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1、大学基础化学课后习题解答第一章 溶液和胶体溶液 第二章 化学热力学基础 2-1 什么是状态函数？它有什么重要特点？2-2 什么叫热力学能、焓、熵和自由能？符号 H、S、G、H、S、G、 fmH cmH、各代表什么意义？ fmG rmH mS rmS rmG2-3 什么是自由能判据？其应用条件是什么？ 2-4 判断下列说法是否正确，并说明理由。（1）指定单质的、皆为零。 fmG fmH mS（2）298.15K 时，反应 O2(g) +S(g) = SO2(g) 的、分别等于 SO2(g)的 rmG rmH rmS、。 fmG fmH mS（3）0 的反应必能自发进行。 rmG2-5 298.1
2、5K 和标准状态下，HgO 在开口容器中加热分解，若吸热 22.7kJ 可形成 Hg（l）50.10g，求该反应的。若在密闭的容器中反应，生成同样量的 Hg（l）需吸热多少？ rmH解：HgO= Hg(l)+1/2O2(g) =22.7200.6/50.1=90.89 kJmol-1 Qv=Qp-nRT=89.65 kJmol-1 rmH2-6 随温度升高，反应（1）：2M(s)+O2(g) =2MO(s)和反应（2）：2C(s) +O2(g) =2CO(g)的 摩尔吉布斯自由能升高的为 (1) ，降低的为 (2) ，因此，金属氧化物 MO 被硫还原反应 2MO(s)+ C(s) M(s)+
3、CO(g)在高温条件下 正 向自发。 2-7 热力学第一定律说明热力学能变化与热和功的关系。此关系只适用于： A.理想气体； B.封闭系统； C.孤立系统； D.敞开系统 2-8 纯液体在其正常沸点时气化，该过程中增大的量是： A.蒸气压； B.汽化热； C.熵； D.吉布斯自由能2-9 在 298K 时，反应 N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g)，0 则标准状态下该反应 rmHA.任何温度下均自发进行； B.任何温度下均不能自发进行； C.高温自发； D.低温自发 2-10 298K，标准状态下，1.00g 金属镁在定压条件下完全燃烧生成 MgO(s),放热 24.7kJ。则（MgO
4、，298K）等于 600.21 kJmol-1 。已知 M(Mg)=24.3gmol-1。 fmH2-11 已知 298.15K 和标准状态下(1) Cu2O(s) +1/2O2(g)2 CuO(s) mrH= -146.02kJmol-1(2)CuO(s)+ Cu(s)Cu2O(s) mrH= -11.30kJmol-1求 (3) CuO(s)Cu(s) +1/2 O2(g)求 mrH解：=-(1)+(2)=157.32 kJmol-1 rmH2-12 已知 298.15K 和标准状态下（1）Fe2O3(s) +3CO(g) =2 Fe(s) +3CO2(g) = -24.77 kJmol-
5、1 rmH(2 ) 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2 Fe3O4(s) + CO2(g) = -52.19 kJmol-1 rmH(3 ) Fe3O4(s) + CO(g) = FeO(s) + CO2(g) = -39.01 kJmol-1 rmH求（4）Fe(s) + CO2(g) = FeO(s) + CO(g) 的。 rmH解：=(3)2+(2)-(1)36=-9.32kJmol-1 rmH2-13 甘氨酸二肽的氧化反应为C4H8N2O3(s) + 3O2(g) = H2NCONH2 (s) +3CO2(g) +2 H2O(l)已知（H2NCONH2, s）=-333.17
6、kJmol-1, （C4H8N2O3, s）=-745.25 kJmol-1。 fmH fmH计算：（1）298.15K 时，甘氨酸二肽氧化反应的标准摩尔焓变= -1340.15 kJmol-1。rmH（2）298.15K 和标准状态下，1g 固体甘氨酸二肽氧化时放热多少？10.15 kJg-12-14 由的数据计算下列反应在 298.15K 和标准状态下的。 fmHrmH（1） 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) +6H2O(l) = -1169.78 kJmol-1rmH(2 ) 8Al(s) + 3Fe3O4(s) = 4Al2O3(s) +9Fe(s) = -6327.
