工程化学基础课后答案啊

1、 练习题参考答案谢谢使用第一章绪论练习题p.9.1X；2，；3X；4Vo.1C、D;2C;3Bo.反应进度；匕mol。.两相不计空气；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现AgCl,二相；液相分层，共三相。.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，H2Og和H2g同属气态，一个气相5.n=216.5180g/(36.5gmol-1)=1.0mol.设最多能得到x千克的CaO和y千克的CO2,根据化学反应方程式:CaCO3(s)摩尔质量 /g mol-1100.09物质的量/mol1000 95%10009 10 3=CaO(s) +C

2、O 2(g)56.0844.01xy56.08X 10 344.01 10因为n(CaCO3)=n(CaO)=n(CO2)100095%=x=y100.09103=56.08X103=44.0110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=NH 3时:9(Nnn(NH3)(NH3)01m(326oml4224mol14mol化学反应方程式为3H2+N2=2NH3时:n(大)(H2)6m01 2mol3n(N2)2moi 2moln(NH3)(NH3)4mo

3、i 2mol当反应过程中消耗掉2 mol 。2molN2时，化学反应方程式写成3/2H2+1/2N2=NH3,该反应的反应进度为4mol;化学方程式改成3H2+N2=2NH3,该反应的反应进度为9.AnH2=己xvH2=0.5molx(2)=1molAnH2O=XvH2O=0.5molx2=1mol消耗掉1molH2,生成1molH2。第二章物质的化学组成和聚集状态质的化学组成练习题（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)C13二氯一氨合钳（n）酸钾Pt(n)NH3,ClN,Cl4Na2Zn(OH)4四羟合锌（n）酸钠Zn(n)OHO4Ni(en)3

4、SO4硫酸三乙二胺合馍（D）Ni(n)H2NCH2CH2NH2(en)N6Co(NH3)5ClC12二氯化一氯五氨合钻（出）Co(m)NH3,ClN,Cl6Na2CaY乙二胺四乙酸合钙（n）酸钠Ca(n)(-OOCCH2)2NCH2-CH2N(CH2COO-)2(EDTA或Y4-)N,O6Ni(CO)4四厥合馍（0）Ni(0)COO4氯化二氨合银（I）Ag(NH3)2C1Ag(i)NH3N2六氟合铁（n）酸钾K4Fe(CN)6Fe(n)CNN6其中，螯合物有：3Ni（en）3SO4和5Na2CaY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

5、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,容易滑动，所以有导电性和滑动性，用于铅笔芯、润滑材料、电极材料。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“烯煌”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

6、，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。SnixCnxO2,存在于黑漆古铜镜中，是表层耐磨物质；Y2O2S: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聚苯乙烯B中的链节、重复单元都是三，聚合度是no聚酰胺一6104TC跖/UkfCH点片卷_力*4T1cH4二有两个链节：理rtH尸*和4-fCH域一，两个链节组成一个重复单元，聚酰胺的聚合度是2n。【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。特别注意，在聚酰胺化学式中，名称后的第一个数字指二

7、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。名称化学式聚丙烯FCHCHt+-1nCH3碳链高分子聚丙烯睛CHCH2-bn-CN碳链高分子尼龙一66OONH(CH2)6NHC(CH2)4C-7r杂链高分子聚二甲基硅氧烷产-HSiOFCH3兀素有机高分子高分子名称单体化学式命名聚乙烯CH2=CH2乙烯聚丙烯CH3CH=CH2丙烯聚氯乙烯ClCH=CH2氯乙烯聚苯乙烯1CH=CH26苯乙烯聚四氟乙烯CF2=CF2四氟乙烯聚异戊二烯CH2=CCH=CH21CH32-甲生-1,3-_异戊二烯聚酰胺H2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4COOH

8、己二胺己二酸NH(CH2)5C=O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-CH2xzO环氧乙烷聚丙烯睛CH2=CHCN丙烯睛聚丙烯酰胺OIICH2=CH-C-NH2丙烯酰胺聚对苯一甲酸乙二(酉1)酯HOOC-COOHHOCH2CH2OH1,4-苯一甲酸对苯一甲酸乙二醇酚醛树脂3,HCHO苯酚甲醛聚二甲基硅氧烷CH3OH-SiOH1CH3二甲基一羟基硅烷ABSCH2=CHCN,CH2=CH-CH=CIH2CH=CH2,b丙烯睛，1,3-一烯，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一

9、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种均是a-氨基酸，结构通式为RCH(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；多肽链中假设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

