工程化学基础第二版练习题参考答案

1、工程化学基础 其次版 练习题参考答案浙江高校 练习题参考答案4. 两相（不计空气） ；食盐溶解,冰熔化,为一相；显现,二相；液相分层,共三相；5. 两种集合状态,五个相：（固态,固相 1）,（固态,固相 2）, 2O3（固态,固相 3）, 3O4（固态,固相 4）,H 2O（g）和 H 2（g）（同属气态,一个气相 5）6. n =（216.5 180）g / 36.5g 1 = 1.0 7. 设最多能得到 x 千克的和 y 千克的 2,依据化学反应方程式：3s = s + 2g 摩尔质量1 100.09 56.08 44.01 物质的量10009 1000 95%10 3 56.08x10

2、344 01 y10 3由于 n3 2 即1000 1000995% 3 10 x 56.0810344 01y103得x =532.38 y 2 =417.72 8. 分解时最多能得到532.28 的和 417.72 的 2；化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = 3 时：n H H 6mol 3 24moln N N 2mol 1 24molnNH 4mol 14molNH 3H2+ N 2 = 23 时：化学反应方程式为n H H 6mol 32moln N N 2mol 12mol1 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案nNH NH 4mol2 2mol当反应过程中消

3、耗掉 2 N 2 时,化学反应方程式写成 3/2H2+1/2N 2 = 3,该反应的反应进度为 4 ；化学方程式改成 3H2+ N 2 = 23,该反应的反应进度为 2 ；9. n（H 2） = （H2）=0.5 2=1 n（H 2O）= （H 2O）=0.5 2=1 消耗掉 1 2,生成 1 2O；摸索题1 略；2 物质层次有哪些？各层次物质运用适用的理论是什么？答：（1）宏观物体牛顿力学 ; （2）微观物体量子力学；（3）宇官物体广义相对论；（4）渺观物体超弦（？）3. 略；4. 以人体或烧结炉为例说明系统和环境的划分和确定不是肯定的,而是相对的；答：系统的挑选依据争论需要而定,不同的方法

4、和不同的角度对系统的划分也不同；以烧结炉为例,在烧结炉中放置两块金属如铁片和银片,其间放有低熔点合金如锡和鉍的合金,在可控仍原气氛如氮和氢的混合气体爱护下加热,就两块难熔金属将被烧结在一起；在这个例子中, 假如要争论烧结工艺的有关问题就可以把整个烧结炉作为系统,它包括金属片、 低熔点合金和气体介质,而烧结炉外空间中的物质就均为环境；假如想争论烧结炉内可控爱护气体间发生的反应,那么就可把氮气分解的化学反应当作一个系统加以争论；而炉膛内的支架、难熔合金片、低熔点等物质及绝热均为环境；可见,需要划分的；5. 略；“ 系统” 的确定是依据争论对象的6.20 的试验室内,把一只盛有水和冰的但没有盖的瓶子

5、作为一个系统来争论,那么该系 统可称为什么系统？它可与环境交换些什么？如盖上盖子密封,就情形怎样？这个系统称为什么系统？如将这个瓶子用肯定隔热（实际上是不行能的）石棉布包裹, 情形又如何？这个 系统称为什么系统？假如把整个试验室作为一个孤立系统来争论,此时需要什么条件？答：（1）放开系统,物质和能量的交换；（2）封闭系统,能量的交换；（3）孤立系统,既无物质的交换也无能量的交换；7. 略；8. 摩尔（）是物质的量的单位,使用时应留意什么？答：在使用物质的量的单位时必需指明基本单元；9. 略；10. 反应进度的物理意义是什么？能不能任凭改动化学反应方程式？生成肯定量的H 2O时,反应1O2+H2

6、=H2O与反应O 2+2 H2=2 H2O的反应进度是否相同？2答：（1）物理意义： 反应系统中任何一种反应物或生成物在反应过程中物质的量的变化 c 与该物质的化学计量数 的比值；2 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案（2）因反应进度与化学计量数有关,故不能任凭改动化学反应方程式；（3）生成物的物质的量肯定,化学计量数不同,就反应进度也不同；其次章 物质的化学组成和集合状态 2.1 物质的化学组成 练习题 p.23 1化学式或名称名称或化学式配位中心配位体配位原子配位数K 3C13 三氯一氨合铂 酸 34 钾2 4 四羟合锌 酸钠 H2222 O 4 3 4硫酸三乙二胺合镍 N 6

7、 35C1 2 6 二氯化一氯五氨合3钴 2 乙二胺四乙酸合钙 222- O 6 酸钠2N 22 4 或 Y4-0 4四羰合镍 0 氯化二氨合银 I 3 2C1 I 3N 2 六氰合铁 酸钾K 4 6 N 6 其中,螯合物有： （3） 34 和（ 5）2 2答：金刚石、石墨和碳团簇都是碳的同素异形体；金刚石的C 原子之间通过共价键形成原子晶体,是自然产物中硬度最大、熔点最高 3550、不导电的珍贵材料；石墨晶体中同层粒子间以共价键结合,平面结构的层与层之间就以分子间力结合；由于层间的结合力较弱,简洁滑动,所以有导电性和滑动性 , 用于铅笔芯、润滑材料、电极材料；碳团簇 , 如 C60, 是由

