普通化学第五版浙江大学课后习题答案.docx

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普通化学第五版浙江大学课后习题答案

普通化学第五版

第一章习题答案

1.答案（1-）（2-）（3+）（4-）

2.答案（1c）（2d）（3a）（4d）（5abd）（6ad）（7d）（8d）

3.答案

（1）燃烧前后系统的温度

（2）水的质量和比热（3）弹式量热计热容

4..答案：

根据已知条件列式

1

32261000Jmol11

0.5g[4.18JgK

1

122gmol

1209gCb]（298.59296.35）K

-1

Cb=849J.mol

5.答案：

获得的肌肉活动的能量=

180

3.8g1

2820kJmol

1

gmol

30%17.8kJ

6.答案：

设计一个循环3×Fe2O（s）2Fe（s）×3

3

2

Fe3Os）3FeO（s）×2

（

4

（-58.6）+2（38.1）+6

q=3（-27.6）

p

qp

3（27.6）（

58.6）2（38

6

.1）

16

.

7kJ

mol

1

-1

7.答案：

由已知可知ΔH=39.2kJ.molΔH=ΔU+Δ（PV）=ΔU+PΔV

w

‘=-PΔV=-1×R×T=-8.314×351J=-2.9kJ

ΔU=ΔH-PΔV=39.2-2.9=36.3kJ

8.下列以应（或过程）的qp与qv有区别吗？

简单说明。

（1）2.00molNH4HS的分解

25℃

NH4HS（s）NH3（g）＋H2S（g）

（2）生成1.00mol的HCl

H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）

25℃

（3）5.00molCO2（s）（干冰）的升华

－78℃

CO2（s）CO2（g）

（4）沉淀出2.00molAgCl（s）

25℃

AgNO3（aq）＋NaCl（aq）AgCl（s）＋NaNO3（aq）

9.答案：

ΔU-ΔH=-Δ（PV）=-ΔngRT（Δng为反应发生变化时气体物质的量的变化）

（1）ΔU-ΔH=-2×（2-0）×8.314×298.15/1000=-9.9kJ

（2）ΔU-ΔH=-2×（2-2）×R×T=0

（3）ΔU-ΔH=-5×（1-0）×8.314×（273.15-78）/1000=-8.11kJ

（4）ΔU-ΔH=-2×（0-0）×R×T=0

-1

10.

（1）4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）答案-1530.5kJ.mol

-1

（2）C2H2（g）+H2（g）=C2H4（g）答案-174.47kJ.mol

（3）NH3（g）+稀盐酸答案-86.32kJ.mol

-1

+

写出离子反应式。

产物是NH4（aq）

-1

（4）Fe（s）+CuSO4（aq）答案-153.87kJ.mol

11.答案查表fHm（298.15K）/kJ.mol

-1-74.810-135.44-92.31

r15=（-135.44）+4×（-92.31）-（-74.81）=-429.86kJ.mol

H（298.K）

m

-1

r=rHm（298.15K）-（4-5）RT

Um（298.15K）

=（-429.86+8.314×298.15/1000）kJ.mol

-1

=-427.38kJ.mol

-1

=（-429.86+2.48）kJ.mol

-1

-1

体积功w=-PΔV=-（4-5）RT=2.48kJ.mol

12.答案正辛烷的M=114.224g.mol-1

qv.m=-47.79kJ.g-1×114.224g.mol-1=-5459kJ.mol

-1

.

正辛烷完全燃烧的反应式

C8H18（l）+12.5O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）（注意燃烧反应方程式的计量系数,要求C8H18前是1,这样△rHθm与

qv.m才能对应起来）

△rHθm（298.15K）≈qp.m=qv.m+（8-12.5）RT

=-5459+（8-12.5）8.×314×10-3×298.15

=-5470kJ.mol-1

13.答案CaCO3的煅烧反应为CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）

△fHθm（298.15K）/kJ.mol

-1-1206.92-635.09-393.51

-1

估算1mol反应的△H=-（-1206.92）+（-635.09）+（-393.51）=178.32kJ.mol

煅烧1000kg石灰石△H=[178.32kJ.mol

-1/100g.mol-1]×1000×103g=178.32×104kJ

标准煤的热值为29.3MJ.kg

-1消耗标准煤178.32×104kJ/[29.3×103kJ.kg-1]=60.8kg

14.答案燃烧反应C2H2+5/2O2=2CO2+H2O（l）

△fHθm（298.15K）/kJ.mol

-1226.73-393.51-285.83

-1-1-1

（1）kJ.mol反应热Q=-1229.58kJ.mol

（2）kJ.g

-1

反应热Q=-1229.58/26kJ.g

C2H4+3O2=2CO2+2H2O（l）

△fHθm（298.15K）/kJ.mol

-152.26-393.51-285.831410.94/28

（1）kJ.mol

-1反应热Q=-1410.94kJ.mol-1

（2）kJ.g-1反应热Q=-1410.94/28kJ.g-1

根据计算结果乙烯（C2H4）完全燃烧会放出热量更多

15.答H（298.15K）

rm

=-2×（-1490.3）-16×0-3×（-277.69）+4×（-1999.1）+11×（-285.83）+3×（-484.5）

-1

=-8780.4kJ.mol

（注意数据抄写要正确,符号不要丢）

16.答：

1mol反应进度qp与qV之差别qp-qV=B（g）RT=（1-3）×8.314×298.15/1000

-1

=-4.957kJ.mol

qp=qV-4.957kJ.mol

-1定压条件下放热更多些.原因是该反应是气体分子数减小的反应,在温度一定时,定压条

件下环境对反应系统做功,这部分能量转化成反应系统的燃烧热.

