普通化学简明教程习题答案

1、第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理1.3 (4) 湿空气湿空气比干燥的空气密度小。比干燥的空气密度小。湿就重？湿就重？ 1.9 下列叙述是否正确？试解释之。下列叙述是否正确？试解释之。(1)H2O(l)的标准摩尔生成热等于的标准摩尔生成热等于H2(g)的标准摩尔燃烧热；的标准摩尔燃烧热；(2)石墨和金刚石的燃烧热相等；石墨和金刚石的燃烧热相等；(3)单质的标准生成热都为零；单质的标准生成热都为零；(4)稳定单质的稳定单质的fHm、Sm、fGm均为零；均为零；(5)当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。(6)若若rHm和和

2、rSm都为正值，则当温度升高时反应自发进行都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可能性增加；的可能性增加；(7)冬天公路上撒盐以使冰融化，此时冬天公路上撒盐以使冰融化，此时rGm值的符号为负，值的符号为负， rSm值的符号为正。值的符号为正。 阿佛加德罗定律阿佛加德罗定律；平均分子量；平均分子量第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理1.9 下列叙述是否正确？试解释之。下列叙述是否正确？试解释之。(1)H2O(l)的标准摩尔生成热等于的标准摩尔生成热等于H2(g)的标准摩尔燃烧热；的标准摩尔燃烧热； 生成反应：生成反应：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) 燃烧反应：燃

3、烧反应：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) 二者一致二者一致(5)当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。当温度接近绝对零度时，所有放热反应均能自发进行。 T0 K，S 0， S 0， G H，放热，放热， H0， G0，自发进行自发进行(6)若若rHm和和rSm都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可都为正值，则当温度升高时反应自发进行的可能性增加；能性增加； +型反应，型反应，升温有利升温有利(7)冬天公路上撒盐以使冰融化，此时冬天公路上撒盐以使冰融化，此时rGm值的符号为负，值的符号为负，rSm值的符号为正。值的符号为正。 因冰融化变水自发，因冰融化变水自发， r

4、Gm值必为负，又吸热，值必为负，又吸热， rHm为正，故为正，故 rSm值必为正，即混乱度增大的自发过程值必为正，即混乱度增大的自发过程第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理1.10 一体系由一体系由A态到态到B态，沿途径态，沿途径I放热放热120 J，环境对，环境对体系做功体系做功50 J。试计算：。试计算：(1) 体系由体系由A态沿途经态沿途经到到B态，吸热态，吸热40 J，其，其W值为多值为多少？少？(2) 体系由体系由A态沿途经态沿途经到到B态对态对环境做功环境做功80J，其，其Q值值为多少？为多少？解：根据热力学第一定律解：根据热力学第一定律U=Q+W= 120+50=

5、70(J)则，途经则，途经： W= UQ=7040=110(J)途经途经： Q = UW =70(80)10(J)第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理1.17 不查表，指出在一定温度下，下列反应中熵变值不查表，指出在一定温度下，下列反应中熵变值由大到小的顺序：由大到小的顺序：(1) CO2(g) C(s)+ O2(g)(2) 2NH3(g) 3H2(g)+N2(g)(3) 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)解：因为气体摩尔数越大，在相同条件下所占有的体解：因为气体摩尔数越大，在相同条件下所占有的体积越大，混乱度就越大，熵值越大。故反应前后气体积越大，混乱度就越大，熵值越大

6、。故反应前后气体摩尔数的变化越大，熵变值越大。摩尔数的变化越大，熵变值越大。熵变值由大到小的顺序为：熵变值由大到小的顺序为：(2)(3)(1) 0B,g= 2 1第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理解解：(1)1.24 氧化亚银遇热分解：氧化亚银遇热分解：2Ag2O(s) = 4Ag(s) + O2(g)。已知已知Ag2O的的 = 31.1kJ mol-1， = 11.2 kJmol-1。求：。求：(1) 在在298K时时Ag2O-Ag体系的体系的 =？(2) Ag2O的热分解温度是多少的热分解温度是多少(在分解温度，在分解温度， 100 kPa)？fmHfmG2Op2Op-1r

7、mBfm62.2 kJ molHH-1rmBfm22.4 kJ molGG2O/Kpprmln( )/KGTRT 3ln22.4 10 /(8.314 298)9.04K 41.2 10K242O1.2 101001.2 10 kPa12 Pap第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理解解：(2)1.24 氧化亚银遇热分解：氧化亚银遇热分解：2Ag2O(s) = 4Ag(s) + O2(g)。已知已知Ag2O的的 = 31.1kJ mol-1， = 11.2 kJmol-1。求：。求：(1) 在在298K时时Ag2O-Ag体系的体系的 =？(2) Ag2O的热分解温度是多少的热分解温

