大学化学作业答案修订版9 11

大学化学作业答案修订版9 11

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1、第一章化学反应热思考题与习题解答1.说明下列符号的含义。(T)(T)(T)答::等容反应热;(T):温度T下,反应的摩尔焓变(数值等于等压反应热);(T):温度T下某物质的标准摩尔生成焓;:反应进度。2.盖斯定律的使用条件,下列哪种说法正确?(1)等压(2)等容(3)等温、等容或等温、等压(4)等温、不做有用功,等容或等压答:正确答案为(4)。3.热力学标准态的含义?为什么要确定热力学标准态?答:纯理想气体热力学标准态是指该气体处于标准压力[pΘ(100kPa)]下的状态。混合理想气体中任一组分的标准态是指该组分气体的分压为pΘ时的状态。纯液

2、态(或纯固态)物质的标准态是指压力为pΘ下的纯液体(或纯固体)的状态。溶液的标准态选1mol·L–1。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件(如温度、压力、浓度、聚集状态等)的影响,为了比较方便,国际上规定了物质的热力学标准态。4.简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用?答:金属铝、镁在燃烧时,可以放出大量热(=–601.7kJ·mol–1,=–1675.69kJ•mol–1)产生千度以上的高温,而反应放出的热量能使硝酸盐分解产生O2,又加速镁、铝的燃烧反应,使照明弹更加绚丽夺目。在其中铝和镁作为还原剂;氧气、硝酸钠

3、和硝酸钡等作氧化剂。5.通过计算说明,氧-乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割?答:(5/2)O2+C2H2=2CO2+H2O(g)/(kJ•mol–1)0226.7–393.5–241.8rH=fH(生成物)-(反应物)△rH=2×(–393.5)+(–241.82)–226.7–0=–1255.5kJ·mol–1因反应放出大量热,可以熔化金属,所以可用于焊接或切割金属。6.通过计算说明,为什么称硼的氢化物(硼烷),硅的氢化物(硅烷)是高能燃料[已知B2H6(g)的=36.56kJ·mol–1,B2O3(s)的=–1132.55kJ·mol–

4、1;SiH4(g)的33=34.31kJ·mol–1,SiO2(s)的=–910.7kJ·mol–1]。解:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g)/(kJ·mol–1)36.560–1132.55–241.82△rH=–1132.55+3×(–241.82)–36.56–0=–1894.57kJ·mol–1SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(g)/(kJ·mol–1)34.310–910.7–241.82△rH=–910.7+2×(–241.82)–34.31–0=–1427.25kJ·mol–1上述

5、两个反应都放出大量热,因此B2H6(g)和SiH4(g)可以作为高能燃料。7.已知下列反应的化学反应热C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔrHm(1)=–393.5kJ·mol–1H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l)ΔrHm(2)=–285.8kJ·mol–1C2H6(g)+(7/2)O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔrHm(3)=–1559.8kJ·mol–1不用查表,计算由石墨和氢气化合生成1molC2H6(g)反应的ΔrHm。解:根据Hess定律ΔrHm(C2H6)=2ΔrHm(1)+3ΔrHm(2)–ΔrHm(3

6、)所以ΔrHm(C2H6)=2×(–393.5)+3×(–285.8)–(–1559.8)=–84.6kJ·mol–18.在用硝石制硝酸时,下列反应同时发生(1)KNO3(s)+H2SO4(l)=KHSO4(s)+HNO3(g)(2)2KNO3(s)+H2SO4(l)=K2SO4(s)+2HNO3(g)制得的硝酸中80%是由反应(1)产生的,20%是由反应(2)产生的。问在25℃制取1kgHNO3(g)时将放出多少热量?已知KNO3、H2SO4、KHSO4、HNO3(g)、K2SO4的标准生成焓依次为–494.63、813.99、–1160.

7、6、135.6、–1437.79(kJ·mol–1)。解:KNO3(s)+H2SO4(l)=KHSO4(s)+HNO3(g)方程(1)/(kJ•mol–1)–469.63813.99–1160.6135.6rH=fH(生成物)-(反应物)△rH(1)=(–1160.6+135.6)–(–494.63+813.99)=–1344.36kJ·mol–12KNO3(s)+H2SO4(l)=K2SO4(s)+2HNO3(g)方程(2)/(kJ•mol–1)–469.63813.99–1437.79135.6△rH(2)=[–1437.79)+2×(1

8、35.6)]–[2×(–469.63)+813.99]=–1041.32kJ·mol–1HNO3的相对分子量为63,1kgHNO3的物质的量n==15.9(mol)

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