工程化学复习要点及习题解答.ppt
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工程化学基础工程化学基础复习要点及习题解答复习要点及习题解答几个基本概念几个基本概念n系统：
系统：
敞开系统、封闭系统、孤立系统敞开系统、封闭系统、孤立系统n状态函数：
状态函数：
n只与始态和终态有关只与始态和终态有关n广度性质与强度性质状态函数广度性质与强度性质状态函数n相：
相：
n单相系统与多相系统的判断单相系统与多相系统的判断2第一章第一章物质的聚集状态物质的聚集状态n分压定律分压定律n理想气体状态方程理想气体状态方程n分体积定律分体积定律3习题解答习题解答456第二章第二章化学反应热效应化学反应热效应n内能：
内能：
nU=Q+WQ与与W的符号的符号n热效应热效应n等容热效应等容热效应U=Qvn等压热效应等压热效应H=QpnH=U+n（g）RTn反应进度反应进度n=nB/B7n盖斯定律：
盖斯定律：
n焓变的计算：
焓变的计算：
n标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓lfHm（C,石墨,298.15K）=0kJ/mollfHm（H+,298.15K）=0kJ/moln标准摩尔焓变标准摩尔焓变81.是非题是非题:
（1）-;2（-）;（3）-2.选择题选择题:
（1）c;
（2）d3.填空题填空题:
（1）mH2O;
（2）T;（3）Cp4.
（1）U=150kJ;
（2）U=-250kJ；（3）U=450kJ;（4）U=975kJ。
习题解答习题解答95.在在373.15K和和101.325kPa下下，由由1mol水水汽汽化化变变成成1mol水蒸气，此气化过程中体系吸热水蒸气，此气化过程中体系吸热40.63kJ。
求：
求：
（1）体体系系膨膨胀胀对对外外作作功功w=?
（液液体体水水体体积积可可忽忽略略不计）不计）
（2）此过程内能改变。
）此过程内能改变。
解解:
W=-PV=-nRT=-18.31410-3373.15=-3.10kJ（或或V1/V2=T1/T2V2=？
W=-PV=-PV=？
）U=Q+W=40.63+（-3.10）=37.53kJ106.计计算算下下列列反反应应（或或过过程程）的的QP与与QV之之间间的的能能量量差值。
差值。
（方法方法:
QP-QV=nRT）
（1）2.00molNH4HS的分解的分解,NH4HS（s）NH3（g）H2S（g）（n=4mol）
（2）生成生成1.00mol的的HClH2（g）Cl2（g）2HCl（g）（n=0mol）（3）5.00molCO2（s）（干冰）的升华干冰）的升华CO2（s）CO2（g）（n=5mol）（4）沉淀出沉淀出2.00molAgCl（s）（n=0mol）AgNO3（aq）NaCl（aq）AgCl（s）NaNO3（aq）117.C6H12O6Q180g/mol-2820kJ/mol3.8gHkJ/molH=59.53kJ可获得能量：
可获得能量：
59.5330%=17.86kJ129.
（1）-1366.51kJ.mol-1;
（2）-429.818kJ.mol-1.10.