8、度是多少(在分解温度，在分解温度， 100 kPa)？fmHfmG2Op2Op2Orm100 kPa, 1.0, ( )0pKGTrmrmrm( )GTHTS rmrm/THS -1rmrm( )(298)62.2 kJ molHTH -1-1rmrmrmrm(298)(298)( )(298)0.134 kJ molK298HGSTS rmrm/465 KTHS 分解第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理解解：(2) 或者或者1.24 氧化亚银遇热分解：氧化亚银遇热分解：2Ag2O(s) = 4Ag(s) + O2(g)。已知已知Ag2O的的 = 31.1kJ mol-1， =

9、11.2 kJmol-1。求：。求：(1) 在在298K时时Ag2O-Ag体系的体系的 =？(2) Ag2O的热分解温度是多少的热分解温度是多少(在分解温度，在分解温度， 100 kPa)？fmHfmG2Op2Op22rm211112()ln( )KTHTTKTRT T412(298)1.2 10 , ()1KKT分解465 KT分解第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理解解：(1) -1rmBfm204.6( 1) ( 137.2)67.4 kJ molGG rmln( )/KGTRT ln27.2K116 10Krmrmrm( )GTHTS -1rmrm( )(298)108.

10、3 kJ mol HTH-1-1rmrmrmrm(298)(298)( )(298)0.137 kJ molK298.15 HGSTS(2) fmGfmG1KfmHfmH1.26 已知已知 (COCl2)= -204.6 kJ mol-1， (CO)=-137.2 kJ mol-1，试求，试求：(1) 下述反应在下述反应在25时的时的平衡常数平衡常数 ： CO(g) + Cl2(g) = COCl2(g); (2) 若若 (COCl2)= -218.8 kJ mol-1， (CO)= -110.5 kJ mol-1，问以上反应在，问以上反应在373 K时平衡常数是多少？时平衡常数是多少？(3)

11、 由此说明温度由此说明温度对平衡移动的影响。对平衡移动的影响。第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理fmGfmG1KfmHfmH1.26 已知已知 (COCl2)= -204.6 kJ mol-1， (CO)=-137.2 kJ mol-1，试求，试求：(1) 下述反应在下述反应在25时的时的平衡常数平衡常数 ： CO(g) + Cl2(g) = COCl2(g); (2) 若若 (COCl2)= -218.8 kJ mol-1， (CO)= -110.5 kJ mol-1，问以上反应在，问以上反应在373 K时平衡常数是多少？时平衡常数是多少？(3) 由此说明温度由此说明温度对平

12、衡移动的影响。对平衡移动的影响。解解：(2) 1rm(373 K)57.2 kJ mol G81 10 K或者或者22rm211112()ln( )KTHTTKTRT T(3) 温度升高，放热反应的平衡常数减小温度升高，放热反应的平衡常数减小第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理1-27. C(s)+CO2(g)=2CO(g)， -1rm(298.15K)172.5kJ molHKk正正k逆逆 正正 逆逆平衡移动方向平衡移动方向增加总压力增加总压力升高温度升高温度加催化剂加催化剂不变不变不变不变增加增加 增加增加不变不变向左向左增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加向右向右增加增

13、加增加增加增加增加增加增加不变不变不变不变第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理状态状态温度温度T /K起始分压起始分压p /kPapNOpNOBrI2980.010.010.045II2980.100.010.045III2730.100.010.1082BrpK1.28 已知已知2NO(g) + Br2(g) = 2NOBr(g)是放热反应，是放热反应， =1.16104 (298 K)。判断下列各种起始状态反自发进行的方向。判断下列各种起始状态反自发进行的方向。答：答： 反应商：反应商：22NOBr2NOBr(/)(/) (/)ppJpppp54II: 2.0 10(298)

14、1.16 10JK34IIII: 2.0 10(298)1.16 10JK向左向左向向右右第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理答：答： 反应商：反应商：22NOBr2NOBr(/)(/) (/)ppJpppp向左向左向向右右向向右右44IIIIII: 1.2 10(298)1.16 10JK又此反应为放热反应，又此反应为放热反应， (298)(273)KK4III(273)1.2 10(273)JK状态状态温度温度T /K起始分压起始分压p /kPapNOpNOBrI2980.010.010.045II2980.100.010.045III2730.100.010.108K1.2

15、8 已知已知2NO(g) + Br2(g) = 2NOBr(g)是放热反应，是放热反应， =1.16104 (298 K)。判断下列各种起始状态反自发进行的方向。判断下列各种起始状态反自发进行的方向。2Brp第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理解解: (3) CaCO3(s) = CaO(s) +CO2(g) 2eqCO3.9 kPap1=1.9K1.31 已知已知1000 K时，时，CaCO3分解反应达平衡时分解反应达平衡时CO2的压力为的压力为3.9 kPa，维持系统温度不变，在以上密闭容器中加入固体碳，则发生，维持系统温度不变，在以上密闭容器中加入固体碳，则发生下述反应下述

