工程化学基础第二版练习题参考答案浙大版

1、浙江大学 vv 工程化学基础(第二版) 练习题参考答案第一章绪论练习题(p.9p.9)1.(1)X；(2)V;(3)V;(4)Vo2.(1) C、D; (2) C; (3) Bo3.反应进度；E;molo4.两相(不计空气)；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现白色沉淀，二相；液相分层，共 三相。5.两种聚集状态，五个相：Fe (固态，固相 1), FeO (固态，固相 2) , Fe2O3(固态，固相 3), Fe3O4(固态，固相 4), H2O (g)和 H2(g)(同属气态，一个气相5)-16.n = (216.5 180) g / (36.5g mol - ) = 1.0 mol7.设最多

2、能得到 x 千克的 CaO 和 y 千克的 CO2,根据化学反应方程式：因为 n(CaCO3)= n(CaO)= n(CO2)100095%=x=y100.09 10=56.08X 10=44.0110-3得 x =m(CaO) =532.38kgy =m(CO2)=417.72kg分解时最多能得到 532.28kg 的 CaO 和 417.72kg 的 CO2。8.化学反应方程式为 3/2H2+1/2N2= NH3时：n(NH3)、(NH3)化学反应方程式为3H2+ N2= 2NH3时:=n(H2) _ -6mol-巩山)_3=2molCaCO3(s)-1摩尔质量/g - mol 100.0

3、9=CaO(s) +56.08物质的量/mol1000 95%100.09 10”X5 6. 0卷CO2(g)44.01y44.0110一3-n(H2)_二4mol_2 (H2)_ n (N2)2mol=4mol-n(N2) _ _2molV(N2)一1.(NH3)一2当反应过程中消耗掉 2mol N2时，化学反应方程式写成 3/2H2+1/2N2= NH3,该反应的反应进度为 4 mol ;化学方程式改成 3H2+ N2= 2NH3，该反应的反应进度为2 mol。9.n(H2)=EXV(H2)=0.5 molx(2)=1 moln (H2O)=Ex v (H2O)=0.5 molx2=1 m

4、ol 消耗掉 1 molH2，生成 1 molHzO。第二章物质的化学组成和聚集状态 2.12.1 物质的化学组成练习题(p.23)(p.23)1.化学式或名称名称或化学式配位中心配位体配位原子配位数KPt(NH3)C13一氯一氨合铂(n)酸钾Pt(n)NH3,ClN,Cl4Na2Zn(OH)4四羟合锌(n)酸钠Zn(n)OHO4Ni(e n)3SO4硫酸三乙二胺合镍(n)Ni(n)H2NCH2CH2NH2(en)N6Co(NH3)5CIC12二氯化一氯五氨合钴(川)Co(川)NH3,ClN,Cl6Na2CaY乙二胺四乙酸合钙(n)酸钠Ca(n)(-OOCCH2)2NCH2-CH2N(CH2C

5、OO-)24-(EDTA 或 Y )N,O6Ni(CO)4四羰合镍(0)Ni(0)COO4氯化二氨合银(1)Ag(NH3)2C1Ag(I)NH3N2六氰合铁(n)酸钾K4Fe(CN)6Fe(n)CNN6其中，螯合物有：(3) Ni(en)3SO4和(5)Na2CaY2答：金刚石、石墨和碳团簇都是碳的同素异形体。金刚石的C 原子之间通过共价键形成原子晶体，是天然产物中硬度最大、熔点最高(3550C)、不导电的贵重材料；石墨晶体中同层粒子间以共价键结合，平面结构的层与层之间则以分子间力结合。由于层间的结合力较弱,二二 5 忻)二4 =2mol容易滑动，所以有导电性和滑动性，用于铅笔芯、润滑材料、电

6、极材料。碳团簇，如 C60,是 由 60 个碳原子以 20 个六边形和 12 个五边形相间组成的 32 面体球形分子，形如足球，具有 类似“烯烃”的某些反应性能，也称“足球烯”，球碳团簇及其衍生物在超导电性、半导体、非线性光学等方面具有奇异性能。碳纳米管是一种由单层或多层石墨卷成的纳米微管，多层碳管各层之间的间隔为石墨的层间距。碳管两头可以是空的，也可被半个C60或更大的球碳所封闭。碳纳米管可以是不同禁带宽度的半导体，可以用于未来电子工业制造电子器件和超薄导线，使电子芯片集成度更高，体积更小，也是制备高强度轻质材料的理想组元。Sni-xCnxO2,存在于黑漆古铜镜中，是表层耐磨物质;Y2O2S

7、:EU3+，可用作彩色电视的发光材料;GaAsi-xPx,制备发光二极管的材料。（另外还可以举出许多例子）_（_CH2-CH聚苯乙烯中的链节、重复单元都是酰胺一 61007 采和民，两个链节组成一个重复单元，聚酰胺的聚合度是【注意】高分子化合物的重复单元可以包含不同的链节，聚合度以链节数来计量。在聚酰胺化学式中，名称后的第一个数字指二元胺的碳原子数，第二个数字指二元酸的碳原 子数，所以聚酰胺一 610 是由己二胺和癸二酸为单体缩聚而得的。5.名称化学式类型聚丙烯FjH CH诂-CH3碳链高分子聚丙烯腈CHCH-CN碳链高分子尼龙一 66OoIIONH(CH2)6NHC (CH2)4C杂链高分子

