工程化學(xué)基礎(chǔ)(第二版)練習(xí)題參考答案_浙大版

1、浙江大學(xué)練習(xí)題參考答案第一章 緒 論練習(xí)題（p.9）1. （1）； （2）； （3）； （4）。2. （1）C、D；（2）C；（3）B。3. 反應(yīng)進(jìn)度； mol。4. 兩相（不計(jì)空氣）；食鹽溶解，冰熔化，為一相；出現(xiàn)白色沉淀，二相；液相分層，共三相。5. 兩種聚集狀態(tài)，五個(gè)相：Fe（固態(tài)，固相1），F(xiàn)eO（固態(tài)，固相2），F(xiàn)e2O3（固態(tài)，固相3），F(xiàn)e3O4（固態(tài)，固相4），H2O（g）和H2（g）（同屬氣態(tài)，一個(gè)氣相5）6. n =（216.5 180）g / (36.5g mol-1) = 1.0 mol7. 設(shè)最多能得到x千克的CaO和y千克的 CO2，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式： CaCO3

2、(s) = CaO(s) + CO2(g) 摩爾質(zhì)量/gmol-1 100.09 56.08 44.01 物質(zhì)的量/mol 因?yàn)閚(CaCO3)=n(CaO)=n(CO2) 即 = 得 x =m(CaO) =532.38kg y =m(CO2) =417.72kg 分解時(shí)最多能得到532.28kg的CaO和417.72kg的CO2。8. 化學(xué)反應(yīng)方程式為3/2H2+1/2N2 = NH3時(shí)：化學(xué)反應(yīng)方程式為3H2+ N2 = 2NH3時(shí)：當(dāng)反應(yīng)過程中消耗掉2mol N2時(shí)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫成3/2H2+1/2N2 = NH3，該反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度為4 mol；化學(xué)方程式改成3H2+ N2 = 2N

3、H3，該反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度為2 mol。 9. n（H2）=（H2）=0.5 mol(2)=1 mol n（H2O）=（H2O）=0.5 mol2=1 mol 消耗掉1 molH2，生成1 molH2O。第二章 物質(zhì)的化學(xué)組成和聚集狀態(tài)2.1 物質(zhì)的化學(xué)組成練習(xí)題(p.23)1 化學(xué)式或名稱名稱或化學(xué)式配位中心配位體配位原子配位數(shù)KPt(NH3)C13三氯一氨合鉑()酸鉀Pt()NH3,ClN,Cl4Na2Zn(OH)4四羥合鋅()酸鈉Zn()OHO4Ni(en)3SO4硫酸三乙二胺合鎳()Ni()H2NCH2CH2NH2(en)N6Co(NH3)5ClC12二氯化一氯五氨合鈷()Co()NH3,

4、ClN,Cl6Na2CaY乙二胺四乙酸合鈣()酸鈉Ca()(-OOCCH2)2NCH2-CH2N(CH2COO-)2(EDTA或Y4-)N,O6Ni(CO)4四羰合鎳(0)Ni(0)COO4氯化二氨合銀(I)Ag(NH3)2C1Ag(I)NH3N2六氰合鐵()酸鉀K4Fe(CN)6Fe()CNN6其中，螯合物有：（3）Ni(en)3SO4和（5） Na2CaY2答：金剛石、石墨和碳團(tuán)簇都是碳的同素異形體。金剛石的C原子之間通過共價(jià)鍵形成原子晶體，是天然產(chǎn)物中硬度最大、熔點(diǎn)最高(3550)、不導(dǎo)電的貴重材料；石墨晶體中同層粒子間以共價(jià)鍵結(jié)合，平面結(jié)構(gòu)的層與層之間則以分子間力結(jié)合。由于層間的結(jié)合力

5、較弱，容易滑動(dòng)，所以有導(dǎo)電性和滑動(dòng)性, 用于鉛筆芯、潤(rùn)滑材料、電極材料。碳團(tuán)簇, 如C60, 是由60個(gè)碳原子以20個(gè)六邊形和12個(gè)五邊形相間組成的32面體球形分子，形如足球，具有類似“烯烴”的某些反應(yīng)性能，也稱“足球烯”，球碳團(tuán)簇及其衍生物在超導(dǎo)電性、半導(dǎo)體、非線性光學(xué)等方面具有奇異性能。碳納米管是一種由單層或多層石墨卷成的納米微管，多層碳管各層之間的間隔為石墨的層間距。碳管兩頭可以是空的，也可被半個(gè)C60或更大的球碳所封閉。碳納米管可以是不同禁帶寬度的半導(dǎo)體，可以用于未來電子工業(yè)制造電子器件和超薄導(dǎo)線，使電子芯片集成度更高，體積更小, 也是制備高強(qiáng)度輕質(zhì)材料的理想組元。3 Sn1xCnxO

