普通化学教材参考答案 申少华主编(中国矿业大学出版社)

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解:Zn(s)?HCl(aq)???ZnCl(aq)?H2(g)

?H?qp??151.5kJ.mol?1

w????(B,g)RT??1?8.314?10?3?291??2.42kJ.mol?1

B?U?qv?qp???B,gRT??151.5?2.42??153.92kJ.mol?1

B5. 在下列反应或过程中,qV与qp有区别吗?简单说明。并根据所列的各反应条件,计算发生下列变化时,各自?U与?H之间的能量差值。

C(1) NH4HS(s)?25???NH3(g)?H2S(g),2.00molNH4HS(s)的分解; C(2) H2(g)?Cl2(g)?25???2HCl(g),生成1.00molHCl(g); C(3) CO2(s)?25???CO2(g),5.00molCO2(s)(干冰)的升华;

ooo(4)

CAgNO3(aq)?NaCl(aq)?25???AgCl(s)?NaNO3(aq),沉淀出

o2.00molAgCl(s)。

B:(1)

?U??H?????B,gRT??2?(1?1)?8.314?10?3?298??4.96kJ.mol?1

(2)无体积变化,?U??H

(3) ?U??H?????B,gRT??5?1?8.314?10?3?298??12.39kJ.mol?1

B(4) 无体积变化,?U??H

??6. 计算下列反应的(1) ?rHm(298.15K);(2) ?rUm(298.15K)和(3) 298.15 K

进行lmol反应时的体积功w体。

CH4(g)?4Cl2(g)===CCl4(l)?4HCl(g)

?解:?fHm(298.15K)/kJ.mol?1:-74.81 0 -135.44 -92.307

(1)

???rHm(298.15K)???B?fHm?4?(?92.307)?(?135.44)?0?(?74.81)??429.86kJ.mol?1B

??(2)?rUm(298.15K)??rHm(298.15K)???B,gRT

B =-429.86-(4-4-1)?8.314?10?3?298.15??427.38kJ.mol?1 (3)w体????B,gRT??(4?4?1)?8.314?10?3?298.15?2.479kJ.mol?1

B7. 葡萄糖完全燃烧的热化学反应方程式为

?=?2820kJ?mol?1 C6H12O6(s)?6O2(g)===6CO2(g)?6H2O(l),?rHm当葡萄糖在人体内氧化时,上述反应热约30%可用做肌肉的活动能量。试估计一食匙葡萄糖(3.8 g)在人体内氧化时,可获得盼肌肉活动的能量。 解:M葡萄糖?180.16g.mol?1

???rHm2820 E??m?30%??3.8?30%?18kJ

M葡萄糖180.168. 已知下列热化学方程式:

?1??27.6kJ?mol= Fe2O3(s)?3CO(g)===2Fe(s)?3CO2(g),?rHm1?1?3Fe2O3(s)?CO(g)===2Fe3O4(s)?CO2(g),?rHm2=?58.6kJ?mol ?1?Fe3O4(s)?CO(g)===3FeO(s)?CO2(g),?rHm3=38.1kJ?mol

?不用查表,试计算下列反应的?rHm4。

FeO(s)?CO(g)===Fe(s)?CO2(g)

解:?r??m,4??3?r??m,1??rHm,2?2?rHm,3???16.7kJ.mol?1

6?9. 利用附录3数据,计算下列反应的?rHm(298.15K)。

(1) Zn(s)?2H?(aq)===Zn2?(aq)?H2(g) (2) CaO(s)?H2O(l)===Ca2?(aq)?2OH?(aq)

??解:(1)?rHm(298.15K)???B?fHm.15K) ,B(298B =0+(-153.89)-0-0=-153.89kJ.mol-1

??(2)?rHm(298.15K)???B?fHm.15K) ,B(298B ?2?(?229.994)?(?542.83)?(?635.09)?(?285.83)??81.90kJ.mol?1 10. 已知在25℃和标准状态下,1.00g铝燃烧生成Al2O3(s)放热30.92kJ,求

?Al2O3(s)的?fHm(298K)。

?解:?fHm(Al2O3,298K)??2?27g.mol?1?30.92kJ.g?1??1669.68kJ.mol?1

11. 用来焊接金属的铝热反应涉及Fe2O3被金属Al还原的反应:

???Al2O3(s)?2Fe(s),试计算:(1) 298K时该反应的?rHm。2Al(s)?Fe2O3(s)?(2) 在此反应中若用267.0g铝,问能释放出多少热量?

??解:(1)?rHm(298.15K)???B?fHm.15K) ,B(298B

=2?0?(?1675.7)?(?824.2)?2?0??851.5kJ.mol?1

?(298K)? (2)q????rHm267.0?(?851.5)??4210.19kJ.mol?1 2?2712. 已知N2H4(l)、N2O4(g)和H2O(l)在298.15K时的标准摩尔生成焓分别是50.63kJ?mol?1、9.66kJ?mol?1和?285.80kJ?mol?1,计算火箭燃料联氮和氧化剂四氧化二氮反应:

2N2H4(l)?N2O4(g)===3N2(g)?4H2O(l)

?(1) 反应的标准摩尔反应焓变?rHm=?

(2) 计算32 g液态联氮完全氧化时所放出的热量为多少?

??解:(1) ?rHm(298.15K)???B?fHm.15K) ,B(298B ?4?(?285.80)?3?0?9.66?2?50.63??1254.12kJ.mol?1

32?(?1254.12)???627.06kJ.mol?1 2?3213. 试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K进行1mol反应进度时,

?(298K)? (2) q????rHm在定压和定容条件燃烧热之差别,并说明差别之原因。

CH4(g) + 2O2(g) === CO2 (g) + 2H2O(l)

解:?U??H?????B,gRT??1?(1?2?1)?8.314?10?3?298.15?4.96kJ.mol?1

B原因:??B,g?0

B14. 辛烷(C8H18)是汽油的主要成分,试计算298K时,100g辛烷完全燃烧时放出的热量。

解:C8H18(l)?252O2(g)???8CO2(g)?9H2O(l) ?rH?????B?f?m(298.15K)??4776.58kJ B15. 通过吸收气体中含有的少量乙醇可使K2Cr2O7酸性溶液变色(从橙红色变为绿色),以检验汽车驾驶员是否酒后驾车(违反交通规则)。其化学反应可表示为

2Cr2?2O7(aq)?16H?(aq)?3C2H5OH(l)===4Cr3?(aq)?11H2O(l)?3CH3COOH(l) 试利用标准摩尔生成焓数据求该反应的??rHm(298.15K)。 解:??rHm(298.15K)????B?f?m(298.15K) B

=3?(?484.5)?11?(?285.83)?4?(?1999.1)?2?(?1490.3)?16?0?3?(?277.69)

=-8780.4kJ?mol-1

习题二

一、判断题(对的在括号内填“√”,错的在括号内填“×”)

1.

?rS为正值的反应均是自发反应。(×

)

2. 反应产物的分子数比反应物多,该反应的?S>0。(

×

)

3. ??rGm<0

的反应一定是自发进行的。(

×

)

4. 稳定单质的??和??fHmfGm都为0,因此其标准熵S?也为0。(× )

5. 如果一个反应的???rHm>0,?rSm<0,则此反应在任何温度下都是非自发

的。

)

6. 升高温度,反应的K?T增大,则说明该反应为吸热反应。(√ )

(

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