第二章习题答案

1、第二章习题 第二章1 某理想气体在恒定外压(101.3kPa)下吸热膨胀，其体积从80L变到160L，同时吸收25kJ的热量，试计算系统热力学能的变化。页：1 DU=Q+W= Q -pDV= 25kJ-101.3kPa´(160-80)dm3=25kJ-8.104kJ= -17kJ 解： DU=Q+W=Q-pDV=25kJ-101.3kPa´(160-80)´10-3m3=25kJ-8.104kJ= -17kJ2 苯和氧按下式反应： C6H6(l) + O2(g) ® 6CO2(g) + 3H2O(l)在25，100kPa下，0.25mol苯在氧气中完全

2、燃烧放出817kJ的热量，求C6H6的标准摩尔燃烧焓DcHym和燃烧反应的DrUym。页：1 DrHym= -817 kJ/0.25mol= -3268 kJ×mol-1 DrUm=DrHm-DngRT =-3268kJ×mol-1-(6-15/2)´8.314´10-3´298.15kJ×mol-1= -3264.3kJ×mol-1 解： x = nB-1DnB = (-0.25mol)/( -1) = 0.25molDcHymy=DrHym= = -817 kJ/0.25mol= -3268 kJ×mol-1

3、DrUym= DrHym-DngRT= -3268kJ×mol-1-(6-15/2)´8.314´10-3´298.15kJ×mol-1= -3264kJ×mol-13 蔗糖(C12H22O11)在人体内的代谢反应为：C12H22O11(s) + 12O2(g) ® 12CO2(g) + 11H2O(l)假设标准状态时其反应热有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？已知DfHym(C12H22O11)= -2222 kJ×mol-

4、1。解： W= -70kg´3000m = -2.1´105 kg×m= -2.1´105´9.8J= -2.1´103kJ DrHy = -2.1´103kJ/30%= -7.0´103kJD r Hym=11´(-285.830 kJ×mol-1)+12´(-393.509 kJ×mol-1) -(-2222 kJ×mol-1)= -5644kJ×mol-1 x = DrH/DrHym= (-7.0´103)kJ/(-5644)kJ×

5、;mol-1=1.2mol m(C12H22O11)= n(C12H22O11)/M(C12H22O11)=1.2mol´342.3g×mol-1= 4.2´102g4 利用附录III的数据，计算下列反应的DrHym：页：2 (1) D r Hym=4´(-241.8) - (-1118.4)kJ×mol-1 = 151.2 kJ×mol-1(2) D r Hym=(-285.8)+( -1130.68) - (-393.509) - 2´(- 425.609)kJ×mol-1 = -171.8kJ×mo

6、l-1(3) D r Hym=6´(-241.8)+ 4´90.25 - 4´(-46.11)kJ×mol-1 = -905.4kJ×mol-1(4) D r Hym=2(-285.8)+2(-393.509) -(-485.76)kJ×mol-1 = -872.9kJ×mol-1(1)Fe3O4(s)+4H2(g)®3Fe(s)+4H2O(g)(2)2NaOH(s)+CO2(g)®Na2CO3(s)+H2O(l) (3)4NH3(g)+5O2(g)®4NO(g)+6H2O(g)(4)CH3CO

7、OH(l)+2O2(g)®2CO2(g)+2H2O(l) 解：(1) DrHym=4´(-241.8) - (-1118.4)kJ×mol-1 = 151.2 kJ×mol-1(2) DrHym =(-285.8)+(-1130.68) -(-393.509) -2´(-425.609)kJ×mol-1= -171.8kJ×mol-1(3) DrHym =6´(-241.8)+ 4´90.25 - 4´(-46.11)kJ×mol-1 = -905.4kJ×mol-1(4)

8、DrHym =2(-285.8)+2(-393.509) -(-485.76)kJ×mol-1 = -872.9kJ×mol-15 已知下列化学反应的反应热：（1）C2H2(g) + 5/2O2(g) ® 2CO2(g) + H2O(g)； DrHym= -1246.2 kJ×mol-1（2） C(s) + 2H2O(g) ® CO2(g) + 2H2(g)； DrHym = +90.9 kJ×mol-1（3）2H2O(g) ® 2H2(g) + O2(g)； DrHym = +483.6 kJ×mol-1求乙炔(