6、2 ，存在于黑漆古銅鏡中，是表層耐磨物質(zhì)；Y2O2S:Eu3+ ，可用作彩色電視的發(fā)光材料；GaAs1-xPx，制備發(fā)光二極管的材料。（另外還可以舉出許多例子）4聚苯乙烯 中的鏈節(jié)、重復(fù)單元都是，聚合度是n。聚酰胺610有兩個(gè)鏈節(jié)：，兩個(gè)鏈節(jié)組成一個(gè)重復(fù)單元, 聚酰胺的聚合度是2n?！咀⒁狻扛叻肿踊衔锏闹貜?fù)單元可以包含不同的鏈節(jié)，聚合度以鏈節(jié)數(shù)來計(jì)量。特別注意，在聚酰胺化學(xué)式中，名稱后的第一個(gè)數(shù)字指二元胺的碳原子數(shù)，第二個(gè)數(shù)字指二元酸的碳原子數(shù)，所以聚酰胺610是由己二胺和癸二酸為單體縮聚而得的。5 名稱化學(xué)式類型聚丙烯碳鏈高分子聚丙烯腈碳鏈高分子尼龍66雜鏈高分子聚二甲基硅氧烷元素有機(jī)高分

7、子6 高分子名稱單體化學(xué)式命名聚乙烯CH2CH2乙烯聚丙烯CH3CHCH2丙烯聚氯乙烯ClCHCH2氯乙烯聚苯乙烯苯乙烯聚四氟乙烯CF2CF2四氟乙烯聚異戊二烯CH2CCHCH2CH32-甲基-1，3-丁二烯（異戊二烯）聚酰胺H2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4COOH己二胺己二酸NH(CH2)5C=O 己內(nèi)酰胺聚甲基丙烯酸甲酯CH2CCOOCH3CH32-甲基-丙烯酸甲酯聚環(huán)氧乙烷CH2CH2O環(huán)氧乙烷聚丙烯腈CH2CHCN丙烯腈聚丙烯酰胺丙烯酰胺聚對(duì)苯二甲酸乙二(醇)酯HO CH2 CH2OH1，4-苯二甲酸（對(duì)苯二甲酸）乙二醇酚醛樹脂 ，HCHO苯酚甲醛聚二甲基硅氧烷二甲基二羥基

8、硅烷ABSCH2CHCN，CH2CHCHCH2，丙烯腈，1，3-丁二烯，苯乙烯7答：蛋白質(zhì)分子是一條或多條多肽鏈構(gòu)成的生物大分子，多肽鏈由氨基酸通過肽鍵（酰胺鍵，CONH）共價(jià)連接而成，相對(duì)分子質(zhì)量可從一萬到數(shù)百萬。各種多肽鏈都有自己特定的氨基酸順序，人體蛋白質(zhì)由20種氨基酸組成，除脯氨酸外，其它19種均是-氨基酸，結(jié)構(gòu)通式為RCH(NH2)COOH，R是每種氨基酸的特征基團(tuán)。蛋白質(zhì)有不同層次的結(jié)構(gòu)，分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。多肽鏈中氨基酸的數(shù)目、種類和連接順序稱為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)；多肽鏈中若干肽段在空間的伸張方式，如-螺旋、-折疊等稱二級(jí)結(jié)構(gòu)；多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，依靠基團(tuán)相互作用進(jìn)

