普通化學教材參考答案

習題參考答案

習題一

一、判斷題(對的，在括號內(nèi)填7"，錯的填“X”)

1

1.H(g)+-0(g)===H0(1)和2H(g)+0(g)===2H0(1)的AH?相同。

2222222rm

(X)

2.功和熱是在系統(tǒng)和環(huán)境之間的兩種能量傳遞方式，在系統(tǒng)內(nèi)部不討論熱。

(對)

3.反應的AH就是反應的熱效應。

(x)

4.Fe(s)和Cl(1)的AHe都為零。

2rm

(X)

5.蓋斯定律認為化學反應的熱效應與途徑無關，是因為反應處在可逆條件

下進行的緣故。

(X)

6.同一系統(tǒng)不同狀態(tài)可能有相同的熱力學能。

(x)

7.由于A”=q,”是狀態(tài)函數(shù)，AH的數(shù)值只與系統(tǒng)的始、終態(tài)有關，而

P

與變化的過程無關，故q也是狀態(tài)函數(shù)。

P

(X)

8.由于CaCO固體的分解反應是吸熱的，故它的標準摩爾生成焰是負值。

3

(x)

9.當熱量由系統(tǒng)傳遞給環(huán)境時，系統(tǒng)的內(nèi)能必然減少。

(x)

10.因為q,w不是系統(tǒng)所具有的性質(zhì)，而與過程有關，所以熱力學過程中

(q+w)的值也應由具體的過程決定。

(x)

二、選擇題(將正確的答案的標號填入空格內(nèi))

1.對于封閉體系，體系與環(huán)境間

(B)

A.既有物質(zhì)交換，又有能量交換B.沒有物質(zhì)交換，只有能量交換

C.既沒物質(zhì)交換，又沒能量交換D.沒有能量交換，只有物質(zhì)交換

2.熱力學第一定律的數(shù)學表達式AU=q+w只適用于

C)

A.理想氣體B.孤立體系C.封閉體系D.敞開體系

3.環(huán)境對系統(tǒng)作lOkJ的功，且系統(tǒng)又從環(huán)境獲得5kJ的熱量，問系統(tǒng)內(nèi)能

變化是多少9

(D)

A.-15kJB.-5kJC.+5kJD.+15kJ

4.已知2Pbs⑸+3O(g)2PbO(s)+2so(g)的

22

AHo=-843.4kJ-mol-i,則該反應的q值是多少kJmei1?

rmV

(D)

A.840.9B.845.9C.-845.9D.-840.9

5.通常,反應熱的精確實驗數(shù)據(jù)是通過測定反應或過程的哪個物理量而獲

得的。

(D)

A.AHB.pAVC.qD.q

PV

6.下列對于功和熱的描述中，正確的是哪個？

(A)

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),對應于某一狀態(tài)有一確定值

C.都是狀態(tài)函數(shù),變化量與途徑無關

D.都是狀態(tài)函數(shù),始終態(tài)確定，其值也確定

7.在溫度7的標準狀態(tài)下，若已知反應A-2B的標準摩爾反應熔△H?,

rm,\

與反應2A—C的標準摩爾反應焰△，則反應C-4B的標準摩爾反應焰

A與△H0及△H。的關系為△9

rm,3rm,lrm,2rm,3

(D)

A.2A”。+AH。B.AHo-2AH?

r/7?Jrm,2rmJrm,2

C.AHo+AH?D.2AHo-AW?

rm.lrm.2rmJrm.2

8.對于熱力學可逆過程，下列敘述不正確的是哪個？

(C)

A.變化速率無限小的過程B.可做最大功的過程

C.循環(huán)過程D.能使系統(tǒng)與環(huán)境都完全復原的過程

9.下述說法中，不正確的是哪個？

A.焰只有在某種特定條件下，才與系統(tǒng)吸熱相等

B.焰是人為定義的一種具有能量量綱的熱力學量

C.焰是狀態(tài)函數(shù)

D.焰是系統(tǒng)能與環(huán)境進行熱交換的能量

10.封閉系統(tǒng)經(jīng)過一循環(huán)過程后，其下列哪組參數(shù)是正確的？

A.q=0,w=0,At/=0,AH=0

B.qWO,wWO,At/=0,kH=q

c.q=—w,Al/=q+w,AW=0

D.qWw,△U=q+w,\H=0

11.以下說法正確的是哪個？

(B)

