无机及分析化学习题及答案

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

1. NO 是汽车尾气的主要污染源，有人设想以加热分解的方法来消除之

2NO N2 ＋ O2

试从热力学角度判断该方法能否实现？

解：

mol-1 rHm 90.25 2 180.5kJ·

mol-1·K-1 rSm 191.61 205.14 210.76 2 24.62 J·

该反应要实现必须

rGm＜0

所以高温不利

2. 设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1573 K，试计算此温度时下列反应 1/2 N2（g）＋ 1/2 O2 （g） NO（g）

的 rGm和K

解：

rGm B fHm 1573 B Sm

11 3 90.25 1573(210.761 191.61 205.138) 10 70.77kJ/mol

22

rGm RTlnK

70.77 8.314 10 3 1573 lnK K 4.46 10 3

3. 蔗糖(C12H22O11)在人体内的代谢反应为：

C12H22O11(s) + 12O2(g) 12CO2(g) + 11H2O(l)

假设其反应热有30%可转化为有用功，试计算体重为70kg的人登上3000m

高的山(按有效功计算)，若其能量完全由蔗糖转换，需消耗多少蔗糖？

解： A=70kg 3000m

= 2.1 105 kg m

=2.1 105 9.8J =2.1 103kJ rH=2.1 103kJ/30%

=7.0 103kJ

rH m=11 ( 285.830 kJ mol 1)+12 ( 393.509 kJ mol 1) ( 2222 kJ mol 1)

= 5644kJ mol 1

= rH/ rH m

=7.0 103kJ/5644kJ mol 1 =1.24mol

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

m(C12H22O11)=1.24 342.3

= 425g

4. 利用附录III的数据，计算298.15 K时下列反应的 rHm

（1） Ca（OH）2 （s）+CO2 （g） CaCO3 （s） + H2O （l） （2） CuO （s）+CO （g） Cu （s）+ CO2 （g） （3） 2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）

（4） CH3COOH（l）+2O2（g） 2CO2（g）+2H2O（l）

解： rHm

H Bfm

（1） rHm=(–1206.92)+( –285.83) –(–986.09) –(–393.51)= –113.15kJ mol 1 （2） rHm=0+(–393.51)-( –157.3) –(–110.53)= -125.68 kJ mol 1 （3） rHm=2[(–395.72)–(–296.83)]= –197.78 kJ mol 1

（4） rHm=2 (–393.51)+2 ( –285.83) – (– 484.5)= –874.18 kJ mol 1

5.已知下列化学反应的反应热：

（1）C2H2(g) + 5/2O2(g) 2CO2(g) + H2O(g)； r H m= 1246.2 kJ mol 1 （2） C(s) + 2H2O(g) CO2(g) + 2H2(g)； r H m = +90.9 kJ mol 1 （3）2H2O(g) 2H2(g) + O2(g)； r H m = +483.6 kJ mol 1 求乙炔(C2H2,g)的生成热 fH m。

解：反应2 (2) (1) 2.5 (3)为：

2C(s)+H2(g) C2H2(g)

fH m=2 rH m(2) rH m(1) 2.5 rH m(3)

=[2 90.9 ( 1246.2) 2.5 483.6] kJ mol 1 =219.0 kJ mol 1

6. 高炉炼铁中的主要反应有： C（s） + O2（g） CO2（g）

1/2CO2（g） + 1/2C（s） CO（g） CO（g） +1/3Fe2O3（s） 2/3Fe（s）＋CO2（g）

（1）分别计算298.15K时各反应的 rHm和各反应 rHm值之和；

（2）将上列三个反应式合并成一个总反应方程式，应用各物质298.15K时的 fHm数据计算总反应的反应热，与⑴计算结果比较，并作出结论。

解：

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

（1） rHm

B

fHm

rHm(1) 393.51 0 0 393.51 kJ mol 1

1 rHm(2) 110.53 ( 393.51) 0 86.23 kJ mol 1

2

1

rHm(3) 0 ( 393.51) ( 110.53) (824.2) 8.25 kJ mol 1

3

(1) rHm(2) rHm(4)= 315.53 kJ mol 1 rHm rHm

（2） rHm

31 B fHm 0 ( 393.51) ( 824.2) 0 0 315.53 kJ mol 1

23

无论是一步反应或多步反应化学反应热效应总和总是相等的。

7. 利用附录III，判断下列反应298.15K能否自发向右进行。

（1） 2 Cu+ （aq） Cu2+ （aq） + Cu（s） （2） AgCl（s）+Br （aq） AgBr（s）+Cl （aq） （3） 4NH3（g）+5O2（g） 4NO（g）+6H2O（g） （4） 4NO（g）+6H2O（g） 4NH3（g） +5O2（g）

