(普化B)计算题与简答题.ppt

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1、第一章热化学与能源例1已精确测得下列反应的qv.m=-3268KJmol-1C6H6(l)+7.5O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)求：298.15K时上述反应在恒压下进行反应进度ξ=1mol的反应热。解：qp.m–qv.m=Σ(Bg).RT其中Σ(Bg)=(CO2)-(O2)=6-7.5=-1.5mol则：qp.m=qv.m+Σ(Bg).RT=-3268KJmol-1+(-1.5mol)×8.314KJ.mol-1.K-1×298.15K=-3272KJmol-1例2已知N2H4(l)、N2O4(g)、H2O(l)在298.15K时标准摩尔生成焓分别为50.

2、63kJ.mol-1、9.66kJ.mol-1和-285.85kJ.mol-1，计算火箭燃料联氨和氧化剂四氧化二氮反应：2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l)的标准摩尔反应焓变和反应的等容热效应。解：2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l)ΔfHm/kJ·mol-150.639.660-285.85rHmθ（298.15K）=ΣBfHm,Bθ（298.15K）=（-2）×50.63+（-1）×9.66+3×0+4×（-285.85）=-1273.64kJ.mol-1(注意：rHmθ=qp.m)qv.m=qp.m-Σ(Bg

3、).RT=(-1273.64)kJ.mol-1-（3-1）×8.314J.mol-1.K-1×10-3×298.15K=-1268.68kJ.mol-1例1计算320K时反应HI(g)½H2(g)+½I2(g)的ΔrGm和ΔrGθm,判断此温度下反应的方向。已知：p(HI)=0.0400MPa,p(H2)=p(I2)=0.00100MPa第二章化学反应的基本原理解：查表得,298.15K时HI(g)½H2(g)+½I2(g)fHm/kJ·mol-126.5062.4Sm/J·mol-1·K-1206.6130.7260.7rHm(298.15)={½fHm(H2)+½fH

4、m(I2)}-{fHm(HI)}=½(0+62.5)–26.5=4.75kJ·mol-1rSm(298.15)={½Sm(H2)+½Sm(I2)}-{Sm(HI)}=½(130.7+260.7)–206.6rGm(320K)≈ΔrHm(298.15K)-320ΔrSm(298.15K)=4.75–320×(-10.9×10-3)rGm=rGm+RTlnQ，rGm(320K)<0,正反应能自发进行.例2、水煤气反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）问：①此反应在298.15K、标准状态下能否正向进行？②若升高温度，反应能否正向进行？③100kPa压力下，在什

5、么温度时此体系为平衡体系？解：反应方程式为C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）ΔfGmΘ/kJ·mol-10-228.572-137.1680ΔfHmΘ/kJ·mol-10-241.818-110.5250SmΘ/J·mol-1·K-15.740188.825197.674130.684ΔrGθm=∑υBΔfGθm，B=(-1)×0+(-1)×(-228.572)+1×(-137.168)+1×0=91.404KJ·mol-1＞0在298.15K，标准状态下，反应不能自发向右进行。ΔrHθm=∑υBΔfHθm，B=0+（-1）×（-241.818）+1×（-110.52

6、5）+0=131.293KJ·mol-1＞0（吸热反应）上述反应为吸热,熵增的反应，在任何温度下，反应均能正向自发进行。故升高温度，该反应能正向进行。平衡时，ΔrGθm=ΔrHθm-TΔrSθm=0，由此求平衡温度。其中ΔrSθm=∑υBSθm，B=（-1）×5.740+（-1）×188.825+1×197.674+1×130.684=133.793J·mol-1例2.6(见P46)解：2SO2(g)+O2(g)=SO3(g)n0/mol1.202.000n变化/mol－1.10－1.10/2＋1.10neq/mol0.101.451.10χeq/mol0.10/2.651.4

7、5/2.651.10/2.65各气体的平衡分压为：Peq(SO2)=p.χ(SO2)=101.325×(0.10/2.65)=3.82kPaPeq(O2)=p.χ(O2)=101.325×(1.45/2.65)=55.4kPaPeq(SO3)=p.χ(SO3)=101.325×(1.10/2.65)=42.1kPa该反应放热熵减的反应，所以高压低温有利于提高SO2的转化率。例：已知在1000K时，下列反应2SO2（g)+O2(g)=2SO3(g)的KθP=3.45，试计算（1）在SO2、O2