工科大学化学习题与解答教学案例.doc

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1、第一章化学反应热1．说明下列符号的含义。(T)(T)（T）答：：等容反应热；(T)：某温度下，反应的摩尔焓变（数值等于等压反应热）；(T)：某温度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：热力学标准态是指在温度T（但没有限定温度）和标准压力[pΘ(100kPa)]下物质所处状态。而对纯理想气体热力学标准态是

2、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。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,=-1675.69kJ/•mol-1）产生千度以上的高温，而反应放出的热量又能使硝酸盐分解产生O2，又加速镁、铝的燃烧反

3、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）0226.7-393.5-241.81rH=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

4、高能燃料[已知B2H6（g）的＝36.56kJ·mol-1，B2O3（s）的＝-1132.55kJ·mol-1；SiH4（g）的＝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·

5、mol-1）34.310-910.7-241.82△rH=-910.7+2×(-241.82)–34.31–0=-1428.65kJ·mol-1上述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)=

6、-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Δ1rHm。解:根据Hess定律ΔrHm(C2H6)=2ΔrHm(1)+3ΔrHm(2)-ΔrHm(3)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

7、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、-1160.6、135.6、-1437.79（kJ·mol-1）。解：KNO3（s）+H2SO4（l）=KHSO4（s）+HNO3（g）方程（1）/(kJ•mol-1)-494.63813.99-1160.6135.6rH=fH(生成物)－（反应物）△rH(1)=(－1160.

8、6+135.6)－(－494.63+813.99)=－1344.36kJ·mol-12KNO3（s）+H2SO4（l）=K2SO4（s）+2HNO3（g）方程（2）/（kJ•mol-1）-494.63813.99-1437.79135.6△rH(2)=[-1437.79]+2×(135.6)]-[2×(-469.63)+(813.99)]=－991.32kJ·mol-1HNO3的相对分子量为63,1kgHNO3的物质的量n==15.9(mol)制取1kgHNO3(g)