解： rGm

B

fGm

（1） rGm=65.49+0 49.98 2 = 34.47 kJ mol 1＜0 能自发反应

（2） rGm=( 96.9)+( 131.22) ( 109.79) ( 103.96) = 14.38 kJ mol 1＜0 能自发反应 （3） rGm=4(86.55)+6( 228.58) 4( 16.45) 0 = 959.48 kJ mol 1＜0 （4） rGm=4( 16.45) +0 4(86.55) 6( 228.58) = 959.48kJ mol 1＞0

8. 由软锰矿二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法：

（1）MnO2（s） + 2H2（g） Mn（s） + 2H2O（g）； （2）MnO2（s） + 2C（s） Mn（s） + 2CO（g）；

上述两个反应在25℃，100 kPa下是否能自发进行？如果考虑工作温度愈低愈好的话，则制备锰采用哪一种方法比较好？

解：（1） rGm(298K) ( 466.14) 2 ( 228.58) 8.98 kJ mol ＞0

1

（2） rGm(298K) ( 466.14) 2 ( 137.17) 191.8 kJ mol 1＞0 所以两个反应在25℃，100 kPa下都不能自发进行。

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

一式的 rHm=36.39 kJ mol

1

1

=95.24 kJ mol T1=382K rSm

一式的 rHm=298.98 kJ mol

1

1

=362.28 kJ mol T2=825K rSm

仅考虑温度时，选（1）有利

是大于零还是小于零： 9. 定性判断下列反应的 rSm

（1） Zn（s） + 2HCl（aq） ZnCl2（aq） + H2（g） （2） CaCO3（s） CaO（s） + CO2（g） （3） NH3（g） + HCl（g） NH4Cl（s） （4）CuO（s） + H2（g） Cu（s） + H2O（l）

解：（1） rSm＞0

（2） rSm＞0 （3） rSm＜0

（4） rSm＜0

10. 糖在人体中的新陈代谢过程如下：

C12H22O11(s) + 12O2(g) 12CO2(g) + 11H2O(l)

若反应的吉布斯函数变 r G m只有30%能转化为有用功，则一匙糖( 3.8g)在体温37℃时进行新陈代

谢，可得多少有用功？(已知C12H22O11的 fH m= 2222kJ mol 1 S m=360.2J mol 1 K 1)

解： C12H22O11(s) + 12O2(g) 12CO2(g) + 11H2O(l)

fH m/kJ mol 1 2222 0 393.509 285.830 S m/J mol 1 K 1 360.2 205.138 213.74 69.91

rH m=[11 ( 285.830)+12 ( 393.509) ( 2222)] kJ mol 1

= 5645kJ mol 1

rS m=[11 69.91+12 213.74 12 205.138 360.2] J mol 1 K 1

=512.03 J mol 1 K 1 rG m= rH m T rS m

= 5645kJ mol 1 310.15K 512.03 10 3kJ mol 1 K 1 = 5803kJ mol 1 = nB/ B

= 3.8g/342g mol 1 =1.11 10 2mol W有用功=30% rG

=30% rG m

=30% ( 5803kJ mol 1) 1.11 10 2mol

= 19kJ 负号表示系统对环境做功。

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

11. 已知反应 2H2（g） + 2NO（g） 2H2O（g） + N2（g） 的速率方程 v = k c（H2） c2（NO），在一定温度下，若使容器体积缩小到原来的1/2时，问反应速率如何变化？