8、60 个碳原子以 20 个六边形和 12 个五边形相间组成的 32 面体球形分子, 形如足球, 具有类似“ 烯烃” 的某些反应性能,也称“ 足球烯”,球碳团簇及其衍生物在超导电性、半导体、非线性光学等方面具有奇特性能；碳纳米管是一种由单层或多层石墨卷成的纳米微管,多层碳管各层之间的间隔为石墨的层间距；碳管两头可以是空的,也可被半个 C60 或更大的球碳所封闭； 碳纳米管可以是不同禁带宽度的半导体,可以用于将来电子工业制造电子器件和超薄导线,使电子芯片集成度更高,体积更小 , 也是制备高强度轻质材料的抱负组元；3 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案312 ,存在于黑漆古铜镜中,是表层

9、耐磨物质；Y 2O23+,可用作彩色电视的发光材料；1,制备发光二极管的材料；（另外仍可以举出很多例子） CH 2- CH n-CH2- CH 4聚苯乙烯 中的链节、重复单元都是,聚合度是 n；聚 酰 胺610 有 两 个 链 节：,两个链节组成一个重复单元 , 聚酰胺的聚合度是 2n；【留意】 高分子化合物的重复单元可以包含不同的链节,聚合度以链节数来计量；特殊留意,在聚酰胺化学式中,名称后的第一个数字指二元胺的碳原子数,其次个数字指二元酸的碳原子数,所以聚酰胺610 是由己二胺和癸二酸为单体缩聚而得的；5名称化学式n类型聚丙烯CHCH2碳链高分子CH3聚丙烯腈CHCH2n碳链高分子CN尼龙

10、 66OO n杂链高分子NHCH 26NHC CH 24C聚二甲基硅氧CH3元素有机高分子烷SiOnCH36高分子名称单体化学式命名聚乙烯2 2乙烯聚丙烯3 2丙烯聚氯乙烯 2氯乙烯聚苯乙烯CHCH2苯乙烯聚四氟乙烯2 2四氟乙烯聚异戊二烯2C 2 2-甲基 -1,3-丁二烯3（异戊二烯）4 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案聚酰胺H 2N 262 己二胺2 4己二酸聚甲基丙烯酸甲酯25己内酰胺2C 3 2-甲基 -丙烯酸甲酯3聚环氧乙烷2 2环氧乙烷O聚丙烯腈2丙烯腈聚丙烯酰胺O丙烯酰胺聚对苯二甲酸乙二醇酯CH2CHCNH 21,4-苯二甲酸 （对苯二甲酸）HOOCCOOH2 2

11、乙二醇酚醛树脂OH苯酚聚二甲基硅氧烷,甲醛CH3二甲基二羟基硅烷OHSiOHCH32, 2 2,CHCH2丙烯腈, 1,3-丁二烯,苯乙烯7答：蛋白质分子是一条或多条多肽链构成的生物大分子,多肽链由氨基酸通过肽键（酰胺键, ） 共价连接而成, 相对分子质量可从一万到数百万；各种多肽链都有自己特定的氨基酸次序,人体蛋白质由 20 种氨基酸组成,除脯氨酸外,其它 19 种均是 -氨基酸,结构通式为 R2,R 是每种氨基酸的特点基团；蛋白质有不同层次的结构,分为一级、二级、三级和四级结构；多肽链中氨基酸的数目、种类和连接次序称为蛋白质的一级结构；多肽链中如干肽段在空间的伸张方式,如 -螺旋、-折叠等

12、称二级结构；多肽链在二级结构基础上, 依靠基团相互作用进一步卷曲、折叠而成的更复杂的三维空间结构称三级结构；两条或两条以上具有三级结构的多肽链按特定方式结合而成的聚合体称四级结构；一级结构又称为基本结构, 二级结构以上属高级结构；性；通常只有那些具有高级结构的蛋白质才有生物活脱氧核糖核酸 和核糖核酸 由磷酸、脱氧核糖或核糖、有机碱组成,有机碱分别为腺嘌呤（）,鸟嘌呤（） ,胞嘧啶（）,胸腺嘧啶（）和尿嘧啶（）,简称 A,G,C,T, U；它们的基本结构单元是单核苷酸,单核苷酸通过3 ,5 -磷酸二酯键相互连接形成多核苷酸链；通和结构之间的主要区分在戊醛糖和嘧啶碱上；核酸与蛋白质一样,也有特殊的

13、空间结构,5 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案过碱基互补配对原就形成双螺旋结构；和的基本化学组成组成有酸嘌H34H34戊CHOCHOHCHHCOHHCOHHOH 2C53O2 HOHHCOHHOH 2C 53O2HOH醛HCOH4H1HCOH4H1糖CH2OHHOHHHCH2OHHOHH OH脱氧核糖核糖NH2ONH 2O单呤NNNNHNNNNHN HNN HNNH2N HNN HNNH 2机碱腺嘌呤（ A）鸟嘌呤（ G）腺嘌呤（ A ）鸟嘌呤（ G）碱嘧NH 2H3CONHNH 2ONNNH啶N HON HON HON HO碱胞嘧啶（ C）胸腺嘧啶（ T）胞嘧啶（ C）尿嘧啶（