9、一步卷曲、折疊而成的更復(fù)雜的三維空間結(jié)構(gòu)稱三級(jí)結(jié)構(gòu)；兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈按特定方式結(jié)合而成的聚合體稱四級(jí)結(jié)構(gòu)。一級(jí)結(jié)構(gòu)又稱為基本結(jié)構(gòu)，二級(jí)結(jié)構(gòu)以上屬高級(jí)結(jié)構(gòu)。通常只有那些具有高級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才有生物活性。脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)由磷酸、脫氧核糖或核糖、有機(jī)堿組成，有機(jī)堿分別為腺嘌呤（Adenine），鳥嘌呤（Guanine），胞嘧啶（Cytosine），胸腺嘧啶（Thymine）和尿嘧啶（Uracil），簡(jiǎn)稱A，G，C，T，U。它們的基本結(jié)構(gòu)單元是單核苷酸，單核苷酸通過3，5-磷酸二酯鍵互相連接形成多核苷酸鏈。DNA和RNA結(jié)構(gòu)之間的主要區(qū)別在戊醛糖和嘧啶堿上。

10、核酸與蛋白質(zhì)一樣，也有特殊的空間結(jié)構(gòu)，DNA通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA和RNA的基本化學(xué)組成組成DNARNA酸H3PO4H3PO4戊醛糖 脫氧核糖 核糖有機(jī)堿嘌呤堿腺嘌呤（A） 鳥嘌呤（G）腺嘌呤（A） 鳥嘌呤（G）嘧啶堿胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U）單核苷酸3腺嘌呤脫氧核苷酸 5胸腺嘧啶脫氧核苷酸3 鳥嘌呤核苷酸 5 尿嘧啶核苷酸8（1）金屬有機(jī)，CO，CO，化學(xué)氣相沉積。（2）DNA，RNA，蛋白質(zhì)。2.2 固 體練 習(xí) 題 （p.32）1（1）B，F(xiàn)。 （2）D。（3）C、D、E、F，D、F。（4）A。2熔點(diǎn)高低為：MgOCaOCaF2CaCl2。

11、因?yàn)殡姾芍g作用力為f = k(Q+Q)/(r+r)2，典型離子晶體的熔點(diǎn)與其作用力有相同的變化規(guī)律，其中以Q+、Q為主，r+、r為參考。3熔點(diǎn)高低為：SiCSiBr4SiF4。因?yàn)榱Ｗ娱g作用力大小與晶體的熔點(diǎn)高低規(guī)律一致，SiC是原子晶體，SiF4和SiBr4為分子晶體，原子晶體以共價(jià)鍵結(jié)合，分子晶體以分子間力結(jié)合，共價(jià)鍵作用強(qiáng)于分子間力。在同為分子晶體的SiF4和SiBr4中，SiBr4的相對(duì)分子質(zhì)量大于SiF4，前者分子間力大于后者。4因?yàn)殁c鹵化物是離子晶體，而所列硅鹵化物均為分子晶體。離子晶體以離子鍵結(jié)合，離子間作用力大，而分子晶體以分子間力結(jié)合，分子間力較離子鍵弱，所以硅鹵化物的熔點(diǎn)

12、總比鈉鹵化物的低。離子鍵強(qiáng)弱隨電荷數(shù)增大而增強(qiáng)，而分子間力隨相對(duì)分子量的增大而增強(qiáng)，所以兩者間變化規(guī)律不一致。5(1) 熔點(diǎn)由高到低為：BaCl2FeCl2AlCl3CCl4。因?yàn)锽aCl2為典型的離子晶體，熔點(diǎn)較高；FeCl2和AlCl3同為過渡型晶體，高價(jià)態(tài)的傾向于形成共價(jià)鍵為主的分子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低；低價(jià)態(tài)的傾向于形成以離子鍵為主的離子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高。正離子價(jià)態(tài)越高，吸引負(fù)離子的電子云的能力越強(qiáng)；負(fù)離子的半徑越大，其電子云越易被正離子吸引過去。結(jié)果減弱了正、負(fù)離子間作用力。故AlCl3比FeCl3更偏向于分子晶體，熔點(diǎn)更低；CCl4則為典型的分子晶體，熔點(diǎn)更低。 (2) 硬度從