9、C2H2,g)的生成热 DfHym。页：2 反应2´(2)-(1)-2.5´(3)为：2C(s)+H2(g)®C2H2(g) D f Hym=2´D r Hym(2)-D r Hym(1)- 2.5D r Hym(3)=2´90.9-(-1246.2) -2.5´483.6 kJ×mol-1 =219.0 kJ×mol-1 解：反应2´(2)-(1)-2.5´(3)为：2C(s)+H2(g)®C2H2(g)DfHym(C2H2,g)=DrHym =2´DrHym(2)-DrH

10、ym(1)- 2.5DrHym(3)=2´90.9-(-1246.2) -2.5´483.6 kJ×mol-1 =219.0 kJ×mol-16求下列反应的标准摩尔反应焓变 DrHym (298.15 K)：页：2 D r Hym(1)= -89.1-64.77=-153.9 kJ×mol-1 D r Hym(2)= -167.159-100.37-(-121.55) -(-127.068)= -18.91 kJ×mol-1D r Hym(3)= 2´(-48.5)+3´(-285.83) +824.2=-130.

11、3 kJ×mol-1D r Hym(4)= (-153.89) -64.77=-218.66 kJ×mol-1(1)Fe(s)+Cu2+(aq)®Fe2+(aq)+Cu(s) (2)AgCl(s)+Br-(aq)®AgBr(s)+Cl-(aq) (3)Fe2O3(s)+6H+(aq)®2Fe3+(aq)+3H2O(l)(4)Cu2+(aq)+Zn(s) ®Cu(s)+Zn2+(aq) 解： DrHym(1)= -89.1-64.77 kJ×mol-1= -153.9 kJ×mol-1 DrHym(2)= -167.

12、159-100.37-(-121.55) -(-127.068) kJ×mol-1= -18.91 kJ×mol-1DrHym(3)= 2´(-48.5)+3´(-285.83) +824.2 kJ×mol-1= -130.3 kJ×mol-1DrHym(4)= -153.89 -64.77 kJ×mol-1= -218.66 kJ×mol-17 人体靠下列一系列反应去除体内酒精影响：Df Hym(CH3CHO,l)= -166.4 kJ×mol-1CH3CH2OH(l)CH3CHO(l)CH3COOH(

13、l)CO2(g) 计算人体去除1molC2H5OH时各步反应的DrHym及总反应的DrHym(假设T=298.15K)。页：2 D r Hym(1)= -285.83-166.4 kJ×mol-1+277.69= -174.5kJ×mol-1D r Hym(2)= -484.5+166.4=-318.1 kJ×mol-1D r Hym(3)= 2´(-285.83)+2´(-393.5)+484.5=-874.2kJ×mol-1D r Hym(总)= D r Hym(1)+ D r Hym(2)+ D r Hym(3)=-1366.8

14、kJ×mol-1解： CH3CH2OH(l) + 1/2O2(g) ® CH3CHO(l) + H2O(l) DrHym(1)= -285.83-166.4 +277.69 kJ×mol-1= -174.5kJ×mol-1CH3CHO(l) + 1/2O2(g) ® CH3COOH(l) DrHym(2)= -484.5+166.4 kJ×mol-1= -318.1 kJ×mol-1CH3COOH(l) + O2(g) ® 2CO2 + 2H2O(l)DrHym(3)= 2´(-285.83)+2

15、0;(-393.5)+484.5 kJ×mol-1= -874.2kJ×mol-1DrHym(总)= DrHym(1)+ DrHym(2)+ DrHym(3)= -174.5 -318.1-874.2 kJ×mol-1= -1366.8kJ×mol-18 计算下列反应在298.15K的DrHym，DrSym和DrGym，并判断哪些反应能自发向右进行。页：3 (1) D r Hym= -566.0 kJ×mol-1D r Sym=-173.0 J×mol-1×K-1D r Gym= -514.4kJ×mol-1(2)