8、聚二甲基硅氧烷CH31十0古CH3兀素有机高分子6.高分子名称单体化学式命名聚乙烯CH2=CH2乙烯聚丙烯CH3CH = CH2丙烯3.4.CH-CH_，聚合度是 n。2n。特别注意,有两个聚氯乙烯ClCH = CH2氯乙烯聚苯乙烯CH=CH26苯乙烯聚四氟乙烯CF2=CF2四氟乙烯聚异戊二烯CH2= C CH = CH21CH32-甲基-1 , 3-丁二烯（异戊二烯）聚酰胺H2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4COOH己二胺己二酸NH(CH2)5C=O1 1己内酰胺聚甲基丙烯酸甲酯CH2= C COOCH31CH32-甲基-丙烯酸甲酯聚环氧乙烷CH2 CH2zO环氧乙烷聚丙烯腈CH2=

9、CHCN丙烯腈聚丙烯酰胺OIICH2=CH CNH2丙烯酰胺聚对苯二甲酸乙二（醇）酯HOOCCOOHHO CH2CH2OH1 , 4-苯二甲酸（对苯二甲酸） 乙二醇酚醛树脂H0,HCHO苯酚甲醛聚二甲基硅氧烷CH3OHSi一OH1CH3二甲基二羟基硅烷ABSCH2=CHCN,CH2=CHCH = CH2CH = CH2,白丙烯腈，1 , 3-丁二烯，苯乙烯7答：蛋白质分子是一条或多条多肽链构成的生物大分子，多肽链由氨基酸通过肽键（酰 胺键，一 CONH ）共价连接而成，相对分子质量可从一万到数百万。各种多肽链都有自 己特定的氨基酸顺序，人体蛋白质由20 种氨基酸组成，除脯氨酸外，其它 19 种

10、均是a-氨基酸，结构通式为 R CH（NH2）COOH , R 是每种氨基酸的特征基团。蛋白质有不同层次的 结构，分为一级、二级、三级和四级结构。多肽链中氨基酸的数目、种类和连接顺序称为蛋 白质的一级结构；多肽链中若干肽段在空间的伸张方式，如a-螺旋、3-折叠等称二级结构；多肽链在二级结构基础上，依靠基团相互作用进一步卷曲、折叠而成的更复杂的三维空间结构称三级结构；两条或两条以上具有三级结构的多肽链按特定方式结合而成的聚合体称四级结构。一级结构又称为基本结构，二级结构以上属高级结构。通常只有那些具有高级结构的蛋白质才有生物活性。脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）由磷酸、脱氧核糖或核糖、

11、有机碱组成，有机碱 分别为腺嘌呤 （Ade nine） ， 鸟嘌呤 （Gua nin e） ， 胞嘧啶 （Cytosi ne） ， 胸腺嘧啶 （Thymi ne）和尿嘧啶 （Uracil） ，简称 A，G，C，T，U。它们的基本结构单元是单核苷酸，单核苷酸通 过 3 5-磷酸二酯键互相连接形成多核苷酸链。DNA 和 RNA 结构之间的主要区别在戊醛糖和嘧啶碱上。核酸与蛋白质一样，也有特殊的空间结构，DNA 通过碱基互补配对原则形成双螺旋结构。DNADNA 和 RNARNA 的基本化学组成组成DNARNA酸H3PO4H3PO4CHOCHO戊H C HH C OH1HOH2C5OH1HOH,C 5

12、OHH C 0HOHCOH0醛1H C OH411HCOH4施矛1H糖CH2OHHlFHOHHCH2OHH耳耳WOHOH脱氧核糖核糖嘌2NH2QII有呤忙N CNccNH机碱NNHNHN NH2NNN NH2腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）碱嘧啶NH26H3C、OUNHNH26010儿 NH 丄NOu0NNO碱HHHH胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）0单Ny入NONHQH3C、f NHNH2广NH核人HCH2O._1AU MOON -O苷HHHOH-P_O-CH_2Q一JHoHHQp 0CH2QJO =P-OHOHgp_QHOHKPOH酸IIOHHOH-Z Z

13、H HOH3 腺嘌呤脱氧核苷酸5胸腺嘧3鸟嘌呤核苷酸5尿嘧啶啶脱氧核苷酸核苷酸& （ 1）金属有机，C 0, C 0,化学气相沉积。（2）DNA，RNA，蛋白质。 2.22.2 固 体练 习 题 ( p.32p.32)1.( 1) B, F。 (2)D。( 3) C、D、E、F,D、F。(4)A。2 熔点高低为：MgOCaOCaF2CaCl2。因为电荷之间作用力为 f = k(Q+Q)/(r+r-)2,典 型离子晶体的熔点与其作用力有相同的变化规律，其中以Q+、Q为主，r+、r为参考。3.熔点高低为：SiCSiBr4SiF4。因为粒子间作用力大小与晶体的熔点高低规律一致，SiC是原子晶

14、体，SiF4和 SiBr4为分子晶体，原子晶体以共价键结合，分子晶体以分子间力结合，共价键作用强于分子间力。在同为分子晶体的SiF4和 SiBr4中，SiBr4的相对分子质量大于SiF4，前者分子间力大于后者。4.因为钠卤化物是离子晶体，而所列硅卤化物均为分子晶体。离子晶体以离子键结合，离 子间作用力大，而分子晶体以分子间力结合， 分子间力较离子键弱， 所以硅卤化物的熔点总 比钠卤化物的低。 离子键强弱随电荷数增大而增强， 而分子间力随相对分子量的增大而增强， 所以两者间变化规律不一致。5.(1)熔点由高到低为：BaCl2FeCl2AICI3CCl4。因为 BaCI?为典型的离子晶体，熔点较高