解：v = k c（H2） c2（NO）

v2 = k 2c（H2） [2c（NO）]2=8 v 反应速率将为原速率得8倍。

12. 某基元反应 A + B C，在1.20L溶液中，当A为4.0 mol，B为3.0mol时，v为0.0042mol L 1s 1，计

算该反应的速率常数，并写出该反应的速率方程式。

解： v = kcAcB

k=0.0042mol dm 3s 1/[(4.0 mol/1.20dm3) (3.0mol)/1.20dm3] =3.5 10 4 mol 1 dm3s 1

13. 已知反应HI （g） + CH（3g）

CH4 + I2 （g）在157oC时的反应速率常数k=1.7×10-5 L·mol-1·s-1，

在227oC时的速率常数k=4.0×10-5 L·mol-1·s-1，求该反应的活化能。

解： 由 ln

k1

k2

=

EaR

1 1

T1T2

得

Ea1.7 10 511

ln ( )

8.3144305004.0 10 5

Ea =21.85 kJ mol 1

14. 某病人发烧至40℃时，使体内某一酶催化反应的速率常数增大为正常体温(37℃)的1.25倍，求该酶催化反应的活化能？

解： ln

Ea111

1.258.314 10-3kJ mol 1 K 1 310K313K Ea=60.0 kJ mol 1

15. 某二级反应，其在不同温度下的反应速率常数如下：

T / K 645 675 715 750 k 103/mol 1 L min 1 6.15 22.0 77.5 250 （1）作lnk 1/T图计算反应活化能Ea； （2）计算700 K时的反应速率常数k。

1

解：（1）画图略，Ea= 140 kJ mol；

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

k1.4 10511

( ) （2）ln4

8.3147007157.55 10

k 4.56 104 mol 1 L min 1

16. 写出下列各化学反应的平衡常数K 表达式: 1)HAc(aq) 3)C(s) + H2O(g) 5)CaCO3(s)

H+(aq) + Ac (aq) 2)Cu2+(aq)+4NH3(aq)

CO(g) + H2(g) 4)AgCl(s) CaO(s) + CO2(g)

2Mn2 (aq) + 5SO42 (aq) + 3H2O(l)

Cu(NH3)4(aq)

Ag (aq) + Cl (aq)

6)2MnO4 (aq) + 5SO32 (aq) + 6H (aq)

解：1) K = (c (H+)/c ) (c(Ac )/ c ) (c(HAc) / c ) 1

2) K =(c( Cu(NH3)4/c (c(Cu2+) / c ) 1 (c(NH3) / c ) 4 3)K = (p (CO)/p ) (p(H2)/ p ) (p(H2O) / p ) 1 4) K = (c (Ag+)/c ) (c(Cl )/ c )

5） K = p(CO2)/p

6) K = (c (Mn+2)/c )2 (c(SO4 2)/ c )5 (c(MnO4 1) / c ) 2 (c(SO3 2) / c ) 5 (c(H+) / c ) 6

17. 已知下列化学反应在298.15K时的平衡常数：

（1）2N2（g） + O2（g） （2）N2（g） + 2O2 （g）

计算反应2 N2O （g） + 3O2 （g）

2N2O （g）； K 1 = 4.8 10 37 2NO2 （g）； K 2 =8.8 10 19 4NO2 （g） 的平衡常数K 。

解：（2）×2－（1）为所求反应：

2 K3 (K2)/K1

(8.8 10 19)2/4.8 10 37 1.6

.

18.已知下列反应在298.15K的平衡常数：

1) SnO2(s) + 2H2(g) 2 ) H2O(g) + CO (g)

2H2O(g) + Sn(s)； K 1 = 21 H2(g) + CO2(g)； K 2 = 0.034

Sn(s) + 2CO2 (g) 在298.15K时的平衡常数K 。

计算反应 2CO(g) + SnO2(s)

解：反应 (1) +2 (2)为所求反应：K = K 1 (K 2)2 = 21 0.0342 = 2.4 10 2

19. 密闭容器中反应 2NO(g) + O2(g)

2NO2(g) 在1500K条件下达到平衡。若始态

p(NO) =150kPa，p(O2) = 450kPa，p(NO2) = 0；平衡时p(NO2) = 25kPa。试计算 平衡时p(NO)，p(O2)的分压及平衡常数K 。

解：V、T不变，p n，各平衡分压为：

p(NO) =150 25=125kPa ； p(O2) =450 25/2=437.5kPa

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

K = (p(NO2)/p )2(p(NO)/ p ) 2(p(O2)/ p ) 1

= (25/100) 2(125/100) 2(437.5/100) 1 =9.1 10 3

20. 密闭容器中的反应 CO(g) + H2O(g)

