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。(5) 'rSm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：xVxx x ©V6. 以下反响的平衡常数：H2(g) + S(s) = H 2S(g)K；S(s) + Q(g)= SO 2(g)k；那么反响：H(g) + SO(g) = O 2(g) + MS©的平衡常数是以下中的哪一个？(1) Ki° k； (2) Ki。：&

2、#169; (3) k；/Ki° (4) K° / k2；答：7. 根据平衡移动原理，讨论以下反响：2Cl2(g) + 2H2O(g) =4HCI(g) + 02(g);山屮爲(298.15K) >0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 工程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)力卩QHO的物质的量(2)加 QHCI的物质的量(3)加 002的物质的量(4)增大容器的体积fO的物质的量(5)减小容器的体积CI2的物质的量(6)减小容器的体积CI2的分压(7)减小容器的体积K；不变(8)升高温度Ko(

3、9)升高温度HCI的分压(10)加催化剂HCI的物质的量不变8.由二氧化锰制备金属锰可采用以下两种方法，两方应在25E时的也附于后:(1) MnQs) + 2 H2(g) : Mn(s) + 2H0(g)o. orHm = 36.4 kJ mol-1,rSm = 95.1 J X :mo(2) MnO(s) + 2 C(s): Mn(s) + 2CO(g)rHm = 299.0 kJ mol-1,rSm = 362.9 J ：K :mo试通过计算确定以上两个反响在 25r ,100KPa下的反响方向。如果考虑工作温度愈低愈好， 试问采取哪种方法较好？答： T > H0/ S0 = 36.

4、4/0.0951 = 382.8K; T > H9/ S® = 299/0.3629 = 823.9K 第一种好9. 应用公式AGm(T) =AHm(T)-TASm(T)，计算以下反响的dGm(298.15K)值，并判断反响在 298.15K及标准态下能否自发向右进行。8AI(s) + 3FaQ(s): 4 Al 2Q(s) + 9 Fe(s)答： G = 4(-1582.3) - 3(1015.4) = -3283.kJ/mol < 0自发进行OR CF = -3347.6- 298.15(-0.2163) = -3283.11kJ/mol < 0自发进行10.

5、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： H9 = -168.6-2(-157.3)= 146 kJ/mol ; S® = 93.1 + ?(205.2) - 2X 42.6 = 110.5J/mol.K G = 146 - 298.15 X0.1105 = 113.05 kJ/mol >0不能自发 G = 146 - 700 X 0.1105 = 68.56 kJ/mol >0 不能自发11. 将空气中的2(g)变成各种含氮的化合

6、物的反响叫做固氮反响。根据.fGm计算以下3 种固氮反响的-Gm及ko，并从热力学角度分析选择哪个反响最好？2(g) + Q(g) : 2NO(g)22(g) + Q(g) : 2N2O(g) G (N2O) = 103.6 kJ/mol2(g) + 3H : 2NI4(g)答：厶 GT = 2 X 86.6 = 173.2 kJ/mol ;K=exp-173.2/(0.008314 X 298.15) = exp(-69.872) = 4.52 X 10-31 G = 2 X 103.6 = 207.2 kJ/mol ;K=exp-207.2/(0.008314 X 298.15) = ex

7、p(-83.588) = 4.99 X 10-37 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：COg) + HO(g) = C02(g) + 14(g) K 戶 2.6 求：(1) 当HO与CO物质的量之比为1时，CO勺转化率为多少?(2) 当HO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: COg) + HO(g) = CO2(g) + H(g)1-x1-x x x

8、1-y3-y y ykF2xz(1 X)=2.6; x =2.61 2.6=0.617 K y2=2 6 ; y 2 =2.6(3-4y+y 2) ; 1.6y 2+6.5y+4.875=0c 一(1 -y)(3 -y) 一 'y =6.5 - 6.52 4 4.875 =0.865 =86.5%2结论：增加水，提高了 CO勺转化率。15.在298.15K及标准态下，以下两个化学反响:(1) HO(l) + 1/2 Q(g) ：“Q(l)，( wm) 1= 105.3 KJ mol-1>0(2) Zn(s) + 1/2 Q(g)- ZnO(s)，(，& ) 2=- 318

9、.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) + HO(I) + Q(g) : Zn O(s) + HQ(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： G = (105.3-318.3) = -213 kJ/mol <0 自发进行第二早P381 + 818. 计算 0.050 mol L- HClO溶液中的H 、CIO-和 HCIO的解离度。Ka=3.98x 10- I13 98 疋 10-8答：H+=ClO -= .3.98 10“ 0.05 =4.46 x 10-5 ；8.92 10*0.051

10、9. 奶油腐败变质后分解产物中含有恶臭的丁酸(GHCOOH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Koa2.5 2答:焉二二2.01 X 10-520. HAc的pK： =4.75，NHHO的pK ；二4.74，求以下各溶液的pH值:11 ) 0.10 mol L HAc3 ) 0.15 mol L-1 NHCI答： pH=(pKa-lgc)/2=2.87512) 0.10 mol L NH H2O14) 0.15mol L NaAc pOH=2.87; pH=11.13 pKa=9.26 ; pH=(9.26-lg0.15)/2=5.04 pKb=

11、14-4.75=9.25 ; pOH=(9.25-lg0.15)/2=5.037; pH=8.9621 1.0dm 3 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 ?答：CAc-=1.75 X 10-5 X 0.2/10 -4.2=0.05547mol/L ;需 NaAc: 0.05547 X (23+24+3+32)=4.55g22.在100mL0.10 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-lgC b/Cs)=14-4.74+lg(

12、0.1X 53.5 X 0.1/1.07)=8.94 ;加水后Cb/Cs不变，pH不变。23 欲配制500mLpH为9.0且NH+浓度为1.0 mol L-1的NHH2O-NHCI缓冲溶液，需要密度为0.904 g mL，含NH26.0%的浓氨水多少立方厘米？固体 NHCI多少克？答：NHa H2O=1X 10-5/1.8 X 10-5=0.5556，0.556 0.5 17V=20.09mL; m=X 0.5 X 53.5=26.8g0.904 26%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、吸氧第三章2 (1) >=3(2) 1(3) -+1/2(4) 04111Ne3S2,8,13IAs金211 2Ar3d 4s2,8,9,24IIIBd金53Kr5s 2