无机及分析化学习题答案第二章(2023191747)

1、第二章化学热力学根底习题2-1什么叫状态函数？什么叫广度性质？什么叫强度性质？答：体系的性质，如物质的量、温度、体积、压力等，可以用来描述体系的状态。体系的性质 是由体系的状态确定的，这些性质是状态的函数，称为状态函数。具有加和性的性质称为广度性质; 不具有加和性的性质称为强度性质。习题2-2自发过程的特点是什么？答：在孤立体系中，变化总是自发地向熵增加的方向进行，即向混乱度增加的方向进行。不做 非体积功的封闭体系中，定温定压条件下，变化总是自发的向着自由能降低的方向进行。习题2-3什么叫混乱度？什么叫熵？它们有什么关系？答：混乱度 Q是体系的微观状态数。熵 S是量度混乱度的状态函数，S =

2、k In Q习题2-4什么是自由能判据？它的应用条件是什么？答：在定温定压不做非体积功条件下，自由能降低的过程可以自发进行；自由能不变的过程是可逆过程。自由能判据适用于封闭体系、定温定压过程。AA习题2-5 298K时6.5g液体苯的弹式量热计中完全燃烧，放热272.3J。求该反响的 Um和 屮口。15 解: GW 沙 6血 MU,、15. 一(g)61.520 M16.5,mol78UQvrU；rU*272.3kJ3267.6kJ mol 1rHmrU*(g)RT3267.6 1 03( 1.5) 8.314 2983271.3 1 03J mol 13271.3kJ mol假设吸热22.7

3、kJ可形成Hg(l)50.10 g ,Hg(l)需吸热多少？习题2-6 298K、标准状态下HgO在开口容器中加热分解, 求该反响的rH；，假设在密封的容器中反响，生成同样量的解:1HgO (s) Hg (I)-O2(g)(g) 0.550%rH200.6rUmrHem(g)RT90.8431030.5 & 31429889601Jmol 189.601 kJ mol 1QvQv,m89.6010.25022.40 kJemQp,m /22.71 / 0.25090.84kJ mol习题2-7298K、标准状态下11CU2O(S+ O2(g? 2CuO(srH；(1) = -146.02kJ

4、mol-122CuOs+Cu(s? Cu2O(srH； (2) = -11.30 kJ mol-11 e 求3CuO(s? Cu(s+ O2(g的rH；2解： (1) ( 2)得(3)CuO(s)? Cu(s+ 1 O2(g2eeeArHm =ArHm (1)-人叫-1=-(-146.02) -(-11.30) = 157.32kJ mol习题2-8298K、标准状态下13Fe3O4 s求4Fe s+CO解:13(1)6FesCOerHm(4)1rH2(2)+CO2 g2 gFe2O3 s+3COg? 2Fe s+3CO2 g rH m (1)= -24.77 kJ mol-1 3Fe2O3

5、s+CO g? 2Fe3O4 s+CO2 g rH m (2) = -52.19 kJ mol-1g? 3FeO s+CO2 g rHm =39.01 kJ mol-1g的h；。? FeO s2(3)得FeO s+CO(4)CO；(1)1(24.77)21H；61(52.19)1313(39.01)习题2-9由fH*的数据计算以下反响在298K、标准状态下的反响热rH *。14NH 3(g) + 50 2(g) ?4N0(g) + 6H 20(1)28AI(s) + 3Fe3O4(s) ? 4AI 2O3(s) + 9Fe(s)3CO(g) + H 2O(g) ? C02(g) + H 2(g

6、)解：(1) rHm(B)AfHm (B)ooo4 fHm (NO,g) 6 f Hm(H2O,l) ( 4) fHm(NHs)4 90.256( 285.84)4( 46.11)11169.6kJ mol(2) rHm(B) H m (B)4 f H m (Al 23,s)( 3) fH m ( Fe 3O 4)4(1676 )3( 1120 .9)13341 .3kJ mol(3) . rH(B) AfHm(B)1fHm (CO2,g) ( 1)fHm (CO, g) ( 1)fH；(H2O,g)(393.51)( 110.53)( 241.82)41.16kJ mol 1习题2-10由c