CO2(g) + H2(g) 在750K时其K = 2.6，求：

(1)当原料气中H2O(g)和CO(g)的物质的量之比为1 1时，CO(g)的转化率为多少？ (2)当原料气中H2O(g) CO(g)为4 1时，CO(g)的转化率为多少？说明什么问题？

解：(1) V、T不变 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

起始n/mol 1 1 0 0

平衡n/mol 1 x 1 x x x n=2(1 x)+2x=2

平衡分压 1 xp总 1 xp总 xp总 xp总

2

2

2

2

K = (p(H2)/p ) (p(CO2)/ p ) (p(H2O)/ p ) 1 (p(CO)/ p ) 1

2.6 = (x)2 (1 x) 2

2

2

x=0.617

(CO)= 61.7%

(2) x2/[(1 x)(5 x)]=2.6

x=0.92

(CO)= 92%

H2O(g)浓度增大，CO转化率增大。

21. 在317K，反应 N2O4（g）

2NO2（g） 的平衡常数K = 1.00。分别计算当体系总压为400kPa

和800kPa时N2O4（g）的平衡转化率，并解释计算结果。

解： N2O4（g） 2NO2（g） 平衡时 1-α 2α 平衡总体系物质量＝1＋α p总为总压力，则p(N2O4)= p总

1 2

； p(NO2)= p总

1 1

2 [p/p ]2 2总[p(NO2)/p]＝ K

1 p(N2O4)/p

p总/p

1

把总压为400kPa和800kPa，p＝100 kPa 分别代入上式 可求得总压400kPa 时， 1 24.3%

总压800kPa 时， 2 17.4%

增大压力，平衡向气体分子数减少的方向移动， (N2O4)下降。

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

22. 某反应 3A （g） + B （g）

2C （g），按V （A） : V （B） = 3 : 1 配制原料气。在某种催化

剂作用下，于温度为T、压力为20.0 kPa时达到平衡。这时C （g）的体积分数为6.00 %。试计算在此温度下该反应的标准平衡常数K 。

解： 3A （g） + B （g）

2C （g）

平衡时气体体积百分比 70.5% 23.5% 6％

20 6%2

)

(pC/p) K 1.09 3

20 70.5%20 23.5%(pA/p)(pB/p)()3 ()

100100

2

(

23. 已知尿素CO（NH2）2的 fG m= 197.15kJ mol 1，求尿素的合成反应

2NH3（g） + CO2（g）

H2O（g） + CO（NH2）2（s）

在298.15K时的 rGm和K 。

解： rGm vB fGm(B)

=( 228.58)+( 197.15) 2×( 16.45) ( 394.36)

=1.53 kJ mol 1

rGm RTlnK

所以K（298.15K）=0.539

24. 25℃时，反应2H2O2（g）

2H2O（g）+O2（g）的 rH m为 210.9kJ mol 1， rSm为131.8J mol 1 K 1。

试计算该反应在25℃和100℃时的K ，计算结果说明问题。

解： rGm（298.15K）.＝ rHm 298.15 rSm

＝ 210.9×103 298.15×131.8＝ 2.502×105 J mol 1

（373.15K）.＝ rHm 373.15 rSm rGm

＝ 210.9×103 373.15×131.8＝ 2.601×105 J mol 1

rGm RTlnK

所以K（298.15K）=6.8×1043

K （373.15K）=2.5×1036

H2O2分解反应为放热反应，随着温度升高，平衡向左移动。

25. 在一定温度下Ag2O的分解反应为 Ag2O(s) 2Ag(s) + 1/2O2(g)