13、大到小為：SiO2BaOCO2。因?yàn)镾iO2是原子晶體，硬度最大；BaO是典型的離子晶體，硬度較大；CO2為典型的分子晶體，硬度最小。6耐高溫金屬：W(鎢，熔點(diǎn)3410)，Re(錸，熔點(diǎn)3180) 。W和Re用于測(cè)高溫的熱電偶材料。易熔金屬：Hg(汞，熔點(diǎn)38.87)，用于測(cè)體溫的溫度計(jì)。Sn(錫，熔點(diǎn)231.9)，用于制作自動(dòng)滅火設(shè)備、鍋爐安全裝置、信號(hào)儀器(表)、電路中的保險(xiǎn)絲等的合金材料。7非晶態(tài)線型高分子聚合物在不同溫度下可以呈現(xiàn)出玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)等三種不同的物理狀態(tài)。低溫時(shí)處于玻璃態(tài)，此時(shí)不僅高分子的整個(gè)分子鏈不能運(yùn)動(dòng)，連個(gè)別的鏈節(jié)也不能運(yùn)動(dòng)，變得如同玻璃體一般堅(jiān)硬。當(dāng)溫度升高

14、到一定程度時(shí)，高分子的整個(gè)鏈還不能運(yùn)動(dòng)，但其中的鏈節(jié)已可以自由運(yùn)動(dòng)了，此時(shí)在外力作用下所產(chǎn)生的形變可能達(dá)到一個(gè)很大的數(shù)值，表現(xiàn)出很高的彈性，稱為高彈態(tài)。當(dāng)溫度繼續(xù)升高，使整條分子鏈可以自由運(yùn)動(dòng)，成為流動(dòng)的粘液，此時(shí)稱為粘流態(tài)。由玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度叫做玻璃化溫度（Tg）。由高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度叫做粘流化溫度（Tf）。塑料的Tg高于室溫，橡膠的Tg低于室溫。作為塑料，要求在室溫下能保持固定的形狀，因此Tg越高越好。作為橡膠，要求能夠保持高度的彈性，因此Tg越低越好。Tf是高分子化合物成型加工的下限溫度。溫度高，流動(dòng)性大，便于注塑、澆塑和吹塑等加工。但Tf過高可能引起分解，高分子化合物的分

15、解溫度是成型加工的上限溫度。對(duì)高分子材料的加工來說，Tf越低越好；對(duì)耐熱性來說，Tf越高越好。Tg與Tf差值越大，橡膠的耐寒、耐熱性也越好，其應(yīng)用溫度范圍越寬。8（1）基于橡皮室溫下處于高彈態(tài)這一力學(xué)特征。室溫下橡皮塞處于高彈態(tài)，在外力作用下能產(chǎn)生形變，表現(xiàn)出很高的彈性，故可以密封容器口使其不漏氣。（2）基于BaCl2的高溫穩(wěn)定性。BaCl2是典型的離子晶體，熔點(diǎn)高，穩(wěn)定性較好，不易受熱分解，其熔融態(tài)可用作高溫時(shí)某些金屬的加熱或恒溫介質(zhì)，即鹽浴劑，使該經(jīng)高溫處理的金屬慢慢冷卻保持晶形。（3）基于金屬有機(jī)化合物中化學(xué)鍵的不同穩(wěn)定性。過渡金屬有機(jī)化合物中，MC鍵不是典型的離子鍵，鍵能一般小于CC鍵

16、，容易在MC處斷裂，用于化學(xué)氣相沉積（CVD），能沉積成高附著性的金屬膜，致密的金屬膜附著在玻璃上制得鏡子。2.3 液體和液晶練 習(xí) 題(p.44)1（1）飽和，方向，降低，氫，氧（2）1千克溶劑（3），-SO3-，C17H35，O(CH2CH2O)，R ，油包水型乳狀液（4）8，潤(rùn)濕劑；16-18，洗滌劑、增溶劑。（5）熱致液晶，溶致液晶2 (1) pH大?。?0時(shí)20時(shí)50時(shí)，因?yàn)閜H=1gc(H+)c，Kw=c(H+)cc (OH)c，Kw隨溫度升高而升高，故c(H+)隨溫度升高而升高，pH隨溫度升高而減小。(2) 電導(dǎo)率大?。?0時(shí)20時(shí)0.2molkg10.5molkg1，因?yàn)?，表?/p>

17、溶液的凝固點(diǎn)下降值，、分別表示純?nèi)軇┖腿芤旱哪厅c(diǎn)；是溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度，單位為molkg-1，為凝固點(diǎn)下降常數(shù)，取決于純?nèi)軇┑奶匦远c溶質(zhì)特性無關(guān)。(4) 凝固點(diǎn)高低：C6H12O6的NaCl的Na2SO4的， 因?yàn)镃6H12O6是非電解質(zhì)，NaCl 和Na2SO4是強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中電離出的離子數(shù)不同，0.1 molkg-l NaCl和0.1 molkg-l Na2SO4溶液的實(shí)際質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量摩爾濃度分別為0.2molkg-l和0.3molkg-l，根據(jù)凝固點(diǎn)下降公式，凝固點(diǎn)隨質(zhì)點(diǎn)數(shù)的增加而降低。(5) 滲透壓高低：0.1molkg10.2molkg1CrCoCu。因?yàn)門i、Cr、Co、C