14、 U）NH 2ONNHONNONNH 3CNHHOONNNH 2HOOOCH 2ONNHO核CH2OHHOOCH2OHHOHOOCH2 HOHNOHH苷H OOH HHHOPHPH酸POHOHHPOHOHHOHH OHHOHOHHOH3 腺嘌呤脱氧核苷酸5 胸腺嘧3 鸟嘌呤核苷酸5 尿嘧啶核苷酸啶脱氧核苷酸8（ 1）金属有机, CO,CO,化学气相沉积； （2）,蛋白质；思 考 题 1. 分析配位中心和配体的特点,为什么螯合物特殊稳固？答：配位中心：处于协作物中心的位置的正离子或中性原子；配体：按肯定空间位置排列在配位中心四周的负离子或中性分子；由于螯合效应,所以螯合物的稳固性很强；2. 联系

15、实际,简述团簇、非整比化合物在工程应用中的重要性；答：碳纳米管可用于将来电子工业制造电子器材和超细导线,使电子芯片集成度更高,体积更小；碳纳米管有优异的力学性能,有很好的韧性,弹性比碳纤维高 5 个数量级,是制备高强度轻质材料的抱负组元；非整比化合物等在材料中特别重要,可以掌握或改善无机固体材料的光、电、声、磁、热和力学性质；例如,碳化物、氮化物在钢材中可以有效的提高钢材的硬度；6 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案3. 略；4. 联系实际,体会一般高分子化合物和生物大分子的异同；略5. 比较蛋白质和核酸在生物体内的重要作用,现代生物工程主要包括哪些方面？答：略； 2.2 固 体练

16、 习 题 （ p.32）1（ 1）B,F； （2）D；（3）C、 D、 E、F,D、F；（4）A；2熔点高低为： 22；由于电荷之间作用力为f = k/ 2,典型离子晶体的熔点与其作用力有相同的变化规律,其中以、Q 为主,、r为参考；3熔点高低为：44；由于粒子间作用力大小与晶体的熔点高低规律一样,是原子晶体,4和 4 为分子晶体,原子晶体以共价键结合,分子晶体以分子间力结合,共价键作用强于分子间力；在同为分子晶体的4 和 4 中, 4 的相对分子质量大于4,前者分子间力大于后者；4由于钠卤化物是离子晶体,而所列硅卤化物均为分子晶体；离子晶体以离子键结合,离子间作用力大, 而分子晶体以分子间力

17、结合,分子间力较离子键弱,所以硅卤化物的熔点总比钠卤化物的低； 离子键强弱随电荷数增大而增强,所以两者间变化规律不一样；而分子间力随相对分子量的增大而增强,51 熔点由高到低为：2234；由于2 为典型的离子晶体,熔点较高；2 和 3 同为过渡型晶体, 高价态的倾向于形成共价键为主的分子晶体,熔点、沸点较低；低价态的倾向于形成以离子键为主的离子晶体,熔点、沸点较高；正离子价态越高,越强； 负离子的半径越大,其电子云越易被正离子吸引过去；吸引负离子的电子云的才能 结果减弱了正、负离子间作用力；故 3 比 3 更偏向于分子晶体,熔点更低；4 就为典型的分子晶体,熔点更低；2 硬度从大到小为：22；

18、由于 2 是原子晶体,硬度最大；是典型的离子晶体,硬度 较大； 2 为典型的分子晶体,硬度最小；6耐高温金属： W钨,熔点 3410,铼,熔点 3180 ；W 和用于测高温的热电偶材料；易熔金属： 汞,熔点 38.87,用于测体温的温度计；锡,熔点231.9 ,用于制作自动灭火设备、锅炉安全装置、信号仪器表 、电路中的保险丝等的合金材料；7非晶态线型高分子聚合物在不同温度下可以出现出 玻璃态、高弹态和粘流态等三种 不同的物理状态； 低温时处于 玻璃态, 此时不仅 高分子的整个分子链不能运动,连个别的链节也不能运动, 变得犹如玻璃体一般坚硬；当温度上升到肯定程度时,高分子的整个链仍不能运动,但其

19、中的链节已可以自由运动了,此时在外力作用下所产生的形变可能达到一个很大的数值,表现出很高的弹性,称为 高弹态 ；当温度连续上升,使整条分子链可以自由运动,成7 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案为流淌的粘液,此时称为 粘流态 ；由玻璃态向高弹态转变的温度叫做玻璃化温度（）；由高弹态向粘流态转变的温度叫做粘流化温度（） ；塑料的高于室温,橡胶的低于室温；作为塑料,要求在室温下能保持固定的外形,因此越高越好；作为橡胶,要求能够保持高度的弹性,因此越低越好；是高分子化合物成型加工的下限温度；温度高,流淌性大,便于注塑、浇塑和吹塑等加工；但过高可能引起分解, 高分子化合物的分解温度是成型加