假定反应的 rH m， rS m不随温度的变化而改变，估算Ag2O的最低分解温度和在该温度下的p(O2)分压是多少？

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

解： rH m= 31.05kJ mol 1

rS m=[2 42.5+205.138/2 121.3]J mol 1 K 1

=66.269J mol 1 K 1 T= rH m/ rS m

=31.05kJ mol 1/66.269 10 3kJ mol 1 K 1 = 468.5 K

此时， rG m=0 kJ mol 1 ， K =1 ， K =(p(O2)/p )1/2 ， p(O2)=100kPa 。

26：乙苯（C6H5C2H5）脱氢制苯乙烯有两个反应：

（1） 氧化脱氢 C6H5C2H5（g） + 1/2 O2（g）

（2） 直接脱氢 C6H5C2H5（g）

C6H5CH═CH2（g） + H2O（g）

+ H2（g）

C6H5CH═CH2（g）

若反应在298.15K进行，计算两反应的平衡常数，试问哪一种方法可行？

C6H5C2H5(g) C6H5CH CH(g)

213.8

H2O(g)

1

ΔfGθ(298.15K)/kJ mol130.6 m

－228.57

解：

(1) ΔrGθ νBΔfGθ)m(298.15K)m(B,298.15K B 213.8 228.57 130.6

145.4kJ mol 1 0

θ

由ΔrGθ m RTlnK

得lnKθ ΔrGθm/RT

145.4 103/(8.314 298.15) 58.65

Kθ 2.98 1025

θ

νBΔfGθ) (2) ΔrGm(298.15K)m(B,298.15KB

213.8 130.6

83.2kJ mol 1 0

lnKθ ΔrGθ m/RT 83.2 103/(8.314 298.15) 33.56

Kθ 2.65 10 15

所以反应（1）可行。

27. 已知反应 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 在427℃和527℃时的K 值分别为1.0 105和1.1 102，求该温度范围内反应的 rH m。

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

解： ln

KΔH 11

K2R T1T2

ΔrHm 1.0 10511

ln 2 3

1.1 108.314 10 427 273.15527 273.15

rH m= 317 kJ mol 1

28. 计算密闭容器中反应CO（g） + H2O（g）

CO2 + H2（g） 在800K时的平衡常数K ；若

欲使此时CO的转化率90%，则原料气的摩尔比[n（CO）]:[n（H2O）]应为多少？

解：

rGm B fHm 1573 B Sm

393.509 ( 110.525 241.818) 800(213.74 130.684 188.825 197.674) 10 3

7.506kJ/mol

rGm RTlnK

7.506 8.314 10 3 800 lnK K 3.09

假设是CO的转化率为90%，假设

nco2

nH2oa

CO + H2O = CO2 + H2 1 a

0.9 0.9 0.9 0.9

平衡 0.1 a-0.9 0.9 0.9

0.92

K a=3.52

0.1(a 0.9)

nco2

nH2o7

N2（g） + 3H2（g），在673 K和100 kPa总压下的解离度为

29. NH3的分解反应为2NH3（g）

。 98%，求该温度下反应的平衡常数K 和 rGm

解： 2NH3（g）

N2 （g） + 3H2（g）

1 0 0

平衡 (1-a) 1/2a 3/2a

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

1 1/2 3/2

; p(N2) p总; p(H2) p总 1 1 1 pNpH

2

( ) ( 2)3(0.49) (1.47)3pp 992.6 =K

pNH0.022

23()( )1.98pp(NH3) p总

rGm RTlnK 8.314 673 ln992.6

3.861 104 J/mol

38.61 kJ/mol

30. Write equations for the two reactions corresponding to the following fHm values. Combine these

equations to give that for the reaction. 2NO2（g） N2O4（g）

Caculate the rHm value for this reaction， and state whether the reaction is endothemic or exothermic.

fHm(NO2,g) 33.84kJ/mol fHm(N2O4,g) 9.66kJ/mo l

Solution: 1/2N2 （g） + O2（g）

N2 （g） + 2O2（g）

NO2（g） , fHm(NO2,g) 33.84kJ/mol

N2O4（g） ,

fHm(N2O4,g) 9.66kJ/mol

rHm B fHm 9.66 2 ( 33.84) 58.02 kJ/mol , The reaction is exothermic.