18、u的外層電子結(jié)構(gòu)依次為3d24s2、3d54s1、3d74s2、3d104s1，d電子越多,與C成鍵的可能性越小,因此形成碳化物傾向性也越小。3.3 化學(xué)鍵 分子間力 高分子材料練習(xí)題(p.86)1（1）c，f （2）a、b，c，d，g (3) a，d (4)d (5)b2乙二胺四乙酸合鈣(II)酸鈉 ， Ca2+ ， 乙二胺四乙酸 。3化學(xué)鍵氫鍵分子間力。4聚甲基丙烯酸甲酯是II類給電子性高聚物，它的溶度參數(shù)d=19.4(Jcm3)1/2;能溶解它的溶劑必須是弱親電子溶劑,而且其溶度參數(shù)要相近，它們是三氯甲烷 d=19.0(Jcm3)1/2、二氯甲烷 d=19.8(Jcm3)1/2。 聚氯乙

19、烯是I類弱親電子性高分子化合物，d=19.8(Jcm3)1/2；能溶解它的溶劑必須是給電子性溶劑,而且其溶度參數(shù)要相近，它們是環(huán)己酮(II類給電子性溶劑) d=20.2(Jcm3)1/2、四氫呋喃(II類給電子性溶劑) d=18.6(Jcm3)1/2。 聚碳酸酯是II類給電子性化合物，d=19.4(Jcm3)1/2；能溶解它的溶劑必須是弱親電子溶劑,而且其溶度參數(shù)要相近，它們是三氯甲烷 d=19.0(Jcm3)1/2、二氯甲烷 d=19.8(Jcm3)1/2。59個(gè)s鍵,2個(gè)p鍵。6第(1)組中的HF、第(2)組中的H2O、第(3)組中的CH3CH2OH、第(4)組中的有氫鍵。 因?yàn)樗鼈冎杏须?/p>

20、負(fù)性大的F、O、N等元素，它們將對(duì)與其直接相連接的H的電子云強(qiáng)烈吸引，使H裸露成質(zhì)子，它再吸引F、O、N上的電子云，F(xiàn)、O、N等元素(用X表示)與質(zhì)子(用H表示)與另一個(gè)分子上的F、O、N等元素(用Y表示)形成了XHY多中心軌函而產(chǎn)生了氫鍵。7聚二甲基硅氧烷的線型分子的化學(xué)式 ： 其性質(zhì)及產(chǎn)生原因見教材84頁。8詳見教材8384頁。注意橡膠和塑料的原料都是高分子化合物，高分子化合物可有不同合成工藝，不同工藝、不同配方所得高分子分子量不同，其Tg、Tf也不同。有時(shí)同一種高分子化合物既可作塑料又可作橡膠，聚氨酯類高分子化合物就屬這種情況。 3.4 晶體缺陷 陶瓷和復(fù)合材料練習(xí)題(p.97)1 2

21、陶瓷由晶相、晶界相、玻璃相和氣相組成。晶相是陶瓷的主要組成相，決定陶瓷的主要性質(zhì)。 晶界相是多晶結(jié)合處的缺陷，對(duì)晶體功能影響很大，是功能產(chǎn)生的原因。 玻璃相起粘結(jié)作用，能降低燒成溫度，可填充氣孔氣相，可使陶瓷的電熱絕緣性能大大提高。 氣相不可避免，但可降低到最低程度。氣孔可減輕重量，但抗電擊穿能力下降，受力時(shí)易產(chǎn)生裂縫，透明度下降。3 盡管硅酸鹽有多種形式的結(jié)構(gòu)，但都是Si和氧的共價(jià)鍵結(jié)合的硅氧四面體負(fù)離子基團(tuán)，基團(tuán)內(nèi)鑲嵌著金屬正離子,與硅氧四面體負(fù)離子基團(tuán)中的氧以離子鍵結(jié)合，其絕緣性取決于負(fù)離子基團(tuán)中的氧與金屬離子間的結(jié)合力。硅氧西面體的框架是確定的，金屬離子的電荷與半徑?jīng)Q定了結(jié)合力的大小，