15、；FeCl2和 AlCl3同为过渡型晶体，高价态的倾向于形成共价键为主的分子晶体，熔点、 沸点较低； 低价态的倾向于形成以离子键为主的离子晶体，熔点、 沸点较高。 正离子价态越 高，吸引负离子的电子云的能力越强； 负离子的半径越大， 其电子云越易被正离子吸引过去。 结果减弱了正、负离子间作用力。故AlCl3比 FeCl3更偏向于分子晶体，熔点更低；CCl4则为典型的分子晶体，熔点更低。(2)硬度从大到小为：SiO2BaOCO2。因为 SiO2是原子晶体，硬度最大；BaO 是典型的离子晶体，硬度较大；CO2为典型的分子晶体，硬度最小。6.耐高温金属： W(钨，熔点 3410C), Re(铼，熔点

16、 3180C)。W 和 Re 用于测高温的热电 偶材料。易熔金属：Hg(汞，熔点38.87C)，用于测体温的温度计。Sn(锡，熔点 231.9C)，用于制作自动灭火设备、锅炉安全装置、信号仪器(表)、电路中的保险丝等的合金材料。7.非晶态线型高分子聚合物在不同温度下可以呈现出玻璃态、高弹态和粘流态等三种 不同 的物理状态。 低温时处于 玻璃态， 此时不仅 高分子的整个分子链不能运动， 连个别的链节也 不能运动， 变得如同玻璃体一般坚硬。 当温度升高到一定程度时， 高分子的整个链还不能运 动，但其中的链节已可以自由运动了， 此时在外力作用下所产生的形变可能达到一个很大的 数值，表现出很高的弹性，

17、称为 高弹态 。当温度继续升高，使整条分子链可以自由运动，成 为流动的粘液，此时称为 粘流态 。由玻璃态向高弹态转变的温度叫做玻璃化温度(Tg)。由高弹态向粘流态转变的温度叫做粘流化温度(Tf)。塑料的 Tg高于室温，橡胶的 Tg低于室温。作为塑料，要求在室温下能保持固定的形状，因此 Tg越高越好。作为橡胶，要求能够保持高度的弹性，因此Tg越低越好。Tf是高分子化合物成型加工的下限温度。温度高，流动性大，便于注塑、浇塑和吹塑等 加工。但 Tf过高可能引起分解，高分子化合物的分解温度是成型加工的上限温度。对高分 子材料的加工来说，Tf越低越好；对耐热性来说，Tf越高越好。Tg与 Tf差值越大，橡

18、胶的耐寒、耐热性也越好，其应用温度范围越宽。8 ( 1)基于橡皮室温下处于 高弹态这一力学特征。 室温下橡皮塞处于 高弹态，在外力作用 下能产生形变，表现出很高的弹性，故可以密封容器口使其不漏气。(2) 基于 BaCS 的高温稳定性。BaCl2是典型的离子晶体，熔点高，稳定性较好，不易受热分解，其熔融态可用作高温时某些金属的加热或恒温介质，即盐浴剂，使该经高温处理的金属慢慢冷却保持晶形。(3)基于金属有机化合物中化学键的不同稳定性。过渡金属有机化合物中，MC 键不是 典型的离子键，键能一般小于 C C 键，容易在 M C 处断裂，用于化学气相沉积(CVD)， 能沉积成高附着性的金属膜，致密的金

19、属膜附着在玻璃上制得镜子。 2.32.3 液体和液晶练习题(p.44)(p.44)油包水型乳状液(4) 8,润湿剂；16-18，洗涤剂、增溶剂。(5) 热致液晶，溶致液晶+g0+02.(1) pH 大小：10C时 20C时 50C时，因为 pH= 1gc(H )/c , Kw=c(H )/c - cgg丄(OH )/c , Kw随温度升高而升高，故 c(H )随温度升高而升高，pH 随温度升高而减小。口(2)电导率大小：10C时20C时50C时，因为 KW随温度升高，电离出来的OH、H+都增加，所以电导率增大。111*(3)凝固点高低：0.1mol kg0.2mol kg 0.5mol kg

20、,因为=Tf一Tf= KRB,表示溶液的凝固点下降值，Tf*、Tf分别表示纯溶剂和溶液的凝固点；bB是溶质的质量摩尔1. ( 1)饱和，方向，降低，氢，氧(2)1 千克溶剂(3)O- (CH2 CH2 O)-, R 一 一,C12H25SO3Na,-SO3- , C17H35,浓度，单位为 mol kg-1,Kf为凝固点下降常数，取决于纯溶剂的特性而与溶质特性无关。(4)凝固点高低：C6H12O6的NaCl 的Na2SO4的，因为 GH12O6是非电解质，NaCl 和Na2SO4是强电解质，在水溶液中电离出的离子数不同，0.1 mol kg_lNaCl 和 0.1 mol kgNa2SO4溶液

