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1、第一章 化学反应的基本原理,1.3 (4) 湿空气比干燥的空气密度小。,湿就重？,1.9 下列叙述是否正确？试解释之。 (1)H2O(l)的标准摩尔生成热等于H2(g)的标准摩尔燃烧热； (2)石墨和金刚石的燃烧热相等； (3)单质的标准生成热都为零； (4)稳定单质的fHm、Sm、fGm均为零； (5)当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。 (6)若rHm和rSm都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可能性增加； (7)冬天公路上撒盐以使冰融化，此时rGm值的符号为负，rSm值的符号为正。, ,阿佛加德罗定律；平均分子量,第一章 化学反应的基本原理,1.9 下列叙述是否正确？试解释
2、之。 (1)H2O(l)的标准摩尔生成热等于H2(g)的标准摩尔燃烧热； 生成反应：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) 燃烧反应：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) 二者一致 (5)当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。 T0 K，S 0，S 0，G H，放热，H0， G0，自发进行 (6)若rHm和rSm都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可能性增加； +型反应，升温有利 (7)冬天公路上撒盐以使冰融化，此时rGm值的符号为负，rSm值的符号为正。 因冰融化变水自发，rGm值必为负，又吸热，rHm为正，故rSm值必为正，即混乱度增大的自发过程,第一
3、章 化学反应的基本原理,1.10 一体系由A态到B态，沿途径I放热120 J，环境对体系做功50 J。试计算： (1) 体系由A态沿途经到B态，吸热40 J，其W值为多少？ (2) 体系由A态沿途经到B态对环境做功80J，其Q值为多少？ 解：根据热力学第一定律 U=Q+W= 120+50= 70(J) 则，途经： W= UQ=7040=110(J) 途经： Q = UW =70(80)10(J),第一章 化学反应的基本原理,1.17 不查表，指出在一定温度下，下列反应中熵变值由大到小的顺序： (1) CO2(g) C(s)+ O2(g) (2) 2NH3(g) 3H2(g)+N2(g) (3)
4、 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) 解：因为气体摩尔数越大，在相同条件下所占有的体积越大，混乱度就越大，熵值越大。故反应前后气体摩尔数的变化越大，熵变值越大。 熵变值由大到小的顺序为：(2)(3)(1),0 B,g= 2 1,第一章 化学反应的基本原理,解：(1),1.24 氧化亚银遇热分解：2Ag2O(s) = 4Ag(s) + O2(g)。已知Ag2O的 = 31.1kJmol-1， = 11.2 kJmol-1。求：(1) 在298K时Ag2O-Ag体系的 =？(2) Ag2O的热分解温度是多少(在分解温度， 100 kPa)？,第一章 化学反应的基本原理,解：(2),1.24
5、 氧化亚银遇热分解：2Ag2O(s) = 4Ag(s) + O2(g)。已知Ag2O的 = 31.1kJmol-1， = 11.2 kJmol-1。求：(1) 在298K时Ag2O-Ag体系的 =？(2) Ag2O的热分解温度是多少(在分解温度， 100 kPa)？,第一章 化学反应的基本原理,解：(2) 或者,1.24 氧化亚银遇热分解：2Ag2O(s) = 4Ag(s) + O2(g)。已知Ag2O的 = 31.1kJmol-1， = 11.2 kJmol-1。求：(1) 在298K时Ag2O-Ag体系的 =？(2) Ag2O的热分解温度是多少(在分解温度， 100 kPa)？,第一章 化
6、学反应的基本原理,解：(1),(2),1.26 已知 (COCl2)= -204.6 kJmol-1， (CO)=-137.2 kJmol-1，试求：(1) 下述反应在25时的平衡常数 ： CO(g) + Cl2(g) = COCl2(g); (2) 若 (COCl2)= -218.8 kJmol-1， (CO)= -110.5 kJmol-1，问以上反应在373 K时平衡常数是多少？(3) 由此说明温度对平衡移动的影响。,第一章 化学反应的基本原理,1.26 已知 (COCl2)= -204.6 kJmol-1， (CO)=-137.2 kJmol-1，试求：(1) 下述反应在25时的平衡常
7、数 ： CO(g) + Cl2(g) = COCl2(g); (2) 若 (COCl2)= -218.8 kJmol-1， (CO)= -110.5 kJmol-1，问以上反应在373 K时平衡常数是多少？(3) 由此说明温度对平衡移动的影响。,解：(2),或者,(3) 温度升高，放热反应的平衡常数减小,第一章 化学反应的基本原理,1-27. C(s)+CO2(g)=2CO(g)，,第一章 化学反应的基本原理,1.28 已知2NO(g) + Br2(g) = 2NOBr(g)是放热反应， =1.16104 (298 K)。判断下列各种起始状态反自发进行的方向。,答： 反应商：,向左,向右,第一
