普通化学题解

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1、普通化学题解,第一章习题课,习题.mol理想气体经过恒温膨胀，恒容加热，恒压冷却三步，形成一个循环后回到原态，整个过程吸热J求此过程的W 和U解：循环过程U 而U = Q + WW = -Q = -100J,6. 在K和.kPa下，1molH2O(l)体积为.dm3,水蒸汽为. dm3，水的汽化热为.kJ.g-1. 试计算mol水变成水蒸汽时的H和解：恒温恒压下 HQp = 2.25618 = 40.65kJW = - P外（V2V1）= -101.325(30.2-0.0188)= -3.06kJ = Q + W = 40.65-3.06 =37.59kJ,8.甘油三油酸脂是一种典型的脂肪，

2、当它被人体代谢时发生下列反应：问消耗这种脂肪kg时，将有多少热量放出 解：,10已知下列热化学方程式：不用查表，计算下列反应的解：,11.判断下列体系变化过程中熵增大还是减小 （）盐溶解于水， S增大 （）两种不同的气体混合 S增大对于理想气体恒温可逆过程（）水结冰 S减少,已知冰的熔化热,（）活性碳吸附氧 S减少 （）金属纳在氯气中燃烧生成氯化钠 S减少 （）硝酸铵加热分解 S增大,不用查表，试将下列物质按熵 由大到小排列,.利用下列反应的Gm值，计算Fe2O3在K时的标准生成吉布斯函数变：Fe(s)+ 3/2O2(g)= Fe2O3(s) Gm=-42.2kJ/mol4Fe2O3(s)+

3、Fe(s)= 3Fe3O4(s) Gm= - 77.4kJ/mol解：由得Fe(s) + 2O2(g) = Fe3O4(s) Gm=(-74.24)+(-77.4)3=-1015.4kJ.mol-1,19.在kPa和K条件下，溴由液态蒸发成气态 （）求此过程的Hm和Sm.(2) 由（）计算结果，讨论液态溴与气态溴的混乱度变化情况 （）求此过程的Gm. 由此说明该过程在此条件下能否自动进行 （）如要过程自动进行，试求出自动蒸发的最低温度,解： Br2(l) = Br2(g) fHm 0 30.9(kJ.mol-1)Sm 152.2 245.5(J.mol.K-1) fGm 0 3.1(kJ.mo

4、l-1),则此过程 rHm = 30.90 = 30.9kJ.mol-1rSm = 245.5-152.2= 93.3J.mol-1K-1 0 液态溴变成气态过程体系混乱度增加。 rGm = 3.10 = 3.1kJ.mol-1 0 该条件下不能自发进行。 (4)若能自发进行，其最低温度,21.试估计CaCO3的最低分解温度，反应式为 并与实际石灰石操作温度oC作比较 解： CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) fHm -1207.6 -634.9 -393.5Sm 91.7 38.1 -213.8 则rHm =(-634.9)+(-393.5)-(1207.6)= 179.2kJ

5、.mol-1Sm=(-213.8+38.1)-(91.7)=160.2J.mol-1T 179.21000/160.2=1118.6K 845.6oC,23 已知K时，下列反应的标准平衡常数 FeO(s) = Fe(s) + 1/2O2(g) K1= 1.510-43 CO2(g) = CO(g) + 1/2O2(g)K2 = 8.710-46 试计算Fe(s)+ CO2(g)= FeO(s) + CO(g)在相同温度下反应的标准平衡常数KT. 解：,24.五氯化磷的热分解反应如下：PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 在kPa 和某温度下平衡，测得PCl5的分压为kPa，试计

6、算该反应在此温度下的标准平衡常数KT 解：P(PCl5) = 20kPaP(PCl3) = P(Cl2) = 80/2 = 40kPa,25.在一恒压容器中装有CO2和H2的混合物，存在如下的可逆反应：CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) 如果在 kPa下混合物中CO2的分压为kPa，将其加热00oC时，反应达到平衡，已知标准平衡常数K.，求： （）各物质的平衡分压 （） CO2转化为CO的百分率 （）如果温度保持不变，在上述平衡体系中加入一些H2，判断平衡移动的方向 解： CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) 分压 设平衡分压 P(CO)

7、= P(H2O) = x,则 P(CO2) = 25-x P(H2)= 75-xx = 18.75 所以P(CO) = P(H2O) = .kPa P(CO2) = 25-x = 25-18.75 = 6.25kPa P(H2)= 75-x = 56.25kPa (2) CO2转化率 .,（）如果温度保持不变，在上述平衡中加入一些H2，则反应正向进行。,28.在V2O5催化剂存在下，已知反应，在00oC和kPa达到平衡时，SO2和O2的分压分别为0kPa和0kPa，如果保持温度不变，将反应体积缩小至原来的/，通过反应商的计算，说明平衡移动的方向 解：平衡时， P(SO2) = 10kPa， P

8、(O2) = 30kPa 则压缩体积为原来的QK, 反应正向进行。,一定量的N2O4气体在一密封容器中保温，反应达到平衡，试通过附录一的有关数据计算： ()该反应在K时的标准平衡常数K298;(2)该反应在0K时的标准平衡常数K 解：反应方程式 N2O4(g) = 2NO2(g) fHm(kJ/mol) 11.1 33.2 fGm(kJ/mol) 99.8 51.3 (1) rGm(298)= 51.32-99.8 = 2.8= -kTlnKln K = 2.8 1000/-8.314298 = -1.130K= 0.323 rHm = 233.2-11.1 = 55.3kJ/mol,第二章习

