浙江大學(xué)《普通化學(xué)》（第6版）筆記和課后習(xí)題（含考研真題）詳解

目錄

內(nèi)容簡介

目錄

第1章熱化學(xué)與能源

1.1復(fù)習(xí)筆記

1.2課后習(xí)題詳解

L3名?？佳姓骖}詳解

第2章化學(xué)反應(yīng)的基本原理與大氣污染控制

2.1復(fù)習(xí)筆記

2.2課后習(xí)題詳解

2.3名?？佳姓骖}詳解

第3章水溶液化學(xué)

3.1復(fù)習(xí)筆記

3.2課后習(xí)題詳解

3.3名?？佳姓骖}詳解

第4章電化學(xué)與金屬腐蝕

41復(fù)習(xí)筆記

42課后習(xí)題詳解

4.3名?？佳姓骖}詳解

第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

5.1復(fù)習(xí)筆記

5.2課后習(xí)題詳解

5.3名?？佳姓骖}詳解

第6章無機(jī)化合物

6.1復(fù)習(xí)筆記

6.2課后習(xí)題詳解

6.3名校考研真題詳解

第7章高分子化合物

7.1復(fù)習(xí)筆記

7.2課后習(xí)題詳解

7.3名?？佳姓骖}詳解

第8章生物大分子基礎(chǔ)

8.1復(fù)習(xí)筆記

8.2課后習(xí)題詳解

8.3名校考研真題詳解

第9章儀器分析基礎(chǔ)

91復(fù)習(xí)筆記

9.2課后習(xí)題詳解

9.3名?？佳姓骖}詳解

第1章熱化學(xué)與能源

1.1復(fù)習(xí)筆記

一、熱化學(xué)

幾個(gè)基本概念

（1）系統(tǒng)與環(huán)境

根據(jù)系統(tǒng)和環(huán)境之間有無物質(zhì)和能量的交換，可將系統(tǒng)分為三類：

①敞開系統(tǒng)

敞開系統(tǒng)又稱開放系統(tǒng)，是指與環(huán)境間既有物質(zhì)交換，又有能量交換的系統(tǒng)。

②封閉系統(tǒng)

封閉系統(tǒng)是指與環(huán)境間無物質(zhì)交換，只有能量交換的系統(tǒng)。

③隔離系統(tǒng)

隔離系統(tǒng)又稱孤立系統(tǒng)，是指與環(huán)境間無物質(zhì)交換，又無能量交換的系統(tǒng)。

（2）相

相是指系統(tǒng)中具有相同的物理和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分。相與相之間存在明確的界面，超過

此界面，一定有某些宏觀性質(zhì)發(fā)生突變。

①固、液、氣三相所具有的特點(diǎn)：

a.氣體能夠無限混合，故只含氣體的系統(tǒng)內(nèi)只會(huì)存在一個(gè)氣相；

b.液相按照其互溶程度分為一相或兩相共存；

c.固體達(dá)到分子尺度的均勻混合時(shí)只有一個(gè)相，即固溶體；否則固體數(shù)量與相的數(shù)量相

同。

②按相的組成來分，系統(tǒng)可分為單相（均相）系統(tǒng)和多相（非均相）系統(tǒng)。

③273.16K和611.73Pa時(shí)，冰、水、水蒸氣三相共存，被稱為HQ的“三相點(diǎn)”。

（3）狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)

系統(tǒng)的狀態(tài)是指描述系統(tǒng)的諸如壓力p、體積V、溫度T、物質(zhì)的量n和組成等各種宏觀性

質(zhì)的綜合表現(xiàn)。狀態(tài)函數(shù)是指描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量。

①狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)

狀態(tài)一定，其值一定；狀態(tài)發(fā)生變化，其值也要發(fā)生變化；其變化值只取決于系統(tǒng)的始態(tài)

和終態(tài)。而與如何實(shí)現(xiàn)這一變化的途徑無關(guān)。它具有數(shù)學(xué)上全微分的特征。

②按性質(zhì)的量值是否與物質(zhì)的數(shù)量有關(guān)，狀態(tài)函數(shù)可分為兩類：

a.廣度性質(zhì)（又稱容量性質(zhì)）

廣度性質(zhì)的量值與系統(tǒng)中物質(zhì)的量成正比，具有加和性。

b.強(qiáng)度性質(zhì)

強(qiáng)度性質(zhì)的量值與系統(tǒng)中物質(zhì)的量多寡無關(guān)，不具有加和性。

③狀態(tài)方程

狀態(tài)函數(shù)P、V、T和n之間的定量關(guān)系式稱為狀態(tài)方程。

pV=nRT

④理想氣體狀態(tài)方程

;

式中，R為摩爾氣體常數(shù)，R=8.314Jmof-K'0

P—RT

理想氣體方程也可以寫成

式中，V,”為摩爾體積。

（4）化學(xué)計(jì)量數(shù)和反應(yīng)進(jìn)度

①化學(xué)計(jì)量數(shù)

0=V*8

B

對(duì)于一般化學(xué)反應(yīng)

式中，B表示反應(yīng)中物質(zhì)的化學(xué)式，VB為物質(zhì)B的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

a.化學(xué)計(jì)量數(shù)是量綱為一的量，對(duì)反應(yīng)物取負(fù)值，對(duì)產(chǎn)物取正值；

b.對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)與化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法有關(guān)；

c.化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示當(dāng)按計(jì)量反應(yīng)式反應(yīng)時(shí)各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的比例數(shù)，并不是反應(yīng)過程中各

相應(yīng)物質(zhì)實(shí)際轉(zhuǎn)化的量。

②反應(yīng)進(jìn)度

d=d/25/v3

反應(yīng)進(jìn)度自定義為

式中，d為微分符號(hào)，表示微小變化；皿為物質(zhì)B的物質(zhì)的量；VB為B的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

a.反應(yīng)進(jìn)度只與化學(xué)反應(yīng)方程式有關(guān)，而與選擇反應(yīng)系統(tǒng)中何種物質(zhì)來表示無關(guān)；

b.當(dāng)涉及反應(yīng)進(jìn)度時(shí)?，必須指明化學(xué)反應(yīng)方程式；

c.反應(yīng)進(jìn)度實(shí)際上是以反應(yīng)方程式整體作為特定組合單元來表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。在反

應(yīng)進(jìn)行到任意時(shí)刻時(shí).，可用任一反應(yīng)物或產(chǎn)物來表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，且所得的值總是相

等的。

2.熱效應(yīng)及其測量

(1)熱效應(yīng)

