工程化学习题答案

1、第一章5. 以下说法是否正确？1质量作用定律适用于任何化学反响。2反响速率常数取决于反响温度，与反响物的浓度无关。3放热反响均是自发反响。4要加热才能进行的反响一定是吸热反响。5rSm 为负值的反响均不能进行。6冰在室温下自动融化成水，是熵增加起了作用。答：x x x x ©V6. 以下反响的平衡常数：H2g Ss = H 2Sg K1oSsO2g= SO 2gK2o那么反响：H2g + S02g = O 2g + H 2Sg的平衡常数是以下中的哪一个? 1K1oK2o 2K1o K2o 3K2o/K1o 4 K1o/K2o答：oO2g；rHm 298.15K07. 根据平衡移动原理

2、，讨论以下反响：2Cl2g2H2Og =4HClg目中没有注明的是指温度不变、体积不变?操作工程平衡数值答：1 加 O2H2O 的物质的量2加 O2HCl 的物质的量J3加 O2O2 的物质的量f4增大容器的体积H2O 的物质的量J5减小容器的体积Cl2 的物质的量f6减小容器的体积Cl2 的分压f7减小容器的体积Ko不变8升高温度Kof9升高温度HCl 的分压f 1 0 加催化剂HCl 的物质的量不变8由二氧化锰制备金属锰可米用以下两种方法，两方应在25c时的也附于后：(1)MnO2(s)2 H2(g)Mn(s)2H2O(g)r H m = 36.4 kJ mol-1，r Sm = 95.1

3、 J K-1 mol -1(2)MnO 2(s) 2 C(s)Mn(s) 2CO(g)rH mo = 299.0kJ mol-1，rSm = 362.9 J K-1 mol-1试通过计算确定以上两个反响在25c ， 100KPa 下的反响方向。如果考虑工作温度愈低愈好，将四种气体混合后， 反响达平衡时，假设进行以下各项操作，对平衡数值各有何影响 操作项试问采取哪种方法较好?答： T > H6/ S6 = 36.4/0.0951= 382.8K ; T > H3/ S® = 299/0.3629 = 823.9K第一种好应在298.15K及标准态下能否自发向右进行。8AI(

4、s) + 3Fe3O4(s)4 Al2O3(s) + 9 Fe(s)答： G" = 4(-1582.3) - 3(1015.4) = -3283.kJ/mol < 0自发进行OR Ge = -3347.6- 298.15(-0.2163) = -3283.11kJ/mol < 0自发进行10. 通过计算说明以下反响：2CuO(s)Cu2O(s) + 1/2O2(g)(1) 在常温(298.15K)、标准态下能否自发进行？(2 )在700K时、标准态下能否自发进行？答: H = -168.6-2(-157.3)= 146 kJ/mol ; S = 93.1 + ?(205.

5、2) 2X 42.6 = 110.5J/mol.K G = 146 - 298.15 X 0.1105 = 113.05 kJ/mol >0 不能自发 G6 = 146 - 700 X 0.1105 = 68.56 kJ/mol >0 不能自发11. 将空气中的N2(g)变成各种含氮的化合物的反响叫做固氮反响。根据fGm计算以下3种固氮反响的rGm及Ko，并从热力学角度分析选择哪个反响最好？N2(g) + O2(g)2NO(g)2N2(g) + 02(g)2N2O(g) G (NQ) = 103.6 kJ/molN2(g) + 3H2 2NH3(g)答：厶 G = 2 X 86.6

6、 = 173.2 kJ/mol ;31K=exp-173.2/(0.008314 X 298.15) = exp(-69.872) = 4.52X 10- G = 2 X 103.6 = 207.2 kJ/mol ;37K=exp-207.2/(0.008314X 298.15) = exp(-83.588) = 4.99X 10- 厶 G = 2 X (-16.4) = -32.8kJ/mol;K=exp32.8/(0.008314 X 298.15) = exp(-13.232) = 5.58X 10512. 在749K条件下，在密闭容器中进行以下反响：CO(g) + H2O(g) = C