7、86kJmol-1rmH(3) CO(g) +H2O(l) = CO2(g) + H2(g) = 2.88kJmol-1rmH2-15 液态乙醇的燃烧反应：C2H5OH(l) +3O2(g) = 2 CO2(g) +3 H2O(l) 利用附录提供的数据，计算 298K 和标准状态时，92g 液态乙醇完全燃烧放出的热量。解：=-393.512-285.853-(-276.98)=-1367.59 kJmol-1 -2735.18 kJmol-1rmH2-16 由葡萄糖的和水及二氧化碳的数据，求 298K 和标准状态下葡萄糖的 cmH fmH。 fmH解：=-393.516+(-285.85)6-
8、(-2815.8)=-1260.36kJmol-1rmH2-17 已知 298K 时，下列反应BaCO3(s) = BaO(s) + CO2(g)(kJmol-1) -1216.29 -548.10 -393.51 =274.68 fmHrmH(Jmol-1K-1) 112.13 72.09 213.64 =173.60 mS mS求 298.15K 时该反应的，和，以及该反应可自发进行的最低温度。 rmH rmS rmG解：=222.95kJmol-1 T274680/173.6=1582K rmG2-18 将空气中的单质氮变成各种含氮化合物的反应叫固氮反应。利用附录提供的数 fmG据计算下
9、列三种固氮反应的，从热力学角度判断选择哪个反应最好？ rmG（1）N2 (g) + O2 (g) = 2NO (g) =173.38kJmol-1 rmG(2) 2 N2 (g) + O2 (g) = 2N2O (g) =207.32kJmol-1 rmG(3) N2 (g) + 3H2(g) = 2NH3(g) =-32.24kJmol-1 rmG2-19 已知 298.15K 时和标准状态下， (S,单斜)=32.6 Jmol-1K-1， (S,正交)=31.8 mS mSJmol-1K-1。S(S,单斜) + O2 (g) = SO2(g) =-297.2 kJmol-1 rmHS(S,
10、正交) + O2 (g) = SO2(g) =-296.9 kJmol-1 rmH计算说明在标准状态下，温度分别为 25和 95时两种晶型硫的稳定性。解：S(s,单斜)= S(s,正交) =-0.3kJmol-1 =-0.8 Jmol-1K-1 rmH mS25时=-0.3-298.15(-0.8)/1000=-0.06 kJmol-1 正交硫稳定。 rmG95时=-0.3-368.15(-0.8)/1000=-0.0kJmol-1 rmG2-20 已知 2NO(g)+O2(g) = 2 NO2(g)/kJmol-1 86.57 51.30 fmG计算 298K 时，上述反应的，并说明 NO2
11、气体的稳定性。 rmG解：=（51.30-86.57）2=-70.54kJmol-1 rmG第三章 化学反应速率和化学平衡 3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 3-2 什么是活化能？ 3-3 在 1073K 时，测得反应 2NO（g）+2H2（g）=N2（g）+2H2O（g）的反应物的初始浓 度和 N2的生成速率如下表：（1）写出该反应的速率方程并指出反应级数； （2）计算该反应在 1073K 时的速率常数 （3）当 c(NO)=4.0010-3 molL-1，c(H2)=4.0010-3 molL-1时，计算该反应在 1073K 时的反 应速率。解：
12、（1）2 2(NO) (H )vkcc(2）k=8.4104mol-2L2 s-1 (3) v=8104(4.0010-3)24.0010-3=5.1210-3 molL-1s-1 3-4 已知反应 N2O5(g)=N2O4(g)+1/2O2(g)在 298K 时的速率常数为 3.46105s-1，在 338K 时的速率常数为 4.87107s-1，求该反应的活化能和反应在 318K 时的速率常数。解：7 212 5 11 2()(338.15298.15)4.87 10lnln4.953.46 108.314 338.15 298.15aaE TTEk kRTTEa=103.57kJmol-
13、1K=4.8106s-1 3-5 反应 A+B=C，若 A 的浓度为原来的 2 倍，反应速率也为原来的 2 倍；若 B 的浓度 为 原来的 2 倍，反应速率为原来的 4 倍。写出该反应的速率方程。 解：v=kc(A)c2(B) 3-6 在 791K 时，反应 CH3CHO=CH4+CO 的活化能为 190kJmol-1，加入 I2作催化剂约使 反应速率增大 4103倍，计算反应有 I2存在时的活化能。解：122211lnln8.294aaEEvk vkRTEa2=135 kJmol-1 3-7 写出下列反应的标准平衡常数表示式(1) N2(g) +3H2(g)2NH3(g)(2) CH4(g)
14、 +2O2(g)CO2(g) + 2H2O(l)(3) CaCO3(s)Ca(s) + CO2(g)(4) NO(g) +12O2(g)NO2(g) (5) 2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+(aq)2Mn2+(aq) + 5 O2(g) + 8 H2O(1)解：(1) 2 3 3 22 (NH )/ (N )/ (H )/ppKpppp实验序号 初始浓度/molL-1 生成的初始速率/C(NO) C(H2) molL-1s-1 1 2.0010-3 6.0010-3 1.9210-3 2 1.0010-3 6.0010-3 0.4810-3 3 .0010-3 3.0010-3 0.9610-3 (2) 2 22 2 42 (CO )/ (H O)/ (CH )/ (O )/ppccKpppp(3) K=p(CO2)/p(4) 2 1/2 2 (NO
