.8N3.0。氮化硅耐高溫，在1200c下可維持室溫時的強度和硬度，在氧化情況不太嚴重的介質(zhì)中最高安全使用溫度可到16001750C,用作火箭發(fā)動機尾管及燃燒室，無冷卻汽車發(fā)動機。.鐵氧體的化學組成主要是Fe2O3,此外有二價或三價的Mn、Zn、Cu、Ni、Mg、Ba、Pb、Sr、Li的

24、氧化物，或三價的稀土元素Y、Sm、En、Gd、Fb、Dy、Ho和Er系的氧化物。NiMnO3及CoMnO3等雖不含F(xiàn)e,但也是鐵氧體。它可用作電腦和自動化裝置中的記憶(貯存)元件，用作隱身材料。.BYCO的化學組成為Ba、Y、Cu的氧化物，但不一定成整數(shù)比。它可用作超導材料，制成電纜輸電、發(fā)動機的線圈、磁力懸浮高速列車。.WC-Co金屬陶瓷的簡單制備過程如下：WO3+CW+CO2W（粉末）+CWC（粉末）CoO+CCo（粉末）WC（粉末）+Co（粉末）（燒結(jié)）WC-Co金屬陶瓷.玻璃鋼是一種復合材料，它由合成樹脂，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂及玻璃纖維等組成，將玻璃纖維（增強相）浸漬在樹脂（粘結(jié)相，基

25、體）中，再加以固化劑、稀釋劑、填充劑、增塑劑等輔助材料制成。它的主要優(yōu)點是質(zhì)輕，電絕緣性好，不受電磁作用，不反射無線電波，微波透過性能好，耐磨，耐腐蝕，成型簡便?？捎米髌?、輪船外殼、室內(nèi)器具等。第四章化學反應與能源熱化學與能量轉(zhuǎn)化練習題(p.106)(1)a、b;(2)b、d;(3)c；(4)bC2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol1227.40393.5241.8rHm(298.15)=2X(393.5)241.8227.4kJmol1=1256.2kJmol1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)fHm(298

26、.15)/kJ.mol174.60-393.5241.8rHm(298.15)=(-393.5)+2X(-241.8)-(-74.6)kJmol1=802.5kJmol1C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol152.40-393.5241.8rHm(298.15)=2X(-393.5)+2X(241.8)52.4kJmol1=1323kJmol1C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol184.00-393.5241.8rHm(298.15)=2X(-393.5)+3X(-241

27、.8)-(-84.0)kJmol1=1428.4kJmol1可見，燃燒1molC2H4或C2H6放出的熱量大于C2H2,因此可以代替，而CH4不行。Na2s(s)+9H2O(g)=Na2s9H2O(s)fHm/kJ.mol1372.86241.83079.41S-1rHm(298.15)=(3079.41)(372.86)+(241.8)X9kJmol1=530.35kJmol11kgNa2s的物質(zhì)白量：n=1000g/(22.99X2+32.07)gmol1=12.81molQ=Qp=H=(530.35kJmol1)x12.81mol=-6794kJ2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(

28、g)+4H2O(l)fHrmd/kJ.mol150.639.660285.8rHm(298.15)=(285.8)X4(50.63X2+9.66)kJmol1=1254.12kJmol132gN2H4的物質(zhì)的量為：n=32g/(14x2+1x4)gmol1=1.0mol1.0molN2H4完全反應，其反應進度為，mol,所以：Q=Qp=H=-1254.12kJmol1x2mol=627.06kJCaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2OH(aq)fHm*(298.15)/kJmol1634.9-285.8-542.8-230.0rHm皿(298.15)=(543.20)2X(230.0

29、)(634.9)+(285.8)kJmol=82.1kJmol1罐頭從25c80c需吸收的熱量：Q=Qp=H=400JK1(8025)K=22000J設(shè)需CaO為W克，則其物質(zhì)的量n=W/(40.08+16.00)gmol1=Q/-rHm(298.15)X80%W=22000/(82.1X103x80%)molX56.08gmol1=18.78gC6H6(l)+15/2O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)UQv209.2kJH UngRT ( 209.2)209.4kJ1mol液態(tài)苯在彈式量熱計中完全燃燒放熱:Q QV ( 209.2) 78/5kJmol7.恒容反應熱QvU，恒壓反應熱

