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无机化学第四版习题答案【篇一：天大第4版无机化学_课后习题参考答案】第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案 3解：一瓶氧气可用天数 n1(p?p1)v1(13.2?103-1.01?103)kpa?32l?9.6d n2p2v2101.325kpa?400l ? d-1 解：t? pvmpv ? = 318 k ?44.9 解：根据道尔顿分压定律 pi? p(n2) = 7.6?104 pa p(o2) = 2.0?104 pa p(ar) =1?103 pa ni p n 解：（1）n(co2)? 0.114mol; p(co2)? 2.87 ? 104 pa （2）p(n2)?p?p(o2)?p(co2)?3.79?104pa （3） n(o2)p(co2)4?0.286 np9.33?104pa 7.解：（1）p(h2) =95.43 kpa（2）m(h2) = pvm = 0.194 g 8.解：（1）? = 5.0 mol （2）? = 2.5 mol 结论: 反应进度(?)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。 9.解：?u = qp ? p?v = 0.771 kj 10.解： （1）v1 = 38.3?10-3 m3= 38.3l （2） t2 = pv2 = 320 k nr （3）?w = ? (?p?v) = ?502 j （4） ?u = q + w = -758 j （5） ?h = qp = -1260 j 11.解：nh3(g) + 5o(g) ?3?298.15k 42 12.解：?rhm= qp = ?89.5 kj ?rum= ?rhm? ?nrt= ?96.9 kj 13.解：（1）c (s) + o2 (g) co2 (g) 1co(g) + 1c(s) co(g) 2 22 ? co(g) + 1feo(s) 2fe(s) + co(g) 23233 ? （2）总反应方程式为 3c(s) + o(g) + 1feo(s) 3co(g) + 2fe(s) 2232 2323 ? 由上看出：(1)与(2)计算结果基本相等。所以可得出如下结论：反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。 ? ? ? ? 18.解：ch4(g) + 2o2(g) co2(g) + 2h2o(l) ? ?rhm = ?fhm(co2, g) + 2?fhm(h2o, l) ?fhm(ch4, g) 第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案 ? ? 该反应在298.15k及标准态下可自发向右进行。 该反应在常温(298.15 k)、标准态下不能自发进行。 ? 该反应在700 k、标准态下不能自发进行。? （2）由以上计算可知： t ? ?rhm(298.15 k)?rsm(298.15 k) = 1639 k 3 3 p (co) ? p (h2) ?c (co) ? c (h2) ?4.解：（1）kc =kp = p (ch4) p (h2o)c (ch4) c (h2o) k? ?p (co) / p? p (h) / p ? = p (ch)/p p (ho) / p ? ? 3 2 ? ? 4 2 （2）kc = ?c (n2)? c (h2) c (nh3) 1 2 32 kp = 2)/? ?p (n2)? p (h2) p (nh3) 12 32 k? = ?p (n 2)/ 1?2p ? p (h p ? 3 2 p (nh3) /p （3）kc =c (co2) kp =p (co2) k? =p (co2)/p?（4）kc = k?= ? c (h2o) ?c (h2) 3 3 kp = ? p (h2o) ?p (h2) 3 3 p (h2o)/p? 2)/ ?p (h p ? ? 3 3 ? 5.解：设?rhm、?rsm基本上不随温度变化。 ? ? ? lgk?(298.15 k) = 40.92, 故k?(298.15 k) = 8.3?1040 lgk?(373.15 k) = 34.02,故k?(373.15 k) = 1.0?1034 ? 该反应在298.15 k、标准态下能自发进行。 （2） lgk?