（1）-153.89kJ.mol-1;
（2）-81.89kJ.mol-113第三章第三章化学反应的基本原理化学反应的基本原理化学反应的方向化学反应的方向nGibbs判据：
判据：
G0反应不能自发进行反应不能自发进行n反应方向的定性判断：
反应方向的定性判断：
nG=H-TSl影响熵值的因素：
温度、聚集状态、结构与分子量影响熵值的因素：
温度、聚集状态、结构与分子量l化学反应方向的定性判断化学反应方向的定性判断14nrGm的计算：
的计算：
l298.15K,标准状态：
标准状态：
l标准状态，非常温：
标准状态，非常温：
l非标准状态，非常温：
非标准状态，非常温：
nrGm的定量计算：
的定量计算：
n标准摩尔生成吉布斯函数值标准摩尔生成吉布斯函数值lfGm（C,石墨,298.15K）=0kJ/mol；fGm（H+,298.15K）=0n转向温度转向温度单位单位的一致！
的一致！
15化学反应平衡化学反应平衡nK与与rGm的关系的关系：
反应达到平衡时：
反应达到平衡时：
rGm（T）=0Q=KQ与与K的关系与区别的关系与区别单位的一致单位的一致rGm与与rGm的关系与区别的关系与区别16n化学平衡移动方向的判断化学平衡移动方向的判断：
rGm（T）=RTln（Q/K）n浓度与压力改变浓度与压力改变：
K不变，不变，若使若使Q增大，则平衡逆向移动增大，则平衡逆向移动n温度：
温度：
K改变，改变，吸热反应，吸热反应，T增大，平衡正向移动增大，平衡正向移动勒夏特列原理勒夏特列原理17化学反应速率化学反应速率n反应速率的表示方法反应速率的表示方法：
n反应速率方程：
反应速率方程：
基元反应基元反应n阿仑尼乌斯公式：
阿仑尼乌斯公式：
n反应速率理论：
反应速率理论：
活化分子活化分子n浓度、压力、温度、催化剂与反应平衡的移动、浓度、压力、温度、催化剂与反应平衡的移动、平衡常数平衡常数K及反应速率及反应速率v、速率常数、速率常数k浓度、压力可能导致平衡移动并改变浓度、压力可能导致平衡移动并改变v，但不改变，但不改变K和和k;温度升高会导致平衡移动和温度升高会导致平衡移动和v增加，同时使增加，同时使K改变和改变和k（正、逆正、逆）增加；增加；催化剂不改变催化剂不改变K且平衡不移动，但使且平衡不移动，但使k,v（正、逆正、逆）增加增加181.是非题是非题
（1）-;
（2）-;（3）+;（4）-;（5）-;（6）-。
2.选择题选择题:
（1）c;
（2）b;（3）b;（4）c习题解答习题解答19k正正k逆逆v正正v逆逆K移动方向移动方向增加总压力增加总压力不变不变不变不变不变不变逆反应方向逆反应方向升高温度升高温度正反应方向正反应方向加催化剂加催化剂不变不变不移动不移动3.填空题填空题:
（1）rHm基本不变基本不变;rSm基本不变基本不变;rGm增大增大;K减小减小;v（正正）,v（逆逆）都增大。
都增大。
（2）204.
（1）-549.41J/mol.k;
（2）222.78J/mol.k;（3）141.598J/mol.k。
5.
（1）28.62kJ/mol0逆向逆向;
（2）62.52kJ/mol0逆向。
逆向。
6.rGm（298.15K）=-95.299kJ/mol0标准熵法标准熵法:
rHm（298.15K）=-92.307kJ/mol,rSm（298.15K）=10.033Jmol-1K-1rGm=-95.298kJ/mol0正向自发进行。
正向自发进行。
217.已已知知下下列列反反应应的的rHm符符号号,不不用用查查表表,判判断断反反应应自自发发进进行行的的方方向向.若若有有转转向向温温度度,则则指指明明是是高高温温还还是是低低温反应自发进行。
温反应自发进行。
解解:
讨论讨论rGm=rHmTrSm0时的温度条时的温度条件件.
（1）C（s）+CO2（g）=2CO（g）,rHm0rHm0,rSm0,T值越高越利于值越高越利于rGm0,高温自发。
高温自发。
22
（2）SO2（g）+1/2O2（g）=SO3（g）,rHm0rHm0,rSm0,T值越低越利于值越低越利于rGm0,低温自发。
低温自发。
（3）C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（g）,rHm0rHm0,rSm0,T为任何值时都自发。
为任何值时都自发。
238.lnK（T）=-rGm（T）/RT
（1）rGm（298K）=117.11kJ/molK（298K）=3.0410-21;
（2）rGm（298K）=130.44kJ/molK（298K）=1.4010-23。
249.用标准熵法计算反应用标准熵法计算反应C（石石墨墨）+2H2（g）=CH4（g）在在398.15K时时的的rGm（T）和和平衡常数平衡常数K。
解解:
rHm（298.15k）=-74.85kJ/mol,rSm（298.15k）=-80.62J/mol.krGm（398.15k）=rHmTrSm=-74.85-398.15（-80.62）10-3=-42.75kJ/mollnK=-rGm（398.15k）/RT=42.75103/（8.314398.15）=12.915,K=4.061052510.查表计算反应查表计算反应C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）在在298.15k及及398.15k时的时的K值。
值。
解解:
rGm（298.15k）=（-137.15）-（228.59）=91.44kJ.molrGm（298.15k）=-RTlnKK（298K）=9.5310-17rHm（298.15k）=131.30kJmol-1rSm（298.15k）=133.674Jmol-1K-1rGm（398.15k）=78.078kJmol-1K（398.15K）=5.7210-1126或或2711.28采用第（3）种方法29TrGm,1（T）rGm,2（T）rGm,3（T）K3973-3.12-7.013.890.621073-5.29-6.180.890.911173-7.46-5.00-2.461.291273-9.61-4.22-5.391.66平衡常数随温度升高而增大，因而该反应为吸热反应。
3014.
