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1、教材习题答案 教材习题答案 1、是非题1、是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“”号） （1）rS为正值的反应均是自发反应。 （ ） （2）某一给定反应达到平衡后，若平衡温度条件不变，分离除去某生成物，待达到新的平衡后，则各反应物和生成物的分压或浓度分别保持原有定值。 （ ） （3）对于反应系统 C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)，rHm（298.15K）131.3 kJmol1。由于化学方程式两边物质的化学计量数的总和相等，所以增加体系总压力对平衡无影响。 （ ） （4）上述反应达到平衡后，若升高温度，则正反应速率增加，逆反应速率减小，结果平衡向右移动。 （ ） （5）
2、反应级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数。 （ ） （6）催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的rGm。 （ ） （7）在常温常压下，空气中氮气和氧气能长期存在而不化合生成一氧化氮。且热力学计算表明 N2(g) + O2(g) = 2NO(g)的rGm（298.15K）0，则氮气与氧气必定是动力学稳定系统。 （ ） （8）已知四氯化碳不会与水反应，但 CCl4(l) + 2H2O(l) = CO2(g) + 4HCl(aq)的rGm（298.15K）379.93kJmol1，则必定是热力学不稳定而动力学稳定系统。 （ ） 答案： ； ； ； ； ； +； +； +。 2、
3、选择题2、选择题（将所有正确答案的标号填入空格内） （1）真实气体行为接近理想气体性质的外部条件是 （ ） (a) 低温高压 (b)高温低压 (c)低温低压 (d)高温高压 （2）某温度时，反应 H2 (g) + Br2 (g) = 2HBr (g)的标准平衡常数 K = 4102，则反应 HBr (g) = 1 2H2 (g) + 1 2Br2 (g)的标准平衡常数 K等于 ( ) (a) 4102 （b） 21 4 10(c) 214 10(d) -24 10 （3）升高温度可以增加反应速率，最主要是因为 ( ) (a) 增加了分子总数 (b) 增加了活化分子的百分数 (c)降低了反应的活
4、化能 (d)促使平衡向吸热方向移动 （4）已知汽车尾气无害化反应 NO (g) + CO (g) =1 2N2 (g)+ CO2 (g)的rHm（298.15K）0 故在 298.15K 的标准状态时，水结冰的过程不能自发进行。 8.8.试利用教材附录 3 中得标准热力学数据，计算下列反应的 r Sm（298K）和 rGm（298K） 。 （1）3Fe(s) + 4H2O(l) Fe3O4(s) + 4 H2(g) （2）Zn(s) + 2H+(aq) = Zn2+(aq) + H 2(g) （3）CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH-(aq) （4）AgBr(s)
5、 = Ag(s) + 1 2Br2(l) 解： （1） 3Fe(s) + 4H2O(l) Fe3O4(s) + 4 H2(g) Sm（298K）/Jmol1K1 27.28 69.91 146.4 130.684 fG（298K）/kJmol1 0 237.129 1015.4 0 mr Sm（298K）=B Sm,B（298K）= (146.4 + 4130.684 469.91327.28) Jmol1K1 = 307.7 Jmol1K1 rGm（298K）=BfGm（298K）= （1015.4）04(237.129)30 kJmol1 66.9 kJmol1 （2） Zn(s) + 2
6、H+(aq) = Zn2+(aq) + H 2(g) Sm（298K）/Jmol1K1 41.63 0 112.1 130.684 fG（298K）/kJmol1 0 0 147.06 0 mr Sm（298K）=B Sm,B（298K）= (112.1 +130.68441.6320) Jmol1K1 = 23.0 Jmol1K1 rGm（298K）=BfGm（298K）= （147.06）0200 kJmol1 147.06 kJmol1 （3） CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH-(aq) Sm（298K）/Jmol1K1 39.75 69.91 53.1
