2作业题解(第2章 化学反应的方向和程度)

1 不用查表 指出下列各组物质中熵值由大到小的顺序 解 1 S O3 g S O2 g S O2 l 2 S KCl s S K s S Na s 第二章化学反应的方向和程度 2 判断下列反应 哪些是熵增加的过程 哪些是熵减少的过程 并说明理由 解 1 电解水 H2O l H2 g 1 2O2 g 反应后气体分子总数增加 反应是熵增的过程 即 S 0 2 2CO g O2 g 2CO2 g 反应后气体分子总数减少 反应是熵减的过程 即 S0 4 2HI g H2 g I2 s 反应后气体分子总数减少 反应是熵减的过程 即 S 0 3 解 1 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g S298 J K 1 mol 1192 34205 03210 65188 72 fG298 kJ mol 1 16 48086 57 228 59 S298 iS298 生成物 iS298 反应物 4 210 65 6 188 72 4 192 34 5 205 03 180 41J K 1 mol 1 G298 i fG298 生成物 i fG298 反应物 4 86 57 6 228 59 0 4 16 48 959 34kJ mol 1 0 反应能自发进行 2 CaO s H2O l Ca2 aq 2OH aq S298 J K 1 mol 139 7569 91 53 1 10 75 fG298 kJ mol 1 604 04 237 18 553 54 157 29 S298 iS298 生成物 iS298 反应物 53 1 2 10 75 39 75 69 91 184 26J K 1 mol 1 G298 i fG298 生成物 i fG298 反应物 553 54 2 157 29 604 04 237 18 26 90kJ mol 1 0 反应能自发进行 4 解 1 SnO2 s Sn s O2 g fH298 kJ mol 1 580 700S298 J K 1 mol 152 351 55205 03 H298 i fH298 生成物 i fH298 反应物 0 0 580 7 580 7kJ mol 1 S298 iS298 生成物 iS298 反应物 51 55 205 03 52 3 204 28J K 1 mol 1 GT H298 T S298 0 2 SnO2 s C s Sn s CO2 g fH298 kJ mol 1 580 700 393 50S298 J K 1 mol 152 35 74051 55213 64 H298 0 393 50 580 7 0 187 2kJ mol 1 S298 51 55 213 64 52 3 5 740 207 15J K 1 mol 1 GT H298 T S298 0 3 SnO2 s 2H2 g Sn s 2H2O g fH298 kJ mol 1 580 700 241 82S298 J K 1 mol 152 3130 57451 55188 72 H298 0 2 241 82 580 7 0 97 06kJ mol 1 S298 51 55 2 188 72 52 3 2 130 574 115 542J K 1 mol 1 GT H298 T S298 0 所以选择第三种方法最合适 5 解 C 石墨 H2O g CO g H2 g fH298 kJ mol 10 241 82 110 520S298 J K 1 mol 15 740188 72197 56130 574 H298 i fH298 生成物 i fH298 反应物 110 52 0 0 241 82 131 30kJ mol 1 S298 iS298 生成物 iS298 反应物 197 56 130 574 5 740 188 72 133 674J K 1 mol 1 G H T S 0 6 解 1 SO2 g O2 g SO3 g fH298 kJ mol 1 296 830 395 72S298 J K 1 mol 1248 11205 03256 65 fG298 kJ mol 1 300 190 371 08 H298 i fH298 生成物 i fH298 反应物 395 72 0 296 83 98 89kJ mol 1 S298 iS298 生成物 iS298 反应物 256 65 248 11 205 03 93 975J K 1 mol 1 G298 i fG298 生成物 iGfH298 反应物 371 08 0 300 19 70 89kJ mol 1T 298K时 T 298K时 G H298 T S298 98 89 500 93 975 10 3 51 90kJ mol 1 2 CaCO3 s CaO s CO2 g fH298 kJ mol 1 1206 92 635 09 393 50S298 J K 1 mol 192 939 75213 64 H298 i fH298 生成物 i fH298 反应物 635 09 393 50 1206 92 178 33kJ mol 1 S298 iS298 生成物 iS298 反应物 39 75 213 64 92 9 160 49J K 1 mol 1T 298K时 G H298 T S298 178 33 298 160 49 10 3 130 50kJ mol 1 T 500K时 G500 H298 T S298 178 33 500 160 49 10 3 98 085kJ mol 1 8 解 已知 1 FeO s CO g Fe s CO2 g K1 0 403 2 FeO s H2 g Fe s H2O g K2 0 669 2 1 得 CO2 g H2 g CO g H2O g K 9 解 已知 1 H2 g S2 g H2S g 2 3H2 g SO2 g H2S g 2H2O g 2 2 1 2 得 4H2 g 2SO2 g 4H2O g S2 g 10 解 设平衡时有xmolNO生成 N2 O2 2NO起始浓度 mol dm 30平衡浓度 mol dm 3 11 解 设有xmolH2O g 设密闭容器体积为Vdm3 CO g H2O g CO2 g H2 g 起始浓度 mol dm 32 Vx V00平衡浓度 mol dm 31 V x 1 V1 V1 V 12 解 设开始时PCl5为1molPCl5 g PCl3 g Cl2 g 起始时物质的量 mol100平衡时物质的量 mol1 1 80 0 80 8 0 2平衡时总物质的量为1 8mol 13 解 设最少需H2为xmol 设密闭容器总压力为P Ag2S s H2 g 2Ag s H2S g 起始量 mol1 0 x00平衡量 mol0 x 1 01 0则平衡时气体总物质的量为xmol 14 解 1 2 设有xmolFeO转化为铁 FeO s CO g Fe s CO2 g 起始浓度 mol dm 30 50 100 10 10平衡浓度 mol dm 3 0 50 x 10 0 10 x 10 15 解 16 解 已知 Fe s CO2 g FeO s CO g 1 Fe s H2O g FeO s H2 g 2 1 2 得 CO2 g H2 g CO g H2O g K 当T1 973K时 K1 1 47 2 38 0 618当T2 1073K时 K2 1 81 2 00 0 905当T3 1173K时 K3 2 15 1 67 1 29由于T升高 K 增大 反应向右移动 说明此反应是吸热反应 17 解 已知 N2 g 3H2 g 2NH3 g H298 92 2kJ mol 1 1 T升高 H 不变 2 T升高 S 不变 3 H 0 S 0又因为 G H T S 所以T升高 G 升高 4 H 0 即该反应为放热反应 所以T升高 K 下降 或者根据公式 18 解 已知 2Cl2 g 2H2O g 4HCl g O2 g H 0 1 加O2 向左移动 H2O的物质的量增大 2 加O2 向左移动 HCl的物质的量减小 3 加O2 向左移动 O2的物质的量增大 4 增大容器的体积 H2O的物质的量减小 因为P总V总 n总RTn总不变 V总 P总 所以反应正向移动