A.狀態(tài)函數(shù)都具有加和性

B.系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生改變時，至少有一個狀態(tài)函數(shù)發(fā)生了改變

C.因為q=A17,q=△”,所以恒容或恒壓條件下，q都是狀態(tài)函數(shù)

VP

D.雖然某系統(tǒng)分別經(jīng)過可逆過程和不可逆過程都可達到相同的狀態(tài)，但不

可逆過程的燧變值不等于可逆過程的婚變值。

12.蓋斯定律反映了

(B)

A.功是狀態(tài)函數(shù)B.△“取決于反應體系的始終態(tài)，而與途徑無關。

C.熱是狀態(tài)函數(shù)D.△”取決于反應體系的始終態(tài)，也與途徑有關。

13.298K時，下列各物質(zhì)的等于零的是哪個？

fm

(A)

A.石墨B.金剛石C.漠氣D.甲烷

14.在下列反應中，進行1mol反應時放出熱量最大的是哪個？

(C)

A.CH(1)+20(g)===CO(g)+2H0(g)

4222

B.CH(g)+20(g)===CO(g)+2H0(g)

4222

c.CH(g)+20(g)===CO(g)+2H0(1)

4222

3

D.CH值)+—。(g)===C0(g)+2H0(1)

4222

15.下列反應中AH?等于產(chǎn)物4的是(D)

rmfm

A.CO,(g)+CaO(s)===CaCO3(s)B.；H(g)+：I(g)==HI(g)

C.H,(g)+CL(g)===2HCl(g)D.H(g)+1。(g)==H0(g)

2222

三、計算及問答題

1.試計算下列情況的熱力學能變化：

(1)系統(tǒng)吸收熱量500J,對環(huán)境作功400J；

解:AU=q+w=(+500)+(-400)=100/

(2)系統(tǒng)吸收熱量500J,環(huán)境對系統(tǒng)作功800Jo

解：AU=q+w=(+500)+(+800)=1300/

2.在373.15K和100kPa下，由1mol水汽化變成1mol水蒸氣，此氣化過程

中系統(tǒng)吸熱40.63kJ。求：

(1)系統(tǒng)膨脹對外作功w=?(液體水體積可忽略不計)

(2)此過程內(nèi)能改變△〃=?

解(1)w=—ZvRT=-lx8.314xlO-3x373.15=—3.10?.mo/-i

B(g)

B

(2)

△U=q=q-ZvRT=40.63-lx8.314xio3x373.15=37.53燈.mo/1

vpBig}

B

3.反應心(8)+3為值)===2?4%值)在恒容量熱器中進行，生成2moiN%時

放熱82.7kJ,求反應的△U?(298.15K)和298K時反應的AH@(298.15K)。

rmrm

解：bUs=q=—82.7處

△=q+ZvRT=—82.7+(2-1-3)x8.314xl0-3x298.15=-87.7燈

rmpvB(g)

B

4.已知100kPa,18℃時1molZn溶于稀鹽酸時放出151.5kJ的熱，反應析

出1molH氣。求反應過程的w,AU,AH。

2

解：Z〃(s)+HCl(aq)==ZnCl(aq)+H9)

AW=q=-151.5kJ.mol-i

p

w=-Zv/?T=-lx8.314xlO-3x291=-2.42k/.mo/-i

B(B,g)

AU=q=q-ZvRT=-151.5_2.42=-153.92/c/.mo/-i

vPB,g

B

5.在下列反應或過程中，q與q有區(qū)別嗎？簡單說明。并根據(jù)所列的各反

應條件，計算發(fā)生下列變化時，各自AU與△”之間的能量差值。

(1)NHHS(s)毋c>NH(g)+HS(g),2.00molNHHS(s)的分解；

4324

(2)H(g)+Cl(g)25-C>2HCl(g),生成1.00molHCl(g)；

22

(3)CO(s)25“C>co(g),5.00molCO(s)(干冰)的升華；

222

(4)AgNO(aq)+NaCl(aq)—多AgCl(s)+NaNO(aq),沉淀出

33

2.00molAgCl(s)o

解：(1)

