《无机及分析化学(化工版)第一章习题及答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机及分析化学(化工版)第一章习题及答案.doc（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1. NO 是汽车尾气的主要污染源，有人设想以加热分解的方法来消除之2NO N2 O2试从热力学角度判断该方法能否实现？解： kJmol-1 Jmol-1K-1该反应要实现必须0所以高温不利2. 设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1573 K，试计算此温度时下列反应 1/2 N2（g） 1/2 O2 （g） NO（g）的和解： 3. 蔗糖(C12H22O11)在人体内的代谢反应为：C12H22O11(s) + 12O2(g) 12CO2(g) + 11H2O(l)假设其反应热有30%可转化为有用功，试计算体重为70kg的人登上3000m高的山(按有效功计算)，若其能量完全由蔗糖转换，需消耗多
2、少蔗糖？解： A=70kg3000m = 2.1105 kgm=2.11059.8J=2.1103kJ DrH=2.1103kJ/30%=7.0103kJD r Hym=11(-285.830 kJmol-1)+12(-393.509 kJmol-1) -(-2222 kJmol-1)= -5644kJmol-1 x = DrH/D r Hym=7.0103kJ/5644kJmol-1=1.24mol m(C12H22O11)=1.24342.3= 425g4. 利用附录III的数据，计算298.15 K时下列反应的（1） Ca（OH）2 （s）+CO2 （g）CaCO3 （s） + H2O
3、（l） （2） CuO （s）+CO （g）Cu （s）+ CO2 （g）（3） 2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）（4） CH3COOH（l）+2O2（g）2CO2（g）+2H2O（l） 解：（1）=(1206.92)+( 285.83) (986.09) (393.51)= 113.15kJmol-1（2）=0+(393.51)-( 157.3) (110.53)= -125.68 kJmol-1（3）=2(395.72)(296.83)= 197.78 kJmol-1（4）=2 (393.51)+2 ( 285.83) ( 484.5)= 874.18 kJmol-15.已知下列
4、化学反应的反应热：（1）C2H2(g) + 5/2O2(g) 2CO2(g) + H2O(g)； D r Hym= -1246.2 kJmol-1（2） C(s) + 2H2O(g) CO2(g) + 2H2(g)； D r Hym = +90.9 kJmol-1（3）2H2O(g) 2H2(g) + O2(g)； D r Hym = +483.6 kJmol-1求乙炔(C2H2,g)的生成热 D fHym。 解：反应2(2)-(1)-2.5(3)为：2C(s)+H2(g)C2H2(g)D f Hym=2D r Hym(2)-D r Hym(1)- 2.5D r Hym(3)=290.9-(-
5、1246.2) -2.5483.6 kJmol-1 =219.0 kJmol-16. 高炉炼铁中的主要反应有： C（s） + O2（g） CO2（g） 1/2CO2（g） + 1/2C（s） CO（g） CO（g） +1/3Fe2O3（s） 2/3Fe（s）CO2（g） （1）分别计算298.15K时各反应的和各反应值之和； （2）将上列三个反应式合并成一个总反应方程式，应用各物质298.15K时的数据计算总反应的反应热，与计算结果比较，并作出结论。解：（1） kJmol-1 kJmol-1 kJmol-1= kJmol-1（2） kJmol-1无论是一步反应或多步反应化学反应热效应总和总是相
6、等的。7. 利用附录III，判断下列反应298.15K能否自发向右进行。（1） 2 Cu+ （aq） Cu2+ （aq） + Cu（s）（2） AgCl（s）+Br-（aq）AgBr（s）+Cl-（aq）（3） 4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）（4） 4NO（g）+6H2O（g） 4NH3（g） +5O2（g）解：（1）=65.49+0-49.982 = -34.47 kJmol-10 能自发反应（2）=(-96.9)+( -131.22) -(-109.79)-(-103.96) = -14.38 kJmol-10 能自发反应（3）=4(86.55)+6( -228.