20、工的上限温度；对高分子材料的加工来说,越低越好；对耐热性来说,越高越好；与差值越大,橡胶的耐寒、耐热性也越好,其应用温度范畴越宽；8（ 1）基于橡皮室温下处于高弹态这一力学特点；室温下橡皮塞处于高弹态, 在外力作用下能产生形变,表现出很高的弹性,故可以密封容器口使其不漏气；（2）基于2 的高温稳固性；2 是典型的离子晶体,熔点高,稳固性较好,不易受热分解,其熔融态可用作高温时某些金属的加热或恒温介质,却保持晶形；即盐浴剂, 使该经高温处理的金属渐渐冷（3）基于金属有机化合物中化学键的不同稳固性；过渡金属有机化合物中,M C 键不是典型的离子键,键能一般小于 CC 键,简洁在 M C 处断裂,用

21、于化学气相沉积（）,能沉积成高附着性的金属膜,致密的金属膜附着在玻璃上制得镜子； 2.3 液体和液晶练习题p.44 1（ 1）饱和,方向,降低,氢,氧（ 2）1 千克溶剂（ 3）C12H25SO3Na,3-,C17H 35,O2 2O, R ,油包水型乳状液（ 4）8,润湿剂； 16-18,洗涤剂、增溶剂；（ 5）热致液晶,溶致液晶 2 1 大小： 10时 20时 50时,由于 1gcc ,=c c c c ,随温度上升而上升,故 c随温度上升而上升,随温度上升而减小；2 电导率大小： 10时 20时 0.210.51,由于T fT f*T fK b ,fT 表示溶液的凝固点下降值,* fT

22、、fT 分别表示纯溶剂和溶液的凝固点；b 是溶质的质量摩尔浓度,单位为1,8 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案K 为凝固点下降常数,取决于纯溶剂的特性而与溶质特性无关；4 凝固点高低： C6H12O6 的 的24的, 由于 C6H12O6 是非电解质,和 24 是强电解质,在水溶液中电离出的离子数不同,0.1 和 0.1 24 溶液的实际质点的质量摩尔浓度分别为 0.2 和 0.3 ,依据凝固点下降公式,凝固点随质点数的增加而降低；5 渗透压高低： 0.110.21；由于、的外层电子结构依次为 3d 24s 2、 3d54s 1、3d74s2、3d104s1,d 电子越多 ,与

23、C 成键的可能性越小 摸索题,因此形成碳化物倾向性也越小；1. p 区零族元素和 d 区第族元素的最外层电子组态是否相同？试写出它们的通式；答： p 区零族元素：216d 区第族元素 : n1d1101213 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案2.合金有哪几种基本类型？置换固溶体和间隙固溶体的晶格结构有何区分？答：依据合金中组成元素之间相互作用的情形不同,一般可分为三种结构类型：金属固溶体型；金属间化合物型；简洁机械混合型；置换固溶体：溶质原子占据了溶剂原子的位置；间隙固溶体：溶质原子半径小,分布在溶剂原子间隙之间；3.3 化学键分子间力高分子材料练习题 p.86 1（ 1）c,f

24、 （2）a、 b,c,d,g 3 a,d 4d 5b 2乙二胺四乙酸合钙酸钠,2+,乙二胺四乙酸；3化学键 氢键 分子间力；4聚甲基丙烯酸甲酯是类给电子性高聚物,它的溶度参数 =19.4J31/2;能溶解它的溶剂必需是弱亲电子溶剂 ,而且其溶度参数要相近,它们是三氯甲烷 =19.0J3 1/2、二氯甲烷=19.8J3 1/2；聚氯乙烯是 I 类弱亲电子性高分子化合物,=19.8J31/2；能溶解它的溶剂必需是给电子性溶剂 ,而且其溶度参数要相近,它们是环己酮 类给电子性溶剂 =20.2J3 1/2、四氢呋喃类给电子性溶剂 =18.6J31/2；聚碳酸酯是类给电子性化合物,=19.4J3 1/2

25、；能溶解它的溶剂必需是弱亲电子溶剂 ,而且其溶度参数要相近,它们是三氯甲烷 =19.0J3 1/2、二氯甲烷 =19.8J3 1/2；59 个 键,2 个 键；6 第 1 组 中 的 、 第 2 组 中 的H2O 、 第 3 组 中 的32 、 第 4 组 中 的OC CH2x CONH CH2y NH n有氢键；由于它们中有电负性大的 F、O、N 等元素,它们将对与其直接相连接的 H 的电子云强烈吸引,使 H 暴露成质子,它再吸引 F、O、N 上的电子云, F、O、N 等元素 用 X 表示 与质子 用 H 表示 与另一个分子上的 了氢键；F、O、N 等元素 用 Y 表示 形成了多中心轨函而产

26、生7聚二甲基硅氧烷的线型分子的化学式：SiO 键的键能（ 452kJmol1）大其性质及产生缘由： （1）耐热性；这是由于于CC 键、 CO 键；（2）耐寒性；线型有机硅氧烷的分子较对称,硅氧烷的极性不大,因此耐寒性较好；（3）耐水性；聚有机硅氧烷的侧链是羟基,呈憎水性；14 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案（4）电绝缘性；聚有机硅氧烷具有不随外电场而取向极化的非极性侧基和分子的对称性,因此有高度的绝缘性和介电性能；8详见教材 8384 页；留意橡胶和塑料的原料都是高分子化合物,高分子化合物可有不同 合成工艺,不同工艺、不同配方所得高分子分子量不同,其、也不同；有时同一种高分子化