化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)，是指化學(xué)反應(yīng)引起吸收或放出的熱量，包括反應(yīng)熱、相變熱、溶解熱和

稀釋熱等。

(2)熱效應(yīng)的測量

①熱化學(xué)中，等溫、等容過程發(fā)生的熱效應(yīng)稱為等容熱效應(yīng)；等溫、等壓過程發(fā)生的熱效

應(yīng)稱為等壓熱效應(yīng)。

②當(dāng)測定某個(gè)熱化學(xué)過程所放出或吸收的熱量時(shí)，可測定介質(zhì)的溫度改變，再利用下式求

?叫

q=-q?(北一()=—q?叫"AZ'=-Cs-Ar

得：

式中，q表示一定量反應(yīng)物在給定條件下的反應(yīng)熱；Cs表示吸熱介質(zhì)的比熱容；ni?表示介

質(zhì)的質(zhì)量；C表示介質(zhì)的熱容，

Cs=Cs，ms.AT表示介質(zhì)終態(tài)溫度T2與始態(tài)溫度之差。

③在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上，用彈式熱量計(jì)精確測定等容條件下固體、液體有機(jī)物的燃燒反應(yīng)熱

效應(yīng)qv。

④熱化學(xué)方程式是表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)的方程式。

a.寫化學(xué)方程式時(shí)注明反應(yīng)熱的同時(shí)?，還必須注明物態(tài)、溫度、壓力、組成等條件；

b.若沒有特別注明，所說的“反應(yīng)熱”均指等溫、等壓反應(yīng)熱生；

c.習(xí)慣上，對(duì)不注明溫度和壓力的反應(yīng)，皆指在T=298.15K,p=l()()kpa下進(jìn)行。

二、反應(yīng)熱與焰

熱力學(xué)第一定律

(1)熱力學(xué)第一定律

①定義

在熱力學(xué)系統(tǒng)中，能量轉(zhuǎn)化與守恒定律又稱熱力學(xué)第一定律，是指系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)發(fā)生

變化時(shí)系統(tǒng)的熱力學(xué)能與過程的熱和功之間的定量關(guān)系。

②表達(dá)式

封閉系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：AU=5-U產(chǎn)q+w。

③熱力學(xué)能

熱力學(xué)能U是指系統(tǒng)內(nèi)分子的平動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)能、振動(dòng)能、分子間勢能，原子鍵能，電子運(yùn)

動(dòng)能，核內(nèi)基本粒子間核能等內(nèi)部能量的總和。

熱力學(xué)能的特征：

a.狀態(tài)確定，其值確定；

b.殊途同歸，值變相等；

c.周而復(fù)始，值變?yōu)榱恪?/p>

④體積功

體積功是指在一定外壓p外作用下，系統(tǒng)的體積發(fā)生變化而與環(huán)境交換的功。體積功的定義

巾"'=一‘外"V

式為

卬=-2＞外”

式中，3w表示微量功，dV表示系統(tǒng)體積的微小變化量。

(2)熱力學(xué)能的組成部分

①平動(dòng)能U,

平動(dòng)能是與質(zhì)點(diǎn)在三維空間的平行移動(dòng)有關(guān)的能量。

②轉(zhuǎn)動(dòng)能Ur

轉(zhuǎn)動(dòng)能是質(zhì)點(diǎn)環(huán)繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)所具有的能量。

③振動(dòng)能Uv

振動(dòng)能是與多原子分子或離子中的組成原子間相對(duì)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)有關(guān)的能量。

④電子能U。

電子能是帶正電的原子核與帶負(fù)電的電子之間的相互作用系統(tǒng)所具有的能量。

2.反應(yīng)熱與焰

化學(xué)反應(yīng)熱指等溫過程熱，即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生了變化后，使反應(yīng)產(chǎn)物的溫度回到反應(yīng)前始態(tài)的

溫度，系統(tǒng)放出或吸收的熱量，主要有等容反應(yīng)熱和等壓反應(yīng)熱兩種。

(1)等容反應(yīng)熱與熱力學(xué)能

=-Z'外dV+=0

在等容、不做非體積功條件下，dV=(),w，=0,所以

qv=

根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有

式中，qv表示等容反應(yīng)熱，下標(biāo)V表示等容過程。

(2)等壓反應(yīng)熱與焰

qp=H2-H,=AH

等壓反應(yīng)熱的表達(dá)式為

式中，生表示等壓反應(yīng)熱，下標(biāo)p表示等壓過程。

a.該式表明，等壓且不做非體積功的過程熱在數(shù)值上等于系統(tǒng)的焰變；

b.AH<0,表示系統(tǒng)放熱，AH>0,則為系統(tǒng)吸熱。

(3)qv=AU和qp=AH的意義

①qv=AU和%=AH表明，若反應(yīng)過程的條件限制為等容或等壓且不做非體積功，則不同

途徑的反應(yīng)熱與熱力學(xué)能或焰的變化在數(shù)值上相等，只取決于始態(tài)和終態(tài)。

②蓋斯定律

在等容或等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無

關(guān)。

(4)%與q、，的關(guān)系

①等溫等壓和等溫等容反應(yīng)系統(tǒng)

qr=a+V+△H

qP%q、％AU—A/f

②只有凝聚相(液態(tài)和固態(tài))的系統(tǒng)

qp,m=0'，加+Zv(Bg)^RT

B

③有氣態(tài)物質(zhì)參與的系統(tǒng)

?(Bg)

式中，：

為反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)的變化，對(duì)反應(yīng)物v取負(fù)值，對(duì)產(chǎn)物v取正值。

(5)非等溫反應(yīng)

非等溫反應(yīng)是指在極端條件下，系統(tǒng)與環(huán)境之間絕熱，反應(yīng)放熱必導(dǎo)致產(chǎn)物溫度升高的反

應(yīng)。

①等壓絕熱燃燒反應(yīng)，可達(dá)到最高火焰溫度，計(jì)算溫度的依據(jù)是服=必二°；

②等容絕熱反應(yīng)可以達(dá)到最高爆炸溫度和最高壓力，計(jì)算的依據(jù)是分==°。

3.反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變

(1)熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

標(biāo)準(zhǔn)壓力為/=10°村。

①氣態(tài)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

任一溫度T、標(biāo)準(zhǔn)壓力p。下表現(xiàn)出理想氣體性質(zhì)的純氣體狀態(tài)。

②液體、固體物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

任一溫度T、標(biāo)準(zhǔn)壓力丁下的純液體、純固體的狀態(tài)。

(2)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰

標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)的焰變，

以符號(hào)△「Hm。表示，單位為kJ-mol"。

生成焰是說明物質(zhì)性質(zhì)的重要熱化學(xué)數(shù)據(jù)，生成焰的負(fù)值越大，表明該物質(zhì)鍵能越大，對(duì)

