工程化学习题解答

1第一章 化学反应原理1今有一密闭系统，当过程的始终态确定以后，下列各项是否有确定值？Q , W , Q-W , Q+W , H , G答： Q+W , H , G 有确定值，Q , W , Q-W 无确定值。2下列各符号分别表示什么意义？H，H，H ， f (B), (B), 298H298S f (B)298G答：H：焓；H：焓变；H ：标准焓变； f (B)：298H298K 时 B 物质的标准生成焓；(B)：298K 时 B 物质的标准熵；298S f (B)：298K 时 B 物质的标298G准生成吉布斯函数。23.下列反应的 Qp 和 QV 有区别吗？（1）2H 2(g)+O2(g)=2H2O(g)（2）NH 4HS(s)NH 3(g)+H2S(g)（3）C(s)+O 2(g)=CO2(g)（4）CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g)答：（1） 、 （2）有区别。4.已知下列热化学方程式：（1）Fe 2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)； =-27.6kJ/mol；298H（2）3Fe 2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)； =-298H58.6kJ/mol；（3）Fe 3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)； =38.1kJ/mol；298H不用查表，计算下列反应的 ：298H3（4）FeO(s)+CO=Fe(s)+CO 2(g)解：（1）3（2）（3）2/6=（4） （4）= （-27.6） 3298H（-58.6 ）38.12/6= 16.72（kJ/mol）5.查表计算下列反应的 ：298H（1）Fe 3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g)（2）4NH 3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)（3）CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g)（4）S(s)+O 2(g)=SO2(g)解：（1） Fe3O4(s) + 4H2(g) = 3Fe(s) + 4H2O(g) f 1118.4 0 298H40 241.82 =4（241.82）298H+1118.4=151.12（kJ/mol）（2） 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l) f 46.11 0 298H90.25 285.83 =6（285.83）298H+490.25+446.11=1169.54（kJ/mol）（3） CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) f 110.52 298241.82 393.5 0 =（393.5）298H5+110.52+241.82=41.16（kJ/mol）（4） S(s) + O2(g) = SO2(g) f 0 0 298H296.83 =296.83（kJ/mol）298H6.查表计算下列反应的 ：298H（1）Fe(s)+Cu 2+(aq)=Fe2+(aq)+Cu(s)（2）AgCl(s)+I -(aq)=AgI(s)+Cl-(aq)（3）2Fe 3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)（4）CaO(s)+H 2O(l)=Ca2+(aq)+2OH-(aq)解：（1） Fe(s) + Cu2+(aq) = Fe2+(aq) + 6Cu(s) f 0 64.77 298H89.1 0 =89.1298H64.77=153.9（kJ/mol）（2） AgCl(s) + I-(aq) = AgI(s) + Cl-(aq) f 127.07 298H55.19 61.84 167.16 =167.16298H61.84+127.07+55.19=46.74（kJ/mol）（3） 2Fe3+(aq) + Cu(s) = 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq) f 48.5 298H70 89.1 64.77 =2（89.1）298H+64.77+248.5=16.43（kJ/mol）（4） CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH-(aq) f 635.09 298285.83 542.83 230 =2230298H542.83+635.09+285.83=81.91（kJ/mol）7.查表计算下列反应的 和 298S：298G（1）2CO(g)+O 2(g)=2CO2(g)（2）3Fe(s)+4H 2O(l)=Fe3O4(s)8+4H2(g)（3）Zn(s)+2H +(aq)=Zn2+(aq)+H2(g)（4）2Fe 3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)解：（1） 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)197.56 298S205.03 213.64 f 137.15 0 298G394.36 =2213.642197.56298S205.03=172.87（JK -1mol-1） =2（ 394.36）298G+2137.15=514.41（kJ/mol）（2） 3Fe(s) + 4H2O(l) = Fe3O4(s) + 94H2(g)27.28 98S69.91 146.4 130.57 f 0 298G237.18 1015.5 0 =4130.57+146.4298S327.28469.91=307.2（JK -1mol-1） =（1015.5 ）298G+4237.18=66.38（kJ/mol）（3） Zn(s) + 2H+(aq) = Zn2+(aq) + H2(g)41.63 0 298S112.1 130.57 f 0 0 298G10147.03 0 =130.57112.1298S41.63=23.16（JK -1mol-1） =147.03（kJ/mol）298G（4） 2Fe3+(aq) + Cu(s) = 2Fe2+(aq) + C