16、 D r Hym= -905.3 kJ×mol-1D r Sym=181.3 J×mol-1×K-1D r Gym= -959.4kJ×mol-1(3) D r Hym= -24.8 kJ×mol-1D r Sym=15.4 J×mol-1×K-1D r Gym= -29.4kJ×mol-1 (4) D r Hym=-197.78kJ×mol-1D r Sym=-188.13J×mol-1×K-1D r Gym=-141.732kJ×mol-1全部自发(1) 2CO(g)+O

17、2(g)®2CO2(g) (2) 4NH3(g)+5O2(g)®4NO(g)+6H2O(g) (3) Fe2O3(s)+3CO(g)®2Fe(s)+3CO2(g) (4) 2SO2(g)+O2(g) ®2SO3(g) 解：(1) DrHym= 2´(-393.509) -2´(-110.525) kJ×mol-1 = -565.968 kJ×mol-1 DrSym= 2´213.74 -2´197.674 - 205.138 J×mol-1×K-1 = -173.01 J&#

18、215;mol-1×K-1 DrGym= 2´(-394.359) -2´(-137.168) kJ×mol-1 = -514.382kJ×mol-1(2) DrHym= 4´90.25+ 6´(-241.818) - 4´(-46.11) kJ×mol-1 = -905.47 kJ×mol-1 DrSym= 4´210.761+6´188.825-4´192.45 - 5´205.138 J×mol-1×K-1 =180.50 J&#

19、215;mol-1×K-1 DrGym= 4´86.55+6´(-228.575) -4´(-16.45) kJ×mol-1 = -959.45kJ×mol-1(3) DrHym= 3´(-393.509) -3´(-110.525) -(-824.2) kJ×mol-1 = -24.8 kJ×mol-1 DrSym=2´27.28+3´213.74-3´197.674 - 87.4J×mol-1×K-1 =15.4 J×mol-1&#

20、215;K-1 DrGym= 3´(-394.359) -3´(-137.168) -(-742.2) kJ×mol-1 = -29.6kJ×mol-1 (4) DrHym= 2´(-395.72) -2´(-296.830) kJ×mol-1 = -197.78kJ×mol-1 DrSym= 2´256.76 -2´248.22 - 205.138 J×mol-1×K-1 = -188.06J×mol-1×K-1 DrGym= 2´(-371.

21、06) -2´(-300.194) kJ×mol-1 = -141.73kJ×mol-1DrGym均小于零，反应均为自发反应。9 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？页：3D r Gym(1)= 9.03 kJ×mol-1D r Gym(2)= 190.0kJ

22、×mol-1 两反应均不能自发进行； 自发进行的温度为：T1=393.4K T2=813.4K 故反应（1）更合适。解： DrGym(1)=2´(-228.575) -(-466.14) kJ×mol-1 = 8.99 kJ×mol-1 DrGym(2) =2´(-137.168) -(-466.14) kJ×mol-1 = 191.80kJ×mol-1 两反应在标准状态、298.15K均不能自发进行；计算欲使其自发进行的温度：DrHym(1)=2´(-241.818) - (-520.03)kJ×mol

23、-1 =36.39 kJ×mol-1DrSym(1)=2´(188.825)+32.01 -2´130.684-53.05J×mol-1×K-1 =95.24 J×mol-1×K-1 DrHym(1) - T1DrSym(1)= 0T1= 36.39 kJ×mol-1/95.24´10-3kJ×mol-1×K-1=382.1KDrHym(2)=2´(-110.525) - (-520.03)kJ×mol-1 =298.98 kJ×mol-1DrSym(2)

24、=2´(197.674)+32.01 -2´5.740-53.05J×mol-1×K-1 =362.28 J×mol-1×K-1 DrHym(2) - T1DrSym(2)= 0T2= 298.98 kJ×mol-1/362.28´10-3kJ×mol-1×K-1=825.27KT1 < T2故反应(1)更合适，可在较低温度下使其自发进行，能耗较低。10定性判断下列反应的DrSym是大于零还是小于零：(1) Zn(s) + 2HCl(aq) ® ZnCl2(aq) + H2(g)