△U—=—[ZvRT=—2x(1+1)x8.314x10-3x298=—4.96燈.mo/1

B.g

B

(2)無體積變化，

(3)AU-=/?T=-5x1x8.314x10-3x298=-12.39/c/.mo/-i

B

(4)無體積變化，MJ=AH

6.計算下列反應的(1)AHe(298.15K)；(2)△U?(298.15K)和⑶298.15K

rmrm

進行Imol反應時的體積功Wo

體

CH(g)+4C1(g)===CC1(1)+4HCl(g)

424

解：AH?Q98.15K)/kJ.mol-i:-74.810-135.44-92.307

fm

(1)

△H0(298.15K)=Zv△H?=4x(-92.307)+(-135.44)—0—(—74.81)=—429.86kJ.moU

rmBfm

B

(2)AU。(298.15K)=AH?(298.15K)-ZvRT

mmB，g

B

=-429.86-(4-4-1)x8.314x10-3x298.15=-421.3SkJ.mol-i

(3)w=—ZvRT=-(4-4-1)x8.314xlO-3x298.15=2A19kJ.mol-\

體B,g

B

7.葡萄糖完全燃燒的熱化學反應方程式為

CHO(s)+60(g)===6CO(g)+6H0(1),△H。=一2820kJ-mol-i

6126222rm

當葡萄糖在人體內(nèi)氧化時，上述反應熱約30%可用做肌肉的活動能量。試估計一

食匙葡萄糖(3.8g)在人體內(nèi)氧化時，可獲得盼肌肉活動的能量。

解：M=180.16a.n?o/-i

葡萄糖

—A//o2820、1了

E=___rmxmx30%=x3.8x30%=18kJ

"AT180.10

葡萄糖

8.已知下列熱化學方程式：

FeO(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO(g),AHo=-27.6kJmol-i

232rml

3FeO(s)+CO(g)===2FeO(s)4-CO(g),AHe=-58.6kJmol-i

23342rm2

FeO(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO(g),AHe=38.1kJ-mol-i

342rm3

不用查表，試計算下列反應的△

rm4

FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO(g)

2

3AH?-AH&-2AH?

解：AHo=---c_mJ-----c_ULZ---------c_m2=-16.7/c/.zno/-i

rmA6

9.利用附錄3數(shù)據(jù)，計算下列反應的4H0(298.15K)o

rm

(1)Zn(s)+2H+(aq)===Zn2+(aq)+H(g)

(2)CaO(s)+HoO(l)===Ca2+(aq)+20H(叫)

解：⑴A“e(298.15K)=ZvAH&(298.15K)

rmBfm.B

B

=0+(-153.89)-0-0=-153.89kJ.mol-i

(2)A〃0(298.15K)=XvAH&(298.15K)

rmBf

B

=2x(-229.994)+(-542.83)-(-635.09)-<-285.83)=-81.90/c/.mo/-i

10.已知在25c和標準狀態(tài)下，1.00g鋁燃燒生成Al?。式s)放熱30.92kJ,求

川1。。)的4//e(298K)o

23fm

解：△H^(Al0,298/<)=一2x27g.moL\x30.92燈.g-i=-1669.68/c/.n?o/-i

fm23

11.用來焊接金屬的鋁熱反應涉及FeO被金屬Al還原的反應：

23

2Al(s)+FeO(s)—>AlO(s)+2Fe(s),試計算：(1)298K時該反應的A。

2323rm

(2)在此反應中若用267.0g鋁，問能釋放出多少熱量？

解(1)AHe(298.15K)=ZvA(298.15K)

rmBfm.B

B

=2x0+(-1675.7)-(-824.2)-2x0=-851.5/c/.mo/-i

“267.0

(2)q=&x△H?(298K)=x(-851.5)=-4210.19kJ.mol-i

rm2X27

12.已知NH⑴、N0(g)和HO⑴在298.15K時的標準摩爾生成焰分別是

24242

50.63kJ-mol-i>9.66kJ-mol-i和-285.80kJ-mol-i,計算火箭燃料聯(lián)氮和氧化劑

四氧化二氮反應：

2NH(1)+NO(g)===3N(g)+4H0(1)