(298.15 k) = 5.76, k?(298.15 k) = 5.8?105 ? = lgk1 ? ?fgm(1)? = ?30.32, 故 k1= 4.8?10?31 2.303 rt ?= lgk2 ? ?fgm(2)? = ?36.50, 故 k2= 3.2?10?37 2.303 rt ? = 5.76, 故 k3= 5.8?105 lgk3 由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。 ? 8.解：?rgm = ?fgm(co2, g) ? ?fgm(co, g)? ?fgm(no, g) ?rgm(1573.15k)?rhm(298.15 k) ?1573.15?rsm(298.15 k) lgk?(1573.15 k) = ?2.349,k?(1573.15 k) = 4.48?10?3 10. 解： h2(g) + i2(g) 2hi(g) (2x)2 = 55.3 (2905.74?x)2 rt 11.解：p (co) = 1.01?105 pa, p (h2o) = 2.02?105 pa p (co2) = 1.01?105 pa, p (h2) = 0.34?105 pa co(g) + h2o(g) ? co2(g) + h2(g) 起始分压105 pa1.01 2.02 1.01 0.34 j = 0.168, kp= 10.168 = j,故反应正向进行。 12.解：（1） nh4hs(s) ? nh3(g) + h2s(g) 平衡分压/kpa x x k?=p (nh3) / p? p (h2s) / p? = 0.070 则 x= 0.26?100 kpa = 26 kpa 平衡时该气体混合物的总压为52 kpa （2）t不变，k?不变。 nh4hs(s) ? nh3(g) + h2s(g) 平衡分压/kpa 25.3+yy n = pv = 3.15 mol ? k?=（25.3 ? y) / p? y / p? = 0.070 ? y= 17 kpa 13.解：（1）pcl5(g) ? pcl3(g) + cl2(g)0.70?0.500.500.50 2.02.02.0 c(pcl3)c(cl2) c(pcl5 ) pcl5(g) ? pcl3(g) + cl2(g) 平衡分压 0.20 ? k ? ?p (pcl)/p? p (cl )/p ?= p (pcl) /p? 3 2? 5 rtrtrt0.5 0.5 vvv = 27.2 0.10 ?y 2 kc= (0.25?y)(0.30?y) (0.10?y) （3）pcl5(g) ? pcl3(g) + cl2(g) kc= (0.050?z)z 0.35?z kc= ?c(nh3)?2 3 c(n2)c(h2) (0.50?2?0.20)2?1?2?1?2 1.2?(0.50?3?02?x) x=0.94 2no2(g) 平衡分压kpa 101?79.2 = 21.8 286 ? 79.22 = 246 79.2 k?（673k）= p(no)/pp(o ?2 ?p(no ? 2)/p ? 2 2)/ p ? = 5.36【篇二：北师大无机化学第四版习题答案5】5-1 从手册中查出常用试剂浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、浓氨水的密度和质量分数计算它们的（体积）物质的量浓度和质量摩尔浓度。 解：经查阅:p(hcl)=1.19g/ml w(hcl)=37.23% p(h2so4)=1.83g/mlw(h2so4)=98% p(hno3)=1.42g/mlw(hno3)=69.80% p(nh3.h2o)=0.9g/ml w(nh3.h2o)=26% 设1水中含溶质n mol,则由w=m/(m+1000)（m为溶质质量）可得： m (hcl)=16.2 mol/ m(h2so4)=500 mol/ m(hno3)=36.69 mol/ m (nh3.h2o)= 20.67 mol/ 5-3化学实验中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。设洗净烧杯内残留“水”为1ml,试计算，用30ml蒸馏水洗1次和2次，烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大？ 解：再用自来水洗之后，烧杯中自来水为1ml之后，加入30ml蒸馏水，一共为31ml水，自来水占1/31，倒掉后又倒1ml，故自来水浓度为1/31。 