25、 (2) CaCO3(s) ® CaO(s) + CO2(g)(3) NH3(g) + HCl(g) ® NH4Cl(s) (4)CuO(s) + H2(g) ® Cu(s) + H2O(l)页：4反应(1),(2) D r Sym>0；反应(3),(4) D r Sym<0解： 反应(1)、(2) 均有气体产生，为气体分子数增加的反应，D r Sym>0；反应(3)、(4) 气体反应后分别生成固体与液体，D r Sym<0 。11计算25100kPa下反应CaCO3(s)®CaO(s)+CO2(g)的DrHym和D r Sym并

26、判断：(1) 上述反应能否自发进行？ (2) 对上述反应，是升高温度有利？还是降低温度有利？(3) 计算使上述反应自发进行的温度条件页：4DrHym= -393.509-635.09+1206.92=178.32kJ×mol-1 D r Sym=213.74+39.75-92.9=160.6J×mol-1×K-1D r Gym=178.32-298.15´160.6´10-3=130.4kJ×mol-1>0，不能自发进行。DrHym>0，D r Sym>0，升高温度有利。T>DrHym/D r Sym=178.

27、32/160.6´10-3=1110.3K。 解：(1) DrHym= -393.509-635.09+1206.92 kJ×mol-1=178.32kJ×mol-1 DrSym=213.74+39.75-92.9 J×mol-1×K-1=160.6J×mol-1×K-1DrGym=178.32-298.15´160.6´10-3 kJ×mol-1=130.4kJ×mol-1> 0 反应不能自发进行；(2) DrHym>0，D r Sym>0，升高温度对反应有利，有利

28、于DrGym<0。(3) 自发反应的条件为 T >DrHym/D r Sym= 178.32/160.6´10-3K=1110K12 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DrGym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DfHym= -2222kJ×mol-1 Sym=360.2J×mol-1×K-1)页：4 C12H22O11(s) + 12O2(g) &#

29、174; 12CO2(g) + 11H2O(l)DfHym/kJ×mol-1 -2222 0 -393.509 -285.830Sym/J×mol-1×K-1 360.2 205.138 213.74 69.91DrHym=11´(-285.830)+12´(-393.509) -( -2222) kJ×mol-1= -5645kJ×mol-1DrSym=11´69.91+12´213.74-12´205.138-360.2 J×mol-1×K-1=512.03 J×

30、;mol-1×K-1D r Gym=DrHym-TDrSym= -5645kJ×mol-1-310.15K´512.03´10-3kJ×mol-1×K-1= -5803kJ×mol-1x = DnB/nB= 3.8g/342g×mol-1=1.11´10-2molW有用功=30%D r Gy=30%D r Gym×x=30%´(-5803kJ×mol-1) 1.11´10-2mol= -19kJ负号表示系统对环境做功。 解： C12H22O11(s) + 12O2(

31、g) ® 12CO2(g) + 11H2O(l)DfHym/kJ×mol-1 -2222 0 -393.509 -285.830Sym/J×mol-1×K-1 360.2 205.138 213.74 69.91DrHym=11´(-285.830)+12´(-393.509) -( -2222) kJ×mol-1= -5644kJ×mol-1DrSym=11´69.91+12´213.74-12´205.138-360.2 J×mol-1×K-1=512.0 J&

32、#215;mol-1×K-1DrGym=DrHym-TDrSym= -5644kJ×mol-1-310.15K´512.03´10-3kJ×mol-1×K-1= -5803kJ×mol-1x = DnB/nB=0-n(C12H22O11)/n(C12H22O11)= -(3.8g/342g×mol-1)/(-1)=1.11´10-2molW有用功=30%DrGy=30%DrGym×x=30%´(-5803kJ×mol-1) ´ 1.11´10-2mol=

33、-19kJ 负号表示系统对环境做功。13 写出下列各化学反应的平衡常数Ky表达式:(1) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) (2) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)(3) C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) (4) AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)(5) HAc(aq) H+(aq) + Ac-(aq) (6) SiO2(s)+6HF(aq)H2SiF6(aq)+2H2O(l)(7) Hb(aq)(血红蛋白) + O2(g)HbO2(aq)(氧合血红蛋白)(8) 2MnO4-(aq) + 5SO32-(aq) + 6H+(aq

