无机及分析化学习题答案第二章

1、第二章化学热力学基础习题2-1什么叫状态函数？什么叫广度性质？什么叫强度性质？答：体系的性质，如物质的量、温度、体积、压力等，可以用来描述体系的状态。体系的性质是由体系的状态确定的，这些性质是状态的函数，称为状态函数。具有加和性的性质称为广度性质；不具有加和性的性质称为强度性质。习题2-2自发过程的特点是什么？答：在孤立体系中，变化总是自发地向嫡增加的方向进行，即向混乱度增加的方向进行。不做非体积功的封闭体系中，定温定压条件下，变化总是自发的向着自由能降低的方向进行。习题2-3什么叫混乱度？什么叫嫡？它们有什么关系？答：混乱度Q是体系的微观状态数。嫡S是量度混乱度的状态函数，S=klnQ习题2-4什么是自由能判据？它的应用条件是什么？答：在定温定压不做非体积功条件下，自由能降低的过程可以自发进行；自由能不变的过程是可逆过程。自由能判据适用于封闭体系、定温定压过程。习题2-5298K时6.5g液体苯的弹式量热计中完全燃烧，放热272.3J。求该反应的ArU：和ArH；。15斛：C3H6(l)。2侬。23H2。)、15(g)=-6=-1.5-m0-M6.5=-二mol-178U=QV-rU

2、：=-272.3kJ.SU：=-3267.6kJmol4rH：，U:八.(g)RT3=-3267.610(-1.5)8.3142983113-3271.310Jmol=-3271.3kJmol习题2-6298K、标准状态下HgO在开口容器中加热分解，若吸热22.7kJ可形成Hg(l)50.10g,求该反应的Ah：,若在密封的容器中反应，生成同样量的Hg(l)需吸热多少？解：HgO(s)=Hg(l)-102(g)2=_M =-150.10200.6molHm =Qp,m/=22.71 /0.250 =90.84kJ mol -M-、. (g)RT3= 90.84 103 0.5 8,314 298= 89601 J mol=89,601 kJ mol -Qv=Qv,m= 89,6010.250=22.40 kJ习题2-7已知298K、标准状态下/八一1，e，.、(1) Cu2O(s)+O2(g)?2CuO(s)ArHm(1)=-146.02kJmol2(2) CuO(s)+Cu(s)?Cu2O(s)ArHm(2)=-11.30kJmol-11求(3)CuO(s)?Cu(s)+-O2(g)

3、的也由；2解：一(1)(2)得(3)CuO(s)?Cu(s)+102(g)2二AH；=AH；(1)-ArH；(2)-1=-(-146.02)-(-11.30)=157.32kJmol习题2-8已知298K、标准状态下(1) Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3双(g),.。-1.：rHm(1)=-24.77kJmol(2) 3Fe2O3(s)+CO(g)?2Fe3O4(s)+CO2(g)X.fi_-1.：Hm(2)=-52.19kJmol(3) Fe3O4(s)+CO(g)?3FeO(s)+CO2(g).rHm(3)=39.01kJmol-1求(4)Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)的ArH：解：1L3M(1)十(2)十2M(3)(4)6FesCO2gi-FeOsCOg.61.6.1.6.1.6Hm(4)=-HmHm(2)rHm(3)2631_1_1一=-(-24.77)(-52.19)(39.01)263=16.69kJmol习题2-9由&H：的数据计算下列反应在298K、标准状态下的反应热ArH：。(1) 4NH3(g)+502(g)?4NO(g)+6H

4、20(1)(2) 8A1(s)+3Fe3O4(s)?4A12O3(s)+9Fe(s)(3) C0(g)+H20(g)?C02(g)+H2(g)解：(1)4H：=v(B)AfH：(B)=4.“H：(N0,g)6.”：(H20,1)(-4).“H：(NH3)=490.256(-285.84)-4(-46.11)=-1169.6kJmol1(2).：rH：=x.(B).-：H：(B)二4：fH：(Al203,s)(-3)：fH：(Fe3O4)=4(-1676)-3(-1120.9)1-3341.3kJmol一(3)AH：=Zv(B)AfHm(B)=17fH：(C02,g)+(-1)父与工(CO,g)+(1AfH(GOg)一(-393.51)-(-110.53)-(-241.82)-41.16kJmo-习题2-10由4H：的数据计算下列反应在298K、标准状态下的反应热ArHm(1) C6H5C00H(s)+H2(g)?C6H6(l)+HCOOH(l)(2) HCOOH(l)+CH3CHO(l)?CH3COOH(l)+HCHO(g)解：(1) .,H：=-(B)cH：(B)=-1cH：(C6H

