无机化学第五版习题答案

时间:2025-03-10

第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案

1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。 2.解:氯气质量为2.9×10g。 3.解:一瓶氧气可用天数

n1(p p1)V1(13.2 103-1.01 103)kPa 32L

9.6d

n2p2V2101.325kPa 400L d-1

3

4.解:T

pVMpV

= 318 K 44.9℃ 5.解:根据道尔顿分压定律

pi

p(N2) = 7.6 104 Pa

p(O2) = 2.0 104 Pa p(Ar) =1 103 Pa

ni

p 6.解:(1)n(CO2) 0.114mol; p(CO2) 2.87 104 Pa

(2)p(N2) p p(O2) p(CO2) 3.79 104Pa (3)

n(O2)p(CO2)4 0.286 np9.33 104Pa

7.解:(1)p(H2) =95.43 kPa (2)m(H2) =

pVM

= 0.194 g RT

8.解:(1) = 5.0 mol

(2) = 2.5 mol

结论: 反应进度( )的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。

9.解: U = Qp p V = 0.771 kJ 10.解: (1)V1 = 38.3 10 m= 38.3L

(2) T2 =

-3

3

pV2

= 320 K nR

(3) W = ( p V) = 502 J (4) U = Q + W = -758 J (5) H = Qp = -1260 J

11.解:NH3(g) +

15O(g) 3 298.15K

NO(g) + H2O(g) rHm= 226.2 kJ·mol 2标准态

42

12.解: rHm= Qp = 89.5 kJ rUm= rHm nRT

= 96.9 kJ

13.解:(1)C (s) + O2 (g) → CO2 (g)

rHm = fHm(CO2, g) = 393.509 kJ·mol

1

1CO(g) + 1C(s) → CO(g)

2

22

1

= 86.229 kJ·mol rHm

CO(g) +

1FeO(s) → 2Fe(s) + CO(g)

232

33

1

rHm = 8.3 kJ·mol

各反应 rHm之和 rHm= 315.6 kJ·mol 。

1

(2)总反应方程式为

3C(s) + O(g) + 1FeO(s) → 3CO(g) + 2Fe(s) 2232

2323

1

= 315.5 kJ·mol rHm

由上看出:(1)与(2)计算结果基本相等。所以可得出如下结论:反应的热效应只与反应的始、终态有关,而与反应的途径无关。

14.解: rHm(3)= rHm(2)×3- rHm(1)×2= 1266.47 kJ·mol

1

15.解:(1)Qp = rHm== 4 fHm(Al2O3, s) -3 fHm(Fe3O4, s) = 3347.6 kJ·mol

1

(2)Q = 4141 kJ·mol

1

16.解:(1) rHm =151.1 kJ·mol (2) rHm = 905.47 kJ·mol (3) rHm = 71.7

1

1

kJ·mol

1

17.解: rHm=2 fHm(AgCl, s)+ fHm(H2O, l) fHm(Ag2O, s) 2 fHm(HCl, g) fHm(AgCl, s) = 127.3 kJ·mol

1

18.解:CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)

rHm = fHm(CO2, g) + 2 fHm(H2O, l) fHm(CH4, g)

= 890.36 kJ·mo

1

Qp = 3.69 10kJ

第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案

1.解: rHm = 3347.6 kJ·mol ; rSm = 216.64 J·mol ·K ; rGm = 3283.0

1

4

11

kJ·mol < 0

1

该反应在298.15K及标准态下可自发向右进行。

2.解: rGm = 113.4 kJ·mol > 0

1

该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。

(2) rHm = 146.0 kJ·mol ; rSm = 110.45 J·mol ·K ; rGm = 68.7 kJ·mol

1

111

> 0

该反应在700 K、标准态下不能自发进行。

3.解: rHm = 70.81 kJ·mol ; rSm = 43.2 J·mol ·K ; rGm = 43.9 kJ·mol

1

1

1

1

(2)由以上计算可知:

rHm(298.15 K) = 70.81 kJ·mol ; rSm(298.15 K) = 43.2 J·mol ·K

1

1

1

rGm = rHm T · rSm ≤ 0

T ≥

rHm(298.15 K) rSm(298.15 K)

= 1639 K

3

3

p (CO) p (H2) c (CO) c (H2) 4.解:(1)Kc = Kp =

p (CH4) p (H2O)c (CH4) c (H2O)

K

p (CO) / p p (H) / p =

p (CH)/p p (HO) / p

3

2

4

2

(2)Kc =

c (N2) c (H2) c (NH3)

1

2 32

Kp =

2)/

p (N2) p (H2) p (NH3)

12 32

K =

p (N

2)/

1 2p

p (H

p

3

2

p (NH3) /p

(3)Kc =c (CO2) Kp =p (CO2) K =p (CO2)/p (4)Kc =

c (H2O) c (H2) 3

3

Kp =

p (H2O) p (H2) 3

3

K

=

p (H

p (H2O)/p

2)/

p

3

3

5.解:设 rHm、 rSm基本上不随温度变化。

= rHm T · rSm rGm

(298.15 K) = 233.60 kJ·mol rGm

1

(298.15 K) = 243.03 kJ·mol rGm

1

lgK (298.15 K) = 40.92, 故 K (298.15 K) = 8.3 10

40

lgK (373.15 K) = 34.02,故 K (373.15 K) = 1.0 10

34

6.解:(1) rGm=2 fGm(NH3, g) = 32.90 kJ·mol <0

1

该反应在298.15 K、标准态下能自发进行。

(2) lgK (298.15 K) = 5.76, K (298.15 K) = 5.8 10

5

7. 解:(1) rGm(l) = 2 fGm(NO, g) = 173.1 kJ·mol

1

= lgK1

fGm(1)31

= 30.32, 故 K1= 4.8 10

2.303 RT

1

(2) rGm(2) = 2 fGm(N2O, g) =208.4 kJ·mol

= lgK2

fGm(2)37

= 36.50, 故 K2= 3.2 10

2.303 RT

1

(3) rGm(3) = 2 fGm(NH3, g) = 32.90 kJ·mol

= 5.76, 故 K3= 5.8 10 lgK3

5

由以上计算看出:选择合成氨固氮反应最好。

8.解: rGm = fGm(CO2, g) fGm(CO, g) fGm(NO, g)

= 343.94 kJ·mol < 0,所以该反应从理论上讲是可行的。

1

9.解: rHm(298.15 K) = fHm(NO, g) = 90.25 kJ·mol

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