34、) 2Mn2+(aq) + 5SO42-(aq) + 3H2O(l) 页：5略解：(1) Ky =/ py)= p(CO2)/py (2) Ky = (p(SO3)/py)2×(p(O2)/py)-1×(p(SO2) /py)-2 (3) Ky = (p(CO)/py)×(p(H2)/py)×(p(H2O)/py)-1 (4) Ky = (c(Ag+)/cy)×(c(Cl-)/cy)(5) Ky = (c(H+)/cy)×(c(Ac-)/cy)×(c(HAc)/cy)-1(6) Ky = (c(H2SiF6)/cy)

35、5;(c(HF)/cy)-6(7) Ky = (c(HbO2)/cy)×(c(Hb)/cy)-1×(p(O2)/py)-1(8) Ky=(c(Mn2+)/cy)2×(c(SO42-)/cy)5×(c(MnO4-)/cy)-2×(c(SO32-)/cy)-5×(c(H+)/cy)-614 已知下列化学反应在298.15K时的平衡常数：(1) CuO(s) + H2(g) Cu(s) + H2O (g)；Ky1 = 2´1015(2) 1/2O2(g) + H2(g) H2O(g)； Ky2 = 5´1022计算反应

36、CuO(s)Cu(s) + 1/2O2(g) 的平衡常数Ky页：5反应(1)-(2)为所求反应：Ky= Ky1/ Ky2=2´1015/5´1022=4´10-8 解：反应(1) - (2)为所求反应，根据多重平衡规则：Ky= Ky1/ Ky2=2´1015/5´1022= 4´10-815 已知下列反应在298.15K的平衡常数：(1) SnO2(s) + 2H2(g) 2H2O(g) + Sn(s)； Ky1 = 21(2 ) H2O(g) + CO (g) H2(g) + CO2(g)； Ky2 = 0.034计算反应 2CO(

37、g) + SnO2(s) Sn(s) + 2CO2 (g) 在298.15K时的平衡常数Ky页：5反应 (1) +2´ (2)为所求反应：Ky= Ky1 ´ (Ky2)2=21´0.0342=2.4´10-2 解：反应 (1) +2´(2)为所求反应：Ky= Ky1 ´ (Ky2)2 =21´0.0342 =2.4´10-216 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(N

38、O2) = 25kPa。试计算平衡时p(NO)，p(O2)的分压及标准平衡常数Ky。页：5V,T不变，pµn，各平衡分压为：p(NO) =150-25=125kPa；p(O2) =450-25/2=437.5kPa Ky=(p(NO2)/py)2(p(NO)/ py)-2(p(O2)/ py)-1=(25/100) 2(125/100) -2(437.5/100) -1=9.1´10-3 解：V、T不变，p µ n，各平衡分压为：p(NO) =150-25=125kPa ； p(O2) =450-25/2=437.5kPaKy = (p(NO2)/py)2(p(N

39、O)/ py)-2(p(O2)/ py)-1= (25/100) 2(125/100) -2(437.5/100) -1=9.1´10-317 密闭容器中的反应 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 在750K时其Ky = 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？ 页：6(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-

40、x x x Sn=2(1-x)+2x=2平衡分压 p总 p总 p总 p总Ky=(p(H2)/py) (p(CO2)/ py) (p(H2O)/ py)-1 (p(CO)/ py)-12.6 = ()2 ()-2 x=0.617 e (CO)= 61.7% (2)x2/(1-x)(5-x)=2.6 x=0.92 e (CO)= 92% H2O浓度增大，CO转化率增大。 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 Sn=2(1-x)+2x=2平衡分压 p总 p总 p总 p总Ky = (p

41、(H2)/py) (p(CO2)/ py) (p(H2O)/ py)-1 (p(CO)/ py)-12.6 = ()2 ()-2x=0.62a(CO)= 62%(2) V、T不变 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 起始n/mol 1 4 0 0 平衡n/mol 1-x 4-x x x Sn=1-x+4-x +2x=5平衡分压 p总 p总 p总 p总Ky = (p(H2)/py)(p(CO2)/py)(p(H2O)/py)-1(p(CO)/py)-1 2.6 = (x/5)2(1-x)/5-1(4-x)/5-1 x=0.90a(CO)= 90%H2O(g)浓度增大，CO