7、O2(g) + H2(g)Kc= 2.6 求:(1 )当H2O与CO物质的量之比为1时，CO的转化率为多少？(2) 当H2O与CO物质的量之比为 3时，CO的转化率为多少？(3) 根据计算结果，你能得出什么结论？答: CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)1-x1-xxx1-y3-yy yKc2x2.6; x26 =0.617“ 、2(1 x)1 2.6 Ky22 6 ； y2 =2.6(3-4y+y 2); 1.6y2+6.5y+4.875=0c (1 y)(3 y)y = 6.56.5 4 4.875 =0.865 =86.5%2 结论：增加水，提高了 CO的转化率

8、。15.在298.15K及标准态下，以下两个化学反响：A(1) H20(l) + 1/2°2(g)H2O2(I), ( rGm ) 1= 105.3 KJ mol- >0(2) Zn(s) + 1/2O2(g) ZnO(s),( G ) 2 = 318.3 KJ mol-1<°可知前者不能自发进行，假设把两个反响耦合起来：Zn(s) + H2O(l) + O2(g)Zn O(s) + H2O2(aq)不查热力学数据，请问此耦合反响在298.15K下能否自发进行？为什么?答： G3 = (105.3-318.3) = -213 kJ/mol <0自发进行第二

9、早P38亠 -818. 计算 0.050 mol L-1 HClO 溶液中的H+、CIO-和 HClO 的解离度。Ka=3.98X 10答：H+=ClO-= ,3.98 10 8 0.05=4.46 X 10-5;3.98 10 88.92 100.0519. 奶油腐败变质后分解产物中含有恶臭的丁酸(C3H7COOH )。今含有0.1 mol 丁酸的0.20升溶液，测得pH = 2.50，求丁酸的解离常数Koa答: Ka(10 2.5)20.5 10 2.5-5=2.01 X 1020.HAc的pK°a 4.75 , NH3H2O的pK°b 4.74，求以下各溶液的pH值:

10、1) 0.10 mol L-1 HAc2) 0.10 mol L-1 NH3H2O3) 0.15 mol L -1 NH4CI4) 0.15mol L-1 NaAc答： pH=(pK a-lgc)/2=2.875 pOH=2.87 ; pH=11.13 pKa=9.26; pH=(9.26-lg0.15)/2=5.04 pKb=14-4.75=9.25 ; pOH=(9.25-lg0.15)/2=5.037 ; pH=8.96211.0dm3 0.20 mol L -1 HAc溶液中，要参加多少克无水NaAc才能使溶液的 pH = 4.20 ?54 2答：Cac-=1.75X 10- X 0.

11、2/10 -. =0.05547mol/L ;需 NaAc: 0.05547 X (23+24+3+32)=4.55g22.在100mL 0.10 mol L -1氨水中溶入氯化铵1.07 g后，溶液的pH值为多少？在此溶液中再参加100mL水后，pH值有何变化？答：pH=14-(pKb-|gCb/Cs)=14-4.74+lg(0.1 X 53.5 X 0.1/1.07)=8.94;加水后Cb/Cs不变，pH不变。23 欲配制500mL pH为9.0且NH4+浓度为1.0 mol L-1的NH3 H2O-NH4CI缓冲溶液，需要密度为0.904 g mL,含NH3 26.0%的浓氨水多少立方厘米？固体NH4CI多少克？55答：NH 3 H2O=1 X 10 /1.8 X 10 =0.5556 ,0.556 0.5 17V=20.09mL; m=1X 0.5 X 53.5=26.8g0.90426%P641、1错2对3错4错6、(1) 1减小2增大3减小(2) 减小(3) 等于摩尔质量之比8、吸氧AVV*第二早2 (1) >=3(2) 1(3) -+1/2(4) 0411Ne3S12,8,13IAs金21Ar3d 1 4s22,8,9,24IIIBd金53Kr5s 5p52,