四川理工学院无机化学简明教程

习 题P263、根据盖斯定律计算。已知：1 CO(g) O 2(g) CO2(g) 2 r H m (298K ) 282.98 kJ mol 1 r H m (298 K ) 285.8kJ mol 1

1 H 2(g) O 2(g) H 2 O (l) 2 C 2 H 5 OH(l) 3O 2(g) 2CO 2( g ) 3H 2 O (l)求：反应

r H m ( 298K ) 1366.8kJ mol 1

2CO (g) 4H 2(g) C 2 H 5 OH (l) H 2 O (l) 的 r H m

解：(1)×2+(2)×4-(3) r H m =(-282.98)×2+(-285.8)×4-(-1366.8)=-342.36kJ· -1 mol 4、已知：4NH 3(g) 5O 2(g) 4NO( g ) 6H 2 O (l) r H m ( 298 K ) 1170kJ mol 1 r H m (298 K ) 1530kJ mol 1

4NH 3(g) 3O 2(g) 2 N 2 ( g ) 6H 2 O (l) 计算NO(g)的标准生成焓 f H m

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1 1 NO的 f H m定义式 N 2 ( g ) O2 ( g ) NO( g ) ,所以 解： 2 2 (1) (2) ( 1170 ) ( 1530 ) 得到NO的生成焓， f Hm ( NO, g ) 90.36 kJ mol 1 4 4

6、写出H2CO3(aq)、Fe3O4(s)、KBr(s) 的生成反应。解：3 H 2 ( g ) O2 ( g ) C ( s) H 2 CO3 (aq) 2

3Fe( s) 2O2 ( g ) Fe3O4 ( s)

K ( s)

7、利用 f H m计算常温常压下，反应CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) 的

1 Br2 (l ) KBr ( s ) 2

H r m

解： f H m k J mol 1 / 298 K

CaCO3(s) m

→

CaO(s) -635.09

+

CO2(g) -393.509 1

r H f Hm (CO2 , g ) f Hm (CaO, s) f Hm (CaCO3 )

-1206.92

[( 393 .509 ) ( 635 .09) ( 1206 .92)]kJ mol 178.321kJ mol -1

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8、判断下列过程是熵增还是熵减过程(不计算),为什么？ ①溶质从水溶液中结晶出来 ②二氧化氮转化为四氧化二氮 ③单质碳与二氧化碳反应生成一氧化碳 ④合成氨反应 ⑤过氧化氢分解反应

解：①熵减，从溶液中析出晶体是混乱度降低。 ②熵减，分子数目在减少。 ③熵增，气体分子数加倍了，混乱度增加。 ④熵减，气体总分子数减少很多。 ⑤熵增，从无气体分子转化为气体分子。

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9、能否用下列反应合成酒精？(温度范围是多少？) 4CO2(g)+ 6H2O(g) = 2C2H5OH(g)+ 6O2(g) 解: 4CO2(g) + 6H2O(g) = 2C2H5OH(g)+ 6O2(g) f H m k J mol 1 / 298 K

-393.509 213.74

-241.818 188.825

-235.1 282.7 1

0 205.138

sm kJ mol 1 / 298 K

r H m 6 f Hm (O2 , g ) 2 f Hm (C2 H 5OH , s ) 4 f Hm (CO2 ) 6 f Hm ( H 2O)

{[6(0) 2( 235 .1) [4( 393 .509 ) 6( 241 .818 )]}kJ mol 2858.1341kJ mol -1 0

r S m 6Sm (O2 , g ) 2Sm (C2 H 5OH , s) 4Sm (CO2 ) 6Sm ( H 2O)

{[6(205 .138 ) 2(282 .7) [4(213 .74) 6(188 .825 )]}kJ mol 191 .68J mol -1 0

1

热力学反应类型为焓值增加，熵值减少，无论是高温还是低温都 不会自发向右进行。

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11、写出下列反

应的标准平衡常数表达式：

CH4(g) H 2 O (g)=CO(g) 3H 2 (g)( pCO / p )( p H 2 / p ) 3 (1) K ( pCH 4 / p )( p H 2 O / p )

4CO2(g) 6H 2 O (g)=2C 2 H 5 OH(g) 6O 2 (g)

( pO 2 / p ) ( pC 2 H 5OH / p ) ( 2) K ( pCO 2 / p ) 4 ( p H 2 O / p ) 6

6

2

MnO 4 (aq) 5Fe 2 (aq) 8H (aq)=Mn 2 (aq) 5Fe 3 (aq) 4H 2 O (l)

(C Mn 2 / C )(C Fe 3 / C ) 5 (3) K (C MmO 4 / C )(C Fe 2 / C ) 5 (C H / C ) 82 Cr2 O 7 (aq) 3H 2 O 2 (aq) 8H (aq)=2Cr 3 (aq) 3O 2 (g) 7H 2 O (l)

(4) K

(CCr O

2

2 7

(CCr 3 / C ) 2 ( pO 2 / p ) 3 / C )(C H O / C ) 3 (C H / C ) 82 2

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12、密闭容器中反应2NO(g)+O2(g)==2NO2(g)在1000K条件下达到平 衡。若始态NO、O2、NO2的分压分别为101.3KPa、303.9KPa和0, 平衡时NO2的分压为12.16KPa。计算平衡时NO、O2的分压和反应 的平衡常数 K 解： 2NO(g) 101.3 12.16 89.14 + O2(g) 303.9 6.08 297.8 = 2NO2(g) 0 12.16 12.16

P起(kpa) P变(kpa) P平(kpa)

( p NO 2 / p ) 2 (12.16 / 100 ) 2 K 2 ( p NO / p ) ( pO 2 / p ) (89.14 / 100 ) 2 (297 .8 / 100 ) 6.25 10 3

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13、合成氨反应N2(g)+3H2(g) == 2NH3(g)在某温度下达到平衡， N2(g)、H2(g) 、 NH3(g)的平衡浓度分别为3.0、2.0、4.0 mol/dm3。 求该反应的Kc及N2(g)、H2(g)的起始浓度。 解： N2(g) 5 2 32

+

3H2(g) 8 6 22

=

2NH3(g) 0 4 4

C起(mol·L-1) C变(mol·L-1) C平(mol·L-1)

4 Kc 3 0.67 3 (CH ) (C N ) 2 33 2 2

(C NH )

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14、PCl5分解反应：PCl5(g) = PCl3 (g) +Cl2(g),在473K时K⊙ =0.312。计算473K,恒定200KPa下PCl5的离解度。

解：设离解率为α,起始压力为p PCl5(g) = PCl3 (g) +Cl2(g) P起(kpa) p 0 P变(kpa)-pα pα P平(kpa)p-pα pα 由题意有： p-pα + pα + pαpCl 2

0 pα pα =200kpa

(1)

PCl

2

pPCl

5

200 2 ( ( p PCl / p )( pCl / p ) 1 100 ) 2 2 K 0.312 2 1 200 ( p PCl / p ) 1 1 100 3 2 5

P总 1 PPCl 1 200 kpa P总 1 5

200 kpa

pPCl 3

PPCl P总

3

200 kpa 1

α=0.368=36.8%

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17、真空容器中放入固体NH4HS,在25℃下分解为NH3(g)和 H2S(g)。平衡时容器内的压强为66.66KPa。 ①当放入固体NH4HS时容器内已有39.99KPa的H2S(g),求平衡 时容器内的NH3(g)压强。 ②若容器中已有压强为6.666KPa的NH3(g),问至少需加多大 压强的H2S(g),才能形成固体NH4HS。 解：分析：由题干 …… 此处隐藏：6301字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……