熱越穩(wěn)定。

(3)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰

標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變是指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)化學(xué)反應(yīng)的摩爾培變，以表示。

—(29815K)=Z%A/K(29&15K)

B

①298.15K時(shí)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焙變AHN(298.15K)的一般計(jì)算式為

②對(duì)同一反應(yīng)，若計(jì)量方程式寫法不同，，的含義不同，AH,『的數(shù)值也就不同。

一小△底(298.15K)

③如果溫度變化范圍不大，可認(rèn)為反應(yīng)的焰變基本不隨溫度而變。即

三、能源的合理利用

煤炭與潔凈煤技術(shù)

(1)煤炭的熱值

燃料的熱值是指單位質(zhì)量燃料完全燃燒所放出的熱量。

(2)潔凈煤技術(shù)

潔凈煤技術(shù)包括煤炭的加工、轉(zhuǎn)化、燃燒和污染控制等，比如煤的氣化、液化和水煤漿燃

料技術(shù)。

①水煤氣

&O(g)+C(s)12->co(g)+凡(g)

水煤氣是將水蒸氣通過裝有灼熱焦炭的氣化爐內(nèi)產(chǎn)生的：

△，〃，(298.15K)=131.30?7%O/T

②合成氣

合成氣是將純氧氣和水蒸氣在加壓下通過灼熱的煤，生成一種氣態(tài)燃料混合物，其體積分

數(shù)約為4()%H。、15%C0、15%CH」和3()%CO”

③煤的液化燃料

煤的液化燃料以合成氣為原料，選用不同催化劑和合適條件可間接生產(chǎn)合成汽油或甲醇等

C。+4爾黑笆益Pa＞。此田+H夕

液體燃料。

CO+H]300c20：30.WPa>CH3OH

④水煤漿燃料

水煤漿燃料是由質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為70%的煤粉、30%的水及少量添加劑混合而成。

2.石油和天然氣

(1)石油與無鉛汽油

①石油

石油是由鏈烷燒、環(huán)烷燒和芳香煌組成，還含有少量含氧、氮、硫的有機(jī)化合物，平均含

碳(質(zhì)量分?jǐn)?shù))84%?85%、氫12%?14%。

②汽油

石油產(chǎn)品中最重要的燃料之一是汽油，汽油中加入二澳乙烷使汽缸中的鉛轉(zhuǎn)換成易揮發(fā)的

鉛鹵化物。

(2)天然氣和沼氣

①天然氣

天然氣是蘊(yùn)藏在地層內(nèi)的可燃性氣體，主要組分為甲烷。

②沼氣

沼氣是由植物殘?bào)w在隔絕空氣的情況下自然分解而成的氣體，約含60%(體積分?jǐn)?shù))的C

凡，其余為CO2和少量的CO、壓、壓S等。

(3)煤氣和液化石油氣

①煤氣

煤氣的主要來源是煤的合成氣及煉焦氣，其主要可燃成分為H?(5()%)、CO(15%)和C

H4(15%)o

②液化石油氣

液化石油氣來源于石油，一種是采油時(shí)的氣體產(chǎn)品稱為油田氣，另一種是煉油廠的氣體產(chǎn)

品稱為煉廠氣。其主要成分是丙烷和丁烷。

3.氫能和太陽能

(1)氫能

①氫能的優(yōu)點(diǎn)

a.熱值高。熱值為142.9MJ-kg",約為汽油的3倍，煤炭的6倍。

b.點(diǎn)火容易，燃燒速率快。

c.如果能以水為原料制備，則原料充分。

d.燃燒產(chǎn)物是水，產(chǎn)物潔凈。

②開發(fā)利用氫能需要解決的問題

a.廉價(jià)易行的制氫工藝。

b.方便、安全的貯運(yùn)。

c.有效的利用。

③氫氣的制取

目前認(rèn)為最有前途的是太陽能光解水制氫法，關(guān)鍵在于尋找和研制合適的催化劑，以提高

光解制氫的效率。

④氫氣的貯存

儲(chǔ)氫的方式有化學(xué)儲(chǔ)氫和物理儲(chǔ)氫兩類。當(dāng)前研究和開發(fā)十分活躍的是固態(tài)合金貯氫方法。

(2)太陽能

太陽能是天然核聚變能，直接利用太陽能的方法主要有三種：

①光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?/p>

②光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

③光轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。

1.2課后習(xí)題詳解

（-）復(fù)習(xí)思考題

1.區(qū)別下列概念：

（1）系統(tǒng)與環(huán)境；

（2）比熱容與熱容；

（3）等容反應(yīng)熱與等壓反應(yīng)熱；

（4）反應(yīng)熱效應(yīng)與焰變；

（5）標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰與標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變；

（6）有序能與無序能。

答：（1）系統(tǒng)是指有目的的將某一部分物質(zhì)與其余物質(zhì)分開而被劃定的研究對(duì)象；而環(huán)境

是指除系統(tǒng)之外，與系統(tǒng)密切相關(guān)、影響所能及的部分。系統(tǒng)和環(huán)境是一個(gè)整體的兩個(gè)部

分，按照互相之間有無物質(zhì)和能量的交換，可將系統(tǒng)分為三類：敞開系統(tǒng)；封閉系統(tǒng)；隔

離系統(tǒng)。

（2）比熱容是指1g物質(zhì)溫度上升時(shí)所需吸收的熱量；而熱容是指某物質(zhì)溫度上升1℃

時(shí)所需吸收的熱量。

（3）等容反應(yīng)熱是指在等容、不做非體積功條件下系統(tǒng)的反應(yīng)熱；而等壓反應(yīng)熱是指在

等壓、不做非體積功條件下系統(tǒng)的焰變。在等溫或等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與

反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而于變化途徑無關(guān)。

（4）反應(yīng)熱效應(yīng)是指化學(xué)反應(yīng)引起吸收或放出的熱量；焰變是指化學(xué)反應(yīng)引起的系統(tǒng)自

由焰的變化。

（5）標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰是指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)的焰

變；而標(biāo)準(zhǔn)摩爾熔變是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)化學(xué)反應(yīng)的摩爾焰變。一定溫度下標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變

等于同溫度下各參加反應(yīng)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰與其化學(xué)計(jì)量數(shù)乘積的總和。