30、Qp且氣體可以看作理想氣體時有：H U1(1) H2(g)十一 O2(g)=H2O(g)ng2(5/78) (6 7.5) 8.314 298.15 10 3kJ1 13263.5kJmolH ,當液體、固體相對于氣體體積可以忽略ngRT 。所以：0.5 , H U , QpQ ；,1，一一一H2(g)十2O2(g)=H2O(l)ng1.5,HU,Qp|卬。Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)fHm.(298.15)/kJmol1824.2-110.50393.5rHm皿(298.15)=3X(393.5)(824.2)+3X(-110.5)kJmol1=24.8kJm

31、ol1C5H12。)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol1-149.90-393.5-285.8rHm(298.15)=5X(-393.5)+6X(285.8)(149.9)kJmol1=3532.4kJmol1燃燒1克汽油所放出的熱量：Q3532.4kJmol172g，mol149.06kJg4.2化學反應的方向和限度練習題(p.114).1X;2口3X;4X;5X;6.1Sm0H2OsSmtH2OlvSm0H2Og2Sm0(298.15K)vSm0(398.15K)Sm0(498.15K)3同一溫度下：Sm0FeVSm0FeOvSm0Fe2O3

32、。Cs+CO2g=2COgfGm皿(298.15)/kJmol10-394.4-137.2rGm(298.15)=2X(137.2)-(-394.4)kJmol1=120.0kJmol1CaCO3s=CaOs+CO2gfHm皿(298.15)/kJmol11207.6-634.9-393.5Sm4(298.15)/Jmol1K191.738.1213.8rHm(298.15)=(634.9)(393.5)(1207.6)kJmol1=179.2kJmol1rSm.(298.15)=(38.1+213.8-91.7)Jmol1K1=160.2Jmol1K1ArGm0(1222K)rHm(298.

33、15)TrSmd(298.15)=179.2kJmol1一1222Kx160.2Jmol1K1=-16.56kJmol1ArGm0(1222K)0,能自發(fā)進行。SiO2(s)+2c(s)=Si(s)+2CO(g)01fHm(298.15K)/kJmol1-910.700-110.5S0(298.15K)/Jmol-1K-141.55.718.8-197.70fGm(298.15K)/kJmol1-856.300-137.2rHm0(298.15K)2(110.5)(910.7)kJmol1689.7kJ-mol1(298.152197.718.8(41.525.7)J-iol1*K1361.3

34、Jmol1*K1rGr(298.15K)2(137.2)(856.3)kJmol1581.9kJ-mol1或rGl(298.15K)H：T或689.7298.15361.3103kJ-mol1582.0kJ-molrG：(1000K)689.71000361.3103kJmol1328.4kJ-mol10不能自發(fā)。rGmrHmTrSm0,自發(fā)，所以：TrHm0/rSm0(689.7103/361.3)K1909K.1大于零;2大于零；3小于零；4小于零。.fHm(298.15K)/kJ - mol-1 Sm0(298.15K)/J - mol-1 - K-1fGm0 (298.15K)/kJ

35、mol -1C(s) +H2O (g) = CO(s) + H2(g)0-241.85.7188.80-228.6-110.50197.7130.7-137.20(1)G；(298.15K)_1_1(137.2)(228.6)kJmol91.4kJmol0不能向正方向進行。rHm0(110.5)(241.8)kJmol1131.3kJmol100 DmrSm0197.7130.7(188.85.7)J-mol1-K1133.9J-mol1-K10TrS消因此，升高溫度能向正方向進行。(3)rGmH T Sr m2mTrHm0/rSm(131.3103/133.9)K980.6K8,已知rHm*

36、(298.15)=402.0kJmol1,rGmd=345.7kJ.mol1,則298.15K時的fl-rSm(298.15)值可以從下式求出:rHm(298.15) 298.15K X rSm (298.15)= rGm (298.15)4d*rSm(298.15)=rHm(298.15)rGm(298.15)/298.15K=402.0(345.7)kJmol1/298.15K=0.1888kJmol1.K1當rGma(T)=0時的溫度可用下式表示：rHm(298.15)TrSm(298.15)0算得：TrHm)(298.15)/rSm4(298.15)=402.0kJ.mol1/(0.1