若第一次加入的蒸馏水倒掉之后，1ml中含1/31ml的自来水； 再加入30ml蒸馏水，一共为31ml水，自来水占1/312=1/963 所以倒掉后自来水占1/312=1/963 5-4 计算15,97kpa下15g氯气的体积。 该气体的摩尔质量为：52.8 g/mol。 5-6测得2.96g氯化在407的1l容积的真空系统里完全蒸发到的压力为60kpa，求氯化汞蒸气的摩尔质量和化学式。 (2)设氯化汞的化学式为hgcln ,则 200.6+35.5n=278.9 解得 n=2 答：氯化汞的摩尔质量是278.9g/mol,化学式是hgcl2 (2)设硫蒸气的化学式为sn，则32n=65 解得n=2 所以硫蒸气的摩尔质量是 65g/mol化学式是s2. 5-8 在25时将相同压力的5.0l氮气和15l氧气压缩到一个10.0l的真空容器中，测得混合气体的总压为150kpa，（1）求两种气体的初始压力；（2）求混合气体中氮和氧的分压；（3）将温度上升到210，容器的总压。 解：方法1：1）假设压缩两种气体的总压力为p, 分压为p1、p2 ，则由玻意耳定律得:p1v1=p2v2 p= p2v2/ v1=75 kpa （ 2）假设混合气体的分压分别为p3、p4,则有: （3）假设210时，容器的总压为p5，则由盖吕莎克定律得：p/t=p5/t5 方法2：（1）两种气体的初始压力为p ，则由p1v1=p1v1 得 p(vn2+vo2)=p混v混 =75 kp （2）同温同压下,n(n2):n(o2)=v(n2):v(o2)=1:3 (3)p2v2=nrt2 pv=nrt 两式相比,得p2/p=t2/t 150kpa/p=298k/483k p=243kpa5-9 在25，1.47mpa下把氨气通入容积为1.00刚性壁密闭容器中，在350下用催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为5mpa，求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压。 解:p1v1=n（nh3）rt1n（nh3）=0.5933mol p2v2=n（混）rtn（混）=0.9653mol 设有2x mol的nh3在1123k下分解,则有x moln2和3x molh2生成,则 nnh3-2x+x+3x=n总 x=0.186mol x(nh3)=(nnh3-2x)/n总=0.229mol x(n2)=x/n总=0.193mol x(h2)=3x/n总=0.578mol nh3的解离度=(n(nh3)-2x)/n(nh3)=0.627。 c2h4(g)+h2(g)c2h6(g) 反应结束时温度降至原温度后测得总压为4530 pa。求原混合气体中乙烯的摩尔分数。 解：由等温变化得：p1v1/n1=p2v2/n2 原混合气体中乙烯的摩尔分数为ni；设气体总体积为1 6930*1/n=4530*1/（1-ni）n 得=0.346 答：原混合气体中乙烯的摩尔分数为0.34 511以下哪些关系式是正确的（p、v、n表示混合气体的总压、总体积和总物质的量）? 说明理由。 pvb=nbrt pbv=nbrt pbvb=nrt pv=nrt 答: pvb=nbrt 错误 pbv=nbrt正确,它表示b物质的分压力 pbvb=nrt 错误 pv=nrt 正确,它就是气体的状态方程. 5-12 以下系统内各有几个相？ （1）水溶性蛋白质的水溶液；（2）氢氧混合气体； （3）盐酸与铁块发生反应的系统； （4）超临界状态的水。 解（1）一个相，因为溶液均匀分布的；（2）一个相，因为混合气体均匀分布的； （3）三个相，因为反映系统中有未反映的铁固体，生成h2气体以及溶液液体。 （4） 一个相，因为超临界状态的水，既有水固体，又有水液体和水蒸汽。 5-13 10 g水在373k和100kpa下气化，所做的功多大？ 解: 系统接受环境所给的功： 514 反应cac2(s)+2h2o(l)=ca(oh)2(s)+c2h2(g)在298k下的标准摩尔热力学能变化量为-128.0kjmol1，求该反应的标准摩尔焓变。 解 ：该反应是在恒温恒压条件下进行，反应的标准摩尔生成焓： 5-15 人类登月使用的阿波罗的第一级火箭使用了550吨煤油在2.5min内与氧发生燃烧反应产生巨大推力。以c12h26(l)为煤油的平均分子式的燃烧热为-7513kjmol-1，试计算这个燃烧反应的功率。 