21、的实际质点的质量摩尔浓度分别为0.2mol kg-1和 0.3mol kg-1，根据凝固点下降公式，凝固点随质点数的增加而降低。_ A_A_A, ,、(5)渗透压高低：O.lmol kg 0.2mol kg CrCoCu。因为 Ti、Cr、Co、Cu 的外层电子结构 依次为 3d24s2、3d54、3d74s2、3d104s1, d 电子越多，与 C 成键的可能性越小,因此形成碳化物倾向性也越小。3.33.3 化学键分子间力高分子材料练习题(p.86)(p.86)1. (1) c, f (2) a、b, c, d, g (3) a, d (4)d(5)b2+2乙二胺四乙酸合钙(II)酸钠 ，

22、Ca,乙二胺四乙酸。3化学键 氢键 分子间力。3 1/24聚甲基丙烯酸甲酯是 II 类给电子性高聚物，它的溶度参数J=19.4(J cm );能溶解它的 溶剂必须是弱亲电子溶剂，而且其溶度参数要相近，它们是三氯甲烷、=19.0(J cm3严、二氯甲烷、=19.8(J cm3)1/2o聚氯乙烯是 I 类弱亲电子性高分子化合物，=19.8(J cm3)1/2;能溶解它的溶剂必须是给电子性溶剂，而且其溶度参数要相近， 它们是环己酮(II 类给电子性溶剂);=20.2(J -cm3)1/2、四氢呋喃(II 类给电子性溶剂);=18.6(J cm-3严。聚碳酸酯是 II 类给电子性化合物，、=19.4(

23、J cm3)1/2；能溶解它的溶剂必须是弱亲电子 溶剂，而且其溶度参数要相近，它们是三氯甲烷、=19.0(J cm3)1/2、二氯甲烷J=19.8(J cm3 1/2)。5. 9 个；:键,2 个二键。6 .第(1)组中的 HF、第组中的 出 0、第组中的 CH3CH2OH、第组中的(O)C代护qO)N(H) TCFgJy NH)、有氢键。因为它们中有电负性大的F、0、N 等元素，它们将对与其直接相连接的H 的电子云强烈吸引，使 H 裸露成质子，它再吸引F、0、N 上的电子云，F、0、N 等元素(用 X 表示)与质子(用 H 表示)与另一个分子上的F、0、N 等元素(用 Y 表示)形成了 XH

24、Y 多中心轨函而产生了氢键。7聚二甲基硅氧烷的线型分子的化学式：CHs CHsHO-jr-O-S 1-0 -S r-0 -fe-HCHCH3 3CH3CH3CHCHS S其性质及产生原因见教材 84 页。&详见教材 8384 页。注意橡胶和塑料的原料都是高分子化合物，高分子化合物可有不同合成工艺，不同工艺、不同配方所得高分子分子量不同，其Tg、Tf也不同。有时同一种高分子化合物既可作塑料又可作橡胶，聚氨酯类高分子化合物就属这种情况。3.43.4 晶体缺陷陶瓷和复合材料练习题(p.97)(p.97)1.2.陶瓷由晶相、晶界相、玻璃相和气相组成。晶相是陶瓷的主要组成相，决定陶瓷的主要性质。

25、晶界相是多晶结合处的缺陷，对晶体功能影响很大，是功能产生的原因。玻璃相起粘结作用， 能降低烧成温度，可填充气孔气相，可使陶瓷的电热绝缘性能大大 提高。气相不可避免，但可降低到最低程度。气孔可减轻重量，但抗电击穿能力下降，受力时易产生裂缝，透明度下降。3.尽管硅酸盐有多种形式的结构，但都是Si和氧的共价键结合的硅氧四面体负离子基团， 基团内镶嵌着金属正离子，与硅氧四面体负离子基团中的氧以离子键结合，其绝缘性取决于负离子基团中的氧与金属离子间的结合力。硅氧西面体的框架是确定的，金属离子的电荷与半径决定了结合力的大小，金属离子的电荷较高，半径大，结合力大。Na+电荷低，半径小，所以含量越低越好。4.

26、氮化硅 Si3N4,偏共价键型。外层电子排布式i4Si1s%22p63s23p2,7N1s%22p3。电 负性 Si 1.8 N 3.0。氮化硅耐高温，在 1200C下可维持室温时的强度和硬度，在氧化情况不太严重的介质中 最高安全使用温度可到16001750C,用作火箭发动机尾管及燃烧室，无冷却汽车发动机。费米能级口昂带 荼帯5.铁氧体的化学组成主要是 Fe2O3,此外有二价或三价的 Mn、Zn、Cu、Ni、Mg、Ba、Pb、 Sr、Li 的氧化物，或三价的稀土元素 Y、Sm、En、Gd、Fb、Dy、Ho 和 Er 系的氧化物。NiMnO3及 CoMnO3等虽不含 Fe,但也是铁氧体。它可用作

27、计算机和自动化装置中的记忆(贮存)元件，用作隐身材料。3.Na2S(s) + 9H2O(g) = Na2S9H2O(s)6. BYCO 的化学组成为 Ba、Y、Cu 的氧化物，但不一定成整数比。它可用作超导材料，制 成电缆输电、发动机的线圈、磁力悬浮高速列车。7.WC Co 金属陶瓷的简单制备过程如下：WO3+ C W+ CO2W（粉末）+ C WC（粉末）CoO + C Co（粉末）WC（粉末）+ Co（粉末）、（烧结）WC Co 金属陶瓷&玻璃钢是一种复合材料，它由合成树脂，如酚醛树脂、环氧树脂及玻璃纤维等组成，将玻璃纤维（增强相）浸渍在树脂（粘结相，基体）中，再加以固化剂、稀释剂

