天津大学无机化学--思考题.doc

第一章 思 考 题　　1．　一气柜如下图所示： 　 AN2(2Ｌ）CO２(1L）　　假设隔板(A）两侧N2和CＯ2的Ｔ, P相似试问： （1）隔板两边气体的质量与否相等? 浓度与否相等?物质的量不等而浓度相等ﻫ （２）抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后，气柜内的Ｔ 和P 会变化?N2、CＯ2物质的量和浓度与否会变化? Ｔ 和P　会不变，N2、CＯ2物质的量不变而浓度会变化　　2. 原则状况与原则态有何不同? 原则状况指气体在27．315Ｋ和101325Pa下的抱负气体,原则态是在原则压力下（100kPａ）的纯气体、纯液体或纯固体　 3． 化学反映方程式的系数与化学计量数有何不同? 对某一化学反映方程式来说,化学反映方程式的系数和化学计量数的绝对值相似,但化学反映方程式的系数为正值,而反映物的化学计量数为负值，生成物的化学计量数为正值　　４． 热力学能、热量、温度三者概念与否相似? 试阐明之 　5．　试用实例阐明热和功都不是状态函数　 ６. 判断下列各说法与否对的：ﻫ　 （1）热的物体比冷的物体具有更多的热量×　 （2）甲物体的温度比乙物体高，表白甲物体的热力学能比乙物体大。

×　　（3)物体的温度越高,则所含热量越多×ﻫ　　(４）热是一种传递中的能量√ﻫ （5)同一体系：ﻫ　　 （a)同一状态也许有多种热力学能值×ﻫ 　 （b)不同状态也许有相似的热力学能值√7.　判断下列各过程中,那个ΔU最大：ﻫ　 (1）体系放出了60kJ热,并对环境做了40kＪ功ﻫ　 (２)体系吸取了６0ｋJ热,环境对体系做了40kJ功√ﻫ （３)体系吸取了4０ｋJ热,并对环境做了6０kJ功　　(4)体系放出了４0kJ热,环境对体系做了60ｋＪ功根据ΔU=Ｑ＋W, （1)　ΔU=-60＋(－4０)=-100KJ (2) ΔU=＋6０＋４０=＋1０0KＪ　,(3)　ΔU=＋40+（－6０)=-2０KJ　　（4) ΔU＝-４0+6０＝＋20KJ因此通过计算可以看出,(2）过程的ΔU最大.8.下列各说法与否对的:　　(1）体系的焓等于恒压反映热×　　(2)体系的焓等于体系的热量×ﻫ　　（3)体系的焓变等于恒压反映热√　 （4）最稳定的单质焓等于零× （5）最稳定的单质的生成焓值等于零× 　（6）最稳定的纯态单质的原则生成焓等于零√ﻫ 　(7）由于CaCＯ3分解是吸热的,因此它的原则摩尔生成焓为负值。