（6）有序能是指功，是大量質(zhì)點(diǎn)以有序運(yùn)動(dòng)而傳遞的能量；而無序能是指熱，是大量質(zhì)

點(diǎn)以無序運(yùn)動(dòng)（分子的碰撞）方式而傳遞的能量。

何為化學(xué)計(jì)量數(shù)？化學(xué)計(jì)量數(shù)與化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法有何關(guān)系？

答：（1）化學(xué)計(jì)量數(shù)的定義

化學(xué)計(jì)量數(shù)是指當(dāng)按計(jì)量反應(yīng)式反應(yīng)時(shí)各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的比例數(shù)，對(duì)反應(yīng)物取負(fù)值，對(duì)產(chǎn)物取

正值。

（2）化學(xué)計(jì)量數(shù)與化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法關(guān)系

在化學(xué)反應(yīng)方程式中，若各化學(xué)式的系數(shù)等比例發(fā)生變化，則化學(xué)計(jì)量數(shù)按同樣的比例發(fā)

生變化。

反應(yīng)進(jìn)度如何定義？說明引入反應(yīng)進(jìn)度的意義。

答：（1）反應(yīng)進(jìn)度的定義

反應(yīng)進(jìn)度是指以反應(yīng)方程式整體作為一個(gè)特定組合單元來表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。

（2）引入反應(yīng)進(jìn)度的意義

在反應(yīng)進(jìn)行到任一時(shí)刻時(shí)，可用任一反應(yīng)物或產(chǎn)物來表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，且所得的值總

是相等的。

用彈式熱量計(jì)測量反應(yīng)熱效應(yīng)的原理如何？用彈式熱量計(jì)所測得的熱量是否就等于反應(yīng)

的熱效應(yīng)？為什么？

答：（1）彈式熱量計(jì)測量反應(yīng)熱效應(yīng)的原理：

將反應(yīng)物裝入鋼彈中的試樣容器內(nèi)，引發(fā)反應(yīng)后系統(tǒng)放出的熱使環(huán)境的溫度升高，通過測

定溫度計(jì)所示的最高讀數(shù)即環(huán)境的終態(tài)溫度。根據(jù)始、終態(tài)溫度和熱量計(jì)的儀器常數(shù)即可

計(jì)算反應(yīng)熱數(shù)值。

（2）用彈式熱量計(jì)所測得的熱量不等于反應(yīng)的熱效應(yīng)。原因如下：

彈式熱量計(jì)測得的是等容反應(yīng)熱，當(dāng)反應(yīng)為等壓反應(yīng)時(shí)彈式熱量計(jì)所測得的熱量就不等于

反應(yīng)的熱效應(yīng)。

熱化學(xué)方程式與一般的化學(xué)反應(yīng)方程式有何異同？書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意哪些？

答：（1）熱化學(xué)方程式與一般的化學(xué)反應(yīng)方程式的異同點(diǎn)

①熱化學(xué)方程式與一般的化學(xué)反應(yīng)方程式的相同點(diǎn)

a.兩種化學(xué)反應(yīng)方程式都符合客觀事實(shí)；

b.兩種化學(xué)反應(yīng)方程式都遵循質(zhì)量守恒定律。

②熱化學(xué)方程式與一般的化學(xué)反應(yīng)方程式的區(qū)別

a.化學(xué)計(jì)量數(shù)

一般的化學(xué)反應(yīng)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)是整數(shù)，即表示微粒個(gè)數(shù)又表示物質(zhì)的量；熱化學(xué)方程

式化學(xué)計(jì)量數(shù)既可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，只表示物質(zhì)的量。

b.狀態(tài)

一般的化學(xué)反應(yīng)方程式不要求注明狀態(tài)；熱化學(xué)方程式必須在化學(xué)式后面注明。

c.AH的正負(fù)號(hào)、數(shù)值及單位

一般的化學(xué)反應(yīng)方程式不注明AH；熱化學(xué)方程式必須注明AH的正負(fù)號(hào)、數(shù)值及單位。

d.意義

一般的化學(xué)反應(yīng)方程式表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化；熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)

中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系。

(2)書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)

①要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)條件，如果反應(yīng)在298K和1.013xl05pa下進(jìn)行，習(xí)慣上不予注

明；

②要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)或固體物質(zhì)的晶形；

③方程式中的配平系數(shù)只表示計(jì)量數(shù)，不表示分子數(shù)，因此必要時(shí)可以寫成分?jǐn)?shù)；

④熱化學(xué)方程式后一定要寫上摩爾反應(yīng)熱及其單位。

狀態(tài)函數(shù)有什么特點(diǎn)？q、w、H是否是狀態(tài)函數(shù)？為什么？

答：(1)狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)為：

①狀態(tài)一定，其值一定；

②狀態(tài)發(fā)生變化，其值也要發(fā)生變化；

③其變化值只取決于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)，而與實(shí)現(xiàn)其變化的途徑無關(guān)。

(2)H是狀態(tài)函數(shù)，w和q都不是狀態(tài)函數(shù)。原因如下：

功和熱都是過程中被傳遞的能量，其數(shù)值與途徑有關(guān)，不同的途徑有不同的功和熱的交換

，因此q和w都不是狀態(tài)函數(shù)；H是狀態(tài)函數(shù)U、p、V的組合，所以熔H是狀態(tài)函數(shù)。

外外、U、H、'”/、A/77?(298.15AT)

說明下列符號(hào)的意義。

答：(1)q是指一定量反應(yīng)物在給定條件下的反應(yīng)熱；

(2)卬是指等壓反應(yīng)熱；

(3)U是指熱力學(xué)能；

(4)H是指熱力學(xué)函數(shù)烙；

(5)AH,F是指反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焙變；

(6)AfHm0(298.15K)是指298.15K下物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成烙。

8.q、H、U之間，p、V、U、H之間存在哪些重要關(guān)系？試用公式表示。

答：（1）q、H、U之|可的重要關(guān)系有:

qp=H「H\%=4-5

9

（2）p、V、U、H之間的重要關(guān)系有：

△U=g+M,口p-A0'二夕/H=U+pV

，，，

9.如何利用精確測定的qv來求得q0和AH?試用公式表示。

答：在已知qv時(shí)，q0和AH的求解過程為：

因?yàn)?/p>

Q=Ziq-bU

p9v

qp-qv=\nRT

則

qp=^RT+qv

如何理解蓋斯定律是熱力學(xué)第一定律的必然推論？舉例說明蓋斯定律的應(yīng)用價(jià)值。

答：（1）蓋斯定律是熱力學(xué)第一定律的必然推論的原因

①熱力學(xué)第一定律是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律在熱力學(xué)系統(tǒng)中的運(yùn)用，其描述了系統(tǒng)的熱力學(xué)

狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)的熱力學(xué)能與過程的熱和功之間的定量關(guān)系；

②蓋斯定律是指在等容或等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而

與變化的途徑無關(guān)，符合能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。

（2）蓋斯定律的應(yīng)用價(jià)值

蓋斯定律是熱化學(xué)計(jì)算的理論基礎(chǔ)，其最大用處是利用能精確測定的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)來求算難

以測定的反應(yīng)熱，例如石墨燃燒生成一氧化碳的反應(yīng)熱就是通過這種方法計(jì)算出來的。

如何規(guī)定熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)？對(duì)于單質(zhì)、化合物和水合離子所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰有何區(qū)

別？

答：(1)熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的規(guī)定

①任一溫度T、標(biāo)準(zhǔn)壓力N下表現(xiàn)出理想氣體性質(zhì)的純氣體狀態(tài)為氣態(tài)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；

②液體、固體物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為任一溫度T、標(biāo)準(zhǔn)壓力p。下的純液體、純固體的狀態(tài)。

(2)單質(zhì)、化合物和水合離子所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰的區(qū)別

①對(duì)于單質(zhì)，規(guī)定參與反應(yīng)的單質(zhì)為選定溫度T和標(biāo)準(zhǔn)壓力P。時(shí)的最穩(wěn)定單質(zhì)；

②對(duì)于化合物，規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)的焰變稱

為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰；

③對(duì)于水合離子，規(guī)定水合氫離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為零。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰定義，說明在該條件下指定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰必定為零。

答：(1)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰的定義

規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)的焰變稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)

摩爾生成焰。

(2)標(biāo)準(zhǔn)條件下指定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰必定為零的原因

按定義，生成反應(yīng)式的寫法是唯一的，指定單質(zhì)由其本身生成，反應(yīng)前后系統(tǒng)自由焰不發(fā)

生變化，因此指定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰必定為零。

如何利用物質(zhì)的(298.15K)數(shù)據(jù)，計(jì)算燃燒反應(yīng)及中和反應(yīng)的AHJ(298.15K)

?舉例說明。

(29815K)=￡v5AfH：(298.15K)

B

答：根據(jù)公式

可利用物質(zhì)的AH“F(298.15K)數(shù)據(jù)計(jì)算燃燒反應(yīng)及中和反應(yīng)的(298.15K),舉例

如下：

金屬鋁粉和三氧化二鐵的混合物點(diǎn)火時(shí)，反應(yīng)放出大量的熱，可根據(jù)教材附錄3的標(biāo)準(zhǔn)摩

爾生成焰的數(shù)據(jù)，計(jì)算鋁粉和三氧化二鐵反應(yīng)的AHF(298.15K)。

有關(guān)的化學(xué)方程式和各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰的值為

2AI(s)+Fe2O,(s)^----:AI2O3(S)+2Fe(s)

△fH；(298.15K)/kJ?moL0-824.2-1675.70

△rH?(298.15K)=工為劣用(298.15用

B

根據(jù)式

4H1（298.15K）=2VBAf%（298.15K）

B

1

二［（-1675.7）+0-0-（-824.2）］kJ.mol

=-851.5（kJ?mo『）

可得

煤炭中通常含有哪些元素？用做燃料時(shí)，哪些是有益的？哪些是有害的？為什么？

答：（1）煤炭中通常含有碳、氫、氧、氮、磷、硫及少量金屬元素。

（2）煤炭用做燃料時(shí)，碳元素是有益的，因?yàn)槊禾恐饕ㄟ^碳的燃燒產(chǎn)生熱量，且碳不

產(chǎn)生污染。

（3）煤炭用做燃料時(shí)，磷和硫是有害的，因?yàn)榱兹紵a(chǎn)生五氧化二磷，硫燃燒產(chǎn)生二氧

化硫，這兩種氣體污染環(huán)境。

煤的主要組分碳、汽油中代表性組分辛烷、天然氣中主要組分甲烷以及氫氣各自的熱值

可如何計(jì)算？并比較它們的相對(duì)大小。

答：（1）碳的熱值計(jì)算

石墨在298.I5K的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式及標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變?yōu)?/p>

c(^S)+o2(g)—co2(g)

4

ArH?(298.15K)=-393.5kJ?mol

用標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變除以碳的摩爾質(zhì)量，可得碳的熱值為32.8MJ-kg」。

(2)辛烷的熱值計(jì)算

CsHls(/)+12.50,(g)=8CO?(g)+9H0Q)

辛烷完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式及標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變?yōu)?/p>

ArH?(298.15K)=-5440kJ?mo『

用標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變除以辛烷的摩爾質(zhì)量，可得辛烷的熱值為47.7MJ.kg」。

(3)甲烷的熱值計(jì)算

E,(g)+2。［(g)=CO式g)+2區(qū)。(/)

甲烷完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式及標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變?yōu)?/p>

4

ArH?(298.15K);-890kJ.mol

用標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變除以甲烷的摩爾質(zhì)量，可得甲烷的熱值為55.6MJ.kg」。

(4)氫氣的熱值計(jì)算

凡(g)+=。式g)-H，(/)

氫氣完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式及標(biāo)準(zhǔn)摩爾熔變?yōu)?/p>

1

AfH?(298.15K)=-285.8kJ?mor

用標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變除以氫氣的摩爾質(zhì)量，可得氫氣的熱值為142.9MJ.kg」。

綜上所述，熱值大小順序?yàn)椋簹錃狻导淄椤敌镣椤凳?/p>

在液體燃料油中摻水(摻水20%左右)制成“乳化燃料”，可節(jié)油增效并減少污染，試通

過查閱資料解釋其中的原理。

答：在液體燃料油中摻水可節(jié)油增效并減少污染的原理如下：

液體燃料油中，重油在燃燒時(shí)需要霧化，霧化效果的好壞影響其燃燒效率。在液體燃料中

摻水時(shí)，重油和水進(jìn)行乳化，形成油包水的形式。在高溫爐內(nèi)燃燒時(shí)，由于爐膛內(nèi)溫度高

達(dá)1000C以上，油中的水吸熱汽化，形成“微爆效應(yīng)”，將重油重新分開成小的顆粒，增大

了燃燒效率，減少了燃燒不完全所產(chǎn)生的污染性氣體的排放。

(~)習(xí)題

1.是非題

(1)已知下列過程的熱化學(xué)方程式為

?