7、10.75 fG（298K）/kJmol1 604.03 237.129 553.58 157.244 mr Sm（298K）=B Sm,B（298K）= 2（10.75）+（53.1）39.7569.91 Jmol1K1 = 184.3 Jmol1K1 rGm（298K）=BfGm（298K）= （553.58）2(157.244)(604.03)（237.129） kJmol1 26.91 kJmol1 （4） AgBr(s) = Ag(s) + 1 2Br2(l) Sm（298K）/Jmol1K1 170.1 42.55 152.231 fG（298K）/kJmol1 96.90 0 0
8、 mr Sm（298K）=B Sm,B（298K）= 1 2152.23142.55170.1 Jmol1K1 = 51.4 Jmol1K1 rGm（298K）=BfGm（298K）= 01 20(96.90) kJmol1 96.90 kJmol1 9.9.用锡石（SnO2）制取金属锡，有建议可用下列几种方法： （1）单独加热矿石，使之分解； （2）用碳（以石墨计）还原矿石（加热产生 CO2） ； （3）用氢气还原矿石（加热产生水蒸气） 。 今希望加热温度尽可能低一些。试利用标准热力学数据通过计算，说明采用何种方法为宜。 解： （1）单独加热矿石，使之分解的温度条件估算： SnO2(s) S
9、n(s) + O2(g) fHm（298K）/kJmol1 580.7 0 0 Sm（298K）/Jmol1K1 52.3 51.55 205.138 rHm（298K）=BfHm（298K）= 0 + 0 (580.7) kJmol1 = 580.7 kJmol1 r Sm（298K）=B Sm,B（298K）= (51.55 + 205.13852.3) Jmol1K1 = 204.4 Jmol1K1 依据 rGm（T）rHm（298K）523r Sm（298K） 580.7 kJmol1/204.410-3 Jmol1K1 = 2841K （2）用碳（以石墨计）还原矿石（加热产生 CO2
10、）的温度估算 SnO2(s) + C(s) Sn(s) + CO2(g) fHm（298K）/kJmol1 580.7 0 0 393.509 Sm（298K）/Jmol1K1 52.3 5.740 51.55 213.74 rHm（298K）=BfHm（298K）= 0 393.509 (580.7)0 kJmol1 =187.2 kJmol1 r Sm（298K）=B Sm,B（298K）= (51.55 + 213.7452.35.740) Jmol1K1 = 207.3 Jmol1K1 T 187.2 kJmol1/207.310-3 Jmol1K1 = 903.0K （3）用氢气还原
11、矿石（加热产生水蒸气）的温度估算 SnO2(s) + 2H2(g) Sn(s) + 2H2O (g) fHm（298K）/kJmol1 580.7 0 0 241.818 Sm（298K）/Jmol1K1 52.3 130.684 51.55 188.825 rHm（298K）=BfHm（298K）= 0 241.8182 (580.7)02 kJmol1 =97.1 kJmol1 r Sm（298K）=B Sm,B（298K）= (51.55 + 188.825252.3130.6842) Jmol1K1 = 115.5Jmol1K1 T 97.1 kJmol1/115.510-3 Jmol
12、1K1 = 841K 依据计算，用氢气还原可使分解温度最低。 10.10.糖在新陈代谢的过程中所发生的总反应可用下式表示： C12H22O11(S) + 12O2(g)12 CO2(g) + 11H2O(l) 若在人体内实际上只有 30%的上述总反应的标准吉布斯函数变可转变成为功（非体积功即有用功） ，则一食匙（3.8g）糖在体温 37时进行新陈代谢，可以做多少功？ 解： C12H22O11(s) + 12O2(g)12 CO2(g) + 11H2O(l) fG（298K）/kJmol1 1544.7 0 394.36 237.18 mrG（298K）= 12(394.36) + 11(237.18)(1544.7) = 5796.3(kJmol1) mM（C12H22O11）=12.0112 + 1.00822 + 1611 = 342.3 W=5796.3 30% 3.8 / 342.3 = 19.3 KJ 11.11.计算利用水煤气制取合成天然气的下列反应在 523K 时（近似）的 K值。 CO(g)+3H2 (g)CH4(g) + H2O(g) 解： 反应中温度 T 373K, H2O 为气体。可利用公式 rGm（T） rHm
