无机及分析化学习题答案第二章

第二章第二章化学热力学基础化学热力学基础 习题习题 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 变化总是自发地向熵增加的方向进行 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 习题习题 2 3 什么叫混乱度 什么叫熵 它们有什么关系 答 混乱度 是体系的微观状态数 熵 S 是量度混乱度的状态函数 S k ln 习题习题 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 习题习题 2 5 298K 时 6 5g 液体苯的弹式量热计中完全燃烧 放热 272 3kJ 求该反应的和 mrU mrH 解 OH3 CO6O 2 15 HC 22266 lgl 5 16 2 15 g mol 78 5 6 1 0 M m 1 mr mrV molkJ6 3267 kJ 3 272 U UQU 113 3 mr mr molkJ 3 3271molJ103 3271 298314 8 5 1 106 3267 g RTUH 习题习题 2 6 298K 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 10 g 求该反应的 若在密封的容器中反应 生成同样量的 Hg l 需吸热多少 mrH 解 g O 2 1 l Hg HgO 2 s 5 0 g mol 6 200 10 50 1 0 M m 1 mp mr molkJ84 90250 0 71 22 QH 11 3 mr mr molkJ601 89molJ89601 298314 85 01084 90 g RTHU kJ40 22250 0601 89 mv QQv 习题习题 2 7 已知 298K 标准状态下 1 Cu2O s O2 g 2CuO s 146 02kJ mol 1 1 2 1 mrH 2 CuO s Cu s Cu2O s 11 30 kJ mol 1 2 mrH 求 3 CuO s Cu s O2 g 的 1 2 mrH 解 CuO s Cu s O2 g 得 321 1 2 rmrmrm 1 3 1 2 146 02 11 30 157 32kJ mol HHH 习题习题 2 8 已知 298K 标准状态下 1 Fe2O3 s 3CO g 2Fe s 3CO2 g 24 77 kJ mol 1 1 mrH 2 3Fe2O3 s CO g 2Fe3O4 s CO2 g 52 19 kJ mol 1 2 mrH 3 Fe3O4 s CO g 3FeO s CO2 g 39 01 kJ mol 1 3 mrH 求 4 Fe s CO2 g FeO s CO g 的 mrH 解 gsgsCOFeOCO Fe 4 3 2 2 1 3 6 1 2 得 1 mr mr mr mr molkJ69 16 01 39 3 1 19 52 6 1 77 24 2 1 3 3 1 2 6 1 1 2 1 4 HHHH 习题习题 2 9 由的数据计算下列反应在 298K 标准状态下的反应热 fm H mrH 1 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O l 2 8Al s 3Fe3O4 s 4Al2O3 s 9Fe s 3 CO g H2O g CO2 g H2 g 解 1 3 mf2 mf mf mf mr molkJ 6 1169 11 46 4 84 285 625 904 NH 4 lO H 6 gNO 4 B B 1 HHH HH 1 43 mf32 mf m mr molkJ3 3341 9 1120 3 1676 4 OFe 3 s OAl 4 B B 2 HH HH 1 2 mf mf2 mf mf mr molkJ16 41 82 241 53 110 51 393 gO H 1g CO 1 g CO 1 B B 3 HHH HH 习题习题 2 10 由的数据计算下列反应在 298K 标准状态下的反应热 mcH mrH 1 C6H5COOH s H2 g C6H6 l HCOOH l 2 HCOOH l CH3CHO l CH3COOH l HCHO g 解 1 mc66 mc2 mc56 mc mc mr molkJ47 9 64 25454 326784 285 87 3223 l HCOOH 1l H C1g H1 s COOH H C 1 B B 1 HHHH HH 1 mc3 mc3 mc mc mc mr molkJ 3 21 78 57054 871166 371 54 642 g HCHO 1l COOH CH1l CHO CH1 l HCOOH 1 B B 2 HHHH HH 习题习题 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 mfH 解 C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l 1 2 mc2 mc mc6126 mf mf mc molkJ07 1273 84 285 693 513 6803 03 2 l O H6g CO 6 s OHC B B HHHH HH 习题习题 2 12 已知 298K 时 下列反应 BaCO3 s BaO s CO2 g kJ mol 1 1216 29 548 10 393 51 mfH J K 1 mol 1 112 13 72 09 213 64 m S 求 298K 时该反应的 和 以及该反应可自发进行的最低温度 mrH mrS mrG 解 298K 时 113 3 mr mr mr 11 m mr 1 mf mr molkJ95 222molJ1095 222 60 1732981068 274 molKJ60 173 13 11264 21309 72 B B molkJ68 274 29 1216 51 393 10 548 B B STHG SS HH 设反应最低温度为 T 则 0K298K298 mr mr mr mr mr STH TSTTHTG 060 1731068 274 3 T T 1582K 习题习题 2 13 由和数据 计算下列反应在 298K 时的 和 mfG m S mrG mrS mrH 1 Ca OH 2 s CO2 g CaCO3 g H2O l 2 N2 g 3H2 g 2NH3 g 3 2H2S g 3O2 g 2SO2 g 2H2O l 解 11 m mr 1 mf mr molJ K21 134 64 213139 83194 69188 921 B B molkJ07 73 36 394 1 56 898 1 19 237 1 8 1128 1 B B 1 SS GG 113 3 mr mr mr molkJ06 113molJ1006 113 15 134 2981007 73 STGH 11 m mr 1 mf mr molKJ61 198 57 1303 5 1911 3 1922 B B molkJ 0 33 50 16 2 B B 2 SS GG 1 13 3 mr mr mr molkJ19 92 molJ1019 92 61 198 298100 33 STGH 1 13 3 mr mr mr 11 m mr 1 mf mr molkJ90 1123 molJ1090 1123 41 390 2981056 1007 molKJ41 390 03 2053 7 205294 692 1 2482 B S B molkJ56 1007 6 33 2 19 237 2 19 300 2 B B 3 STGH S GG 习题习题 2 14 Calculate the standard molar enthalpy of formation for N2O5 g from the following date 1 2NO g O2 g 2NO2 g 114 1 kJ mol 1 1 mrH 2 4NO2 g O2 g 2N2O5 g 110 2kJ mol 12 mrH 3 N2 g O2 g 2NO g 180 5kJ mol 1 3 mrH 解 0 5 2 1 3 得 4 N2 g 2 5O2 g N2O5 g fm25rm fmfmfm 1 N O g 4 0 5 2 1 3 0 5 110 2 114 1 180 5 349 7kJ mol HH HHH 习题习题 2 15 A sample of D ribose C5H10O5 with mass 0 727g was weighed into a calorimeter and then ignited in presence of excess Oxygen The temperature rose by 0 910K when the sample was combusted In a separate experiment in the same calorimeter the combustion of 0 825g of benzoic acid C7H6O2 for which the gave a temperature rise of 1 940K Calculate the 1 molkJ3251 mcU and of D ribose combusted mrU mrH 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