28、、填充剂、增塑剂等 辅助材料制成。它的主要优点是质轻，电绝缘性好，不受电磁作用，不反射无线电波，微波 透过性能好，耐磨，耐腐蚀，成型简便。可用作汽车、轮船外壳、室内器具等。第四章化学反应与能源4.1 热化学与能量转化练习题（p.106p.106）1.(1) a、b;b、d; (3) c;b2.C2H2(g) + 5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol1227.40393.5241.81.:rHm(298.15)=2X(393.5)241.8227.4 kJ mol=1256.2 kJ mol1CH4(g) + 202(g)= CO2(g) +

29、 2H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol174.60393.5241.81.：rHm(298.15)= (393.5) +2X(241.8)(74.6) kJ mol1=802.5 kJ mol fHm(298.15)/kJ.mol1rHm(298.15)=2X(393.5) +2X(241.8)52.4 kJ mol1=1323 kJ molC2H6(g) + 7/2O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol1 84.00 393.5 241.8 tHm(298.15)=2X(393.5) +3X(241.8)(84.0) kJ mol

30、=1428.4 kJ mol1可见，燃烧 1molC2H4或 C2H6放出的热量大于 C2H2,因此可以代替，而 CH4不行。C2H4(g) + 3O2(g)=2CO2(g) + 2H2O(g)393.5241.8一1fHm/kJ.mol1 372.86 241.8 3079.411：rHm(298.15)=(3079.41)(372.86)+(241.8)X9kJ mol1=530.35 kJ mol111kg Na2S 的物质的量：n=1000g/(22.99X2+ 32.07)g mol =12.81mol一1Q= Qp=.：H= (530.35kJ mol )X12.81mol=679

31、4 kJ4.2N2H4Q) + N204(g) = 3N2(g) + 4H20(1)1fHm/kJ.mol150.639.660285.81.-：rHm(298.15)=(285.8)X4(50.63X2+9.66) kJ mol=1254.12 kJ mol132 g N2H4的物质的量为：n=32g/(14X2+1X4)g mol1=1.0 mol1.0molN2H4完全反应，其反应进度为扌 mol，所以：Q= Qp=：H=1254.12 kJ mol1X 1mol=627.06 kJ2+5.CaO(s) + H2O(l) = Ca (aq) + 2OH (aq)二1 fHm(298.15

32、)/kJ mol 634.9 285.8 542.8 230.01：rHm(298.15)=(543.20)2X(230.0)(634.9)+(285.8) kJ mol= 82.1 kJ mol1罐头从 25 C 80 C 需吸收的热量：1Q= Qp=：H=400 J K(80 25)K=22000 J设需 CaO 为 W 克，则其物质的量n=W/(40.08+16.00) g mol1=Q/：rHm(298.15)X80%31W=22000/(82.1X10X80%) molX56.08 g mol =18.78 g6.C6H6(l) + 15/2O2(g) = 6CO2(g) + 3H2

33、O(l)U=Qv一-209.2 kJ：H = UngRT二(-209.2) (5/78) (6 - 7.5) 8.314 298.15 10“kJ=-209.4kJ1mol 液态苯在弹式量热计中完全燃烧放热：Q二Qv=( -209.2) 78/5kJ LmoL = 3263.5kJ _mol7恒容反应热 QV，恒压反应热Qp=H，当液体、固体相对于气体体积可以忽略且气体可以看作理想气体时有：=H二厶U二ngRT。所以：1(1) H2(g)十22(g)=H2O(g)心g= 0. 5也H CU, Q|QV;11H2(g)十一 O2(g)=H2O(l)g= 1. 5:.H olJ_KJ(2) :rG

34、r(298.15K)二2 (-137.2)-(56.3)kJ Lmol581.9 kJ_mol或：rG；(298.15K) =：rH；-*弐 二689.7 -298.15 361.3 10JkJ _molJ= 582.0 kJmolJ(3)：rGr(1000K) 689.7 -1000 361.3 10 kJ LmolJ= 328.4 kJmolJ- 0不能自发。(4)rG = H m -T_sm：0，自发，所以：T.:点/*sm=(689.7 103/361.3)K -1909K6. (1)大于零；(2)大于零；(3)小于零；(4)小于零。7.C(s)+ H2O (g)=CO(s)+ H2(

35、g)0-1:fHm(298.15K)/kJ mol10-241.8-110.50S(298.15K)/J mol-1 K-15.7188.8197.7130.70 -1“Gm(298.15K)/kJ mol0-228.6-137.20(1)：rGr(298.15K) =(-137.2) -(-228.6)kj|_mol=91.4kJ_mol0不能向正方向进行。(2)rHm=(-110.5)(241.8)kjLmol=131.3kJ_mol0Sm-197.7 130.7 -(188.8 5.7)J mol_K，=133.9J_mol0rGmrHm _Ti-rSm因此，升高温度能向正方向进行。(3

36、)第=0T円讣第/rSm=(131.3 1 03/133.9) K =980.6 K8 .已知rHm(298.15)= 402.0kJ mol ，:rGm= 345.7kJmol，贝V298.15K 时的fl- rSm(298.15)值可以从下式求出：rHm& (298.15)298.15KX.Sm (298.15)= Gm(298.15)rSm亠(298.15)=:rHm4 (298.15) rGm4 (298.15)/298.15K一1=一 402.0 一 (一 345.7)kJ mol1/298.15K一1一1=0.1888 kJmol K1当冷 Gm* (T)=0 时的温度可用