27、 合物既可作塑料又可作橡胶,聚氨酯类高分子化合物就属这种情形；思 考 题1.化学键是什么？一般可分成几类？各类化学键中原子、对电子吸引力的大小用什么来衡量？电子的关系是怎样？原子在分子中答：化学键：原子结合态（比如分子）中相邻原子间较剧烈的相互作用； 一般可分为离子键、共价键两类； 离子键是由正负离子痛过剧烈的静电作用而形成的化学键,没有自由电子；共价键是由共享电子对形成的化学键； 电负性来衡量；1.两个氢原子是怎样结合成分子的？两个氦原子为什么不能结合成 He2 分子？答：（1）在氢分子中,两个 H 原子的 1s 轨道可以组合成 1 个H2的两个分子轨道；而 2 个1s 电子第一填充在成键分

28、子轨道中,填充的结果使整个分子系统的能量降低,因此,H2 分子能够稳固存在；. 3.4 晶体缺陷陶瓷和复合材料练习题 p.97 12 陶瓷由晶相、晶界相、玻璃相和气相组成；晶相是陶瓷的主要组成相,打算陶瓷的主要性质；晶界相是多晶结合处的缺陷,对晶体功能影响很大,是功能产生的缘由；玻璃相起粘结作用,能降低烧成温度, 可填充气孔气相,可使陶瓷的电热绝缘性能大大提高；气相不行防止, 但可降低到最低程度；气孔可减轻重量,易产生裂缝,透亮度下降；但抗电击穿才能下降,受力时3 尽管硅酸盐有多种形式的结构,但都是和氧的共价键结合的硅氧四周体负离子基团,基15 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案团

29、内镶嵌着金属正离子 ,与硅氧四周体负离子基团中的氧以离子键结合,其绝缘性取决于负离子基团中的氧与金属离子间的结合力；硅氧西面体的框架是确定的,金属离子的电荷与半径打算了结合力的大小,金属离子的电荷较高 量越低越好；,半径大 ,结合力大；电荷低,半径小,所以含4 氮化硅3N4,偏共价键型；外层电子排布式141s22s22p63s23p2,7N 1s22s22p3；电负性 1.8 N 3.0；氮化硅耐高温 ,在 1200下可维护室温时的强度和硬度,在氧化情形不太严峻的介质中最高安全使用温度可到 16001750,用作火箭发动机尾管及燃烧室,无冷却汽车发动机；5铁氧体的化学组成主要是 素 Y 、和系

30、的氧化物；2O3,此外有二价或三价的、 、的氧化物 ,或三价的稀土元 3 及 3 等虽不含,但也是铁氧体；它可用作运算机和自动扮装置中的记忆 贮存 元件 ,用作隐身材料；6的化学组成为、Y、的氧化物 ,但不肯定成整数比；它可用作超导材料,制成电缆输电、发动机的线圈、磁力悬浮高速列车；7金属陶瓷的简洁制备过程如下：3 + C W + 2 粉末 + C 粉末 W粉末 + C 粉末 + 粉末 烧结 金属陶瓷8玻璃钢是一种复合材料,它由合成树脂,如酚醛树脂、环氧树脂及玻璃纤维等组成,将玻璃纤维增强相浸渍在树脂粘结相,基体中,再加以固化剂、稀释剂、填充剂、增塑剂等帮助材料制成；它的主要优点是质轻,电绝缘

31、性好,不受电磁作用,不反射无线电波,微波透过性能好,耐磨,耐腐蚀,成型简便；可用作汽车、轮船外壳、室内器具等；第四章 化学反应与能源4.1 热化学与能量转化练习题 p.106 11 a、b；2 b、d；3 c；4 b 2C2H 2g + 5/2O 2 g = 22 g + H 2Og 298.151 227.4 0 393.5 241.8 298.15=2 393.5 241.8227.4 1 =1256.2 14g + 2O 2 g = 2 g + 2H 2Og 298.151 74.6 0 393.5 241.8 16 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案345298.15= 3

32、93.5 +2 241.8 74.6 1 =802.5 1C2H4g + 3O2 g = 22 g + 2H2Og 298.151 52.4 0 393.5 241.8 298.15=2 393.5 +2 241.852.4 1 =1323 1C2H6g + 7/2O2 g = 22 g + 3H2Og 298.151 84.0 0 393.5 241.8 298.15=2 393.5 +3 241.884.0 1 =1428.4 1可见,燃烧12H4 或 C2H6 放出的热量大于C2H2,因此可以代替,而4 不行；2Ss + 9H 2Og = 2S 9H2Os 1 372.86 241.8

33、3079.41 298.15= 3079.41372.86+ 241.8 91 =530.35 11 2S的物质的量： 100022.99 232.07g1=12.81 530.351 12.816794 2N 2H4l + N 2O4g = 3N 2g + 4H 2Ol 150.63 9.66 0 285.8 298.15= 285.8 4 50.63 2+9.66 1=1254.12 132 g N2H4的物质的量为：3214 2+1 4g1=1.0 1.02H4完全反应,其反应进度为1 2,所以：1254.12 1 1 2627.06 s + H 2Ol = 2+ + 2 298.151