7、H*的数据计算以下反响在 298K、标准状态下的反响热rHm1C6H5COOHs+ H2g? C6H6I+ HCOOH l2HCOOH l+ CH 3CHO l? CH3COOHI+HCHO g(1)rHm -(B) cH*(B)o-1cHm(C6H5COOH,s)-1cHm (H2,g)1-3223.87 (-285.84)3267.54254.64-19.47kJ mol(2)rHm -(B) cH*(b)-1cH*(HCOOH, l)-1 cHm(CH3CHO, l)1-254.64 (-1166.37)871.54 570.7821.3kJ mol-1解：习题2-11由葡萄糖的燃烧热和

8、水及二氧化碳的生成热数据，求cHm(C6H6,l) 1cHm(HCOOH,l)cHm(CH3COOH,l) 1 cH*(HCHO,g)298K标准状态下葡萄糖的解:C6H12O6(s) + 6O 2(g) ? 6CO2(g) + 6H 2O(l)cH(B) f H me(B)f Hme(C6H12O6,s)cHme -6c H me (CO 2, g) 6cHme(H 2O,l)(-2803.03) 6 (- 393.51) 6 ( 285.84)-11273.07kJ mol-1习题 2-12 298K 时，以下反响BaCO3s? BaO s+ CO2gef H ； /kJ mol11216

9、.29548.10393.51S；/J K1 mol1112.1372.09213.64求 298K 时该反响的 rH me，rS*和Germ，以及该反响可自发进行的最低温度。解： 298K 时H；(B) AfHm (B)( 548.10) ( 393.51) ( 1216.29)1274.68kJ mol 1 rSme(B)Sme(B)72.09 213.64 112.1311173.60J K 1 mol 1rGmerH me T rSme 274.68 103 298 173.603 1 1222.95 103 J mol 1 222.95kJ mol 1设反响最低温度为 T,那么rGr

10、 H me T T r Sme TrH me 298K T r Sme 298K3274 .68 103 T 173 .60 0 T 1582K习题2-13由fG*和S*数据，计算以下反响在e298K 时的 rGme，rSm 和 rH m 。 1 Ca(OH) 2(s) + CO2(g) ? CaCO3(g) + H 2O(l) 2 N2(g) + 3H 2(g) ? 2NH 3(g) 3 2H2S(g) + 3O2(g) ? 2SO2(g) + 2H 2O(l) 解：(1)rGme(B)AfGme(B)1 ( 1128 .8 ) 1 ( 237 .19 ) 1 ( 898 .56 ) 1 (

11、 394 .36 )173.07kJ mol 1rSme(B)Sme(B)1 92.88 1 69.94 1 83.39 1 213 .64AAA3rHmrGm TrSm73.07 10298 ( 134.15)31113.0610 J mol 113.06kJ mol rG*(B)AfGm(B)2 ( 16.50)33.0kJ mol 1rSm(B)sm(B)2 192.3 1 191.5 3 130.57198.61 J K 1 mol 1rHrS333 .010298(198 .61 )92 .1910 3 J mol 192 .19 kJ mol rGm (B) AfGm(B)2 (

12、300.19)2 ( 237.19)2 ( 33.6)1007.56kJ mol 1 rSm(B)sm(B)2 248.12 69.94 2 205.7 3 205.031 1390.41J K molrHT rS；1007.56 103298 ( 390.41)1123.90 10 3J mol 11123.90kJ mol习题 2-14 Calculate the standard molar enthalpy of formation for N 12N0(g) + 0 2(g) ? 2NO2(g)A1rHm (1) = -114.1 kJ mol-124NO2(g) + 0 2(g)

13、? 2N2O5(g)AdrHm (2= -110.2kJ mol-13N2(g) + 02(g) ? 2N0(g)rHm(3) = -180.5kJ mol-1解： 0.5 (2)+ 1)+(3)得(4N2(g) + 2.50 2(g) ? N205(g)0.5AfHm(2)AfHm(1)AfH；(3)=0.5(-110.2) + (-114.1) + (-180.5)205(g) from the following date:习题 2-15 A sample of D-ribose (C 5H10O5) with mass 0.727g was weighed into a calorim

14、eter andthe n ign ited in prese nee of excess Oxyge n. The temperature rose by 0.910K whe n the sample was combusted. In a separate experime nt in the same calorimeter the eombusti on of 0.825g of ben zoic acid(C7H6O2), for which the AUm 3251kJ mol , gave a temperature rise of 1.940K. Calculate therUandof D-ribose combusted.Q,解：0.825g苯甲酸燃烧，仪器温度上升 1.940K,设水当量仪器温度上升1