242422

(1)反應的標準摩爾反應焰變AH?=?

rm

(2)計算32g液態(tài)聯(lián)氮完全氧化時所放出的熱量為多少？

解：(1)△”?(298.15K)=ZvA(298.15K)

rmBfm,B

B

=4x(-285.80)+3x0-9.66-2x50.63=-1254.12?.mo/-i

,32

(2)q=1x△”?(298K)=x(-1254.12)=--627.06劃

rm2x32

13.試通過計算說明下列甲烷燃燒反應在298.15K進行Imol反應進度時，

在定壓和定容條件燃燒熱之差別，并說明差別之原因。

CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1)

解：-\H=-^EvRT=-1x(1-2-1)x8.314xlO-3x298.15=4.96k/.mo/-i

BB-3

原因：Xvw0

B，g

B

14.辛烷(CH)是汽油的主要成分，試計算298K時，100g辛烷完全燃燒時

818

放出的熱量。

解:CH(/)+c°(9)===SC0(g)+9H0(1)

818、,222、山2

AH=[ZvAH?(298.15K)=-4776.58公

rBfm

B

15.通過吸收氣體中含有的少量乙醇可使KCrO酸性溶液變色(從橙紅色

227

變?yōu)榫G色)，以檢驗汽車駕駛員是否酒后駕車(違反交通規(guī)則)。其化學反應可表示

為

2CrO2-(aq)+16H+(aq)+3CHOH(1)===4Cm(aq)+11HO(1)+3CHCOOH(l)

272523

試利用標準摩爾生成熔數(shù)據(jù)求該反應的△Ho(298.15K)。

rm

解：△H?(298.15K)=EVAH?(298.15K)

rmBfm

B

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

=-8780.4kJmol-i

習題二

一、判斷題(對的在括號內(nèi)填“，錯的在括號內(nèi)填“X”)

1.屋為正值的反應均是自發(fā)反應。

r

(X)

2.反應產(chǎn)物的分子數(shù)比反應物多，該反應的AS>0。

(義)

3.AGe<0的反應一定是自發(fā)進行的。

rm

(X)

4.穩(wěn)定單質(zhì)的△和AG?都為0,因此其標準蠟S?也為0。

/mfm

(X)

5.如果一個反應的△”。>0,ASe<0,則此反應在任何溫度下都是非自發(fā)

rmrm

的。

)

6.升高溫度，反應的增大，則說明該反應為吸熱反應。

T

)

7.對于全部是氣體反應的系統(tǒng)，當達到平衡時，恒容加入惰性氣體后平衡

不發(fā)生移動。

(V)

8.在一定溫度和濃度下，無論使用催化劑與否，只要反應達到平衡時，反

應物與產(chǎn)物的濃度為一定值。

(V)

9.反應的級數(shù)取決于反應方程式中反應物的化學計量數(shù)(絕對值)。

(X)

10.催化劑能改變反應歷程，降低反應的活化能，但不能改變反應的AG。。

rm

(J)

11.反應速率只取決于溫度，而與反應物或生成物的濃度無關。

(X)

12.對于可逆反應：C(s)+H0(g)x——CO(g)+H(g),A//?>0,升高溫度

22rm

使V增大，V減小，故平衡向右移動。

正逆

(X)

13.根據(jù)分子碰撞理論，具有一定能量的分子在一定方位上發(fā)生有效碰撞，

才可能生成產(chǎn)物。

(，)

14.活化能的大小不一定能表示一個反應的快慢，但可以表示一個反應受溫

度的影響是顯著還是不顯著。

(V)

15.在一定溫度下，對于某化學反應，隨著反應的進行，反應速率逐漸減慢,

反應速率常數(shù)逐漸變小。

(X)

二、選擇題(將正確的答案的標號填入空格內(nèi))

1.下列體系變化過程中熠值減少的是哪個？

(C)

A.食鹽溶于水B.干冰升華

C.活性炭吸附氧氣D.高鎬酸鉀受熱分解

2.等溫等壓下且不做非體積功條件下，反應自發(fā)進行的判據(jù)是哪個？

(C)

A.AW?<0B.ASe<0C.AGOD.AGe<0

rrm

3.下列反應中AG。等于產(chǎn)物△G。的是哪個？

c)

A.Ag+(aq)+Cl-(aq)------>AgCl(s)B.