7、58) -4(-16.45)-0 = -959.48 kJmol-10（4）=4(-16.45) +0-4(86.55) -6( -228.58) = 959.48kJmol-108. 由软锰矿二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法： （1）MnO2（s） + 2H2（g） Mn（s） + 2H2O（g）； （2）MnO2（s） + 2C（s） Mn（s） + 2CO（g）； 上述两个反应在25，100 kPa下是否能自发进行？如果考虑工作温度愈低愈好的话，则制备锰采用哪一种方法比较好？解：（1） kJmol-10（2） kJmol-10所以两个反应在25，100 kPa下都不能自发进行。一式的
8、=36.39 kJmol-1 =95.24 kJmol-1 T1=382K一式的=298.98 kJmol-1 =362.28 kJmol-1 T2=825K仅考虑温度时，选（1）有利9. 定性判断下列反应的是大于零还是小于零：（1） Zn（s） + 2HCl（aq） ZnCl2（aq） + H2（g） （2） CaCO3（s） CaO（s） + CO2（g）（3） NH3（g） + HCl（g） NH4Cl（s） （4）CuO（s） + H2（g） Cu（s） + H2O（l）解：（1）0 （2）0 （3）0（4）010. 糖在人体中的新陈代谢过程如下：C12H22O11(s) + 12O2
9、(g) 12CO2(g) + 11H2O(l) 若反应的吉布斯函数变D r Gym只有30%能转化为有用功，则一匙糖(3.8g)在体温37时进行新陈代谢，可得多少有用功？(已知C12H22O11的DfHym=-2222kJmol-1 Sym=360.2Jmol-1K-1) 解： C12H22O11(s) + 12O2(g) 12CO2(g) + 11H2O(l)DfHym/kJmol-1 -2222 0 -393.509 -285.830Sym/Jmol-1K-1 360.2 205.138 213.74 69.91DrHym=11(-285.830)+12(-393.509) -( -222
10、2) kJmol-1= -5645kJmol-1DrSym=1169.91+12213.74-12205.138-360.2 Jmol-1K-1=512.03 Jmol-1K-1D r Gym=DrHym-TDrSym= -5645kJmol-1-310.15K512.0310-3kJmol-1K-1= -5803kJmol-1x = DnB/nB= 3.8g/342gmol-1=1.1110-2molW有用功=30%D r Gy=30%D r Gymx=30%(-5803kJmol-1) 1.1110-2mol= -19kJ 负号表示系统对环境做功。11. 已知反应 2H2（g） + 2NO
11、（g） 2H2O（g） + N2（g） 的速率方程 v = k c（H2）c2（NO），在一定温度下，若使容器体积缩小到原来的1/2时，问反应速率如何变化？ 解：v = k c（H2）c2（NO）v2 = k 2c（H2）2c（NO）2=8 v反应速率将为原速率得8倍。12. 某基元反应 A + B C，在1.20L溶液中，当A为4.0 mol，B为3.0mol时，v为0.0042molL-1s-1，计算该反应的速率常数，并写出该反应的速率方程式。 解： v = kcAcB k=0.0042moldm-3s-1/(4.0 mol/1.20dm3)(3.0mol)/1.20dm3=3.510-4
12、 mol-1dm3s-113. 已知反应HI （g） + CH3（g） CH4 + I2 （g）在157oC时的反应速率常数k=1.710-5 Lmol-1s-1，在227oC时的速率常数k=4.010-5 Lmol-1s-1，求该反应的活化能。 解： 由 ln= -得 Ea =21.85 kJmol-114. 某病人发烧至40时，使体内某一酶催化反应的速率常数增大为正常体温(37)的1.25倍，求该酶催化反应的活化能？ 解： Ea=60.0 kJmol-115. 某二级反应，其在不同温度下的反应速率常数如下： T / K 645 675 715 750 k 103/mol-1 Lmin-1
13、6.15 22.0 77.5 250（1）作lnk1/T图计算反应活化能Ea；（2）计算700 K时的反应速率常数k。解：（1）画图略，Ea= 140 kJmol-1；（2） mol-1 Lmin-1 16. 写出下列各化学反应的平衡常数Ky表达式:1)HAc(aq) H+(aq) + Ac-(aq) 2)Cu2+(aq)+4NH3(aq) Cu(NH3)4(aq)3)C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 4)AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)5)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 6)2MnO4-(aq) + 5SO32-(aq) + 6H+(aq) 2Mn2+(aq) + 5SO42-(aq) + 3H2O(l) 解：1) Ky = (c