22、金屬離子的電荷較高,半徑大,結(jié)合力大。Na+電荷低，半徑小，所以含量越低越好。4 氮化硅Si3N4，偏共價(jià)鍵型。 外層電子排布式 14Si1s22s22p63s23p2，7N 1s22s22p3。 電負(fù)性Si 1.8 N 3.0。氮化硅耐高溫,在1200下可維持室溫時(shí)的強(qiáng)度和硬度，在氧化情況不太嚴(yán)重的介質(zhì)中最高安全使用溫度可到16001750，用作火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾管及燃燒室，無冷卻汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。5鐵氧體的化學(xué)組成主要是Fe2O3,此外有二價(jià)或三價(jià)的Mn、Zn、Cu、Ni、Mg、Ba、Pb、Sr、Li的氧化物,或三價(jià)的稀土元素Y、Sm、En、Gd、Fb、Dy、Ho和Er系的氧化物。NiMnO3及CoM

23、nO3等雖不含F(xiàn)e，但也是鐵氧體。它可用作計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化裝置中的記憶(貯存)元件,用作隱身材料。6BYCO的化學(xué)組成為Ba、Y、Cu的氧化物,但不一定成整數(shù)比。它可用作超導(dǎo)材料，制成電纜輸電、發(fā)動(dòng)機(jī)的線圈、磁力懸浮高速列車。7WCCo金屬陶瓷的簡(jiǎn)單制備過程如下： WO3 + C W + CO2 W(粉末) + C WC(粉末) CoO + C Co(粉末) WC(粉末) + Co(粉末)(燒結(jié))WCCo金屬陶瓷 8玻璃鋼是一種復(fù)合材料，它由合成樹脂,如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂及玻璃纖維等組成，將玻璃纖維(增強(qiáng)相)浸漬在樹脂(粘結(jié)相，基體)中，再加以固化劑、稀釋劑、填充劑、增塑劑等輔助材料制成。它的主

24、要優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕，電絕緣性好，不受電磁作用，不反射無線電波，微波透過性能好，耐磨，耐腐蝕，成型簡(jiǎn)便。可用作汽車、輪船外殼、室內(nèi)器具等。第四章 化學(xué)反應(yīng)與能源4.1熱化學(xué)與能量轉(zhuǎn)化練習(xí)題(p.106)1(1) a、b；(2) b、d；(3) c；(4) b2 C2H2(g) + 5/2O2 (g) = 2CO2 (g) + H2O(g)DfHmy (298.15)/kJ.mol1 227.4 0 393.5 241.8DrHmy(298.15)=2(393.5) 241.8227.4 kJmol1 =1256.2 kJmol1 CH4(g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O(g)

25、DfHmy (298.15)/kJ.mol1 74.6 0 393.5 241.8DrHmy(298.15)= (393.5) +2(241.8)(74.6) kJmol1 =802.5 kJmol1 C2H4(g) + 3O2 (g) = 2CO2 (g) + 2H2O(g)DfHmy (298.15)/kJ.mol1 52.4 0 393.5 241.8DrHmy(298.15)=2(393.5) +2(241.8)52.4 kJmol1 =1323 kJmol1 C2H6(g) + 7/2O2 (g) = 2CO2 (g) + 3H2O(g)DfHmy (298.15)/kJ.mol1

26、84.0 0 393.5 241.8DrHmy(298.15)=2(393.5) +3(241.8)(84.0) kJmol1 =1428.4 kJmol1 可見，燃燒1molC2H4或C2H6放出的熱量大于C2H2，因此可以代替，而CH4不行。3 Na2S(s) + 9H2O(g) = Na2S9H2O(s)DfHm/kJ.mol1 372.86 241.8 3079.41DrHm(298.15)=(3079.41)(372.86)+(241.8)9kJmol1 =530.35 kJmol1 1kg Na2S的物質(zhì)的量：n=1000g/(22.99232.07)gmol1=12.81mol