37、888kJ.mol1.K1)=2129K當溫度在2129K以下時，該反應均向正向進行，即CaO和SO3的結(jié)合是可能的，所以高溫下除去SO3也是可能的。43化學平衡和反應速率練習題(p.125)00、41/0(PO2/p)(PNO2/P)(1)K-k(PN2O5/P)2K(CZn2/c)(PH2S/p0).2(cH+/c)降低溫度，增加總壓力此反應隨溫度T升高，平衡常數(shù)K。增大，從關(guān)系式:ln K0GrmRTRT可看出：rHm0必須是正值才能滿足T增大Kq也增大，所以是吸熱反應。FeO(s)+CO(g尸F(xiàn)e(s)+CO2(g) TOC o 1-5 h z 開始0.050.05平衡0.05-x0.

38、05+x(0.05+x)/(0.05-x)=0.5x=-0.017molL-1平衡時：c(CO2)=0.033molL-1,c(CO)=0.067molL-1 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 匕Ea/11ln() HYPERLINK l bookmark85 o Current Document k2RT1T2ln工旦，)10R303310Ea=256.9kJ-mol-1C2H4g+H2OgC2H5OHgfHm298.15K/kJmol-152.4-241.8-277.60_11rHm0(277.6)(52.4241.8)kJmol88.4k

39、Jmol該反應為放熱、總體積減小的反應，所以增大壓力和采用適當較低溫度有利于反應正向進行，可以采用適當催化劑，加速反應速度彌補溫度降低帶來的不利7.2NO2g2NOg+O2g1因為該反應速率方程符合質(zhì)量作用定律，所以正反應的速率方程式為:vMCnoz)2。J0_11rHm290.4233.9kJmol113kJmol2Ea逆Ea正(114 113)11kJ mol =1kJmollnk1Ea正反應:逆反應:k2lnk1 k210318.31T (600114700)3.26k2 26.05k1哈需600 700)0.029J.03可見，溫度升高，正、逆反應速率增加的倍數(shù)不同，這里顯然正反應增加

40、的倍數(shù)遠遠大于逆反應增加的倍數(shù)，說明溫度升高使平衡向正反應方向，即吸熱反應方向移動。8.f Hm0(298.15K)/kJ mol-14- 1fGm(298.15)/kJ.mol 191.3-110.50-393.5210.8197.7191.6213.887.6 137.20394.42NO(g) + 2CO(g)N2(g) + 2CO 2(g)S0(298.15K)/J - mol-1 K-1(1)298.15K時:S r JmGDm(2 (191.6393.5) 22 213.891.32 ( 110.5)kJmol2 210.8 2 197.7Jmol748.6 298.15 ( 19

41、7.8)101748.6kJ，mol1197.8Jmol 1K 13kJmol 1689.6kJmol或rGm(298.15)=2x(394.4)2x(-137.2)2x87.6kJ.mol1=689.6kJnol1lnKrGm/RT=-(-689.6X103Jmol1)/(8.314J.mol1.K1X298.15K)=278K4k=5.01X101202773.15K時:rGm0rH：(298.15K)T4(298.15K)748.6773.15(197.8)103kJmol1595.67kJ*mollnK丁rGm)/RT=-(-595.67X103Jmol1)/(8.314Jmol1.K

42、1X773.15K)=92.6740K=1.76X10404.4氧化復原反應和能源的開發(fā)和利用練習題(p.137).(1)x；(2)V;(3)x;(4)V.1c；2bo032_02.反應(1)正向進行：E(Fe/Fe)E(Cu/Cu)一、，一._q._2_n._2.一.反應(2)正向進行：E(Cu/Cu)E(Fe/Fe)所以：E(Fe3/Fe2)E，Cu2/Cu)E，F(xiàn)e2/Fe)MnO4+8H+5e=Mn2+4H2O工005958E=E+lg(0.01)X(105)8=(1.507-0.496)V=1.01V5Cl2+2e=2ClE=E4=1.36VCr2O72+14H+6e=2Cr3+7H