42、(g)转化率增大，利用廉价的H2O(g)，使CO(g)反应完全。18 在317K，反应 N2O4(g) 2NO2(g) 的平衡常数Ky = 1.00。分别计算当系统总压为400kPa和800kPa时N2O4(g)的平衡转化率，并解释计算结果。页：6 N2O4(g) 2NO2(g) x = 0.243 e (N2O4)= 24.3%起始n/mol 1 0 x = 0.174 e (N2O4)= 17.4%平衡n/mol 1-x 2x 增大压力，平衡向气体分子数减少的方向移动。平衡相对分压 解： N2O4(g) 2NO2(g) 起始n/mol 1 0 平衡n/mol 1-x 2x 平衡相对分压 x

43、 = 0.243a(N2O4) = 24.3%当总压为800kPa时 x = 0.174a(N2O4)= 17.4%增大压力，平衡向气体分子数减少的方向移动，a(N2O4)下降。19 在2033 K和3000 K的温度条件下混和等摩尔的N2和O2，发生如下反应：N2(g) + O2(g) 2NO(g)平衡混合物中NO的体积百分数分别是0.80%和4.5%。计算两种温度下反应的Ky，并判断该反应是吸热反应还是放热反应。页：7体积分数等于摩尔分数Ky2033K=0.00802/(0.992/2)2=2.6´10-4 Ky3000K=0.0452/(0.955/2)2=8.9´1

44、0-3T升高Ky增大，该反应为吸热反应。 解： Ky=(p(NO)/py)2(p(O2)/py)-1(p(N2)/py)-1体积分数等于摩尔分数 Vi/V=ni/n=xi pi= xi pKy2033K=0.00802(1-0.0080)/2-2=2.6´10-4Ky3000K=0.0452(1-0.045)/2-2=8.9´10-3T升高，Ky增大，该反应为吸热反应。20 已知尿素CO(NH2)2的DfGym= -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DrGym

45、和Ky页：7D r Gym=-197.15-228.572+394.359+2´16.45kJ×mol-1=1.537kJ×mol-1 lgKy=-1.537´103/(2.303´8.314´298.15)= -0.269 Ky=0.54 解： DrGym=-197.15-228.575+394.359+2´16.45kJ×mol-1=1.53kJ×mol-1lgKy = -DrGym/(2.303RT) = -1.53´103/(2.303´8.314´298.15)=

46、-0.268 Ky =0.54021 25时，反应2H2O2(g)2H2O(g)+O2(g)的DrHym为-210.9kJ×mol-1，DrSym为131.8J×mol-1×K-1。试计算该反应在25和100时的Ky，计算结果说明什么问题？ 页：7D r Gym=DrHym-TDrSym D r Gym,298.15K= -210.9 kJ×mol-1-298.15K´131.8´10-3 kJ×mol-1×K-1=-250.2 kJ×mol-1D r Gym,373.15K= -210.9 kJ

47、5;mol-1-373.15K´131.8´10-3 kJ×mol-1×K-1=-260.1 kJ×mol-1Ky298.15K =6.7´1043 Ky373.15K =2.5´1036 结果说明放热反应，温度升高，Ky下降。 解： DrGym=DrHym-TDrSym DrGym,298.15K= -210.9 kJ×mol-1-298.15K´131.8´10-3 kJ×mol-1×K-1= -250.2 kJ×mol-1lgKy = -DrGym/(2.30

48、3RT)= 250.2 ´103/(2.303´8.314´298.15)= 43.83Ky298.15K =6.7´1043DrGym,373.15K= -210.9 kJ×mol-1-373.15K´131.8´10-3 kJ×mol-1×K-1= -260.1 kJ×mol-1lgKy = -DrGym/(2.303RT)= 260.1 ´103/(2.303´8.314´373.15)= 36.40Ky373.15K =2.5´1036该反应为放热

49、反应，对放热反应，温度升高，Ky下降。22 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DrHym，DrSym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？页：7DrHym= 31.05kJ×mol-1 DrSym=2´42.5+205.138/2-121.3J×mol-1×K-1=66.269J×mol-1×K-1T=DrHym/DrSym=31.05kJ×mol-1/66.269´10-3kJ×mol-1×