31. The enthalpy change for which of the following process represents the enthalpy of formation of AgCl? Explain.

（a） Ag (aq) Cl AgCl(s) （b） Ag(s) 1Cl(g) AgCl(s)

22

（c） AgCl Ag(s) 1Cl(g) （d） Ag(s) AuCl(s) AgCl(s) Au(s)

22

Solution: （b）

32. Under standard state， caculate the enthalpy of decompsition of NaHCO3 （s） into Na2CO3 （s）， CO2 （g）and H2O（g） at 298.15K. 2NaHCO3 （s）

Na2CO3 （s） + CO2 （g） + H2O（g）

Solution:

rHm B fHm ( 1130.68) ( 393.51) ( 241.82) 2 ( 950.81)

33.91 J mol 1

33. Without consulting entropy tables， predict the sign of △S for each the following process. （a） O2(g) 2O(g) （b） N2(g) 3H2(g) 2NH3(g)

（c） C(s) H2O(g) CO(g) H2O(g)

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

（d） Br2(l) Br2(g) （e） Desaltination of seawater （f） Hard boiling of an egg.

Solution: （a） S＞0

（b） S＜0 （c） S＞0 （d） S＞0 （e） S＜0 （f） S＜0

for the formation of HI（g） from its gaseous elements is -10.10 kJ/mol at 500K. When the partial 34. fGm

pressure of HI is 10.0 atm， and of I2 0.001 atm， what must the partial pressure of hydrogen be at this temperature ot reduce the magnitude of Gfor the reaction to 0.

Solution: I2 （g） + H2（g）

G rGm RTlnQ

2HI（g）

0 10.10 2 8.314 500lnQ 102Q =129

0.001 pH2

pH2 775.2 atm

35. Calculate the enthalpy change for the reactions SiO2(s) 4HF(g) SiF4(g) 2H2O(g)

SiO2(s) 4HCl(g) SiCl4(g) 2H2O(g)

Explain why hydrofluoric acid attacks glass， whereas hydrochloric acid does dot.

Solution:

反应（1） rHm

B fHm ( 1614.9) ( 241.82) ( 910.49) ( 271.1)

反应（2） rHm

675.11 J mol 1

B fHm ( 657.01) ( 241.82) ( 910.49) (92.31)

103.99 J mol 1

反应（1）是放热反应，而反应（2）是吸热反应，所以（1）更容易进行。

36. In a catalytic experiment involving the Haber process， mesured as

v(NH3)

[NH3]

2.0 10 4mol L 1s 1 t

N2 3H2 2NH3， the rate of reaction was

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

If there were no side reactions， what was the rate of reaction expressed in terms of （a） N2 （b）H2?

Solution:

1

2.0 10 4 1.0 10 4mol L 1 s 1 23

(H2) 2.0 10 4 3.0 10 4mol L 1 s 1

2

(N2)

37. In terms of reaction kinetics， explain why each of the following speeds up a chemical reaction: （a） catalyst

（b） increase in temperature （c） increase in concentration.

Solution:

（a） 由于催化剂降低了化学反应的活化能，加快了化学反应的进行。

（b） 温度升高，参与反应的分子的平均能量升高，从而降低了活化能；另外，温度升高，同时分子碰撞

频率增快，所以加快了化学反应。

（c） 浓度升高，活化分子数目增多，所以化学反应加快。

38. What is the rate law for the single-step reaction A + B → 2C?

A possible mechanism for the reaction 2H2 2NO N2 2H2Ois

2NO

N2O2

H2 N2O2 N2O H2O

H2 N2O N2 2H2O

If the second step is rate determining， what is the rate law for this reaction?

Solution:

k CACB

k C2NO

39. Calculate the value of the thermodynamic decomposition temperature (Td)

reaction NH4Cl(s).= NH3(g) + HCl(g) at the standard state.

Solution: rH m=[ 46.11 92.307+314.43] kJ mol 1

=176.01 kJ mol 1

rS m=[192.45+186.908 94.6] J mol 1 K 1

=284.758J mol 1 K 1

Td = rH m/ rS m

=176.01 kJ mol 1/284.758 10 3kJ mol 1 K 1 =618.12K

40. The rate constant for the reaction of oxygen atoms with aromatic hydrocarbons was 3.03×107 L·mol-1·s-1 at

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

341.2K， and 6.91×107 L·mol-1·s-1 at 392.2K. Calculate the activation energy of this reaction.