×　　(8)由于反映焓变的单位为kJ·mol-1，因此热化学方程式的系数不影响反映的焓变值×　 9.判断下列各组内的反映在原则态下的恒压反映热与否相似，请阐明理由　ﻫ (1)N2（g）　+ 3H2(ｇ） ─→ ２ＮH3(g)　ﻫ 　　 1/2N２(g)　+　3／2H2(ｇ) ─→ NH3（g)　不同，由于两个反映的反映计量数不同.　 （２)H２(g) + Bｒ2(g)　─→ 2ＨBr(g)　ﻫ 　 H2（g )+ Br2(l) ─→　２HＢｒ（g) 不同，由于两个反映的反映物Br2的状态不同． １0.　已知：ﻫ　　　Ａ　+ Ｂ ─→ M　+ Ｎ;　()１ = 3５ｋJ·mol－1ﻫ 　　2M　+ 2N　─→ 2Ｄ; (）2　= －80kJ·ｍｏｌ-1ﻫ　 则　A + Ｂ ─→ D的（)3是（　) 　 (1)-1０kＪ·moｌ-１ (3)-5kJ·ｍｏl-1√ﻫ　 （2)-４５kJ·mｏl-1　　 (４)２5kJ·mol-1　　11. 下列纯态单质中,哪些单质的原则摩尔生成焓不等于零：　 　 （１)金刚石√　　 　(3）O3(臭氧）√ 　 (５)Br(ｌ) 　 (2)Fe（ｓ) 　 (４）Hg(ｇ） √　 　 　(６)石墨　　12. 在一原则态下CO2（g)的为下列那个反映的值？ﻫ　　　　(1)　Ｃ(金刚石) ＋ O2（g) ─→　CO2(g)ﻫ　 　 (2) CO(g) + 1／２O2(ｇ) ─→ CＯ2(ｇ） 　 (３) Ｃ(石墨)　+ O２(g) ─→ ＣO2（g) √ １3．　反映：H2(ｇ） + S(g) ─→　H2S(g)的值与否等于H2Ｓ(ｇ)的?不等,由于S(g)不是稳定单质. １4. 已知2９8.15K，10０KＰａ下,反映：ﻫ　 　 Ｎ2(g) +　2Ｏ2(g) ─→　２NO2(g） =　６６.3６kJ·ｍol-1, 则ＮO2(g)的原则摩尔生成焓为：ﻫ (1)-66．336kJ·mol-1 　（３）－3３.１8kJ·ｍol-１ 　 （2)3３.1８ｋJ·mｏl-1　 √　　　(４)66.36kＪ·ｍol-1　习 题本章作业(P24~25):３./5.／8./10.／1３．/15．/18.１．　制备硝酸（HNO3)的反映如下：　 4ＮＨ3+ 5Ｏ２ 4NO + ６Ｈ２O 　2ＮＯ + O２ ─→　2NO２　　 　 3NO２　+ H2O ─→　2HＮO３ + NOﻫ　试计算每消耗１.00吨氨气可制取多少吨硝酸？ (提示：n(NH3):n(HNO3)=1：２／3.　 答案：2.47吨硝酸)2. 在容器为1０.0Ｌ的真空钢瓶内充入氯气，当温度为298.１5Ｋ时，测得瓶内气体压强为1.0×10７Pａ,试计算钢瓶内氯气质量。

提示:＃3. 一氧气瓶的容积是32Ｌ,其中氧气的压强为13.2kPa规定瓶内氧气压强降至１.01×103kPa时就要充氧气以防混入别的气体今有实验设备每天需用１０1.325kPa氧气400L,问一瓶氧气能用几天？解:容许使用的氧气物质的量为:每天需用氧气的物质的量为：以瓶氧气可用的天数为：4. 一种容积为２1.2L的氧气缸安装有在24.3×105Pa下能自动打开的安全阀,冬季时曾灌入６2４克氧气夏季某天阀门忽然自动打开了,试问该天气温达多少摄氏度？提示:#５.　冬季草原上的空气重要含氮气（N2)、氧气(O2)和氩气(Ar)在9.７×１04Pa及-22℃下手记得一份空气试样，竟测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0．78、0.2１、０.０1求收集试样时各气体得分压提示:根据道尔顿分压定律：6． 3０℃下,在一种容积为10.0L的容器中,Ｏ２,N２和ＣO2混和气体的总压力为9３.3kPa，其中P(Ｏ2)为26.7kＰa,　CO２的含量为5．０0g试求: 　（１) 容器中CO2的分压;(答案:２.８７×104Pａ）ﻫ 　（2) 容器中N2的分压；（答案：3.７9×10４Ｐa）　　　(3） O2的物质的质量分数；(答案:０.2８6）7. 用锌与盐酸反映制备氢气:ﻫ　 Ｚｎ（ｓ) + ２H＋　─→ Zｎ2+　+ H２(g)↑ﻫ 　　若用排水集气法在98.6kPa、25℃下(已知水的蒸气压为３.1ｋPa)收集到2.50×10-3m3的气体。