50、;K-1=468.5 K此时，DrGym=0 kJ×mol-1 Ky =1 Ky =(p(O2)/py)1/2 p(O2)=100kPa 解： DrHym= -DfHym(Ag2O)= 31.05kJ×mol-1 DrSym=2´42.5+205.138/2-121.3J×mol-1×K-1=66.27J×mol-1×K-1T= DrHym/DrSym=31.05kJ×mol-1/66.27´10-3kJ×mol-1×K-1= 468.5 K此时，DrGym=0 kJ×mol

51、-1 ， Ky =1 ， Ky =(p(O2)/py)1/2 ， p(O2)=100kPa 。23 已知反应 2SO2(g) + O2(g) ® 2SO3(g) 在427和527时的Ky值分别为1.0´105和1.1´102，求该温度范围内反应的DrHym。页：7 DrHym= -317 kJ×mol-1 yyy解： yDrHym= -3.2´102 kJ×mol-124 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

52、使容器体积缩小到原来的1/2时，问反应速率如何变化？页：8体积缩小为1/2，浓度增大2倍，v2 = k 2c(H2)×22c2(NO)=8v1 解： 体积缩小为1/2，浓度增大2倍：v2 = k2c(H2)×(2c)2(NO) = 8v125 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/1.20L)´(3.0mol)/

53、1.20L=5.0´10-4 mol-1×L×s-126 在301K时鲜牛奶大约4.0h变酸，但在278K的冰箱中可保持48h时。假定反应速率与变酸时间成反比，求牛奶变酸反应的活化能。页：8ln Ea=7.5´104J×mol-1=75kJ×mol-1 解： ln Ea=7.5´104J×mol-1=75kJ×mol-127 已知青霉素G的分解反应为一级反应，37时其活化能为84.8kJ×mol-1，指前因子A为4.2´1012h-1，求37时青霉素G分解反应的速率常数？页：8= 4.

54、2´1012h-1´5.1´10-15=2.2´10-2 h-1 解： = 4.2´1012h-1´ =4.2´1012h-1´5.2´10-15=2.2´10-2 h-128 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？页：8 Ea=60.0 kJ×mol-1 解： Ea=60.0 kJ×mol-130Calculate the values of DrHym, DrSym, DrGym and Ky at

55、298.15K for the reaction NH4HCO3(s) = NH3 (g) + H2O(g) + CO2(g页：8DrHym=- 46.11-393.509-241.818+849.4 =168.0 kJ×mol-1DrSym=192.45+213.74+188.825-120.9 =474.1J×mol-1×K-1DrGym=-16.45-394.359-228.572+665.9= 26.5 kJ×mol-1Ky=2.28´10-5) Solution: DrHym=- 46.11-241.818-393.509+849.4

56、 kJ×mol-1= 168.0 kJ×mol-1DrSym=192.45+188.825+213.74-120.9 J×mol-1×K-1= 474.1J×mol-1×K-1DrGym=-16.45-228.572-394.359+665.9 kJ×mol-1= 26.5 kJ×mol-1lgKy = -DrGym/(2.303RT)= -26.5 kJ×mol-1/(2.303´8.314´10-3 kJ×mol-1×K-1´298.15K)= -4.

57、64Ky=2.28´10-5.31From reactions (1)-(5) below, select, without any thermodynamic calculations those reactions which have: (1) large negative standar entropy changes,(2) large positive standar entropy changes,(3) small entropy changes which might be either positive or negative.(1) Mg(s) + Cl2(g)

58、 = MgCl2(s)(2) Mg(s) + I2(s) = MgI2(s)(3) C(s) + O2(g) = CO2(g)(4) Al2O3(s) + 3C(s) + 3Cl2(g) = 2AlCl3(g) + 3CO(g)(5) 2NO(g) + Cl2(g) = 2NOCl(g)Solution: (1) large negative standar entropy changes:(1) ,(5)(2) large positive standar entropy changes:(4) (3) small entropy changes which might be either positive or negative (2),(3)32Calculate the value of the thermodynamic decomposition temperature (Td) reaction NH4Cl(s).= NH3(g) + HCl(g) at the standard state.页：9DrHym=- 46.11- 92.307+314.43 =176.01 kJ×