《普通化学》第2篇 章作业题解（化学反应的方向和程度）.pptVIP

第二章 化学反应的方向和程度 1.不用查表，指出下列各组物质中熵值由大到小的顺序。 (1) O2(l), O3( g), O2(g) (2) K(s) , KCl(s) , Na(s) 解：（1）S(O3, g) S(O2, g) S(O2, l) （2）S(KCl, s) S(K, s) S(Na, s) 2. 判断下列反应，哪些是熵增加的过程，哪些是熵减少的 程，并说明理由。 解: (1) (电解水) H2O(l) = H2(g) + 1/2O2(g) ∵反应后气体分子总数增加， ∴反应是熵增的过程，即ΔS 0。 (2) 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) ∵反应后气体分子总数减少， ∴反应是熵减的过程，即ΔS 0。 (3) AgCl(s) = Ag+(aq) + Cl-(aq) 难溶电解质溶解，混乱度增大， ∴该过程是熵增的过程，即ΔS 0。 (4) 2HI(g) = H2(g) + I2(s) ∵反应后气体分子总数减少， ∴反应是熵减的过程，即ΔS 0。 3. 查表计算下列反应的ΔS298?和ΔG298?，并说明反应能否自发进行？ (1) 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O (g) (2) CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH- (aq) 3.解： (1) 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O (g) S298?/J·K-1·mol-1 192.34 205.03 210.65 188.72 ΔfG298? /kJ·mol-1 -16.48 0 86.57 -228.59 ΔS298? = ∑(?iS298?)生成物 - ∑ (?iS298?)反应物 = 4?210.65 + 6?188.7 - 4?192.34 - 5?205.03 = 180.41 J·K-1·mol-1 ΔG298? =∑(?i ΔfG298?)生成物 - ∑ (?i ΔfG298?)反应物 = 4?86.57 + 6?(-228.59) - 0 - 5 ? (-16.48 ) = -959.34 kJ·mol-1 0 ∴反应能自发进行。 (2) SnO2 (s) + C(s) ? Sn(s) + CO2 (g) ΔfH298? /kJ·mol-1 -580.7 0 0 -393.50 S298?/J·K-1·mol-1 52.3 5.740 51.55 213.64 ΔH298? = 0 - 393.50 - (-580.7 ) - 0 = 187.2 kJ·mol-1 ΔS298? = 51.55 + 213.64 - 52.3 - 5.740 = 207.15 J·K-1·mol-1 ΔGT? = ΔH298? - TΔS298? 0 ? (3) SnO2 (s) + 2H2(g) ? Sn(s) + 2H2O(g) ΔfH298? /kJ·mol-1 -580.7 0 0 -241.82 S298?/J·K-1·mol-1 52.3 130.574 51.55 188.72 ΔH298? = 0 - 2?(-241.82) - (-580.7 ) - 0 = 97.06 kJ·mol-1 ΔS298? = 51.55 + 2?188.72 - 52.3 - 2?130.574 = 115.542 J·K-1·mol-1 ΔGT? = ΔH298? - TΔS298? 0 ? 所以选择第三种方法最合适。 5