9、题,.设反应试求上述合成氨反应的反应焓变。解：,.下列反应为基元反应，并在封闭容器中进行：求（）反应物初始浓度（mol.L-1)分别为 C(NO)= 0.3, C(O2)= 0.2时的反应速率；（）在恒温下，增加反应物浓度，使其达到C(NO)=0.6mol.L-1, C(O2)=1.2mol.L-1时的反应速率，它是（）中正反应速率的多少倍。 解：（）反应速率 （）反应速率是 的倍,.氢和碘的蒸汽压在高温下按下式一步完成反应:若两反应物的浓度均为1mol.L-1,则反应速率为.mol.(L.s)-1:设H2的浓度为0.1mol.L-1,I2的浓度为.mol.L-1，则此时反应速率为多少？ 解:

10、m(H2)= m(I2)=1mol.L-1 设浓度0.1 1mol.L-1, I2的浓度0.5 1mol.L-1 则,6.700oC时CH3CHO分解反应的速率常数k1= 0.0105s-1.如果反应的活化能为188kJ.mol-1,求800oC该反应的速率常数k2 解:已知 700oC时,k1=0.0105s-1 Ea=188kJ.mol-1 求 K2 阿累尼乌斯公式,7.设某反应正反应的活化能为8104J.mol-1,逆反应活化能为104J.mol-1，求在K时的 与 各为400K时的多少倍（忽略Z的差异）？根据计算结果看，活化能不同的反应，当温度升高时，哪个反应的速率改变较大？ 解:对正

11、反应:,对于逆反应：,活化能不同的反应，当温度升高时，活化能大的速率改变大，即逆反应速率改变大,.设在K时，上题反应加催化剂，活化能降低 J.mol-1,计算此时的 的比值与未加催化剂前的比值是否相同(忽略Z的差异)，由此说明，催化剂使正逆反应速率增加的倍数是否相同 解： 未加催化剂：,加催化剂后,.将含有0.1mol.L-1NaAsO3和0.1mol.L-1 的Na2S2O3的溶液与过量的稀硫酸溶液混合均匀，发生下列反应：今由实验测得在7oC时,从混合物开始至出现黄色As2S3沉淀共需要s；若将上述溶液温度升高oC,重复实验，测得需时s，试求该反应活化能Ea解: 2H3AsO3+9H2S2O

12、3=As2O3(s)+3SO2(g)+ 3H2S4O6 Mol.L-1 0.1 0.1 17oC 1515s27oC 500s,第三章,.已知乙醇溶液中乙醇的摩尔分数是.，求此溶液的物质的量浓度（溶液的密度为.g.cm-3)和质量摩尔浓度 解：已知：,.溶解.324g的S于400g的C6H6中，使C6H6的沸点上升了.81oC.问此时溶液中的S分子是由几个原子组成的？ 已知：W(S)= 0.324g,查表得知Kb(C6H6)=2.53,6 某稀溶液在时蒸汽压为.kPa,纯水在此温度下蒸汽压为.kPa,求溶液的质量摩尔浓度已知Kb的值为.oC,求此溶液的沸点 解：已知,.将下列两组水溶液，按照它

13、们的蒸汽压从小到大的顺序排列： （）浓度均为.mol.Kg-1的NaCl,H2SO4,C6H12O6(葡萄糖） （）浓度均为.mol.Kg-1CH3COOH, NaCl, C6H12O6 解：,、将.2mol.kg-1的HF与.2mol.kg-1的NH4F溶液等量混合，计算所得溶液pH值和HF的解离度。 解： HF的解离平衡为HF = H+ + F- 初始浓度 . . 平衡浓度 .-x x 0.1 + x,13.室温下，在g水中能溶解.g的Ag2CrO4,求其溶度积 解： Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO4-,某溶液含.mol.kg-1的Cl-和. mol.kg-1的CrO4-，如果想

14、该溶液中慢慢加入Ag+,哪种沉淀先产生，当第二种离子产生沉淀时，第一种离子浓度是多少？ 解：查表得知：当Ag2CrO4沉淀时 此时,第四章,2.现有三种氧化剂 H2O2，Cr2O72-, Fe3+试从标准电极电势分析，要使含Cl-, Br-,I-的混合物溶液中的I-氧化为I2而Cl-, Br-却不发生变化，选用哪种氧化剂合适。 解：查表得知：选用Fe3+/Fe2+电队最合适。,.已知反应 MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O fGm -447.2 0 -228.1 -237.1 试求出此反应的标准电极电势？ 解：,4.将锡和铅的金属片分别插入含有该金属离子的盐中，组成原电池(1) m(Sn2+) = 1mol.kg-1 m(Pb2+) = 1mol.kg-1 (2) m(Sn2+) = 1mol.kg-1 m(Pb2+) = 0.01mol.kg-1 计算它们的电动势，分别写出电池的符号表示式，两极反应和总反应方程式 解：（1）查表得知： （Pb2+/Pb) = -0.1262 （Sn2+/Sn)= -0.1375 E = E= （Pb2+/Pb)-（Sn2+/Sn) = -0.1262-(-0.1375) = 0.0113V,