則此溫度時(shí)蒸發(fā)ImolUK(1),會(huì)放出熱30.1kJ。()

【答案】錯(cuò)

【解析】反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為正值，表示反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

(2)在恒溫恒壓條件下，下列兩個(gè)生成水的化學(xué)反應(yīng)放出的熱量相同。()

凡(g)+；o?(g)-%。(0

2區(qū)(g)+Q(g)-2H0(，)

【答案】錯(cuò)

【解析】定壓摩爾反應(yīng)熱與反應(yīng)進(jìn)度有關(guān)，而反應(yīng)進(jìn)度與反應(yīng)方程式的寫法即反

應(yīng)式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的選擇有關(guān)。即第一個(gè)反應(yīng)是生成Imol液態(tài)水的熱效應(yīng)；第二個(gè)反應(yīng)

生成兩倍水量，應(yīng)有兩倍熱量。

(3)功和熱是系統(tǒng)和環(huán)境之間的能量傳遞方式，在系統(tǒng)內(nèi)部不討論功和熱。()

【答案】對(duì)

【解析】熱力學(xué)中的做功W與吸熱q都是指系統(tǒng)與環(huán)境之間，通過界面所傳遞的能

量。在界面以內(nèi)，系統(tǒng)的各部分之間所進(jìn)行的能量傳遞不計(jì)入w和q之中。

(4)反應(yīng)的AH就是反應(yīng)的熱效應(yīng)。()

【答案】錯(cuò)

【解析】只有當(dāng)反應(yīng)為定壓反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)的AH才為反應(yīng)的熱效應(yīng)。

選擇題

(1)在下列反應(yīng)中，進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)度為Imol的反應(yīng)時(shí)放出熱量最大的是()。

CH,Q)+2O:(g)—CO;(g)+2H;O(g)

A.

CH4(g)+2O,(g)-=CO,(g)+2H;O(g)

B.

CH4(g)+2O,(g)=CO式g)+2H：OQ)

C.

CH4(g)+3/20,(g)—C0(g)+2H:0(l)

D.

【答案】C

【解析】液體汽化時(shí)吸收熱量，氣體液化時(shí)放出熱量；當(dāng)反應(yīng)物完全燃燒生成最

穩(wěn)定的氧化產(chǎn)物時(shí)，反應(yīng)放出的熱量最大。

（2）通常，反應(yīng)或過程的哪個(gè)物理量可通過彈式熱量計(jì)直接測定而獲得？（）

A.AH

B.pAV

C.

D.qv

【答案】D

【解析】通?？衫脧検綗崃坑?jì)精確測得（定容）反應(yīng)熱q、，。

（3）下列對(duì)于功和熱的描述中，正確的是（）。

A.都是途徑函數(shù)，無確定的變化途徑就無確定的數(shù)值

B.都是途徑函數(shù)，對(duì)應(yīng)于某一狀態(tài)有一確定值

C.都是狀態(tài)函數(shù)，變化量與途徑無關(guān)

D.都是狀態(tài)函數(shù)，始終態(tài)確定，其值也確定

【答案】A

【解析】功和熱都是過程中被傳遞的能量，其數(shù)值與途徑有關(guān)，不同的途徑有不

同的功和熱的交換，因此q和w都是途徑函數(shù)，無確定的變化途徑就無確定的數(shù)值。

（4）對(duì)于狀態(tài)函數(shù)，下列敘述正確的是（）。

A.只要系統(tǒng)處于平衡態(tài)，某一狀態(tài)函數(shù)的值就已經(jīng)確定

B.狀態(tài)函數(shù)和途徑函數(shù)一樣，其變化值取決于具體的變化過程

C.AH和AU等都是狀態(tài)函數(shù)

D.任一狀態(tài)函數(shù)的值都可以通過實(shí)驗(yàn)測得

【答案】C

【解析】AH和AU的大小僅與反應(yīng)始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與變化途徑無關(guān)，因此是

狀態(tài)函數(shù)。

（5）一只充滿氫氣的氣球，飛到一定高度即會(huì)爆炸，這要取決于一定高度上的（）。

A.外壓

B.溫度

C.濕度

D.外壓和溫度

【答案】D

【解析】氣球爆炸主要取決于氫氣球球壁對(duì)內(nèi)外壓力差的承受力。隨著氣球垂直

上升，大氣壓力不斷下降，內(nèi)壓一直高于外壓，當(dāng)達(dá)到一定高度時(shí)，氣球無法承受壓力差

,即發(fā)生爆炸。

（6）下述說法中，不正確的是（）。

A.焰只有在某種特定條件下，才與系統(tǒng)反應(yīng)熱相等

B.焰是人為定義的一種具有能量量綱的熱力學(xué)量

C.焰是狀態(tài)函數(shù)

D.焰是系統(tǒng)能與環(huán)境進(jìn)行熱交換的能量

【答案】D

【解析】D項(xiàng)，在定壓過程中，焰是系統(tǒng)能與環(huán)境進(jìn)行熱交換的能量。

在溫度T的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，若已知反應(yīng)A-2B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變

AH40kJmo1

f\i=\反應(yīng)2A-C的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變

AfH=-60kJ,mO1,則反應(yīng)C—4B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變AH人為多少？

解：2A―4B①，2A—C②，C-4B③

0

ArH°m.3=2ArH°m.ll-ArHmrn.2.

=2x40-(-60)

二140kJ.moL

式③=式①-式②，式③的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變?yōu)?/p>

鋼彈的總熱容Cb可利用一已知反應(yīng)熱數(shù)值的試樣而求得。設(shè)將0.500g苯甲酸（CHCOOH

）在盛有1209g水的彈式熱量計(jì)的鋼彈內(nèi)（通入氧氣）完全燃燒，系統(tǒng)的溫度由296.35K上

升到298.59K。已知在此條件下苯甲酸完全燃燒的反應(yīng)熱效應(yīng)為-3226kJ-mol

i,水的比熱容為4.184J?g」-K-。試計(jì)算該鋼彈的總熱容。

解：苯甲酸的摩爾質(zhì)量為122.12g-mol」，（）.5（）（）g苯甲酸完全燃燒的反應(yīng)熱為勺=-

3226x0.500/122.12=-13.2kJ?