解：设这个燃烧反应的功率为p，在2.5min内产生的热量为wkj;则由： c6h12o6+18.5o2=12co2+13h2o;h= 7513kj/mol 170g7513kj 550 1000 1000gwkj w=2.43 10 10kj p=w/t=1.62 10 8kw 516 已知al2o3(s)和mno2(s)的标准摩尔生成焓为-1676 kjmol-1和-521 kjmol-1，计算1g铝与mno2(s)足量反应（铝热法）产生的热量。 解: n(al)=1/27mol 4al+3mno2 = 2al2o3+3mn 5-17 已知cl-1(aq)的标准摩尔生成焓为167.5 kj mol1，计算1molhcl(g)溶于足量的水释放多少热？注计算得到的值为氯化氢的溶解热；hcl(g)的标准摩尔生成焓可从本书附表中查获。假设水量的多少与程度无关（事实上是有关的，因此溶解热的数值通常设定为无限稀释。） 解: 假设溶于定量的水释放的热量为h，则有： hcl(g)=h(aq)+claq + 因规定fhmo(h(aq)=0h(cl)= 167.5kj/mol 又可查表得：h(hcl) = 92.307kj/mol rhmo=fhmo(h(aq)+ fhmo(claq) fhmo(hcl(g) =0+（167.5）（92.307）= 75.2 kj?mol1所以1 mol hcl(g)溶于足量水的释放热为75.2 kj?mol1 5-18： 用标准摩尔生成焓的数据计算sif4(g)与足量h2o(l)的反应生成sio2(s)和hf(g)的摩尔反应焓。 解 :反应方程式为：sif4(g)+ 2h2o(l) =sio2(s)+4hf(g) rhmo=rhmo (sio2)+4rhmo (hf) rhmo (sif4) 2rhmo (h2o) =(910.94 kj?mol-1)+4*(271.1 kj?mol1) 2*(285.830 kj?mol-1) (1416.98 kj?mol1) =191.3( kj?mol1) 所以为：sif4(g)+ 2h2o(l) =sio2(s)+4hf(g) rhmo =191.3( kj?mol-1) 5-19 利用本书附表与下列数据计算石灰岩以caco3(方解石)计被co2 (g)溶解发育成喀斯特地形的如下反应的标准摩尔反应焓： caco3 (s) + co2 (g) + h2o(l) =ca2+ (aq)+2hco-3(aq) 解：caco3 (s) + co2 (g) + h2o(l) =ca2+ (aq)+2hco-3(aq) 5-20 火柴头中的p4s3(s)标准摩尔燃烧热为-3677 kj?mol-1 注：燃烧产物为p4o10 (s)和so2 (g)，利用本书附表的数据计算p4s3(s)的标准摩尔生成焓。 解：p4s3(s) +8o2 (g)=p4o10 (s) +3so2 (g) 即p4s3(s)的标准摩尔生成焓为197.4 kj?mol1 5-21 诺贝尔发明的炸药爆炸可使产生的气体因热膨胀体积增大1200倍，其化学原理是硝酸甘油发生如下分解反应：4c3h5（no3）3(l)=6 n2(g)+10h2o (g)+12co2 (g) +o2 (g) 已知c3h5（no3）3(l)的标准摩尔生成焓为355 kj?mol1，计算爆炸反应的标准摩尔反应焓。 解：4c3h5（no3）3=6 n2+10h2o +12co2 (g) +o2 (g) 4(355kj?mol1) = 5.72( kj?mol1)【篇三：北师大无机化学第四版习题答案6】6.1 写出下列各反应的标准平衡常数表达式和实验平衡常数表达式： ( 1 ) 2so2(g) + o2(g) = 2so3 (g) ( 2 ) nh4hco(s)= nh3(g)+co2(g)+h2o(g) ( 3 ) caco3(s) = co2(g)+cao(s) ( 4 ) ago=2ag(s)+ l/2o2(g) ( 5 ) co2(g)= co2(aq) ( 6 ) cl2(g) + h2o(l)=h+(aq) + cl(aq) + hclo(aq) ( 7 ) hcn(aq)= h+(aq) + cn(aq) ( 8 ) ag2cro4(s) = 2ag+(aq) + cro24(aq) ( 9 ) baso4(s) + co2(aq)= caco3(s) + so234(aq) ( 10 ) fe2+(aq) + 1/4o2(g) + 2 h+(aq)= fe3+(aq)+ h2o(l) 解：(1) k ?p?so3? ? p? ?p?so2? ?/? p? 2 ?p?o2? ?p? kp?p 2(so2) /p(so2)?p?o p(co2)p ? 