教材第五章习题解答.doc

第五章化学热力学习题解答1要使木炭燃烧，必须首先加热，为什么？这个反应究竟是放热还是吸热反应？试说明之？ 【解答】略2判断反应能否自发进行的标准是什么？能否用反应的焓变或熵变作为衡量的标准？为什么？【解答】判断反应能否自发进行的标准是吉布斯自由能变。不能用反应的焓变作为衡量的标准，应用熵判据，原则上可以确定变化的方向和限度，但它只适用于孤立体系，而实际上的变化过程，系统和环境常有能量的交换，这样使用熵判据就不方便了。3由书末附表中（298.15K）的数据计算水蒸发成水蒸气，的标准摩尔焓变（298.15K）=？298.15K下，2.000mol的蒸发成同温、同压的水蒸气，焓变（298.15K）=？吸热多少？做功=？内能的增量（水的体积比水蒸气小得多，计算时可忽略不计。）【解答】 285.83 241.82=-=241.82-285.83=44.01kJ.mol-1 298.15K下，2.000mol的蒸发成同温、同压的水蒸气，焓变（298.15K）=2.000=88.02kJ Qp=88.02kJ W = -pV = -p（Vg-Vl）= -pVg = -nRT= -2mol8.314J/（mol.K）*298.15K = -4957J= -4.957kJ U=Q+W=88.02 + (-4.957) = 83.06 kJ4写出反应中A、B、C各物质的化学计量数，并计算反应刚生成1molC物质的反应进度变化。【解答】 反应 3A + B 2C 化学计量数：= -3，= -1， = 2生成1molC物质时，5在标准态，298.15K下，由与合成了4mol，试分别按下列计量方程：（1）（2）计算各自的、（298.15K）和（298.15K）。【解答】（1） 由附表7得： 0 0 -92.307 （2） 由附表7得： 0 0 -92.307 6根据计算的标准生成焓（298.15K）。【解答】 （1） （2）（1）+（2）得： （3） 由盖斯定律可知，由（3）知，7选择正确的答案，填在 上。（1）已知的（298.15K）=-394kJmol-1，=（石墨）+反应的（298.15K） kJmol-1。A-394 B. -2394 C. 394 D. 2394（2），（298.15K）=-394kJmol-1(金刚石)+，（298.15K）=-396kJmol-1那么，金刚石的（298.15K）= kJmol-1A. -790 B. 2 C. -2 D. +790【解答】（1）C（2）B-得：C(石墨)=C（金刚石）金刚石的（298.15K）=- = -394-(-396)= 2kJ.mol-18为测定燃烧完全燃烧时所放出的热量，可使用弹式量热计。将1.000g火箭燃料二甲基肼置于盛有5.000kg水的弹式量热计的钢弹内完全燃尽，系统温度上升1.39。已知钢弹的热容为1840JK-1，试计算：（1）此燃烧反应实验中总放热多少？（2）此条件下，1mol二甲基肼完全燃烧放热多少？【解答】 （1）已知水的比热容(质量热容) C = 4.184 Jg-1K-1 Q = Q水 + Q弹 = CmT + CT= 4.1845.0001031.39 + 18401.39= 31636J= 31.6 kJ（2）1.000g二甲基肼放热31.6kJ，已知(CH3)2N2H2 M = 60g/mol 1mol二甲基肼完全燃烧放热为：(60g/mol)31.6kJ/g = 1.90103 kJmol-1 9下列说法是否正确？如何改正？（1）对于稳定单质，规定它的（298.15K）=0、（298.15K）=0、（298.15K）=0。（2）某化学反应的，此反应是不能发生的。（3）放热反应都是自发反应。【解答】（1）错误，sqm0；（2）错误，在外界的帮助下，的反应可以发生，但不是自发发生的；（3）错误，放热反应表示，并不表示,所以放热反应不一定是自发反应。10计算回答反应的（298.15K）=？，在标准状态、298.15K下NO是否有自发分解为单质和的可能性？【解答】 fGqm (298.15K)/kJmol-1 0 0 86.57 rGqm,1(298.15K) = 286.57 0 0 = 173.14 kJmol-1 若： fGqm (298.15K)/kJmol-1 86.57 0 0 rGqm,2(298.15K) = -173.14 kJmol-1 0 在标准态、298.15K下，NO可以自发分解为单质N2和O2 。11已知，（298.15K）=-742.2kJmol-1，（298.15K）=-76.2kJmol-1试求的标准生成吉布斯函数（298.15K）=？【解答】，（298.15K）=-742.2kJmol-1 （1），（298.15K）=-76.2kJmol-1 （2）由得：12反应在标准状态、298.15K下是自发的。其逆反应在高温下变为自发进行的反应，那么可以判定在标准状态，298.15K时正反应的状态函数变化是 。A B.C D.【解答】B。分析：反应的逆反应在高温下由非自发变为自发进行的反应，说明。又反应在标准状态、298.15K下是自发的，说明正反应，必有。13电子工业中清洗硅片上的反应是（298.15K）=-94.0 kJmol-1；（298.15K）=-75.8 kJmol-1；设和不随温度而变，试求此反应自发进行的温度条件，有人提出用代替，试通过计算判定此建议可行否？【解答】（1） = -94.0103 - T(-75.8) 0 ，得 T 1.24103 K（2）若用HCl(g)代替HF,设有反应：SiO2(s) + 4HCl(g) = SiCl4(g) + 2H2O(g)fHqm (kJmol-1) -903.49 -92.307 -657.01 -241.82Sqm (Jmol-1K-1) 46.9 186.91 330.7 188.83rHqm = -241.822 + (-657.01) (-92.307)4 (-903.49) = 132.07 kJmol-1Sqm= 2188.83 + 330.7 - 4186.91 46.9 = -86.18 Jmol-1K-1 rHqm0，Sqm 5323 K（2） /kJmol-1 0 -580.7 -2.09 -393.51/JK-1mol-1 5.74 52.3 44.14 213.7= -393.51 - 2.09 -(-580.7) = 185.1 kJmol-1= 213.7 + 44.14 5.74 52.3 = 199.8 JK-1mol-1，T 926.4 K（3） /kJmol-1 0 -580.7 -2.09 -241.82/J.K-1mol-1 130