普通化学(第六版)课后习题第二章答案.doc

1、 第 2 章 化学反应的基本原理与大气污染1. 答案 （1-） （2-） （3- ） （4-） （5-） （6+ ） （7+） （8+）2. 答案 1b 2b 3b 4c 5bcd 6a3. （1）答案：基本不变，基本不变，增大减小， 增大 增大（2）k(正) k(逆) v(正) v(逆) K平衡移动方向增加总压力不变 不变 增大 增大 不变 逆向移动升高温度增大 增大 增大 增大 增大 正向移动加催化剂增大 增大 增大 增大 不变 不移动（3）答案：氟里昂，NO X、HCl；CO2；NOX 和 SO24. 答案：（d）（c）（ e）（a）（b）原因是气体熵 液体固体 分子量大的熵大5. （1

2、）溶解少量食盐于水中。 答案：正（2）活性炭表面吸附氧气。 答案：负（1） 碳与氧气反应生成一氧化碳。 答案：正6. 答案：由定义可知 Fe2O3 的 1.274)15.298( molkJKGmf=3 -41.7)5.298(molkJKGmr ,.(43Fef ),598(32OFef= (-77.7)+4(-742.2)=-1015.5kJ.mol-1),15.298(43OFeKGmf17.答案：查表 水的 1.29.37)5.298( molkJKGmf过程的 040176).(mr所以在 298.15K 的标准态时不能自发进行.8. (查表时注意状态,计算时注意乘系数) 1.)52

3、98(KmolJSr1.5298molkJKGr（1） 307.7 -66.9)(4)()(4)(3232 gHsOFelHsFe（2） -23.0 -147.062aqZnZn（3） -184.3 -26.9)()()()(2ClsCaO（4） -51.4 96.912lBrAgBr9.答案： (1) SnO2 =Sn +O2 (2) SnO2 +C =Sn + CO2 (3) SnO2 +2H2 =Sn +2H2O （g） 52.3 51.55 205.138 52.3 5.74 51.55 213.74 52.3 1.)598(KmolJS2130.684 51.55 2188.825-

4、580.7 0 0 -580.7 0 0 -393.509 -580.7 0 1.)(lkJHf0 2(-241.818)(1)204.388 (2)207.25 1.)598(KmolJSr(3)115.532(1) 580.7 (2)187.191 1.)5298(olkJHmr(3)97.064 Tc (1)2841K 903K )15.298(KSmr(3)840K(温度最低,合适)10答案： C12H22O11(s)+12O2(g)=12CO2(g) +11H2O(l) )K15.298(Smr360.2 205.138 213.74 69.91 1.)5298(KmolJS=116

5、9.91+12(213.74-205.138)-360.2=512.034-2225.5 0 -393.509 -285.83 -1.)5298(molkJKHf )15.298(KHmr5640.738-5640.738-310.15(512.0341000)=-5799.54kJ.mol-1)375.2(Gmr( =-5796.127 kJ.mol-1 温度对反应的标准吉布斯函数变有影响,198Kr但由于该反应的熵变相对于焓变小(绝对值),故变化不大)做的非体积功= 5799.54kJ.mol -130%3.8/342=19.33 kJ11.答案： 查表 197.674 130.684 1

6、86.264 188.825 1.)5298(KmolJS=-214.637)K15.298(Smr-110.525 0 -74.81 -241.8181.)(lkJHf-206.103).(Hmr-523K)523(KGmr )15.298(Kmr)K15.298(Smr=（-206.103）-523K（-206.1031000）= -93.85 kJ.mol-158.21314.80)59(523)()523(ln KRGKmr 97.90./8218,1e12. 答案：设平衡时有 2Xmol 的 SO2转化 2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）起始 n/mol 8 4 0 n（始）

7、=12mol平衡时 n/mol 8-2x 4-x 2x n（平衡）= （12-x）mol根据 PV=nRT T V 一定时 2x=6.4mo（ 平 衡 ）（ 始 ）（ 平 衡 ）始 ） Pn( 2031xl SO2 的转化率=6.4/8=80% )()(223pOpSKeqeqe)1028.()1028.6(.4(注意在计算时可不用先计算分压,列综合算式更方8K便计算)13.答案：该反应是可逆反应，需要 H2 的量包括反应需要的量 1mol 和为维持平衡需要 xmol（最少量）= =0.36 x=2.78mol )()()( 222 HnSpHpSKeqeqeqe x0.1需要 H2 的量=1

8、+2.78=3.78mol(注:该反应是反应前后气体分子数不变的,在标准平衡常数表达式中系统的总压和标准压力在计算时可以在分式中消去,否则在计算时必须知道平衡时总压才能根据平衡常数计算.)14在不同温度时反应的标准平衡常数值如下：T/K 1K2973 1.47 2.38 0.6181073 1.81 2.00 0.9051173 2.15 1.67 1.2871273 2.48 1.49 1.664答：反应 3 的标准平衡常数 （如上）213K(因为随温度的升高平衡常数增大,故是吸热反应)15答案：利用公式 求 21112 )(5,98(lnTRHKmr 2代入数据 =-15.03 = =1.