27、Q= Qp=DH= (530.35kJmol1 )12.81mol=6794 kJ 4 2N2H4(l) + N2O4(g) = 3N2(g) + 4H2O(l)DfHm/kJ.mol1 50.63 9.66 0 285.8 DrHm(298.15)=(285.8)4(50.632+9.66) kJmol1 =1254.12 kJmol1 32 g N2H4的物質(zhì)的量為：n=32g/(142+14)gmol1=1.0 mol1.0molN2H4完全反應(yīng)，其反應(yīng)進(jìn)度為mol，所以：Q= Qp=DH=1254.12 kJmol1mol=627.06 kJ5 CaO(s) + H2O(l) = Ca

28、2+(aq) + 2OH(aq) DfHm(298.15)/kJmol1 634.9 285.8 542.8 230.0 DrHm(298.15)=(543.20)2 (230.0)(634.9)+(285.8) kJmol1 =82.1 kJmol1 罐頭從2580需吸收的熱量： Q= Qp=DH=400 JK1(8025)K=22000 J 設(shè)需CaO為W克，則其物質(zhì)的量 n=W/(40.08+16.00) gmol1=Q/-DrHm(298.15) 80% W=22000/(82.110380%) mol 56.08 gmol1 =18.78 g6 C6H6(l) + 15/2O2 (g

29、) = 6CO2 (g) + 3H2O(l)1mol液態(tài)苯在彈式量熱計(jì)中完全燃燒放熱：7恒容反應(yīng)熱，恒壓反應(yīng)熱，當(dāng)液體、固體相對(duì)于氣體體積可以忽略且氣體可以看作理想氣體時(shí)有：。所以：(1) H2(g)十O2(g)=H2O(g) ，； (2) H2(g)十O2(g)=H2O(l) ，。8 Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g) DfHm(298.15)/kJmol1 824.2 110.5 0 393.5 DrHm(298.15)=3 (393.5)(824.2)+3(110.5) kJmol1 =24.8 kJmol19 C5H12(l) + 8O2 (g)

30、= 5CO2 (g) + 6H2O(g)DfHmy (298.15)/kJ.mol1 149.9 0 393.5 285.8DrHmy(298.15)=5(393.5) +6(285.8)(149.9) kJmol1=3532.4kJmol1 燃燒1克汽油所放出的熱量：4.2 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度練習(xí)題(p.114)1（1）X；（2）；（3）X；（4）X；（5）X；（6）。2（1）SmH2O（s）SmH2O（l） SmH2O（g）（2）Sm(298.15K) Sm(398.15K)Sm(498.15K)（3）同一溫度下：Sm（Fe）Sm（FeO）Sm（Fe2O3）。3 C（s）+CO2（g）=

31、2CO（g） DfGm(298.15)/kJmol1 0 394.4 137.2 DrGm(298.15)= 2 (137.2) (394.4) kJmol1 =120.0 kJmol14 CaCO3（s） = CaO（s）+ CO2（g） DfHm(298.15)/kJmol1 1207.6 634.9 393.5Sm(298.15)/Jmol1K1 91.7 38.1 213.8 DrHm(298.15)=(634.9) (393.5)(1207.6) kJmol1 =179.2 kJmol1 DrSm(298.15)=(38.1+213.891.7) Jmol1K1 =160.2 Jmo

32、l1K1rGm(1222K) DrHm(298.15) TDrSm(298.15)= 179.2 kJmol11222K160.2 Jmol1K1 = 16.56 kJmol1rGm(1222K) 0，能自發(fā)進(jìn)行。5 SiO2(s) + 2C(s) = Si(s) + 2CO(g)(298.15K)/kJmol-1 -910.7 0 0 -110.5(298.15K)/Jmol-1K-1 41.5 5.7 18.8 -197.7(298.15K)/kJ mol-1 -856.3 0 0 -137.2(1) (2) 或 (3) 不能自發(fā)。(4) ，自發(fā)，所以：6（1）大于零；（2）大于零；（3）

33、小于零；（4）小于零。7 C(s) + H2O (g) = CO(s) + H2(g)(298.15K)/kJmol-1 0 -241.8 -110.5 0 (298.15K)/Jmol-1K-1 5.7 188.8 197.7 130.7(298.15K)/kJ mol-1 0 -228.6 -137.2 0(1) 不能向正方向進(jìn)行。(2) 因此，升高溫度能向正方向進(jìn)行。(3) 8已知DrHm(298.15)=402.0kJmol1，DrGm=345.7kJ.mol1，則 298.15K時(shí)的DrSm(298.15)值可以從下式求出： DrHm(298.15)298.15KDrSm(298.1