5、5C00H,s)-1cH：(H2,g)1%H(C6H6,l)1cH：(HCOOH,l)=-3223.87+(-285.84)+3267.54+254.64=9.47kJ：o-1(2) .”：(B)-：cH：(B)=-1cH：(HCOOH,l)-1%H：(CH3CHO/)1%H：(CH3COOH/)1cH：(HCHO,g)=-254.64+(-1166.37)+871.54+570.78=21.3kJ：o-1习题2-11由葡萄糖的燃烧热和水及二氧化碳的生成热数据，求298K标准状态下葡萄糖的HH0-H：解:C6H12O6(s)+6O2(g)?6CO2(g)+6H2O(l):cHm=-(B)：fHm(B).fHm(C6Hi2O6,s)=-Hme-6*Hm(CO2,g)6.”：(H?。)=-(-2803.03)+6x(-393.51)+6-(-285.84)-1=-1273.07kJmol习题2-12已知298K时，下列反应BaCO3(s)?BaO(s)+CO2(g)fH；/kJmol-1-1216.29-548.10-393.51C0-1-1Sm/JKmol112.1372.09213.6

6、4求298K时该反应的ArHm,rS：和ArG：,以及该反应可自发进行的最低温度。解：298K时Hm=Zv(B)AfHm(B)=(-548.10)(-393.51)-(-1216.29)=274.68kJmo-sm=i(B)sm(B)=72.09213.64-112.13=173.60JKmol1Gm，:H-T：Sm=274.68103-298173.60311=222.9510Jmol=222.95kJmol设反应最低温度为T,则.cmt=Hmt-Trsmt:H：298K-TrSm298K；03274.6810-T173.601582K习题2-13由AG：和Sm1数据，计算下列反应在298K时的Gm,dS；和Amm(1) Ca(OH)2(s)+CO2(g)?CaCO3(g)+H2O。)(2) N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)(3) 2H2s(g)+302(g)?2SO2(g)+2H2O。)解：(1) =Zv(B)AfGm(B)=1(-1128.8)1(-237.19)-1(-898.56)-1(-394.36)1=-73.07kJmolSm=、(B)Sm(B)=192.881

7、69.94-183.39-1213.64-134.21J.K4mol_0_0_0_一_3.一一.：Hm=:rGmT.：Sm=-73.0710298(-134.15)，一一一，一3,.1,1-113.0610Jmol一一-113.06kJmol一：&=J(B)&G/(B)=2(-16.50)-33.0kJmol=1(B)Sm(B)2192.3-1191.5-3130.57=-198.61JK,molJrHm=ArG+TArSm=-33.0X103+298X(-198.61)31=-92.19x10Jmol=-92.19kJmol(3) &=Zv(B)AfGm(B)=2(-300.19)2(-237.19)-2(-33.6)1-1007.56kJmol,Sm=v(B)Sm(B)2248.1269.94-2205.7-3205.03JJ-390.41JKmoljm=.“Gm,：=-1007.56103298(-390.41)_31=-1123.9010Jmol1=-1123.90kJmol205(g) from the following date:习题2-14Calculatethesta

8、ndardmolarenthalpyofformationforN(1) 2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)lrHm(1)=-114.1kJmol1(2) 4NO2(g)+O2(g)?2N2O5(g).a-1lrHm(2=-110.2kJmol(3) N2(g)+O2(g)?2NO(g)A_fi-1：rHm(3)=-180.5kJmol解：0.5汉2)+(1)+(3)得(4)N2(g)+2.502(g)?N2O5(g)fH；此。5刀)=NH：=0.5父AfH：(2)+AfH：(1)+4H；(3)=0.5(-110.2)+(-114.1)+(-180.5)-_-1=-349.7kJmol习题2-15AsampleofD-ribose(C5H10O5)withmass0.727gwasweighedintoacalorimeterandthenignitedinpresenceofexcessOxygen.Thetemperatureroseby0.910Kwhenthesamplewascombusted.Inaseparateexperimentinthesamecalorimeterthecombustionof0.825gofbenzoicacid(C7H6O2),forwhichtheAU?=3251kJmol，gaveatemperatureriseof1.940K.Calculatethe.e.eLrUmandLrHmofD-ribosecombusted.解：0.825g苯甲酸燃烧，仪器温度上升1.940K,设水当量(仪器温度上升1K所需的热量)为Q,Q一旦aAUmm-Acum一AT-AT-MAT30.825325110一1221.940=11.33103JK-10.727gD-核酸燃烧，仪器温度上升0.910K,C5H1(O5(s)+502(g)?5CO2(g)+5H2O(l)JrummAcUmQ=小M，小11.33103二0727cUm1500.910&U：=Au；=2127kJmol,ArHm=ArUm+Zv(gRT=Um=2127kJmolJ

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