工程化学习题解答.doc

1、 1 第一章 化学反应原理 1今有一密闭系统，当过程的始终态确定以后，下列各项是否有确定值？ Q , W , Q-W , Q+W , H , G 答： Q+W , H , G 有确定值， Q , W , Q-W 无确定值。 2下列各符号分别表示什么意义？ H， H， H ， f 298H (B),298S (B), f 298G (B) 答： H：焓； H：焓变；H ：标准焓变； f 298H (B)： 298K时 B 物质的标准生成焓； 298S (B)：298K 时 B 物质的标准熵； f 298G (B)： 298K 时 B 物质的标准生成吉布斯函数。 2 3.下列反应的 Qp 和 QV

2、 有区别吗？ （ 1） 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) （ 2 ） NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g) （ 3） C(s)+O2(g)=CO2(g) （ 4 ）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 答：（ 1）、（ 2）有区别。 4.已知下列热化学方程式： （ 1 ）Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)； 298H =-27.6kJ/mol； （ 2 ）3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)； 298H =-58.6kJ/mol； （ 3 ）Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)； 298H

3、 =38.1kJ/mol； 3 不 用查表，计算下列反应的298H ： （ 4） FeO(s)+CO=Fe(s)+CO2(g) 解： （ 1） 3 （ 2） （ 3） 2/6=（ 4） 298H（ 4） =（ -27.6） 3 （ -58.6） 38.1 2/6= 16.72（ kJ/mol） 5.查表计算下列反应的 298H ： （ 1 ）Fe3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g) （ 2 ）4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) （ 3 ）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) （ 4） S(s)+O2(g)=SO2(g) 解： （ 1）

4、Fe3O4(s) + 4H2(g) = 3Fe(s) + 4 4H2O(g) f 298H 1118.4 0 0 241.82 298H =4 （ 241.82 ）+1118.4=151.12（ kJ/mol） （ 2） 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l) f 298H 46.11 0 90.25 285.83 298H =6（ 285.83） +490.25+4 46.11= 1169.54（ kJ/mol） （ 3 ） CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) f 298H 110.52 241.82 393.5 0 5 298H=

5、 （ 393.5 ）+110.52+241.82= 41.16（ kJ/mol） （ 4） S(s) + O2(g) = SO2(g) f 298H 0 0 296.83 298H = 296.83（ kJ/mol） 6.查表计算下列反应的 298H ： （ 1 ）Fe(s)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+Cu(s) （ 2 ）AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq) （ 3 ）2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) （ 4 ）CaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2OH-(aq) 6 解： （ 1 ） Fe(s) + Cu2+(a

6、q) = Fe2+(aq) + Cu(s) f 298H 0 64.77 89.1 0 298H = 89.1 64.77=153.9（ kJ/mol） （ 2） AgCl(s) + I-(aq) = AgI(s) + Cl-(aq) f 298H 127.07 55.19 61.84 167.16 298H = 167.16 61.84+127.07+55.19= 46.74（ kJ/mol） （ 3） 2Fe3+(aq) + Cu(s) = 2Fe2+(aq) + 7 Cu2+(aq) f 298H 48.5 0 89.1 64.77 298H =2（ 89.1） +64.77+2 48.

7、5= 16.43（ kJ/mol） （ 4 ） CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH-(aq) f 298H 635.09 285.83 542.83 230 298H = 2 230 542.83+635.09+285.83= 81.91（ kJ/mol） 7.查表计算下列反应的 298S 和298G ： （ 1） 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) （ 2 ）8 3Fe(s)+4H2O(l)=Fe3O4(s)+4H2(g) （ 3 ）Zn(s)+2H+(aq)=Zn2+(aq)+H2(g) （ 4 ）2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu

8、2+(aq) 解： （ 1 ） 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) 298S 197.56 205.03 213.64 f 298G 137.15 0 394.36 298S =2 213.64 2 197.56205.03= 172.87（ J K-1 mol-1） 298G =2（ 394.36） +2137.15= 514.41（ kJ/mol） （ 2 ） 3Fe(s) + 4H2O(l) = Fe3O4(s) + 9 4H2(g) 298S 27.28 69.91 146.4 130.57 f 298G 0 237.18 1015.5 0 298S =4 130.57+

9、146.4 327.28 4 69.91=307.2（ J K-1 mol-1） 298G =（ 1015.5） +4 237.18= 66.38（ kJ/mol） （ 3 ） Zn(s) + 2H+(aq) = Zn2+(aq) + H2(g) 298S 41.63 0 112.1 130.57 f 298G 0 0 147.03 0 10 298S=130.57 112.1 41.63=23.16（ J K-1 mol-1） 298G = 147.03（ kJ/mol） （ 4） 2Fe3+(aq) + Cu(s) = 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq) 298S 315.9 33.15 137.7 64.77 f 298G 4.6 0 78.87 65.52 298S =64.77 2 137.7 33.15+2 315.9=388.02（ J K-1 mol-1） 298G =65.52 2 78.87+2 4.6= 83.02（ kJ/mol） 8. 已知反应 4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g) 的