8、章 化学反应的基本原理,答： 反应商：,向左,向右,向右,又此反应为放热反应，,1.28 已知2NO(g) + Br2(g) = 2NOBr(g)是放热反应， =1.16104 (298 K)。判断下列各种起始状态反自发进行的方向。,第一章 化学反应的基本原理,解: (3) CaCO3(s) = CaO(s) +CO2(g),1.31 已知1000 K时，CaCO3分解反应达平衡时CO2的压力为3.9 kPa，维持系统温度不变，在以上密闭容器中加入固体碳，则发生下述反应：(1) C(s) + CO2(g) 2CO(g)；(2) CaCO3(s) + C(s) CaO(s) + 2CO(g)，若
9、反应(1)的平衡常数为1.9，求反应(2)的平衡常数以及平衡时CO的分压。,(1) C(s) + CO2(g) = 2CO(g),或者：(2)=(1)+(3),1.32 PCl5遇热按PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)式分解。2.695 g PCl5装在1.00 L的密闭容器中，在523K达平衡时总压力为100 kPa。(1) 求PCl5的摩尔分解率及平衡常数K； (2) 当总压力l000 kPa时，PCl5的分解率(mol)是多少? (3) 要使分解率低于l0%，总压力是多少?,解： (1) 设Cl2的平衡时物质的量为x mol。 PCl5(g) = PCl3(g) + C
10、l2(g) 起始： 2.695/208.2=0.0129 mol 0 0 平衡时： 0.0129-x x x,根据理想气体状态方程,(0.0129 x) + x + x = 0.0230， x = 0.0101 mol,PCl5的摩尔分解率为：d% = 0.0101 / 0.0129 100% =78.3%,第一章 化学反应的基本原理,1.32,(2) p总=1000 kPa,可见即使(1)中装入的PCl5完全分解也是不够的，这表明此问可能装入了更多的PCl5或者容器体积被大幅度压缩了。好在题目要求的是PCl5的分解率(mol)，因此可以假设起始装入PCl5的量为a，摩尔分解率为x。,第一章
11、化学反应的基本原理,1.32,PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 起始： a 0 0 平衡时： a(1-x) ax ax 平衡时， n总 = a(1 x) + ax + ax = a(1 + x),即分解率为37%。,(3)当分解率x 10%时，解得：p总 = 1.6104 kPa,第一章 化学反应的基本原理,第一章 化学反应的基本原理,解： Hb(aq) + O2(g) HbO2(aq), Hb(aq) + O2(aq) HbO2(aq), O2(g) O2(aq),1.33 已知血红蛋白(Hb)的氧化反应Hb(aq) + O2(g) HbO2(aq)的 (292K) =8
12、5.5。若在292K时，空气中 =20.2 kPa，O2在水中溶解度为2.310-4molL-1，试求反应Hb(aq) + O2(aq) HbO2(aq)的 (292K)和 (292K)。,第一章 化学反应的基本原理,1-34. 已知：CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)的K = 62(1500 K)，在此温度下CO2又有部分分解成CO，即CO2 = CO + 1/2O2。若将1.0 mo1 CaCO3装入1.0 L真空容器中，加热到1500 K达平衡时，气体混合物中O2的摩尔分数为0.15。计算容器中的nCaO,解： CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g),(根
13、据： pV = nRT ),又 CO2 = CO + 1/2O2， 平衡时 0.50 mol y 1/2y,y = 0.27 mol,第一章 化学反应的基本原理,解: 平衡常数需要平衡分压 ，根据平衡组成分压定律计算分压。平衡组成与平均分子量和密度相关相关。,1.37 在一密闭容器中下列反应：N2O4(g) 2NO2(g)在348 K达平衡时，气体化合物的压力为100 kPa，测得此时的密度 = 1.84 gdm-3。求上述反应的平衡常数,根据：pV = nRT， n = m / M， = m / V，,N2O4的摩尔分数为x，则：92x + 46(1-x) = 53.2，解得：x = 0.157,第一章 化学反应的基本原理,1.42 某一级反应，在298 K及308 K时的速率系数分别为3.1910-4 s-1和 9.8610-4 s-1。试根据阿伦尼乌斯定律计算该反应的活化能和指前系数。,解：已知 T1=298 K T2=308 K k1=3.1910-4 s-1 k2=9.8610-4 s-1,第一章 化学反应的基本原理,1.42 某一级反应，在298 K及308 K时的速率系数分别为3.1910-4 s-1和 9.8610-4 s-1。试根据阿伦尼乌斯定律计算该反应的活化能和指前系数。,解：,