2 ? (2) k? p(nh3)p ? ? p(h2o)p ? kp?p(nh3)?p(co2)?p(h2o) p(co2)p ? (3) k? kp?p(co2) 1/2 (4) k ?p(o)? ?2?p? ?c(co2)c ? kp?p(o2) p(co2)p ? (5) k/ k?c(co2)/p(co2) (6) k c(h?)c(cl?)c(hclo)pcl?/?2 ? cccp k?c(h?)?c(cl?)?c(hclo)/pcl2 ?c(cn?)c(h?)? c?c ?c(hcn) ?/? c? (7) k kc?c(h?)?c(cn?)/c(hcn)(8) k? c(cro c ? 2?4 ) ?c(ag?)?c ) ? ? kc?c(a? ) 2 2g) ? ?c(c r4 2? o ) (9) k ? c(so c 2?4 ? / c(co c 2?3 ? kc?c(so 1/2 2?4 ) /c(co2?) 3 (10) k ? c(fe3?)c ? c(fe2?)?p(o)? 2 /?cp? 1/2 ?c(h?)? ? ?c? 2 2 k 实验 ?c(fe3?)/c(fe2?)?p(o2)?c(h?) 评注：除非固体为混合物而且活度系数不等于1 ，在化学平衡中又会发生变化，否则在平衡常数表达式中没有固体。 的平衡常数： (1) icl(g) = l/2i2(g) + l/2cl2(g) (2) l/2i2(g) + l/2cl2(g)= cl(g) 解：(1) k (2) k 6.3下列反应的kp和kc之间存在什么关系？ ( 1 ) 4h2(g)+fe3o4(s)=3fe (s) + 4h2o(g) ( 2 ) n2(g)+3h2(g)=2nh2 (g) ( 3 ) n2o4=2no2 解：根据kp?kc(rt)? v (1)kp?kc(rt) 4?4 ?kc ?kc(rt) ?2 (2)kp?kc(rt)(3)kp?kc(rt) 2?3?1 2?1 ?kcrt p(h2)?c(h2)rt?1.15mol?l?8.314l?kpa?mol 同理：p(n2)?4280kpa，p(nh3)?1677kpa ?p(nh3)?p(h2)?p(n2) k?/? p?p?p? ? 2 3 ?1?1 ?k ?1 ?773k?7391kpak ? ?1677kpa?7391kpa?4820kpa?5?/?1.48?10 ?101.325kpa?101.325kpa?101.325kpa? 2 ?1 2 2 kc ?0.261mol?l?nh3? ?33 ?h2?n2?1.15mol?l?1?0.75mol?l?1? p(nh3) 3 2 ?5.98?10 ?2 2?2 mol?l kp? p(h2)p(n2) ? ?1677kpa? 3 2 ?7391kpa?4820kpa? ?1.45?10bar ?5 ?2 ?1.45?10 ?11 pa ?2 ? ?16.77bar? 3 2 ?73.91bar?48.20bar? 评注：此题的计算结果表明，以101325pa 为标准压力的标准平衡常数与以pa或bar 为单位的压力平衡常数在数值上是不同的；以pa 为单位的压力平衡常数和以bar为单位的压力平衡常该在数值上也是不同的若取1bar为标准压力则标准平衡常数将与以bar为单位的压力平衡常数在纯数上是相同的，但前者的量纲与后者的量纲不同。 6.5已知 求反应nh3 + hcn= nh+4+ cn的平衡常数k。 解：k? ? k1?k2 k3 ? ? ?4.9?10?1.8?10? ?0.882 1.0?10? ?10 ?5 ?14 答：反应平衡常数k为0.882 . 6.6 反应co(g)+h2o(g)= co2 (g) +h2(g)在749k 时的平衡常数k= 2. 6 设(l)反应起始时co 3 ，求co的平衡转化率。用计算结果来说明勒沙特列原理。 解：( l ) co(g) + h2o(g) = co2 (g)+ h2(g) ? 2 c(co)c(h2o)c(co2)c(h2)x?/?2.6 ?2 cccc(1?x) 解得，x0.62 故co 的平衡转化率 0.26mol?l1mol?l ?1?1 ?100%?62% ( 2 ) ( l ) co(g) + h2o(g) = co2 (g)+ h2(g) 11 )： 13 00 )： (13x)(1x) xxk ? ? x 2 2 (1?3x) ?2.6解得，x0.86 这时co的平衡转化率 0.86mol?l1mol?l ?1 ?1 ?100%?86% (2) co 和h2o的摩尔比由1；1 变为1