2Ag(s)+Cl(g)—>2AgCl(s)

2

c.Ag(s)+1ci(g)―>AgCl(s)D.Ag(s)+1cHD—->AgCl(s)

4.某溫度時，反應H,(g)+Br,(g)===2HBr(g)的標準平衡常數(shù)K?=4x10-2,

12f

則反應HB(rg)===_H(g)+_Br(g)的標準平衡常數(shù)Ke等于多少？

222

(B)

11_____

A.B.-------------C.4x10-2D.j4xl()-2

4x10-2J4xlO-2

5.反應H(g)+Br(g)~——-2HBr(g)在800K時平衡常數(shù)Ke=3.8X10$,

22

lOOOK時平衡常數(shù)Ke=1.8X103,則此反應是：

(B)

A.吸熱反應B.放熱反應C.無熱效應的反應D.無法確

定

6.升高溫度可以增加反應速率，最主要是因為什么？

(B)

A.增加了分子總數(shù)B.增加了活化分子的百分數(shù)

C.降低了反應的活化能D.促使平衡向吸熱方向移動

7.在恒溫下僅增加反應物濃度，化學反應速率加快的原因是什么？

(D)

A.化學反應速率常數(shù)增大B.反應物的活化分子百分數(shù)增加

C.反應的活化能下降D.反應物的活化分子數(shù)目增加

8.溫度升高而一定增大的量是下列哪個？

(B)

A.AGeB.吸熱反應的平衡常數(shù)K。

rm

C.反應的速率VD.反應的速率常數(shù)k

9.一個化學反應達到平衡時，下列說法中正確的是哪個？

(A)

A.各物質(zhì)的濃度或分壓不隨時間而變化

B.AG?=0

rm

c.正、逆反應的速率常數(shù)相等

D.如果尋找到該反應的高效催化劑，可提高其平衡轉化率

10.某基元反應2A(g)+B(g)===C(g),將2molA(g)和ImolB(g)放在IL

容器中混合，問A與B開始反應的反應速率是A,B都消耗一半時反應速率的

多少倍？(C)

A.0.25B.4C.8D.1

11.當反應A+B===2AB的反應速率方程式為v=kcc時，則此反應

22B

\2

為什么反應？

(C)

A.一定是基元反應B.一定是非基元反應

C.無法肯定是否是基元反應D.對A來說是個二級反應

12.升高溫度時，化學反應速率增加倍數(shù)較多的是下列哪種反應？

(C)

A.吸熱反應B.放熱反應C.E較大的反應D.E較小

aa

的反應

13.對于反應速率常數(shù)，以下說法正確的是哪個？

(D)

A.某反應的越小，表明該反應的反應速率常數(shù)越大

rm

B.一個反應的反應速率常數(shù)可通過改變溫度、濃度、總壓力和催化劑來改

變

C.一個反應的反應速率常數(shù)在任何條件下都是常數(shù)

D.以上說法都不對

14.對于催化劑特性的描述，不正確的是下列哪個？

(B)

A.催化劑只能縮短反應達到平衡的時間而不能改變平衡狀態(tài)

B.催化劑在反應前后其化學性質(zhì)和物理性質(zhì)皆不變

C.催化劑不能改變平衡常數(shù)

D.加入催化劑不能實現(xiàn)熱力學上不可能進行的反應

15.若有兩個基元反應，均屬A+2B—>C型，且第一個反應的反應速率

常數(shù)k大于第二個反應速率常數(shù)k，忽略頻率因子不同的影響，則這兩個反應的

12

活化能E與E的關系與下列哪一種相符？

ala2

D)

A.E>EB.E<EC.E=ED.不能確定

a\alala2alal

三、計算及問答題

1.不用查表，將下列物質(zhì)按其標準端S@(298.15K)值由大到小的順序排列，

m

并簡單說明理由。

(l)K(s)；⑵Na(s)；⑶Br(l)；(4)Br(g)；(5)KCl(s)。

22

解:(4)Br(g)(3)Br(l)(5)KCl(s)(l)K(s)(2)Na(s)