又

q=-[C(H2O)-^T+Cb-AT]=-13.2xlOV

3

-13.2xl0=-(4.184x1209+C6)x(298.59-296.35)

即

該鋼彈的總熱容為Cb=834J?K，

葡萄糖完全燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為

CsH1：Of(s)+6O:(g)=6CO:(g)+6H;O(l)%=_2820kJ皿。「

當(dāng)葡萄糖在人體內(nèi)氧化時(shí)，上述反應(yīng)熱約30%可用做肌肉的活動(dòng)能量。試估算一食匙葡萄

糖(約3.8g)在人體內(nèi)氧化時(shí)可獲得的肌肉活動(dòng)的能量。

q=2820/180.16=15.65kJg-1

解：葡萄糖的摩爾質(zhì)量為180.16g-mol",完全燃燒放出熱量為

一食匙葡萄糖(約3.8g)氧化時(shí)可獲得的肌肉活動(dòng)能量為q=15.65x3.8x30%=18kJ。

已知下列熱化學(xué)方程式：

1

Fe;O3(5)+3CO(g)-2Fe(s)+3C0(g>qp=-27.6kJ-mol_

①

3Fe,O3(5)+CO(g)=2Fe3O4(5)+CO2(g)；qF=-58.6kJmoL

②

1

Fe3O^s)+CO(gY==3FeO(s)+CO式g>qp=38.1kJmol_

③

不用查表，試計(jì)算下列反應(yīng)的q”

尸eO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)

④

=i[3x(-27.6)-(-58.6)-2x38.1]kJ-mol1

=-16.7(kJmoP)

解：式④=(式①x3-式②-式③x2)+6,則式④對(duì)應(yīng)的熱效應(yīng)關(guān)系為

7.已知乙醇在101.325kPa壓力下沸點(diǎn)溫度為351K,且蒸發(fā)熱為39.2kJ-moF

■o試估算Imol液態(tài)乙醇在該蒸發(fā)過程中的體積功和AU。

%=-p\V=-AnRT

=1X8.314X10-3X351

=-2.92kJmol」

解：Imol液態(tài)乙醇在蒸發(fā)過程中的W體和AU計(jì)算如下

AHfn=q，pjn=39.2kJmo『

B

=39.2kJmo--2.92kJ.mol」

=36.3(kJmol」)

在下列反應(yīng)或過程中，qv與小有區(qū)別嗎？簡單說明理由。

(1)NHNH<g)+H>S(g)

⑵足(g)+C*g)3^2HC7(g)

s，c

⑶co2(s)-->C<72(g)

25Z

(4)AgNO3(aq)+NaCI(aq)>AgCI(s)+NaNO式aq)

答：(1)qv與q?有區(qū)別。原因如下:

|=2qp=qv^^v[Bg\RTJ?(5g)>0

因?yàn)榉磻?yīng)?，根據(jù)B所以B

C1P豐夕「，故qv與q?有區(qū)別。

(2)qv與q「沒有區(qū)別。原因如下：

匯口(次)=0q=qv+^y\v(Bg\RT篁>(物)=0

因?yàn)榉磻?yīng)勺，根據(jù)BB

QP=(lv,故qv與小沒有區(qū)別。

(3)qv與5有區(qū)別。原因如下：

2>(物)=1%=%+?工以物卜日遼Mg)〉。

因?yàn)榉磻?yīng)令.，根據(jù)B

qP故qv與q0有區(qū)別。

(4)qv與與沒有區(qū)別。原因如下：

舊、公「2u(Bg)=0%=%+J2V(物》燈至V(物)=0

因?yàn)榉磻?yīng)B，根據(jù)BB

qP=qv,故qv與q,沒有區(qū)別。

根據(jù)第8題中所列的各化學(xué)方程式和條件，試計(jì)算發(fā)生下列變化時(shí)，各自AU與AH之間的

差值。

(1)2.00molNH4HS(s)的分解；

(2)生成l.OOmolHCl(g)；

(3)5.00molCO：(s)(干冰)的升華；

(4)沉淀出2.00molAgCl(s)。

NH'HS(s)-25*0?NH3(g)+H)S(g)

答：(1)NH』HS(s)的分解反應(yīng)為

AUm-AHm=-^v(Bg)RT

B

=-2x8.314x10-3kJ.mol1.K"x298.15K

=-4.958(kJ.mol1)

2.00mol的NH.HS分解過程中兩者的能量差為2.00x(-4.958)=-9.92kJ。

H2(g)+q(g)2HCKg)

(2)HC1(g)的生成反應(yīng)為

匯v(3g)=0

因?yàn)锽,所以AU『AHm=0,故生成l.OOmol的H。(g)過程中兩者的能量差為0。

CQ(S)—>cq(g)

(3)干冰的升華反應(yīng)為

31

AUm-AHra=-lx8.314xl0-x(273.15-78)=-1.62kJ-mor

5.00mol的CO2(s)的升華過程中兩者的能量差為：5.00x(-1.62)=-8.10kJo

AgNO3(aq)+NaCI(aq)=JgCZ(s)+NaNO3(aq)

(4)沉淀出AgCl(s)的反應(yīng)為

因?yàn)樵摲磻?yīng)的?『(3g)‘=0，

所以沉淀出2.00mol的AgCl(s)過程中兩者的能量差為0。

查閱教材附錄3的數(shù)據(jù)，試計(jì)算下列反應(yīng)的AH.,。(298.15K)0

4A%(g)+3Q(g)=2%(g)+6H：OQ)

(1)

c，G(g)+兄⑹—c3“(g)

(2)

(3)、區(qū)(g)+稀愈酸

(4)FeG)+C〃SQ(aq)

4」啊(g)+3O[(g)=2M(g)+6HgQ)

4

AfH?(298K)/kJ-mol-46.110-285.83

解：（1）反應(yīng)方程式及各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為

△，氏(298K)=2(298K)

={6x(-285.83)+2x0-3x0-4x(-46.11)}Vwo/

=-1530.54(Vwo/-1)

C2Hl(g)+H式g)-C2H式g)

1

AfH?(298K)/kJmol226.73052.26

（2）反應(yīng)方程式及各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熔為

則有

ArH：(298K)=2>BAfH：B(298K)

B

=(52.26-226.73-O)kJ-mol-x

=-174.47(5mo/)

NH<g)+H-(aq)—NH；(aq)

1

AfH?(298K)/kJmol-46.110-132.43

(3)反應(yīng)方程式及各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為

■H：(298K)=2>AH4(298K)

3

={(-132.43)-0-(-46.11)}V-mol-l

=-S6.32(kJmoK1)

則有

Fe(s)+C〃”)—Fe”(aq)+C〃(s)

\H：Q98K)IkJ,moP064.77-89.10

(4)反應(yīng)方程式及各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為

則有

△H(298K)=Z%△聞B(298K)