（1）升温升温,减压减压;增加增加H2O（g）分压分压,减少减少CO（g）、H2（g）分分压。
压。
（2）升温、减小升温、减小CO（g）、H2（g）分压、催化剂；分压、催化剂；升温：
升温：
K,k（正正）,k（逆逆）。
减小减小CO（g）、H2（g）分压：
分压：
K不变不变,k（正正）不不变变,k（逆逆）不变。
不变。
催化剂：
催化剂：
K不变不变,k（正正）,k（逆逆）。
313233第四章第四章溶液与离子平衡溶液与离子平衡稀溶液的通性稀溶液的通性n拉乌尔定律拉乌尔定律:
n蒸气压下降蒸气压下降n沸点上升沸点上升n凝固点下降凝固点下降n渗透压渗透压Tbp=kbp.mTfp=kfp.m34酸碱平衡酸碱平衡n共轭酸碱对共轭酸碱对n一一元弱酸弱碱元弱酸弱碱pH的计算：
的计算：
n缓冲溶液缓冲溶液n缓冲溶液对酸碱的抵抗作用缓冲溶液对酸碱的抵抗作用n缓冲溶液缓冲溶液pH计算计算l缓冲溶液的配制缓冲溶液的配制l外加酸碱后溶液外加酸碱后溶液pH酸酸H+碱碱35配离子的解离平衡配离子的解离平衡n配合物的命名配合物的命名n配离子解离平衡的移动：
配离子解离平衡的移动：
n溶剂影响溶剂影响n不同稳定性配离子间的转变不同稳定性配离子间的转变n配离子与难溶电解质间的转变配离子与难溶电解质间的转变36难溶电解质的沉淀难溶电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡nKsp与与sn溶度积规则：
溶度积规则：
n判断是否有沉淀生成判断是否有沉淀生成n判断沉淀是否完全判断沉淀是否完全n分布沉淀分布沉淀n沉淀的转化沉淀的转化n沉淀的溶解沉淀的溶解（生成配合物生成配合物）371.是非题是非题
（1）-;
（2）+;（3）-;（4）-;（5）-2.选择题选择题:
（1）c;
（2）c;（3）c;（4）b;（5）c3.填空题填空题:
（1）无影响无影响;
（2）减小减小;（3）降低降低;（4）降低。
降低。
习题解答习题解答384.
（1）（a）CO32-/HCO3-;（b）HS-/H2S;（c）H2O/H3O+;（d）HPO42_/H2PO4-;（e）NH3/NH4+;（f）S2-/HS-
（2）（a）H3PO4/H2PO4-;（b）HAc/Ac-;（c）HS-/S2-;（d）HNO2/NO2-;（e）HClO/ClO-（f）H2CO3/HCO3-39HA+KOH=KA+H2O反应前0.050.020反应后0.0300.02407.Ag+2Py=Ag（Py）2+反应前0.110反应后01-0.20.1平衡后x0.8+x0.1-x418.BaSO4=Ba2+SO42-水s0s0H2SO4s1s1+0.01H2SO4适合424310.利用公式利用公式:
Ksp（AgX）=c（Ag+）c（X-）出出现现沉沉淀淀时时Cl-,Br-,I
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