37、 下式表示：.:rHm(298.15)TJrSm(298.15)：0算得：T：.：rHm (298.15)/ .rSm亠(298.15)一1一1一1=402.0kJ.mol1/( 一 0.1888kJ.molK1)=2129 K当温度在 2129K 以下时，该反应均向正向进行，即CaO 和 SO3的结合是可能的，所以高温下除去 SO3也是可能的。4.34.3 化学平衡和反应速率练习题（p.125p.125）_00 4I八(PO2/ P NPNO2/P )1. (1) K -(PN2O5/ P )(CZn2./C) (PH2s/p4)52(CH+/C )2 降低温度，增加总压力3 此反应随温度

38、T 升高，平衡常数 K增大，从关系式：0 rGmrHmLrSmIn KRT RT R可看出：必须是正值才能满足 T 增大也增大，所以是吸热反应。FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)平衡时：c(CO2)=0.033mol L-1, c(CO)=0.067 mol L-1(2) K4.开始0.050.05平衡0.05-x0.05+x(0.05+x)/(0.05-x)=0.5x=-0.017mol-1-L5.Ra(T_T；ln丄旦(丄-丄)10 R 303310-1Ea=256.9kJ mol6.C2H4(g)+ H2O ( g).：fHm (298.15K)/kJ mol-152.4

39、-241.8C2H5OH (g)-277.6120.VHm0=(-277.6) -(52.4 _241.8)kj|_mol= 88.4kJ _mol该反应为放热、总体积减小的反应，所以增大压力和采用适当较低温度有利于反应正向 进行，可以采用适当催化剂，加速反应速度(弥补温度降低带来的不利)7.2NO2( g)2NO ( g) +O2(g)(1)因为该反应速率方程符合质量作用定律，所以正反应的速率方程式为:.汕叮 珂 2 90.4 2 33.9kjLmol=113kjLmolEa 逆：Ea 正一.汕汁(114113) kJmold=1kJmolJ=26.05 k1逆反应：In呈-口()-0.02

40、9k28.314 600700La可见，温度升高，正、逆反应速率增加的倍数不同，这里显然正反应增加的倍数远远大于逆反应增加的倍数，说明温度升高使平衡向正反应方向，即吸热反应方向移动。&0 -1：fHm(298.15K)/kJ - mol2NO(g) + 2CO(g)=N2(g) + 2CO2(g)91.3-110.50-393.5S(298.15K)/J - mol-1- K-1210.8197.7191.6213.8. 1fGm(298.15)/kJ.mol187.6137.20394.4(1) 298.15 K 时：屮；=(2 (-393.5)-2 91.3 -2 (-110.5)

41、kJ Lmol=748.6kJ_mol一1rSm04191.6 2 213.8 -2 210.8 -2 197.7jLmol_K二197.8j|_mol_KrG黑二rH黑-TrS黑二-748.6 -298.15 (-197.8) 10 kJ Lmol=-689.6kJLmol一1或rGm4 (298.15)=2X( 394.4) 2X( 137.2) 2X87.6kJ mo1= 689.6kJ molInK = .YG /RT3111=(689.6X10 Jmol )/( 8.314Jmol KX298.15K) =278K =5.01X10v=k(CN2)2。(2)In正反应:,k1114

42、10 1ln -(k28.314 600-3.26k1k2(2) 773.15K 时:：rG：.第(298.150 T.：rSm；(298.15K)二一748.6-773.15 (-197.8) 10kJmoL =-595.67kJ_moLInK =.：rGm /RT3111=(595.67X10 J mol )/( 8.314 J mol XX773.15K)=92.6740K =1.76X10404.44.4 氧化还原反应和能源的开发和利用练习题（p.137p.137）1.(1) x；(2)V;x;(4)V.2.(1) c； (2) b。3反应(1)正向进行：E0(Fe3/Fe2) E(C

43、u2/Cu)_Q2+n2 +反应(2)正向进行：E (Cu /Cu) E (Fe /Fe)所以：E(Fe3/Fe2) E11(Cu2/ Cu) EFe2/Fe) + 2+ _4.MnO4+ 8H +5e=Mn +4H2OCI2+2e=2ClE=E 亠=1.36V2+3+Cr2O7+14H +6e=2Cr +7H2O二0.059514E=E +lg( 0.01) X(10 ) =(1.2320.708) V=0.524V6从计算结果知道，此时的氧化性从大到小的顺序是：CI2、KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液。5.(1)已知E(Ag /Ag) =0.7996 V,EFe3/Fe2)= 0.771

44、V启第二-RT ln K二-nEF00032川，E =E (Ag /Ag) -E (Fe /Fe )K =exp(nEF / RT)=exp1 (0.7996-0.771) 96500/8.314/298.15 = 3.04-3.04,x =0.073molLL*(1.0 -x)(0.1 -x)003232E=E0.0595lg( 0.01) X(105)8=(1.5070.496) V=1.01V6.已知E (Ag /Ag) =0.7996V,E (Fe / Fe ) =0.771V，所以Fe / Fe为负极。电池图式：(-)Pt | Fe3+( l mol dm-3), Fe2+( l m

45、ol dm-3) | Ag+( lmo1 dm-3) | Ag (+)电极反应： 负极 Fe2+= Fe3+e+正极 Ag +e = Ag(s)电池反应：Ag+ Fe2+= Ag + Fe3+电池电动势：(1)E11=E(Ag 7Ag) -E(Fe3/Fe2) =(0.7996 -0.771)V =0.0286VE-0.059lg鱼(0.0286 -0.059lg- )V = -0.0894VCFe2CAg.10.017q 0.059cMn2+0.0590.01E*E-丁lgcMnO4_G)8韵.507一丁1g0.1(0.1)8.424VE =(1.507 -0.771)V = 0.736V.