22

理由：一般(相對分子質(zhì)量相近時)氣態(tài)的大于液態(tài)的；液體的大于固體物

質(zhì)的；而當溫度和聚集態(tài)相同時，分子或晶體結構較復雜的物質(zhì)的端大，原子序數(shù)

大的大于小的。

2.分析下列反應的燧值是增加還是減少，并說明理由。

(1)1(s)—>I(g)；(2)H0(1)——>H(g)+lo(g)；

222222

(3)2C0(g)+0(g)->2C0(g)；(4)A(s)+B(g)-->2AB(g)。

2222

解：(1)增加：氣態(tài)大于固態(tài)(2)

增加：氣態(tài)大于液態(tài)⑶減

少：氣體分子數(shù)減少(4)增

力口：氣體分子數(shù)增多

3.試用書末附錄3中的標準熱力學數(shù)據(jù)，計算下列反應的ASo(29815K)和

rm

AG?(298.15K)。

rm

(1)3Fe(s)+4H0(1)===FeO(s)+4H(g)；

2342

⑵Zn(s)+2H+(aq)===Zru+(aq)+H(g)；

2

(3)CaO(s)+H0(1)===Ca2+(aq)+2OH-(叫)；(4)AgBr(s)

2

===Ag(s)+'Br。)o

解：△S0(298.15K)=Zvs?(298.15K)

rmBBm,B

△Go(298.15K)=EvAG?(298.15K)

rmBfm,B

B

(1)A50(298.15K)=307.7J-mol-1-K-iAG。(298.15K)=一

66.9kJ-mol-i

(2)ASe(298.15K)=-23.0J-mol-i-K-iAGo(298.15K)=-

rm/m

147.06kJ?mol-i

(3)ASe(298.15K)=-184.3J-mol-]-K-iAGo(298.15K)=-

rm

26.91kJ-mol-i

(4)ASe(298.15K)=-51.4Jmol-i-K-iAGo(298.15K)=

rm

96.90kJ-mol-i

4.試分析下列反應自發(fā)進行的溫度條件:

(1)2NO(g)+2C0(g)---->N(g)+2co2(g)，A//?=-746.5kJ.mol-i；

2rm

1

(2)HgO(s)——>Hg(l)+_O(g),△H?=91.0kJ?mol-i；

22rm

(3)2N(g)+O(g)------>2N0(g),AHo=163.0kJ-mol-i；

222rm

(4)2HO(1)------>2H0(1)+O(g),A-196kJ-mol-io

2222rm

解：自發(fā)進行的溫度條件是：AHe-TAS0<O

rmrm

...二者同號且ASo>on寸：T>\Hm;ASe<0時：T<J

rmAS?rmAS?

rmrm

(1)

ASO=2X213.74+191.50-2x197.674-2x210.761=-l91.S9J.mol-\K-\

rm

H

T<^rm=-746.5x1000=3772.3K

AS?-197.89

rm

1

(2)△S。=.x205.138+76.02-70.29=108.30J.moU.K-i

rm2

T>△,空=9L0X1000=84.03K

△S。108.30

rm

(3)ASe<0,AH。〉。，任何溫度下非自發(fā)；

rmrm

(4)ASo>0,任何溫度下均自發(fā)。

rmrm

5.用錫石(SnO2)制取金屬錫，有建議可用下列幾種方法：

(1)單獨加熱礦石，使之分解；

(2)用碳(以石墨計)還原礦石(加熱產(chǎn)生CO)；

2

(3)用H(g)還原礦石(加熱產(chǎn)生水蒸氣)。

2

今希望加熱溫度盡可能低一些。試利用標準熱力學數(shù)據(jù)通過計算，說明采用

何種方法為宜。

解(1)SnO(5)===Sn(s)+0(a)

22

查表計算得：△So=204.4A//0=580.7kJ.mol-i

rmrm

T>△_580.7xlOOO=2841K

~^~S0-2044-一

rm

(2)C(s,石墨)+Sn。(s)==Sn(s)+CO(g)

22

查表計算得：△S?=207.3/.m。/-i.K-iAH6=1872kJ.molt

rmrm

187.2x1000

1>___rm903.0K

FS0~2073~

rm

(3)SnO⑸+H⑼===SnO(g)+H0(g)