16、反应：(1) C(s) + CO2(g) 2CO(g)；(2) CaCO3(s) + C(s) CaO(s) + 2CO(g)，若反应，若反应(1)的平衡常数为的平衡常数为1.9，求反应，求反应(2)的平衡的平衡常数以及平衡时常数以及平衡时CO的分压。的分压。(1) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)2eq2eq1COCO=(/) /(/)1.9KppppeqCO=27 kPapeq22CO=(/)0.074Kpp或者或者：(2)=(1)+(3)213=0.074KKK1.32 PCl5遇热按遇热按PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)式分解。式分解。2.695 g P

17、Cl5装在装在1.00 L的密闭容器中，在的密闭容器中，在523K达平衡时总压力为达平衡时总压力为100 kPa。(1) 求求PCl5的摩尔分解率及平衡常数的摩尔分解率及平衡常数K； (2) 当总压力当总压力l000 kPa时，时，PCl5的分解率的分解率(mol)是多少是多少? (3) 要使分解率低于要使分解率低于l0%，总压力是，总压力是多少多少?解：解： (1) 设设Cl2的平衡时物质的量为的平衡时物质的量为x mol。 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)起始：起始： 2.695/208.2=0.0129 mol 0 0平衡时：平衡时： 0.0129-x x x100

18、1.000.0230 mol8.314 523pVnRT总总根据理想气体状态方程根据理想气体状态方程 (0.0129 x) + x + x = 0.0230， x = 0.0101 molPCl5的摩尔分解率为：的摩尔分解率为：d% = 0.0101 / 0.0129 100% =78.3% 第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理1.3232eqeqPClCl0.010110043.9 kPa0.0230ippp x总5eqPCl0.01290.010110012 kPa0.0230p325eqeq2PClCleqPCl(/)(/)(43.9/100)1.6(/)12/100ppp

19、pKpp(2) p总总=1000 kPa 1000 1.0000.230 mol8.314 523pVnRT总可见即使可见即使(1)中装入的中装入的PCl5完全分解也是不够的，这表完全分解也是不够的，这表明此问可能装入了更多的明此问可能装入了更多的PCl5或者容器体积被大幅度或者容器体积被大幅度压缩了。好在题目要求的是压缩了。好在题目要求的是PCl5的分解率的分解率(mol)，因此，因此可以假设起始装入可以假设起始装入PCl5的量为的量为a，摩尔分解率为，摩尔分解率为x。 第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理1.32 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 起始：起

20、始： a 0 0 平衡时平衡时： a(1-x) ax ax 平衡时，平衡时， n总总 = a(1 x) + ax + ax = a(1 + x) 32eqeqPClCl1ixppp xpx总总5eqPCl11xppx总3252eqeq2PClCleq2PCl()(/)(/)11.61(/)11xppppppxxKxppppxx总总0.37x 即分解率为即分解率为37%。 (3)当分解率当分解率x 10%时，解得：时，解得：p总总 = 1.6 104 kPa 第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理解：解： Hb(aq) + O2(g)

21、 HbO2(aq) 185.5K Hb(aq) + O2(aq) HbO2(aq) 2?K O2(g) O2(aq) 3?K22eq4O33O/2.3 10/1.00(292K)1.14 10/20.2/100ccKpp4213385.5/7.5 101.14 10KKK-1rm(292K)ln27.2 kJ molGRTK1.33 已知血红蛋白已知血红蛋白(Hb)的氧化反应的氧化反应Hb(aq) + O2(g) HbO2(aq)的的 (292K) =85.5。若在。若在292K时，空气中时，空气中 =20.2 kPa，O2在水中在水中溶解度为溶解度为2.310-4molL-1，试求反应，试求

22、反应Hb(aq) + O2(aq) HbO2(aq)的的 (292K)和和 (292K)。2KrmG2Op1K第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理1-34. 已知：已知：CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)的的K = 62(1500 K)，在此温度下在此温度下CO2又有部分分解成又有部分分解成CO，即，即CO2 = CO + 1/2O2。若将若将1.0 mo1 CaCO3装入装入1.0 L真空容器中，加热到真空容器中，加热到1500 K达平达平衡时，气体混合物中衡时，气体混合物中O2的摩尔分数为的摩尔分数为0.15。计算容器中的。计算容器中的nCaO 解：解： C

23、aCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 62K2eqCO(/)62Kpp2eq3CO6.2 10 kPap2CO0.50 moln(根据：根据： pV = nRT )又又 CO2 = CO + 1/2O2， 平衡时平衡时 0.50 mol y 1/2y22OO/20.150.50/2nyxnyy总y = 0.27 mol 2CaOCOCO0.77 molnnn第一章第一章 化学反应的基本原理化学反应的基本原理解解: : 平衡常数需要平衡分压平衡常数需要平衡分压 ，根据平衡组成分压定律计算分压。，根据平衡组成分压定律计算分压。平衡组成与平均分子量和密度相关相关。平衡组成与平均分子量和密度相关相关。1.37 在一密闭容器中下列反应：在一密闭容器中下列反应：N2O4(g) 2NO2(g)在在348 K达达平衡时，气体化合物的压力为平衡时，气体化合物的压力为100 k