34、5)=DrGm(298.15) DrSm(298.15)=DrHm(298.15)DrGm(298.15)/298.15K =402.0(345.7)kJmol1/298.15K =0.1888 kJ.mol1.K1當(dāng)DrGm(T)=0時(shí)的溫度可用下式表示： DrHm(298.15)TDrSm(298.15)0 算得：TDrHm(298.15)/DrSm(298.15) =402.0kJ.mol1/(0.1888kJ.mol1.K1) =2129 K當(dāng)溫度在2129K以下時(shí)，該反應(yīng)均向正向進(jìn)行，即CaO和SO3的結(jié)合是可能的，所以高溫下除去SO3也是可能的。4.3 化學(xué)平衡和反應(yīng)速率練習(xí)題(p

35、.125)1(1) （2）2降低溫度，增加總壓力3此反應(yīng)隨溫度T升高，平衡常數(shù)增大，從關(guān)系式： 可看出：必須是正值才能滿足T增大也增大，所以是吸熱反應(yīng)。4 FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) 開始 0.05 0.05 平衡 0.05-x 0.05+x(0.05+x)/(0.05-x)=0.5 x=-0.017molL-1 平衡時(shí)：c(CO2)=0.033molL-1，c(CO)=0.067 molL-15Ea=256.9kJmol-16 C2H4（g）+ H2O（g）C2H5OH（g）D fH ym（298.15K）/kJmol-1 52.4 -241.8 -277.6該反應(yīng)為

36、放熱、總體積減小的反應(yīng)，所以增大壓力和采用適當(dāng)較低溫度有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，可以采用適當(dāng)催化劑，加速反應(yīng)速度（彌補(bǔ)溫度降低帶來的不利）。7 2NO2（g）2NO（g）+O2（g）（1）因?yàn)樵摲磻?yīng)速率方程符合質(zhì)量作用定律，所以正反應(yīng)的速率方程式為：。（2）正反應(yīng)：逆反應(yīng)：可見，溫度升高，正、逆反應(yīng)速率增加的倍數(shù)不同，這里顯然正反應(yīng)增加的倍數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于逆反應(yīng)增加的倍數(shù)，說明溫度升高使平衡向正反應(yīng)方向，即吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。8 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)(298.15K)/kJmol-1 91.3 -110.5 0 -393.5(298.15K)/Jmol-1K-1

37、 210.8 197.7 191.6 213.8DfGm(298.15)/kJ.mol1 87.6 137.2 0 394.4(1) 298.15 K時(shí)： 或 DrGm(298.15)=2(394.4)2(137.2)287.6kJ.mol1 =689.6kJ.mol1 lnK=DrGm/RT =(689.6103J.mol1)/( 8.314 J.mol1.K1298.15K) =278 K=5.0110120 （2）773.15K時(shí)： lnK=DrGm/RT =(595.67103J.mol1)/( 8.314 J.mol1.K1773.15K) =92.67 K=1.761040 4.4

38、 氧化還原反應(yīng)和能源的開發(fā)和利用練習(xí)題(p.137)1 (1) x； (2) ；(3) x；(4) 2（1）c；（2）b。3反應(yīng)(1) 正向進(jìn)行： 反應(yīng)(2) 正向進(jìn)行： 所以：4 MnO4 + 8H+5e=Mn2+4H2O E=E+(105)8=(1.5070.496) V=1.01V Cl2 +2e=2Cl E=E=1.36V Cr2O72+14H+6e=2Cr3+7H2O E=E+(105)14 =(1.2320.708) V=0.524V 從計(jì)算結(jié)果知道，此時(shí)的氧化性從大到小的順序是:Cl2、KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液。5 （1）已知， （2），6已知，所以為負(fù)極。電池圖式：(-)Pt | Fe3+( l moldm-3), Fe2+( l moldm-3) | Ag+( lmo1dm-3) | Ag (+)電極反應(yīng)： 負(fù)極 Fe2+ = Fe3+ +e 正極 Ag+ +e = Ag(s) 電池反應(yīng)：Ag+ + Fe2+ = Ag + Fe3+電池電動(dòng)勢(shì)：(1) (2) 7 (1) (2) (3) 所以反應(yīng)為：MnO4