2222

查表計算得：△Se=l15.5J.moJ.K-iAHo=97.1kJ.mol

rmrm

A”?97,1x1000

1>rm==840.7K

△S0115.5

rm

由計算可知：用氫氣還原錫礦石溫度最低。

6.己知下列反應：

Ag,S(s)+H,(g)===2Ag(s)+H,S(g)

在740K時的K?=0.36。若在該溫度下，在密閉容器中將1.0molAg,S還原為銀,

試計算最少需用H的物質(zhì)的量。

2

解：設最少需要H的物質(zhì)的量為xmol.

2

AgS(s)+H(g)===2Ag(s)+HS(g)

222

起始時物質(zhì)的量(mol)：1.0x00

反應后的變化量(mol)：-1.0-1.02X1.01.0

平衡時物質(zhì)的量(mol)：(0)x-1.0(2.0)1.0

定溫定壓下，分壓之比等于物質(zhì)的量之比，故：

K?=peq(H§,g)卬。=1.0=036

peq(H,g)/pe>x-1.0

2

解得：x=3.8

7.利用標準熱力學函數(shù)估算反應：

CO(g)+H(g)===CO(g)+H0(g)

222

在873K時的標準摩爾吉布斯函數(shù)變和標準平衡常數(shù)。若此時系統(tǒng)中各組分氣體

的分壓為p(CO)=p(H)=127kPa，p(CO)=p(HO)=76kPa，計算此條件下反

222

應的摩爾吉布斯函數(shù)變，并判斷反應進行的方向。

解：(1)CO2(g)+H(g)===CO(g)+HO(g)

△”?(298.15K)=Zv△"?(298.15K)=41.17燈.moJ

rmBBfm

AS0(298.15/<)=ZvS?(298.15/f)=42,08].mol-\,K-\

rmBm

B

AG?(873K)?AHe(298.15K)-TAS0(29815K)

rmrmrm

=41.17-873x42.08x10-3=4.43kj.mol

-AGe(873K)4.43x1000

InK?(873K)=rm-0.61

RT8.314x873

Ke(873K)=0.54

(2)AG(T)=AG0(7)+RTlnl^p/p0)v5

rmrmB

B

(76/100)2

AG(873K)=4.43+8.314x10-3x873xIn=-3.0kJ.mol-\<0

rm(127/100)2

故此條件下反應正向進行。

8.求化學反應2so(g)+O(g)^^2SO(g)在600K時的平衡常數(shù)K&.

223

解：2SO(g)+Oi(g)^^2SO(g)

△”。(298.15K)=ZvAWe(298.15K)=-197.78kJ

rmBBfm

ASe(298.15K)=ZvS?(298.15K)=-188.1J.moJ.K-i

rmBm

B

AGe(600/f)?AH?(298.15K)-TASe(298.15K)

mmm

=-l97.78-600X(-188.1)/1000=-84.92kJ.mol

-AGe(600K)-(-84.92)x1000_

lnK?(600K)=rmi7Q2

RT8.314x600

K?=2.95xl07

9,在308K和總壓強100kPa時，NO有27.2%分解為NO。

242

(1)計算反應NO(g)==2NO(g)的Ke；

242

(2)計算308K,總壓強增加1倍時，NO的離解百分率；

24

(3)從計算結果說明壓強對平衡移動的影響。

解(1)設有l(wèi)OOmolN。發(fā)生分解

24

NO(g)===2NO(g)

242

平衡時的物質(zhì)的量(mol)100x(1-27.2%)2x100x27.2%

=72.8=54.4

peg(NO)=100X72.8/(72.8+54.4)=572kPa

24

peq(NO)=100x54.4/(72.8+54.4)=42.8kPa

2

K&=(pe“Nq)/p。)2=(42.8/100)2=032

(peq(N6)/pe「57.2/100-—

24

(2)當總壓強為200kPa時：設離解百分率為x%

NO(g)===2NO(g)

242

平衡時的物質(zhì)的量(mol)100x(1-%%)2x108%

=100-x=2x

peg(NO)=200x(100—x)/(100+x)kPa

24

peg(NO)=200X2x/(100+x)kPa

2