近代化学基础 第四章 习题答案.docVIP

第四章习题参考解答 6.已知 （1） C(s) + O2 (g) = CO2(g) ΔrHm((1) =-393.5kJmol-1 (2) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔrHm((2) = -285.9 kJ.mol-1 CH(g) + 2 O (g) = CO(g) + 2HO(l) ΔrHm((3) = -890.0kJ.mol-1 试求反应 C(s) + 2H2(g) = CH4(g) 的ΔrHm( 。 . 解：（1）+ 2×(2)=（3） ΔrHm(= ΔrHm((1)+2ΔrHm((2)- ΔrHm((3) = -393.5 + 2×（-285.9）-（-890.0）= -75.3 kJ.mol-1 7. 阿波罗登月火箭用N2H4(l)作为燃料，用N2O4(g)作氧化剂，燃烧后产生N2(g)和H2O(l)，写出配平的化学方程式，并计算N2H4(l)燃烧反应的ΔrHm((298.15K)。 解： 2N2H4(l) + N2O4(g) = 3N2(g) + 4H2O(l) 查表得各物质的ΔrHm(为 ΔfHm(( N2H4,1) = 50.63kJmol-1 ΔfHm(( N2O4) = 9.16kJmol-1 ΔfHm(( H2O ,1) =-285.84kJmol-1 ΔrHm(= 4ΔfHm(( H2O) - 2ΔfHm(( N2H4)- ΔfHm(( N2O4) = 4×(-285.84) - 2×50.63 - 9.16 = -1253.8 kJ.mol-1 8．预言下列过程体系的ΔS符号： (1) 水变成水蒸汽； （2） 气体等温膨胀； （3）苯与甲苯相溶； （4） 盐从过饱和水溶液中结晶出来； （5）渗透。 解：(1)ΔS＞0；(2)ΔS＞0；(3)ΔS＞0； (4)ΔS＜0；(5)ΔS＞0 9．利用附录的数据，判断下列反应在标准态下能否自发进行。 (1) Ca(OH)2(s) + CO2(g) = CaCO3(s) + H2O(l) (2) 略 解：由附录得Ca(OH)2(s), CO2(g), CaCO3(s), H2O(l)的ΔfGm(分别为 -896.69， -394.36，-1128.8， -237.13kJ.mol-1 ΔrGm(= -1128.8 + (-237.13) -(-896.69 -394.36) kJ.mol-1 =-74.88 kJ.mol-1 在标准态下ΔrGm=ΔrGm( 0 ，能自发进行。 10. CO 是汽车尾气的主要污染源，有人设想用加热分解的方法来消除它： CO(g) = C (s) + 1/2 O2(g) 试从热力学角度判断该想法能否实现？ 解：ΔfGm( (CO,g) = -137.17kJ.mol-1 上述反应的ΔrGm( =137.17kJ.mol-1 0 反应逆向进行的倾向性很大。该想法不能实现。 11. 蔗糖在新陈代谢过程中所发生的总反应可写成： C12H22O11 (s) + 12 O2(g) = 12 CO2 + 11 H2O(l) 假定有25%的反应热转化为有用功，试计算体重为65kg的人登上3000米高的山，须消耗多少蔗糖？（已知ΔfHm((C12H 22O11)= -2222kJ.mol-1 ）CO2 和H2O(l)的ΔfHm(分别为-393.5kJmol-1和-285.84kJmol-1 ΔrHm(= 11ΔfHm(( H2O) + 12ΔfHm(( CO2)- ΔfHm(( C12H 22O11) = 11×(-285.84) + 12×(-393.5) - (-2222) = -5644.2 kJ.mol-1 有25%的反应热转化为有用功,每摩尔蔗糖可做的功W =-5644.2×25% =-1411 kJ。 体重为65kg的人登上3000米高的山，须作功为 W =mgh= 65kg×3000m×9.8m.s-2=1911kJ 须消耗蔗糖量 n = 1911/1411=1.354mol m = nM =1.354mol×342×10-3kg.mol-1= 463g 12. 已知反应 (a) S(s) + H2(g) = H2S(g) K(a = 1.0×10-3 (b) S(s) + O2(g) = SO2 (g) K(b = 5.0×106 计算下列反应 SO2(g) + H2(g) = H2S(g) +