34、 634.9 285.8 542.8 230.0 298.15= 543.202230.0 634.9+ 285.8 1=82.1 1罐头从 2580需吸取的热量：400 J K1 802522022 J 设需为 W克,就其物质的量40.08+16.00 g1-298.15 80% 22022/82.1 10 3 80% 56.08 g1 =18.78 g 17 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案6UC6H6l + 15/2O 2 g = 62 g + 3H 2Ol 7.5 8.314 298.15 10 kJ 3Q V209.2kJHUn RT g 209.25/ 78 6209

35、.4kJ1 液态苯在弹式量热计中完全燃烧放热：1 1Q Q V 209.2 78/ 5kJ mol 3263.5kJ mol7恒容反应热 Q V U ,恒压反应热 Q p H ,当液体、固体相对于气体体积可以忽视且气体可以看作抱负气体时有：H U n RT ；所以：1 H 2g 十 1O2g2Og n g 0.5,H U ,Q p Q V；212 H 2g 十 O2g2Ol n g 1.5,H U ,Q p Q V；282O3s + 3g = 2s + 3 2g 298.151 824.2 110.5 0 393.5 298.15=3 393.5 824.2+3 110.5 1=24.8 19

36、C5H 12l + 8O 2 g = 52 g + 6H 2Og 298.151 149.9 0 393.5 285.8 298.15=5 393.5 +6 285.8149.9 1 =3532.411 1 1燃烧 1 克汽油所放出的热量：Q 3532.4kJ mol 72g mol 49.06kJ g 4.2 化学反应的方向和限度练习题 p.114 1（ 1）X；（2）；（3）X ；（4）X ；（5）X；（6）；2（ 1）H 2O（s）H 2O（l） H 2O（g） （ 2）298.15K 398.15K 498.15K （ 3）同一温度下：（） （） （ 2O3）；3C（ s） 2（g）2

37、（g）298.151 0 394.4 137.2 298.15= 2 137.2 394.4 1=120.0 143（s）（s） + 2（g）18 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案298.151 1207.6 634.9 393.5 213.8 298.151 K 191.7 38.1 298.15= 634.9 393.51207.6 1=179.2 1298.15=38.1+213.8 91.7 J1 K1=160.2 J 1 K11222K298.15 T298.15 = 179.2 11222K 160.2 J1 K1= 16.56 11222K 0,能自发进行；52s

38、+ 2Cs = s + 2g 689.7 kJ mol11K1fH0298.15K 1-910.7 0 0 -110.5 m0 S 298.15K 1141.5 5.7 18.8 -197.7 -856.3 0 0 -137.2 fG0298.15K 1m1 rH0 m298.15K2 110.5 910.7kJ mol1r0 S m298.15K2197.718.841.525.7J mol1K1361.3J mol2 rG0298.15K2 137.2 856.3kJ mol1581.9 kJ mol1m或rG0298.15KrH0Tr0 S m689.7298.15361.3 103kJ

39、 mol1582.0 kJ mol1mm3 rG01000K689.71000361.3 103kJ mol1328.4 kJ mol10m不能自发；4 rG0/rH0 mTr0 S m0 ,自发,所以：mTrH0r0 S m689.73 10 / 361.3 K1909 Km6（ 1）大于零；（ 2）大于零；（3）小于零；（4）小于零；7Cs + H2O g = s + H 2g 10fH0298.15K 10 -241.8 -110.5 0 m0 S 298.15K 115.7 188.8 197.7 130.7 fG0298.15K 10 -228.6 -137.2 0 m1 rG029

40、8.15K 137.2 228.6kJ mol191.4kJ molm不能向正方向进行；2 rH0110.5 241.8kJ mol1131.3kJ mol10m19 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案r0 S m197.7130.7188.85.7J mol1K1133.9J mol1K10rG0 mrH0Tr0 S mm因此,上升温度能向正方向进行；3 rG0rH0Tr0 S m0298.15值可以从下式mmTrH0/r0 S m3 131.3 10 /133.9 K980.6 Km8已知298.15= 402.01,345.71,就 298.15K 时的求出：298.15 2

41、98.15K 298.15= 298.15 298.15= 298.15298.15/298.15K =402.0345.71/298.15K =0.1888 1 1 当 T=0时的温度可用下式表示：298.15T 298.15 0 算得： T 298.15/ 298.15 =402.01/0.18881 1 =2129 K 当温度在 2129K 以下时, 该反应均向正向进行,即和 3 的结合是可能的,所以高温下除去 3 也是可能的；4.3 化学平稳和反应速率练习题 p.125 11 K0KpO2/p0pNO2/p040pN O 2 5/p02（ 2）0p H S 2/pcZn2/c0c H+

42、/c022降低温度,增加总压力3此反应随温度T上升,平稳常数K0增大,从关系式：r0 S mln K0rG0rH0mmRTRTR可看出：rH0必需是正值才能满意T增大K0也增大,所以是吸热反应；m4sgs 2g 开头0.05 0.05 20 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案平稳0.05 0.05 2；0.05/0.05=0.5 0.0171平稳时： c2=0.0331,c=0.067 15lnk 1Ea11k 2RT 1T 2ln1Ea1110R303310256.916C2H 4（g）+ H 2O（ g）C2H 5（ g）m（298.15K ）152.4 -241.8 -277