9、4150.9834. ).(09.4l162 2K1603.1594e01016.答案：查数据计算 )g(OH)(C)g(CO222213.74 130.684 197.674 188.825 1.)5298(KmolJS=42.075J.mol-1.K-1.(r-393.509 0 -110.525 -241.818 1.)(lkJHf41.166kJ.mol-15298Kmr-873 =41.166kJ.mol-1-)73(Gmr )15.298(KHmr )15.298(KSmr873K0.042075kJ.mol-1.K-1=4.434 kJ.mol-1=-0.61 RTKGKmr)8

10、73()873(ln 87314.0 54.061.eK= =0.358 (QK0 所以反应正向进行)Q)/()/(22pHCOp26=8.314873ln(0.358/0.54)=-2982.9J.mol-1=-2.98 mrGQRTKrln)873( KlkJ.mol-1 因为 0 所以此条件下反应正向进行mrG17.答案：吕查德里原理判断是正确的。判断反应的方向或平衡移动的方向的依据是 0)(TKmr温度对平衡常数的影响有两个公式: (1)适用于某一给定反应温度对 K0 的影响。RSTHKmr1ln(2)适用于温度一定的前提下不同反应比较， 越KGr)()(l )(TKGmr正 K0 越

11、小。18研究指出下列反应在一定温度范围内为元反应：2NO（g）+Cl 2（g） 2NOCl（g ）（1）写出该反应的速率方程。 （因为是元反应，可根据反应式直接写出）)(22ClNOck（2）该反应的总级数是多少？ （ n=2+1=3 级）（3）其他条件不变，如果将容器的体积增大到原来的 2 倍，反应速率如何变化？（体积增大后浓度各变为原来的 1/2 速率变为原来81)2()1( ClNOck的 1/8（4）如果容器体积不变而将 NO 的浓度增大到原来的 3 倍，反应速率又将怎样变化？（ 速率变为原来的 9 倍）9)(3(2) ClNOck19答案：根据一级反应的特征 t=35254h=146

12、8ktc0lnt510.245ln天=4 年 20答案：根据阿仑尼乌斯公式 代入相应数据得21)1(2)(lnTREakT=2.237 9.3610934.8)(167ln)90(1Kk 237.)90()90( ekVK21.答案：相同用量的溶液反应，观察到出现沉淀可以认为生成沉淀量相等，所以速率的比与所需时间成反比。根据阿仑尼乌斯公式 代入21)1(2)(lnTREakT相应数据得 302914.8)(ln)290(3EakKEa= =80184J.mol-14.850lnEa 1.103294.8lnmolJ1=80.2kJ.mol-122.答案：根据阿仑尼乌斯公式 假定催化剂对 A（指

13、前因子）ATREakln)(l无影响时，在一定温度下，有无催化剂对速率常数的影响： =RTEak)(ln21)12(=8.476 298314.0)57(=47984.8103476.)1(ekv23.答：(1)升高温度；减小总压或增大体积；增 p(H2O)或减小 p(CO) 或减小p(H2)(2) 升高温度；增 p(H2O)其中升高温度使 及 k(正)、k(逆)都增大； 总压力或分压的改变对 及 k(正) 、K Kk(逆 )都无影响。（依据是： ）RSTHKmr1ln ATREakln)1(ln24.答：查标准热力学数据 )()(2)(gNOgN191.50 205.138 210.761

14、1.)5298(KmolJS=12.442J.mol-1.K-1)15.298(Smr0 0 90.25 1.)5298(molkJHf=90.25kJ.mol-1)15.298(Kmr-1573K =90.25-15730.01244=70.68 73Gr )5.298(Kmr )15.298(KSmrkJ.mol-1= = -5.4 1573)()1573(lnRGKmr 15734.806 34.510e)()(2)(1gNOgN1mol 空气反应达到平衡 时物质的量分数 0.78-x 0.21-x 2x p(总)=p 0 2x=0.00182mol 21/)21.0(/)78.0( PxPxK总总总 21).0)(78.(x如果该反应的速率不是很慢的话,由计算可知,反应达到平衡时,空气中 NO 的物质的量分数达到 0.00182，对环境造成的污染是不可忽视的。