普通化学(一)课后题答案第1章作业题解(物质及其变化的一些基本定律)

1、物质及其变化的一些基本定律物质及其变化的一些基本定律3. 某容器中含有某容器中含有NH3、O2与与N2气体的混合物。取样气体的混合物。取样分析后，得知其中分析后，得知其中n(NH3) = 0.32 mol, n(O2) = 0.18 mol, n(N2) = 0.70 mol。测得混合气体总压测得混合气体总压p = 133 kPa，试计算各组分气体的分压？试计算各组分气体的分压？ 3解：解：n(总总) = n(NH3) + n(O2) + n(N2) = 0.32 + 0.18 + 0.70 = 1.20 molkPapnNHnNHp5 .3513320. 132. 0)()(33 总总总总k

2、PapnOnOp0 .2013320. 118. 0)()(22 总总总总kPapnNnNp6 .7713320. 170. 0)()(22 总总总总5. 通过标准生成焓数据，计算下列反应的标准焓变通过标准生成焓数据，计算下列反应的标准焓变H H298298 H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) (1) 从计算结果说明从计算结果说明fH 和和H之间有什么关系？之间有什么关系？ (2) 假定反应物和生成物都具有理想气体的性质，计算在假定反应物和生成物都具有理想气体的性质，计算在 298.15 K时，时， 2H2(g) + O2(g)

3、 = 2H2O(g)体系在恒压过程体系在恒压过程 发生变化所做的体积功？发生变化所做的体积功？解解：H298= fH(H2O, g) 2fH(H2, g) fH(O2, g) = -241.82 0 0 = -241.82 kJmol-1 H298= 2fH(H2O, g) 2fH(H2, g) fH(O2, g) = 2(-241.82) 0 0 = -483.64 kJmol-1 (1) H= (i ifH)产物产物 - (ifH)反应物反应物 (2) W = PV = nRT (= -18.314298.15 = -2478.8 J) 6. 在在373 K、101325 Pa下，下，1

4、mol H2O(l)汽化成汽化成1 mol H2O(g)。在此汽化过程中，。在此汽化过程中，H和和U是否相等？是否相等？若已知若已知H = 40.63 kJmol-1,求求U为多少？为多少？ 解：解： H和和U不相等。不相等。 H = U + PV = U + nRT U = H nRT = 40.63 - 18.314373 10-3 = 37.53 kJmol-1 H298。（1）2H2O(l) = 2H2(g) + O2 (g)（2）3Fe(s) + 4H2O(l) = Fe3O4(s) + 4H2(g)（3）Zn(s) + 2H+(aq) = Zn2+(aq) + H2(g) （4）C

5、aO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH-(aq)7. (1)H298 = 2fH(H2, g) fH(O2, g) 2fH(H2O, l) = 0 0 2 (-285.83) = 571.66 kJmol-1 (2) H298=fH(Fe3O4,s) + 4fH(H2，g) 3fH(Fe, s)+ 4fH(H2O, l) = 1118.4 + 0 0 4 (-285.83) = 24.92 kJmol-1 (3) H298= 153.89 kJmol-1 (4) H298= 838.07 kJmol-18. 已知单质已知单质S(s)燃烧可生成燃烧可生成SO2(g),也可

6、以生成也可以生成SO3(g)， 试根据标准生成焓数据，设计出不同的反应途径，试根据标准生成焓数据，设计出不同的反应途径， 计算计算SO2(g) + 1/2O2 (g) = SO3(g)的的H298？8. H1 S(s2 SO3(g) H2 H3 SO22(g) 因为因为H1= H2 +H3 所以所以H298= H3= H1 H2 = fH(SO3 , g) fH(SO2, g) = -395.72 - (-296.83) = -98.89 kJmol-1 或者式或者式(3)=式式(1)-式式(2)9. 已知已知 2H2(g) + 2NO(g) = 2H2O + N2(g)速率方程速率方程为：为

7、： v = kc(H2) c2(NO)，在一定温度下若使容在一定温度下若使容器缩小到原来的器缩小到原来的1/2时，问反应速率如何变化？时，问反应速率如何变化？解：解：v = kc(H2) c2(NO) V= V 且且c = n/V c= 2c v= kc(H2) c2(NO) = k2c(H2) 2c (NO)2 = 8 kc(H2) c2(NO) = 8v 即反应速率变为原来的即反应速率变为原来的8 8倍。倍。A + B = C是一个二级反应是一个二级反应(对对A、B各为一级反应各为一级反应)。若。若在在1.5 dm3溶液中，当溶液中，当A为为4.5 mol、B为为3 mol时，时，v为为0

8、.0042 moldm-3s-1。写出该反应的速率方程，计算写出该反应的速率方程，计算速率常数。速率常数。 解：解：v = kc(A) c(B) c(Amoldm-3, c(B) = 3/1.5 = 2.0 moldm-3 0.0042 = k3.0 k = 7.0 10-4 mol-1dm3s-111. 根据实验，在一定温度范围内，根据实验，在一定温度范围内，NO和和Cl2 的下列反应的下列反应 方程式符合质量作用定律。方程式符合质量作用定律。 2NO + Cl2 2NOCl (1)写出该反应的反应速率表达式。写出该反应的反应速率表达式。 (2) 该反应的级数是多少？该反应的级数是多少？ (

9、3) 其他条件不变，如果将容器的体积增加到原来的其他条件不变，如果将容器的体积增加到原来的2 倍，反应速率如何变化？倍，反应速率如何变化？ (4)如果容器体积不变而将如果容器体积不变而将NO的浓度增加到原来的的浓度增加到原来的3 倍，反应速率又将怎样变化？倍，反应速率又将怎样变化？: (1) v = k c2(NO) c(Cl2) (2)反应级数为反应级数为3级。级。 (3) V = 2V 且且c = n/V c = c v = k c(NO)2 c(Cl2) = k c2(NO) c(Cl2) = 1/8v (4) c (NO) = 3c(NO) v= k 3c(NO)2 c(Cl2) = 9k c2(NO) c(Cl2) = 9 v12. 某反应的活化能某反应的活化能100.27 kJmol-1，当温度由当温度由298 K 升至升至308 K时，问该反应的速率常数增大为原来时，问该反应的速率常数增大为原来 的多少倍？的多少倍？12.解：