43、2O立0-059”E=E+lg(0.01)X(105)14=(1.232-0.708)V=0.524V從計算結(jié)果知道，此時的氧化性從大到小的順序是：Cl2、KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液。1已知E(Ag/Ag)0.7996V,E(Fe3/Fe2)0.771VrG：RTlnK。nEF_0-0032.EE(Ag/Ag)E(Fe/Fe)Kexp(nEF/RT)exp1(0.79960.771)96500/8.314/298.153.042K0(1.0 x)(0.1 x)3.04, x 0.073molL已知E(Ag/Ag)0.7996V,E(Fe3/Fe2)0.771V,所以Fe3/Fe2為負極

44、。電池圖式：(-)Pt|Fe3+(lmoldm-3),Fe2+(lmoldm-3)|Ag+(lmo1dm-3)|Ag(+)電極反應：負極Fe2+=Fe3+e正極 Ag +e = Ag(s)電池反應：Ag + + Fe2+ =Ag + Fe3+電池電動勢:EE(Ag /Ag) 03_ 2E (Fe /Fe ) (0.7996 0.771)V 0.0286V(2)E。E 0.059lgcFe2 CAg(0.0286 0.0591g1 0.01)V 0.0894V7.E(E)0.059cMn2+0.0590.01lgM8 1.507 lg85CMnO4 (Ch )50.1(0.1)1.424V(2)

45、E(1.5070.771)V 0.736 V-0。01GmnE F RT ln KK0 exp(nE0F/RT) exp5 0.736 96500/8.314/298.151.65 1062G0rmnEF ( 5 0.736 96500)J mol 1355k Jmol 1E()E70.059 _CMn2+-lg；K85CMnO4 (CH )0.0590.011.507 lg850.1(0.1)1.424VE()EE ()0.059, CFe2+1g 41CFe3+0.7710.059, 0.1lg 0.712V10.01E(1.4240.712)V0.712V0所以反應為：MnO4-+8H+

46、5Fe2+=Mn2+4H2O+5Fe3+0rGmnEF(50.71296500)J-mol1344kJmol18.電池反應：Cu+2Ag+=Cu2+2AgEE(Ag/Ag)E(Cu2/Cu)(0.79960.3419)V0.4577VK0exp(nEaF/RT)exp20.457796500/8.314/298.153.01015K00413.01015,x1.82109mol*L1x第五章溶液中的化學反應和水體保護5.1弱酸弱堿溶液及其應用練習題(p.146)1.酸：H2sHCNNH4其共軻堿：HSCNNH3H2s H3O+堿：S2-NH3CNOH其共軻酸：HSNH4HCNH20兩性物質(zhì)：H

47、SH2O其共軻堿：S2-OH其共軻酸:2.NH3 + H2O =NH4OHAfG：(298.15)/k J.1mo1 -26.59-237.1-79.42-157.38A rG：(298.15)79.42) ( 157.38)-(-26.59)-(-237.1)kJ mol 1=26.89kJ mo1-1e igK(NH3)a Gm2.303RT13126.89KJ mo1 10 J kJ-_ _112.303 8.314J mo1 K298.15K4.7100-5K (NH3)=1.95X 10 53.eK (NH 4)=1014K (NH3)1.7410 55.75 1010設(shè)平衡時c(H

48、3O+)為xmoi dm-3NH 4 +H2O NH 3H3O+起始濃度/ mol dm-30.20-xeK (NH 4)2x0.20 x5.751010. x 值很小, 0.20-x 0.20K 0(NH 4)5.75 0.201010得 x =1.07 x 10-5 mol dm-3 = c(H 3O+)pH= lg c(H )/c9 = 4.974.HAc = H+ Ac-eKa(HAc)=1.74x 10-5HF = H+ F-K；(HF)=6.61 x 10-4H3PO4 = H+ H2PO40 _3Ka(H3PO4) =7.08 X 103NH3+H2O = NH 4 + OHKb