17.答：

（要明确已知燃烧热数据和要求的值各对应的是哪个反应的焓变,再根据盖斯定律运算求解）C+O2=CO2

ΔCH=-393.5H2+1/2O2=H2OΔCH=-285.8

CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H20ΔCH=-890.4

根据反应焓变和标准生成焓的关系（或根据已知条件设计一个循环）存在以下关系

（-890.4）=（-393.5）+2（-285.8）-ΔfHm0（CH4）ΔfHm0（CH4）=-74.7kJ.mol

0（CH4）ΔfHm0（CH4）=-74.7kJ.mol

-1

18.答：

（有机化学中一个定域C=C上的加氢反应焓变即氢化焓,离域焓是指当分子中存在多个C=C其氢化焓的

观测值与一个定域C=C氢化焓乘以双键个数的差值.共轭双键的离域作用是分子变的稳定）

-1

苯的离域焓=（-120）×3-（-208）=-152kJ.mol

（苯中共轭作用使其能量比三个定域C=C降低了152kJ.mol

-1）

第2章化学反应的基本原理与大气污染

19.答案（1-）（2-）（3-）（4-）（5-）（6+）（7+）（8+）

20.答案1b2b3b4c5bcd6a

21.

（1）答案：

基本不变，基本不变，增大

减小，增大增大

（2）

k（正）k（逆）v（正）v（逆）K平衡移动方向

增加总压力不变不变增大增大不变逆向移动

升高温度增大增大增大增大增大正向移动

加催化剂增大增大增大增大不变不移动

（3）答案：

氟里昂，NOX、HCl；CO2；NOX和SO2

22.答案：

（d）>（c）>（e）>（a）>（b）原因是气体熵>液体>固体分子量大的熵大

23.

（1）溶解少量食盐于水中。

答案：

正

（2）活性炭表面吸附氧气。

答案：

负

（1）碳与氧气反应生成一氧化碳。

答案：

正

24.答案：

由定义可知Fe2O3的Gm（298.15K）742.2kJ.mol

f

1

1

r=3fGm（298.15K,Fe3O4）-4（298.15,）

Gm（298.15K）77.7kJ.molGKFe2O

fm3

fGm（KFe3O4=

298.15,）

1

3

[（-77.7）+4（-742.2）]=-1015.5kJ.mol

-1

25.答案：

查表水的Gm（298.15K）237.129kJ.mol

f

1

过程的

1

rG（.15K）（236）（.）kJmol>0

298.72371290.429.

m

所以在298.15K的标准态时不能自发进行.

26.（查表时注意状态,计算时注意乘系数）

r

S（298.15

m

J.molK1.

1.

K

1

）

r

G

m

kJ

（298.15

1

.mol

K

）

（1）3Fe（）4（）（）4（）307.7-66.9

sH2OlFeOsHg

342

2

（2）Zn（）2（）（）（）-23.0-147.06

sHaqZnaqHg

2

2

（3）CaO（）（）（）2（）-184.3-26.9

sH2OlCaaqOHaq

1

（4）AgBr（s）Ag（（）-51.496.9

s）Br2l

2

27.答案：

（1）SnO2=Sn+O2

（2）SnO2+C=Sn+CO2（3）SnO2+2H2=Sn+2H2O（g）

S（298.15K）

m52.351.55205.13852.35.7451.55213.7452.32×130.68451.552×188.825

1.

1

J.molK

H（298.15K）

f-580.700-580.700-393.509-580.7002×（-241.818）

m

1

kJ.mol

Sm（298.15K）

r

（1）204.388

（2）207.25（3）115.532

1.

1

J.molK

r

Hm

kJ

（298.15K

1

.mol

）

（1）580.7

（2）187.191（3）97.064

Tc>

H（298.15K）

r

（1）2841K903K（3）840K（温度最低,合适）

m

S（298.15K）

rm

10．答案：

C12H22O11（s）+12O2（g）=12CO2（g）+11H2O（l）S（298.15K）

rm

S（298.15K）

m360.2205.138213.7469.91=11×69.91+12（213.74-205.138）-360.2=512.034J.molK

1.1

H（298.15K）

f-2225.50-393.509-285.83rH（298.15K）-5640.738

m

m

1

kJ.mol

rG（273.1537K）-5640.738-310.15×（512.034÷1000）=-5799.54kJ.mol

m

-1

-1

（rG（298.15K）=-5796.127kJ.mol

m

温度对反应的标准吉布斯函数变有影响,但由于该反应的熵变相对

于焓变小（绝对值）,故变化不大）

做的非体积功=5799.54kJ.mol

-1

×30%×3.8/342=19.33kJ

28.答案：

查表

S（298.15K）

m197.674130.684186.264188.825S（298.15K）

r=-214.637

m

J.molK1.