B

=[(-89.1)4-0-0-64.77]kJ-mol-1

-153.9(kJ.mo『)

計(jì)算下列反應(yīng)的：⑴△rHm‘(298.15K)

；(2)

C4(g)+4C/2(g)=CC/4(1)+4HC7(g)

△fUm?(298.15K).(3)298.15K進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)度為Imol的體積功。

CH式g)+4CA(g)—CCZ4(1)+4HCI(g)

01

AfHm(298.15K)/kJmol-74.810-135.44-92.31

解：(l)查教材附錄3可知

ArHm°(298.15K)=4X(-92.31)+(-135.44)-(-74.81)

=-429.86kJ-mol4

(2)根據(jù)公式求△rUm'(298.15K)得

00

ArUm(298.15K)=ArHm(298.15K)-(4-5)JRT

=-429.86+(8.314x298.15/1000)

=-427.38kJ-mol1

W=-pW=-(4-5)RT=8.3145x298.15/1000=2.48(V?wo/-1)

(3)298.15K進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)度為Imol的體積功為

12.近298.15K時(shí)在彈式熱量計(jì)內(nèi)使1.0000g正辛烷(CJLB,I)完全燃燒，測得此反應(yīng)熱

效應(yīng)為-

47.79kJo試根據(jù)此實(shí)驗(yàn)值，估算正辛烷(CH”1)完全燃燒的(1)qv.m；(2)AH“F(2

98.15K)o

2s

cs7718(z)+—o;(g)=8ca(g)+9Hgs

解：(i)正辛烷燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為

qVm=(-47.79x1()3)x114.23二-5459V?

正辛烷的摩爾質(zhì)量為114.23g-moN,則有

夕一夕匕刑-2>(建>"

B

(2)由等容反應(yīng)熱和等壓反應(yīng)熱的關(guān)系可得

則

qp.m=qT：.m+￡MBg>RT

B

=-5459V-woZ-1+8-—x8.314xl0-3Vwo/-1-^-1x298.15Ar

7

\J)

--54705加。廠

x

ArHm?(298.15K)=qVm=-5470Vmol-

所以在298.15K下反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變?yōu)?/p>

利用CaCO、、CaO和CO?的AHM(298.15K)的數(shù)據(jù)，估算煨燒1000kg石灰石(以純CaC

。，計(jì))成為生石灰所需熱量。在理論上要消耗多少燃料煤(以標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值估算)？

CaCO^s)—CaO(s)+。。式g)

4

AfH?(298K)/kJ-mol-1206.92-635.09-393.509

解：石灰石的分解反應(yīng)及各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為

△，氏(298K)=2>m聲"(298用

s

=[(-635.09)+(-393.509)-(-1206.92)]kJ-moL

=178.32V-wo7":

反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變?yōu)?/p>

q=178.32xl000xl03/100=1.78xl06kJ

則1000kg石灰石完全分解為生石灰所需熱量為

標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為29.3MJ.kg」，需耗燃料煤的質(zhì)量為

m=1.78xlO6/(29.3x10s)=60.8kg

設(shè)反應(yīng)物和生成物均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，試通過計(jì)算說明298.15K時(shí)究竟是乙煥(GHD還

是乙烯(GEL)完全燃燒會(huì)放出更多熱量(以kJ-mol"表示)。

G%(g)+：o式g)=2cq(g)+%o(/)

4

AfH?(298K)/kJmol226.730-393.509-285.83

解：(1)乙快燃燒的反應(yīng)方程式及各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為

△,H*298K)=￡v兩黑》(298K)

B

=12x(-393.509)+(-285.83)-0x1-226.73；kJmol1

=-1299.58(kJ-mol1)

則反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變?yōu)?/p>

G%(g)+3Q(g)—2CQ(g)+2區(qū)0(/)

1

AfH?(298K)/kJ-moF52.260-393.509-285.83

(2)乙烯燃燒的反應(yīng)方程式及各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為

則反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變?yōu)?/p>

(298K)={2x(-285.83)+2x(-393.509)-3x0-52.26}kJ，moF

=-1410.94(kJ-mol1)

通過計(jì)算可知，298.15K時(shí)乙烯完全燃燒放出更多熱量。

通過吸收氣體中含有的少量乙醇可使KCnO,酸性溶液變色(從橙紅色變?yōu)榫G色)，以

26。((的)+16/T(aq)+3GH50H(/)~4c產(chǎn)(aq)+1Uf,0(/)+3cH3coOHQ)

檢驗(yàn)汽車駕駛員是否酒后駕車(違反交通規(guī)則)。其化學(xué)反應(yīng)可表示為

試?yán)脴?biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰數(shù)據(jù)，求該反應(yīng)的AH.?(298.15K)o

26。寧(西)+16斤(做)+3C/$0丹(/)=4O3■(的)+1出:僅)+3CHjC00H(/)

;1

AfH*(298K)kJmor-1490.30-277.69-1999.1-285.83-484.5

解：該反應(yīng)的方程式及各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為

ArH?(298K)=VvsAfH?B(298K)

于

=(4x(-1999.1)+11x(-285.83)+3x(-484.5)-3x(-277.69)-16x0-2x(-1490.3)]

=-8780.4(kJmol1)

則該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焰變?yōu)?/p>

C7Z4(g)+2(92(g)=CO2(g)+2^2O(Z)

針對(duì)甲烷燃燒反應(yīng):

試通過計(jì)算說明298.15K時(shí)等壓和等容摩爾燃燒熱的差別，并說明導(dǎo)致差別的原因。

B

=(1-1-2)X8.314X10-3V-WO/1-A71X298.15^

=-4.958(V-wo/4)

解：(1)定壓反應(yīng)熱與定容反應(yīng)熱的燃燒熱之差為

由此可見定壓等溫燃燒放熱更多。

(2)導(dǎo)致等壓和等容摩爾燃燒熱的差別的原因?yàn)榉磻?yīng)后氣體物質(zhì)分子數(shù)減少，導(dǎo)致系統(tǒng)

體積減小，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功，這部分功以熱的形式釋放到環(huán)境中。

在298.15K時(shí)，碳、氫和甲烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焰分別為-393.5、-285.8和-890.4kJ-mo1

試推算該溫度下甲烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰。

解：根據(jù)題意有

1

C(石墨)+0式g)^C。式g%ArH?1Q98K)=-393.5kJmol

①

—-1

%(g)+：。式g)坐0(，)；\C2(298K)=-285.8kJ-mol

2②

；4

CHKg)+20。------CO