49、(NH3) =1.74 X 10-5K；愈大，酸性愈強，酸性由強到弱得排列為:H3PO4, HF, Hac, NH 3.選Ka=1.77X10-4的HCOOH最合適。因為所選緩沖系的共軻酸的pK；與緩沖溶液的pH值越接近，則該緩沖系在總濃度一定時，具有較大緩沖能力。.根據(jù)緩沖溶液pH的計算公式:pH = p K a (HAc)+ lgC(Ac )/c0c(HAc)/ c9HAc,Kae=1.74X10-5pK；(HAc尸4.76pH = 4.76 +,0.100lg0.100在100cm3上述緩沖溶?中加入1.00cm31.00moldm-3的HCl溶?，忽略總體積變化貝Uc(Ac-)=0.1

50、00moldm-3-0.010moldm-3=0.09moldm-3c(HAc)=0.100moldm-3+0.010moldm-3=0.110moldm-3pH = p K ； (HAc)+ lgc(Ac )/c9c(HAc)/ c9= 4.76lg0.090.110=4.67.NH3與NH4C1組成緩沖液，其中c(NH4)0.20mo13dmc(NH3)0.20mo1dm 3eNH3的pKb=4.75砧I,eeeNH4的pKa=pKw-pKb=14-4.75=9.25所以 pH = p K；+ lgc(NH3)/cec(NH4)/c0=9.25在 1000cm3 此溶液中力口入 10cm3

51、0.10mol dm-3 的 NaOH ,貝Uc(NH4)0.20 1000 10 3(1000 10) 10 310 10 3 0.10-33 0.199mol dm (1000 10) 10 3c(NH3)_ _ 30.20 1000 10 33(1000 10) 10310 10 3 0.10-33 0.201mol dm(1000 10) 10pH = p Ka+lgc(NH3)/cec(NH4)/c00.201=9.25+lg0.1999.25.設(shè)需加6.0moldm-3的HAc溶液x立方厘米，NaAc與HAc混和配成緩沖溶液后3125101.03c(Ac)=3=0.50moldm3

52、250103c(HAc)=6.0 x1033=6xmold25010，、，e上，ixec(Ac)/cixe/口由pH=pKa+lg-0,pKa(HAc)=4.76得c(HAc)/c5.0 = 4.76 + lg0.506xx=11.97dm35.2水溶液中的沉淀溶解反應、配位反應及其應用練習題(p.155).(2),(4).飽和的PbCl2溶液中存在以下平衡PbCl2-Pb2+Cl-平衡濃度/moldm-33.7410-52M.7410-5KS(PbCl2)c(Pb2)/c9c(Cl-)/c02=3.74倚5X(2&7410-5)2=2.0910-13.(1)在不斷振蕩下逐滴加入AgNO3溶液

53、,首先析出黃色AgI沉淀,然后析出白色AgCl沉淀。(2)當AgI沉淀完全析出，c(I-)Ks0(Cr(OH)3)時才能產(chǎn)生沉淀，即0.01XX3=6.3x10-31x=4X10-10moldm-3(2)當Cr3+濃度為4mgdm-3時，即c(Cr3+)=4mgdm-3x10-3gmg-1/52.00gmol-1=7.69x10-5moldm-3設(shè)Cr3+完全沉淀時OH-濃度為ymoldm-37.69X10-5Xy36.3X10-31y=c(OH-)=2.0 x10-9moldm-3.pH=5.305.KS(FeS)=6.3X10-188-36Ks(CuS)=6.3X10368-27Ks(Cd

54、S)=8.00X1027Ks(PbS)=8.00X10-28FeS,CuS,CdS,PbS均屬同類型難溶電解質(zhì)，除FeS外，CdS是其中溶解度最大的FeS+Cd2+一CdS+Fe2+該轉(zhuǎn)化反應的平衡常數(shù)K8c(Cd2)Ks(FeS)Ks(CdS)6.310188.0010277.9108該反應非常完全，所以FeS能轉(zhuǎn)變成CdS,Cd2+能被除去。同理Cu2+,Pb2+等離子也可被除去。6.CaCO3在純水中存在如下平衡:CaCO3(s)Ca2+CO2當存在H +時，由于酸效應使平衡向右移動,CaCO3溶解度增大；且隨 H+濃度的增大而右移程度增大。當存在CaCl2時，由于同離子效應使平衡左移,