1.

1

H（298.15K）

f-110.5250-74.81-241.818rH（298.15K）-206.103

m

m1

kJ.mol

rG（523K）rHm（298.15K）-523K×rSm（298.15K）

m

-1

=（-206.103）-523K×（-206.103÷1000）=-93.85kJ.mol

lnK（523K）

r

R

G

（523K

m

523K

）

（

93

.85）

0.6314

1000

523

21

.58

K

21,58

e

10

21.58/2.3039.379

102.3510

3.9答案：

设平衡时有2Xmol的SO2转化2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）

起始n/mol840n（始）=12mol

平衡时n/mol8-2x4-x2xn（平衡）=（12-x）mol

根据PV=nRTTV一定时

n（始）

n（平衡）

P（始）

P（平衡）

12

12

x

300

220

2x=6.4mol

SO2的转化率=6.4/8=80%

K

（

p

eq

eq

p

（SO

）

3

）

p

（SO）p

p

22

）

（

2

eq

（O

p

2

）

）

（

1.6

8.8

6.4

（

8.8

220

100

）

2

220

100

0.8

8.8

（

220

100

2

（

）

）

6.48.8100

2

K（）80（注意在计算时可不用先计算分压,列综合算式更方便计算）

1.60.8220

29.答案：

该反应是可逆反应，需要H2的量包括反应需要的量1mol和为维持平衡需要xmol（最少量）

（

（

eq

p（HS）

2

p

eq

p

（

H

）

2

）

p

）

eq

p

eq

p

（

HS）

2

（H）

2

eq

n

eq

n

（

H

（H

2

S）

）

2

=

0.7

x

=0.36x=2.78mol

K

需要H2的量=1+2.78=3.78mol（注:

该反应是反应前后气体分子数不变的,在标准平衡常数表达式中系统的总压

和标准压力在计算时可以在分式中消去,否则在计算时必须知道平衡时总压才能根据平衡常数计算.）

14．在不同温度时反应的标准平衡常数值如下：

T/K

KK2

1

9731.472.380.618

10731.812.000.905

11732.151.671.287

12732.481.491.664

答：

反应3的标准平衡常数

K

1

K（如上）

3

K

2

（因为随温度的升高平衡常数增大,故是吸热反应）

15．答案：

利用公式

ln

K

K

2H（298,15K）（TT）

rm21求

RTT

112

K

2

代入数据

ln

3.10

K

2

10

16

92

.31

1000（

8.314

298

500

.15

298.15

500

）

=-15.03

K=

2

15.034.91016

10

e=1.4×10

CO（g）H（g）CO（g）HO（g）

1.7答案：

查数据计算

222

S（298.15K

m

）

J.mol

1.K

K

1

8.9130.684197.674188.825S（298.15K）

rm=42.075J.mol

-1.K-1

H（298.15K）fm

kJ.mol

1

-393.5090-110.525-241.818

H（298.15K）

-1

r41.166kJ.mol

m

rrHm（298.15K）-873S（298.15K）

G（873K）

mr=41.166kJ.mol

m

-1

-873K×0.042075kJ.mol

-1-1

.K

-1

=4.434kJ.mol

lnK（873K）

rG（873K）

m

RT

4

.434

8.314

1000

873

0.61

=-0.610.54

Ke

（p（CO）/p）（p（H

O）/p

2

）

7676

Q（（）/）（（）/）

pCOppHp

22

=127127

=0.358（Q

0

Q

RTln

rGrGm（873K）RTlnQK

m

=8.314×873ln（0.358/0.54）=-2982.9J.mol

-1

=-2.98kJ.mol

-1

因为

rG<0所以此条件下反应正向进行

m

30.答案：

吕〃查德里原理判断是正确的。

判断反应的方向或平衡移动的方向的依据是

G（TK）

r<0

m

温度对平衡常数的影响有两个公式:

lnK

H

R

m1

T

r

S

m

R

（1）适用于某一给定反应温度对K0的影响。

lnK（TK）

rG（TK）

m

RT

（2）适用于温度一定的前提下不同反应比较，

G（TK）

0越小。

r越正K

m

18．研究指出下列反应在一定温度范围内为元反应：

2NO（g）+Cl2（g）2NOCl（g）

2

（1）写出该反应的速率方程。

（因为是元反应，可根据反应式直接写出）kcNOc（）

（）Cl

2

（2）该反应的总级数是多少？

（n=2+1=3级）

（3）其他条件不变，如果将容器的体积增大到原来的2倍，反应速率如何变化？

111

'2

k（cNO）（c（））

（）Cl

2

（体积增大后浓度各变为原来的1/28

22

速率变为原来的1/8

（4）如果容器体积不变而将NO的浓度增大到原来的3倍，反应速率又将怎样变化？

'

k

2

（3cNO）（c（）

（）Cl