43、.6 rH0 277.652.4241.8kJ mol188.4kJ mol1m该反应为放热、 总体积减小的反应,所以增大压力和采纳适当较低温度有利于反应正向进行,可以采纳适当催化剂,加速反应速度（补偿温度降低带来的不利）；722（g）2（g）2（g）（1）由于该反应速率方程符合质量作用定律,所以正反应的速率方程式为：vk c NO2rH0290.4233.9kJ mol1113kJ mol1mEa 逆Ea 正rH0（114113）kJ mol11kJ mol1m（2）lnk 1Ea11k 2RT 1T 2正反应：lnk 13 114 1011 7003.26k28.314600k226.05

44、k 1逆反应：lnk 13 1 10 18.314 6001 7000.029k2k21.03k 1可见, 温度上升,正、 逆反应速率增加的倍数不同,这里明显正反应增加的倍数远远大于逆反应增加的倍数,说明温度上升使平稳向正反应方向,即吸热反应方向移动；812g + 2g = N2g + 2 2g fH0298.15K 91.3 -110.5 0 -393.5 m0 S 298.15K 11210.8 197.7 191.6 213.8 298.15187.6 137.2 0 394.4 21 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案1 298.15 K 时：rH0 m2 393.5291

45、.32 110.5kJ mol1748.6kJ mol11rr0 S m191.62213.82210.82197.7J mol1K1197.8J mol1K1G0 mrH0Tr0 S m 748.6298.15 197.8103kJ mol1689.6kJ molm或298.15=2 394.42 137.22 87.6 1 =689.6 1=689.6 1031/ 8.314 11 298.15K =278 5.01 10120（2）773.15K 时：r0 G mrH0298.15KTr0 S m298.15K595.67kJ mol1m 748.63 773.15 197.8 10 k

46、J mol1=595.67 10 31/ 8.314 11 773.15K =92.67 1.76 10404.4 氧化仍原反应和能源的开发和利用练习题 p.137 1 1 x； 2 ； 3 x；4 2（ 1）c；（2）b；3反应 1 正向进行：E0Fe32 / FeE0Cu2/ Cu/ Fe反应 2 正向进行：E0Cu2/ CuE0Fe2/ Fe所以：E03 2Fe / FeE0Cu2/ CuE0Fe24+ 8524H 2O 40 059lg . 0 01 1058=1.507 0.496 1.01V 52 +221.36V 2O72+146237H 2O 0 059lg . 0 01 10

47、514 =1.232 0.708 0.524V 6从运算结果知道,此时的氧化性从大到小的次序是2、 4溶液、 K 22O7溶液；22 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案0 0 3 25 （1）已知 E Ag / Ag 0.7996 V ,E Fe / Fe 0.771V0 0 0r G m RT ln K nE F0 0 0 3 2E E Ag / Ag E Fe / Fe K 0 expnE 0 F / RT exp1 0.7996 0.771 96500/8.314 / 298.15 3.04（2）K 0 x3.04,x 0.073mol L 11.0 x 0.1 x 6已知

48、E Ag / Ag 00.7996 V ,E 0Fe / Fe 3 2 0.771V ,所以 Fe / Fe 3 2 为负极；电池图式： - | 3+ l 3, 2+ l 3 13 | + 电极反应：负极 2+ = 3+正极 = s 电池反应：+ 2+ = + 3+电池电动势：1 E0E0Ag / AgE03 2Fe / Fe0.79960.771 V0.0286V622 E0E00.059lgccFe 30.02860.059lg1V0.0894VFe 2c Ag1 0.017 1 EE00.059lgcc Mn2+81.5070.059lg0.011.424V5MnO4c H58 0.10

49、.12 E01.5070.771 V0.736 VrG0 mnE0FRTlnK0K0expnE0F/RTexp50.73696500 / 8.314 / 298.151.65 10rG0nE0F 5 0.73696500J mol1355k J mol1m3 EE00.059lgcc Mn2+81.5070.059lg0.011.424V5MnO4c H58 0.10.1E E0 0.059lgc Fe 2+0.7710.059lg0.10.712V1c Fe 3+10.01E1.4240.712V0.712V0所以反应为：485224H 253+；rGmnEF 5 0.71296500J m

50、ol1344 k J mol18电池反应：+ 2= 2+ + 2 23 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案E0E0Ag / AgE0Cu2/ Cu0.79960.3419 V0.4577 V15 10K0expnE0F/RTexp20.457796500 /8.314 / 298.153.0K00.0115 3.0 10,x1.82109mol L1x2第五章溶液中的化学反应和水体爱护 5.1 弱酸弱碱溶液及其应用练习题p.146 11 酸： H2S 4其共轭碱：3碱： S2-3 其共轭酸：4H20两性物质：H2O 其共轭碱： S 2- 其共轭酸： H2S H 323 H 2O 4

51、+ 298.15/kJmo11-26.59 -237.1 -79.42 -157.38 m298.1579. 42157.38 -26.59-237.1kJmolm=26.89 1-13 K 4 =NH3 r G m1103JkJ12.303RT26.89KJmo1KK2.3038.314Jmo11K1298.15K4 . 7103=1.95 10-510KW101455 . 751010 NH31 . 74设平稳时 cH3为3 起始浓度 / 3K0.200 .4 H 2O 103+ x H3x 4 x2x5.751020 x 值很小 ,0.200.20 24 / 33 工程化学基础 其次版