55、 綜上所述，CaCO3溶解度依次增大的次序為：CaCO3溶解度減小。d1.0mol dm-3 CaCl2、(a)純水、(b)0.1moldm-3的鹽酸、(c)1.0moldm-3的鹽酸7,設(shè)平衡時Ag+濃度為xmoldm-3,則起始濃度/moldm-3平衡濃度/moldm-3Ag +0.10+ 2py 一一1.01.0-2(0.10- x)=0.80+2x0.10 xx(0.80 2x)2_ _42.24 10Ag(py) 2+0.10-x, (0.10-x) mol dm-3 0.10 mol dm-3 ,(0.80+2x) mol dm-3 0.80mol dm-30.1042 2.24

56、10 x(0.80)c(Ag +) = x= 6.98 x 10-6 mol dm-3c(py) = (0.80+2 x) mol dm-3 0.80 mol dm-3c(Ag(py) 2+)=(0.10-x) mol dm-3 0.10 mol dm-38. (1) 187.8gAgBr 的物質(zhì)的量 n=187.8g/187.8 g mol-1=1.0 mol ,設(shè)完全溶解1.0 molAgBr需Na2s2O3溶液x升,則根據(jù)題意-2AgBr + 2S 2O3Ag(S 2O3)23- +Br-平衡濃度/mol dm-31.01.0_ _3c(Ag(S2O3)c o3 )c(Br ) c(Ag

57、 ) c(Ag )_3Kf(Ag(S2O3)23 ) Ks(AgBr)=(10)2x1.0 2(2.0 2)2x2.88X 1013X 5.35X 10-13 = 15.41=(2.0(10)2x2 1.0)2 x得：x = 1.13 升(2) c(Br-) =1.0 mol/1.13dm 3 = 0.887 mol2c(S2O 3 ) = 2.0-2.0/1.13 = 0.23 moldm-3dm-3c(Ag+) = 3即c(Br )/c5.35c 0.88710 13 mol dm-39. (1) c(Ag+)=100100 50一一3 一一30.15mol dm 0.10mol dm50

58、c(I-)=0.10moldm100503 33 0.033mol dm 3c(Ag+)/CXc(I-)/C=3.3X10-3Ks0(AgI)=8.51X10-17有AgI沉淀產(chǎn)生(2)設(shè)加入100cm30.20moldm-3KCN溶液后濃度為xmoldm-3,c(I-)=100100 50330.20mol dm 0.08mol dm平衡濃度/mol dm-3AgI + 2CN- Ag(CN) 2- + I0.080-2x xxK=2(0.080 2x)Kf(Ag(CN)2 ) Ks (AgI)=1.26X1021x8.51X10-17=1.07X105x=0.04moldm-3即所加入的K

59、CN能溶解AgI,使溶液中的c(I-)到達0.04moldm-3;而(1)加入I-的物質(zhì)的量為0.050dm3x0.10moldm-30.0050mol,即(2)混合液中C(I )max =0.020mol dm 3 0.040mol dm 30.0050mol(0.1500,100)dm3故(2)中的溶液中不可能存在AgI沉淀。nSCN-+Fe3+Fe(SCN)n3-n血紅色3Fe(CN)6-4+Fe3+Fe4Fe(CN)63(s)藍色CuSO4+4NH3-Cu(NH3)4SO4深藍色液固平衡轉(zhuǎn)化和非水溶液化學反應及其應用練習題(p.163)一.1.X2.X3.(，)4.X5.X6.(V)7

60、.X8.X二、1.C2.(A)3.(C)三、填空題.為了回收廢水中的苯酚，可用溶劑油進行萃取，那么萃取劑是祿，原料液是5酚和水，萃取相中物質(zhì)是苯酚，萃余相中物質(zhì)是上，最后回收的是。.天然水中常有帶負電的溶膠污物，可用明研凈水,就是利用其水解產(chǎn)生的Al(OH)3正溶膠，與污物相互聚沉而得以凈化。四、答：B質(zhì)與水保保護練習題（p.169）.按GB3838-2002規(guī)定，一般魚類保護區(qū)屬出類水域，查附表7,知六價銘w0.05mg/L,總鎰w0.1mg/L,溶解氧5mg/L,ODcrw0.05mg/L.不對。溶解氧（DO）是指水體中溶解的分子氧的量，它主要來源于空氣或藻類的光合作用。DO值越低，說明水