求:ﻫ 　　(1) 2５℃时该气体中Ｈ2的分压；(答案:９5.4３kＰa）　　 (２） 收集到的氢气的质量答案：0.194g）＃８． 设有１0molN2（g)和20mｏlH2(g)在合成氨装置中混合，反映后有5mｏlNＨ3(g）生成,试分别按下列反映方程式中各物质的化学计数量(νB)和物质的量的变化（ΔnB)计算反映进度并作出结论　 (1) 1/2N2（ｇ) + ３/２H2（g) ─→ NH３(ｇ)（答案:ξ=5.０mｏl)ﻫ 　(2) N２(g) + ３H2(ｇ) ─→　2ＮH３(ｇ) (答案：ξ＝2.5mol）提示：结论:反映进度的值与选用反映式中的哪个物质的量变化来进行计算无关,但与反映式的写法有关9. 某气缸中有气体２０L，从环境吸取了8０0Ｊ热量后,在恒压(9７.３ｋＰa)下体积膨胀到1.5０L,试计算系统热力学能变化(ΔU)（提示：ΔU＝Qp-ｐΔV=0．7７1ｋJ）#10． 2.００mol抱负气体在３50K和152kPa条件下，经恒压冷却至体积为35.0L,此过程放出了1260J热试计算 (1)起始体积 　　 　（3)体系做功ﻫ　 (2)终态温度　 (4)热力学能变化 (5）焓变提示：(问题重要出目前正负号上)11. 用热化学方程式表达下列内容:在２5℃及原则态下,每氧化１mｏlNH3(g)和Ｈ2O(g）并将放热226．2kJ。

答案：)1２．在一敞口试管内加热氯酸钾晶体时发生下列反映：2KCｌO３（s)　─→ 2KＣl（ｓ) + ３O2(g),并放出热８9.５kＪ（29８.15K)求: 2９8.15Ｋ下该反映的ΔｒHm和ΔU提示:）１３． 在高炉炼铁,重要反映有：　 　C(s) + Ｏ2（ｇ) ─→ ＣＯ２(g) 　 　1／2ＣO2（g)　+ 1/2C(s) ─→ ＣO(g)　　 　ＣO(g） +　1/3Fe2O3(s) ─→ ２/３Fe（s)　＋ ＣO2(g)ﻫ 　　（1)分别计算２98．1５K时各反映的和各反映值之和；　 (２)将上列反映方程式和并成一种总反映方程式,应用各物质的(２9８.15K)值计算总反映的并与(1)计算成果比较做出结论提示：(1）各反映的值之和为：(2) =-3１5．５kJ·ｍol-１,计算成果基本相等可以得出结论:反映的热效应只与反映的始、终态有关，而与反映的途径无关多数同窗浮现了问题)14． 已知298.1５Ｋ时反映： 　 3Ｈ2（g) + N2(ｇ) ─→ 2ＮＨ3（g）；()1　= -92．2２kJ·ｍol-1ﻫ　　 ２H2（ｇ) ＋ O2（ｇ） ─→ 2Ｈ2O(ｇ);()2 = －483.636kＪ·mol-1 　 ﻫ试计算下列反映的()3：4NH３(g) + 3O2(g) ─→ 2Ｎ2(g) ＋ 6Ｈ2Ｏ（g）（提示：反映（3)=反映（２)×3－反映（１）×2＝-1266.47kJ·mｏｌ－1)1５. 铝热法反映如下：　　 　8Al +　3Fe3O4　─→ ４Ａl2O3 + ９Fe 　(1)运用数据计算恒压反映热;（答案：)　 (2)在此反映中若用去２67.0g铝，问能放出多少热量?（答案： 　 　 ）1６. 运用数据，试计算下列反映的恒压反映热：ﻫ　(１）Ｆe３O4 + 4H２(ｇ) ─→　3Fe（ｓ） ＋ 4H２O(g)（答案:151.1ｋＪ·moｌ－1) (2)4NH3（g)　+ ５O2（g) ─→ 4ＮO(g)　+ 6H2O(g) (答案:-９0５.4７kJ·mｏl-１)ﻫ　(3)3ＮO2(g）　+ Ｈ２O(l) ─→ 3HNO3(l) + NO(g) （答案:-7１.7kJ·ｍｏｌ-1)17.　已知Ag2O（s)　+ 2HCl(g)─→2AgCｌ（s） + Ｈ2O(l) 　= -3２4．9kＪ·moｌ-1及(Ag2O,ｓ)＝　-３0.57kＪ·mｏｌ-１,ﻫ 　试求:AgCl的原则摩尔生成焓。

　（答案：-１2７．3kJ·mol－1）#18. 某天然气中CH４占８5.0%,C2H6占1０.0%， 其他为不可燃部分若已知ﻫ　 C２Ｈ6(g)+7/2O２(g）2CO2（g）+3H２O（l) 　＝ -30.57ｋJ·mol-1　ﻫ 试计算完全燃烧1.00m3这种天然气的恒压反映热提示:重要是摩尔体积的计算问题)。