52、练习题参考答案即K 4 x25 .7510100. 20得 x =1.07 10-53 = cH3 lg c H / c 4.97 4= K a=1.74 10-5 = K a=6.61 10-4 H34 = H 2 4 K aH 34 =7.08 10-33H2O = 4K b3 =1.74 10-5 K a愈大,酸性愈强酸性由强到弱得排列为：H34, 3 5选 K a=1.77 10-4 的最合适；由于所选缓冲系的共轭酸的 有较大缓冲才能；6依据缓冲溶液的运算公式：= pK+lgc Ac/ c cacHAc/, a1.74 10-5pK= 4.76 a= 4.76 + lg0.1000.1

53、00 a与缓冲溶液的值越接近,就该缓冲系在总浓度肯定时,具在 1003上述缓冲溶液中加入 1.0031.00 3 的溶液 ,忽视总体积变化就 c=0.100 3 - 0.010 3 = 0.09 3c = 0.100 3+ 0.010 3= 0.110 3= p K a + lg c Ac / cc HAc/ c0 . 09= 4 . 76 lg0 . 110= 4.67 7 3 与 4C1 组成缓冲液,其中3 的c NH40.20mo1dm3c NH30.20mo1dm34.75 b25 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案4的 a w14 - 4.75 = 9.25 b所以 =

54、Klgc NH3/ cac NH/ c4= 9.25 在 10003此溶液中加入1030.10 3 的,就30.199 moldm-3cNH40 . 201000103101030.10 100010 103 10001010-3cNH30. 201000103101030.100.201 moldm 100010103 100010103= KlgcNH3/ cac NH4/ c= 9.25 +lg0.2010.1999 . 258设需加 6.0 3 的溶液 x 立方厘米 , 与混和配成缓冲溶液后c 1251031 .00.50 3250103c 6 .0 x1036x 3250103由 =

55、 K algcAc/c, pK a= 4.76 得c HAc/c5.0 = 4.76 +lg0 .506x 11.97 3 5.2 水溶液中的沉淀溶解反应、配位反应及其应用练习题p.155 1 2,4 2饱和的2 溶液中存在以下平稳c222+ + 平稳浓度 / 33.74 10-523.74 10-5KPbCl 22 c Pb/cc Cl-/s= 3.74 10-52 3.74 10-52 =2.09 10-133 1 在不断振荡下逐滴加入 3 溶液 ,第一析出黄色沉淀 ,然后析出白色沉淀；26 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案2 当沉淀完全析出,c K sAgI = 8.51

56、10-17 有沉淀产生2 设加入 100 30.20 3 溶液后浓度为x 3 , 3c = 1000.20mol dm30.08mol dm10050+ 2 2- + 平稳浓度 3 0.080-2xx x x22x 2KfAgCN KsAgI.0 080= 1.26 1021 8.51 10-17 =1.07 105x = 0.04 3 c 达到0.04 3；而 1 加入的物质的量为0.050 3即所加入的能溶解,使溶液中的0.10 30.0050 ,即 2 混合液中0.020mol dm30.040mol dm3c = 0.0050mol30.1500.100dm故 2中的溶液中不行能存在沉

57、淀；101+ 3+ n3血红色23 6-4 + 3+ 4 63 s 蓝色3 4 + 43 34 4 深蓝色29 / 33 工程化学基础 其次版 练习题参考答案 5.3 气液固平稳转化和非水溶液化学反应及其应用一 1. （ ）2. （ ）3. 练习题p.163 6. 7. （ ）8. （ ）4. （ ） 5. （ ）二、 1.（ C） 2.A 3. C 三、填空题1为了回收废水中的苯酚,可用溶剂油进行萃取,那么萃取剂是 油,原料液是 苯酚和水,萃取相中物质是 苯酚 ,萃余相中物质是 水 ,最终回收的是；2自然水中常有带负电的溶胶污物,可用 明矾 净水,就是利用其水解产生的 3正溶胶,与污物相互

58、聚沉 而得以净化；四、答 : B） 5.4 水质与水保爱护练 习 题p.169 1. 按 3838-2022 规定,一般鱼类爱护区属类水域,查附表 7,知六价铬 0.05,总锰 0.1,溶解氧 5, 0.05 2不对；溶解氧 是指水体中溶解的分子氧的量,它主要来源于空气或藻类的光合作用；值越低, 说明水体污染越严峻；化学需氧量 是指用强氧化剂K 22O7 在加热回流条件下对水体中的有机物进行氧化,并加入银离子作催化剂 ,把反应中氧化剂的消耗量换算成氧气量；值越高说明水体受有机物污染越严峻；3不对；化学需氧量 表示水体中可能化学氧化降解的有机污染物的量 ,五日生化需氧量 , 5 表示可用生物氧化降解的有机污染物的量 ,用生物降解与用 K 22O7降解不肯定有一样的变化规律；4例如某厂排放的中性废水中含有 2+10我国规定 2+的最大答应排放浓度为 1.0,为达到排放标准,可在废水中加入 2S 固体使生成沉淀而除去；3 1原废水中 c2+ = 10 = 10 10 g L1