Solution:

6.91 107Ea11lg ( )

2.303 8.314392.2341.23.03 107

Ea 17.9kJ/mol

第二章答案

1．根据 U=Q-W U1 100J-540J=-440J U2 -100J-(-635J)=535J 2. (1) W=P外 (V2-V1)=100 103Pa (0.040-0.015)m3=2.5 10J (2) P2×V2=P1×V1= nRT V2=0.025m3

W1=P×(V2-V1)=2×103J W2=100×103×(0.04-0.025)J=1.5×103J

3

W总=W1+W2=3.5×103J

(3) W=nRTln

V20.040m33 1 13

m·mol·K 298K ln= 2.0mol 8.314Pa·=4.8610 ×3

0.015mV1

3.W P V nRT 1 8.314 885 273 kJ 9.63kJ

△U=Q－W=165 9.63kJ 155.37kJ

△H=Q=165KJ

4. ④=①+2×②－③

H

r

4

H

r

1

mol 2 rH2 rH3=-393.5+2×(-285.9)-(-890.0)=-75.3kJ·

-1

5.

(1)

rHm 215kJ·mol 1 296.8kJ·mol 1 100kJ·mol 1 0 411.8kJ·mol 1

(2)

rHm 4 90kJ·mol 1 6 285.8kJ·mol 1 4 46.11kJ·mol 1 0 1167.56kJ·mol 1

(3)

rHm 542.83kJ·mol 1 393.51kJ·mol 1 285.83kJ·mol 1 1206.9kJ·mol 1 0

15.27kJ·mol 1

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

(4)

rHm 100.37kJ·mol 1 167.08kJ·mol 1 127.0kJ·mol 1 121.5kJ·mol 1

18.88kJ·mol 1

6. 2N2H4+N2O4=3N2+4H2O nN2H4

1000g

31.25mo l 1

32g·mol

rHm 3 0 4 285.83kJ·mol 1 2 50.6kJ·mol 1 9.16kJ·mol 1

125.73kJ·mol

1

1Kg

N2H4放热为

31.25mol

1253.7kJ·mol 1 19588.75kJ 2

7. （1）-（2）得：2N2 2O2 4NO4 （3）

rHm 1168.8kJ·mol 1 1530.4kJ·mol 1 361.6kJ·mol 1

fHm 8

11

rHm 361.6kJ·mol 1 90.4kJ·mol 1 44

rHm 反应物键能 生成物键能 3 bH C_H bH C_O bH O_H bH H_Br

2 bH O_H 3 bH C_H bH C_Br

=

=

343kJ·mol

1

465kJ·mol 1 368kJ·mol 1 2 465kJ·mol 1 276kJ·mol 1

30kJ·mol 1

9. （1）

（2） （3） （4） （5）> （6） 10. （1）减小 （2）增大

（3）增大 （4）减小 （5）增大 11. （1） S

fHm

T

34.4 103J·mol-1 31.9J·K-1

1077K

无机及分析化学习题及答案第一与第二章

VHm2 6.82 103J·mol 1

152J·K 1 （2） S T273K

6.02 103J·mol 1

22.1J·K 1 12. fHm

273K

40.6 103J·mol 1

109J·K 1 VHm

373K

汽化时分子的混乱度增加的比熔化时增加的多，故熵植增加大

K·mol 373K 3.1kJ 13. W=P V nRT 8.314J·

1 1

Q H 2.26kJ·g 1 18g·mol 1 40.7kJ

U Q W 40.7kJ 3.1kJ 37.6kJ G 0 S

Q4070J0

109J·K 1 T373K

14. 利用 rGm与0的关系，判断反应能否发生，大于0不能发生，小于0可以发生

(1)

Gm=-1128.8kJ·mol-1 -237.2kJ·mol-1

-1

1

-896.8kJ·mol -394.4kJ·mol -28.7kJ·mol

-1

小于0.可发生 (2)

rGm 1321.9kJ·mol 1 2 237.2kJ·mol 1 1797kJ·mol 1 0.7kJ·mol 1

大于0不可发生

(3)

rGm 394.4kJ·mol 1 188kJ·mol 1 137.2kJ·mol 1 69.2kJ·mol 1

小于0可发生 15.（1） 否 （2） 否 （3） 否 （4） 否 （5） 否 16.

rGm 896.8kJ·mol 1 553.5kJ·mol 1 2 157.3kJ·mol 1 28.7kJ·mol 1

小于0,此反应可以发生 17. 由 rGm rHm T rSm