46、：rGr = -nEF二RTln K10K=exp(nEF / RT) =exp5 0.736 96500/8.314/298.15 =1.65 1062：rGmnEF =(-5 0.736 96500)J molJ- -355k JmolJ00.059cMn2+E*E丁1gCMnO4_GJ = CO70.0590.01lg8= 1.424V50.1(0.1)00.059 C2+0.0590.1E(厂E富lg0.771lg 0.712V1CFe3+1.01E =(1.424 -0.712)V二0.712V0所以反应为： MnO4-+8H+5Fe2+=M n2+4H2O+5Fe3+。rGm二一n

47、EF =(-5 0.712 96500)J molJ-344k Jmol_1+2+&电池反应：Cu + 2Ag = Cu + 2AgE0=E(Ag /Ag) - E (Cu2/Cu) =(0.7996 - 0.3419) V = 0.4577 VK0=exp(nEF/RT) =exp2 0.4577 96500/8.314/298.153.0 1015K0=3.0 1015,x =1.82 10molLVx第五章溶液中的化学反应和水体保护 5.15.1 弱酸弱碱溶液及其应用4.练习题(p.146)(p.146)1.酸：H2S HCN NH4其共轭碱：HSCNNH3碱：S2-NH3CNO

48、H其共轭酸：HSNH4HCN H2O两性物质： HSH2O 其共轭碱：S2-OH其共轭酸：H2S H3O+NH3+ H2O =NH4+ OHAIfGm(298.15)/k J mol-26.59-237.1-79.42rGm(298.15) = f79.42)+(157.38)-(-26.59)-(-237.1) kJ mol-1=26.89kJ mo11 K：愈大，酸性愈强酸性由强到弱得排列为:2.-157.38AlgK (NH3)Gm131-26.89KJ mo1J kJ1J2.303 8.314J mo1 K 298.15K-4.710A-5K (NH3)=1.95X103.K (NH4

49、)=O(NH3)1041.74 10= 5.75 10“设平衡时 c(H3O+)为 xmol dm-3NH4+ H2O NH3+H3O+起始浓度 / mol dm-30.20-xxx2KA(NH4)X5.75 100.20-x/ x 值很小， 0.20-x 0.202即K0(NH4)x5.75 10400.20得 x =1.07X10-5mol dm-3= c(H3O)亠0pH=-lgc(H )/c = 4.97+-0-5HAc = H + AcKa(HAc)=1.74X10+-0-4HF = H + FKa(HF)=6.61X10+ _H3PO4= H + H2PO4NH3+ H2O = N

50、H4+ OH03Ka(H3PO4)=7.08X10-5Kb(NH3) =1.74X10H3PO4, HF, Hac, NH35.选 Ka=1.77X10-4的 HCOOH 最合适。因为所选缓冲系的共轭酸的pK；与缓冲溶液的 pH 值越接近，则该缓冲系在总浓度一定时，具有较大缓冲能力。6根据缓冲溶液 pH 的计算公式：c(Ac_)/cepH=pKa(HAc)+lgcH? HAc,KJ=1.74X10-5二 pK；(HAc)= 4.76,0.100 pH = 4.76 +Ig0.100在 100cm3上述缓冲溶液中加入1.00cm31.00 mol dm-3的 HCI 溶液忽略总体积变化则 c(A

51、c )=0.100 mol dm3- 0.010 mol dm3= 0.09 mol dm-3c(HAc) = 0.100 mol dm3+ 0.010 mol dm3= 0.110 mol dm-3c(Ac J/cepH = pKa(HAc)+Igc(HAc)/ c=4.76 lg-01090.110=4.677. NH3与 NH4C1 组成缓冲液，其中c(NHJ =0.20mo1 dmc(NH3) =0.20mo1 dmNH3的 pK；= 4.75e e eNH4的 PKa=pKw- pKb= 14 - 4.75 = 9.25所以PH= pJg船%c(NH4)/c=9.25在 1000cm

52、3此溶液中加入 10cm3o.i0mol dm-3的NaOH，则100.10”0.199mo| dm-3(1000 10) 1010EO.10- 0.201mol dm-3(1000 10) 10pH = pKe+lg卅c(NH4)/c小卞0.20 000C4- (1000 10) 10/K111、0.20汇1000汉10C(一(1000 10) 100.201=95 +lg07999.25&设需加 6.0 mol dm-3的 HAc 溶液 x 立方厘米，NaAc 与 HAc 混和配成缓冲溶液后125 10J1.0-3c(Ac ) =3=0.50 mol dm250 x106.0 xx

53、x10V-3c(HAc) = -=6x mol dm250X0e由pH=卩心乜粽盍,pKa(HAc)=4.76得0.505.0 = 4.76 +lg6x x= 11.97 dm3 5.25.2 水溶液中的沉淀溶解反应、配位反应及其应用题(p.155)(p.155)1.(2), (4)2.饱和的 PbCl2溶液中存在以下平衡-Kse(PbCl2)c(Pb2)/c、c(CI-)/ce；55 2=3.74X-X2X.74X0-)13=2.09 10-AgNO3溶液,首先析出黄色 AgI 沉淀,然后析出白色 AgCl 沉淀。当 AgI 沉淀完全析出,沁)=4 丁c(I)/cd-6-3c(I )Ks0(

54、Cr(OH)3)时才能产生沉淀，即3-310.01Xx =6.3X1010-3x =4 x 10 mol dm(2)当 Cr3+浓度为 4mgdm-3时,即3+-3、/, c-3-1-1-5-3c(Cr )=4mg dmx10 g mg /52.00 g mol =7.69x10 mol dm设 Cr3+完全沉淀时 OH-浓度为 ymol dm-37.69X10-5Xy36.3X10-31_-9-3y =C(OH)=2.0 x10 mol dm pH=5.300185.Ks(FeS) = 6.3x100-36Ks(CUS)= 6.3x100-27Ks(CdS) = 8.00 x10028Ks(

55、PbS) = 8.00 x10-FeS, CuS , CdS, PbS 均属同类型难溶电解质，除 FeS 外，CdS 是其中溶解度最大的2+2+FeS+ Cd 一 CdS+ Fe该转化反应的平衡常数c(Cd2)K0(FeS)Ks0(CdS)_ 6.3 10J8_8.00 107-7.9 108该反应非常完全，所以 FeS 能转变成 CdS, Cd2+能被除去。 同理 Cu2+, Pb2+等离子也可被除去。6.CaC03在纯水中存在如下平衡：当存在 H+时，由于酸效应使平衡向右移动，CaC03溶解度增大；且随 H+浓度的增大而右移程度增大。当存在 CaCS 时，由于同离子效应使平衡左移，CaC0

56、3溶解度减小。综上所述，CaC03溶解度依次增大的次序为：(d) 1.0moldm-3CaCb、(a)纯水、(b)0.1mol dm-3的盐酸、(c)1.0 mol dm-3的盐酸CaC03(s)2+Ca2+C07.设平衡时 Ag+浓度为 xmol dm-3，贝 V100_3.30.15mol dm:0.10mol dm1005050o3起始浓度/moldm-3平衡浓度/moldm-3+Ag0.100.10 x+ 2py1.01.0-2(0.10- x)=0.80+2xx(0.80 2x)24= 2.24 10+Ag(py)20.10-xT(0.10-x) mol dm-3：0.10 mol

57、dm-3,(0.80+2x) mol dm-3：0.80mol dm-30.10=2.24 104x(0.80)2+ -6c(Ag ) = x= 6.98X10 moldm-3-3c(py) = (0.80+2 x) mol dm-3:0.80 mol dm-3-3c(Ag(py)2 )=(0.10-x) mol dm 0.10 mol dm18.(1) 187.8gAgBr 的物质的量 n=187.8g/187.8 g mol-=1.0 mol ,设完全溶解2 _ _AgBr + 2S2O3Ag(S2O3)23-Br平衡浓度/mol m-32.0-2101.01.03-t-K_c(Ag(S2

58、Os) 1 c(Brl c(Ag )C0。2JCAT)二KfpAg(S2O3)23D KsAgBr)(M)2X(2.02 口)2x13、/ L CL、/“ Z-132.88X10X5.35X10= 15.41 =S2x(2.0-2空)2x得：x = 1.13 升(2) c(Br-) =1.0 mol/1.13dm3= 0.887 mol dm-32 _c(S2O3-3)=2.0-2.0/1.13 = 0.23 mol dm3+c(Ag )=KsAgBr)5.35 103c :c(Br )/c_13Q1.0 = 6.03 0mol dm-30.887+9. (1) c(Ag )=c(l ) =0

59、.10mol dm:0.033mol dm100+50Tc(Ag+)/cpXc(l-)/C=3.3X10-3Ks0(AgI)= 8.51X10-17有 Agl 沉淀产生333设加入 100cm 0.20mol dm-KCN 溶液后浓度为 x mol dm-,330.20mol dm : 0.08mol dm100 505=1.07X10-3x = 0.04 mol dm-即所加入的 KCN 能溶解 AgI，使溶液中的 c(I-)达到 0.04 mol dm-3；而加入 I-的物质的量为 0.050 dm3x 0.10 mol dm-3：0.0050 mol，即(2)混合液中(0.150 -0.

60、100)dm O201册”OWE。1加故(2)中的溶液中不可能存在 AgI 沉淀。10.(1) nSCN-+ Fe3+ Fe(SCN)n3-n血红色-43+(2) 3Fe(CN)6 + Fe Fe4Fe(CN)矶(s)蓝色(3)CuS04+ 4NH3一 Cu(NH3)4SO4深蓝色 5.35.3 气液固平衡转化和非水溶液化学反应及其应用练 习 题(p.163)(p.163)一、 1.(X)2.(X)3. (V) 4.(X)5.(X)6. (V) 7.(X)8.(X)二、 1. (C) 2.(A)3. (C)三、 填空题1.为了回收废水中的苯酚，_ 可用溶剂油进行萃取，那么萃取剂是,原料液是 苯酚和水，萃取相中物质是 苯酚，萃余相中物质是 水，最