10、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、有机碱组成，有机碱分别为腺喋吟Adenine，鸟喋吟Guanine，胞喀咤Cytosine，胸腺喀咤Thymine和尿喀咤Uracil，简称A,G,C,T,U。它们的基本结构单元是单核甘酸，单核甘酸通过3,5-磷酸二酯键互相连接形成多核甘酸链。DNA和RNA结构之间的主要区别在戊醛糖和喀咤碱上。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。DNA和RNA的基本化学组成组成CHOCI-C一H一 OH OHDNAH3PO4CH2OH脱氧核糖NH2

11、RNAH3 PO4CHOHC OHIHC OHIHC OHICH2OHNNH2ON NHNNH2腺喋吟A鸟喋吟G腺喋吟A鸟喋吟GNHOH胞喀咤CO H胸腺喀咤TO HNHN OH胞喀咤C尿喀咤UN (NHO HH I O-P OHI0H OHO=CH2OH3CNHONOH -P-O-CH2OOH dHOH HH3腺喋吟脱氧核甘酸5胸腺nh2“。口HOTHO-I OHOH3鸟喋吟核甘酸核甘酸NHN OOHOP-OHO-CH2 OHH5尿喀咤喀嚏脱氧核甘酸81金属有机，CO，CO，化学气相沉积。2DNA，RNA，蛋白质。固体练习题p.321B，F。2D。3C、D、E、F，D、F。4A。.熔点高低为

12、：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。.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

13、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。.（1）熔点由高到低为：BaCl2FeCl2AlCl3CCl4。因为BaCl2为典型的离子晶体，熔点较高；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A1C13比FeCl3更偏向于分子晶体，熔点更低；CC14则为典型的分子

14、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。.耐高温金属：W（鸨，熔点3410C）,Re（铢，熔点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。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

15、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到达一个很大的数值，表现出很高的弹性，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

16、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，橡胶的耐寒、耐热性也越好，其应用温度范围越宽。.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BaCl2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

17、般小于CC键，容易在MC处断裂，用于化学气相沉积CVD，能沉积成高附着性的金属膜，致密的金属膜附着在玻璃上制得镜子。体和液晶练习题(p.44)1饱和，方向，降低，氢，氧21千克溶剂、C12H25一LSO3Na-3,-SO3-,一C17H35,-O-(CH2-CH2-O)-,R一0”一，油包水型乳状液48,润湿剂；16-18,洗涤剂、增溶剂。5热致液晶，溶致液晶(1)pH大小：10c时20C时50C时，因为pH=1gc(H+)/c9,Kw0=c(H+)/c9c(OH)/c9,Kw9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。(2)电导率大小：10c时20C时0.2mol

18、kg10.5molkg1,因为TfTTKfd,Tf表示溶液的凝固点下降值，T；、Tf分别表示纯溶剂和溶液的凝固点；bB是溶质的质量摩尔浓度，单位为molkg-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：C6H12。6的NaCl的Na2SO4的，因为C6H12O6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，0.1molkg-lNaCl和0.1mol-kg-lNa2SO4溶液的实际质点的质量摩尔浓度分别为0.2molkg-l和0.3molkg-l,根据凝固点下降公式，凝固点随质点数的增加而降低。(5)渗透压高低:0.1molkg1

19、0.2molkg1CrCoCu。因为Ti、Cr、Co、Cu的外层电子结构依次为3d24s2、3d54s1、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。化学键分子间力高分子材料练习题(p.86).1c,f2a、b,c,d,g(3)a,d(4)d(5)b.乙二胺四乙酸合钙(II)酸钠，Ca2+,乙二胺四乙酸。.化学键氢键分子间力。.聚甲基丙烯酸甲酯是II类给电子性高聚物，它的溶度参数=19.4(Jcm-3)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(Jcm3)1/2二氯甲烷=19.8(J-cm3)1/2。

20、聚氯乙烯是I类弱亲电子性高分子化合物，=19.8(Jcm3)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(Jcm3)1/2四氢吠喃(II类给电子性溶剂)=18.6(Jcm3)1/2o聚碳酸酯是II类给电子性化合物，=19.4(Jcm3)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=19.8(Jcm一3)1/2。.9个键,2个键。.第(1)组中的HF、第(2)组中的H2O、第(3)组中的CH3CH20H、第(4)组中的(O)CYHTXqO)N(H)TCi2)yN

21、H)Kn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XHY多中心轨函而产生了氢键。.聚二甲基硅氧烷的线型分子的化学式：CHsH0-Sr-0-(-5j-O-5r-Q-Sir-O-irHch3chscn3CH3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

22、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。3.4晶体缺陷陶瓷和复合材料练习题(p.97)费米能级口导带禁带.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。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。气相不可防止，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。.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

23、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。.氮化硅Si3N4,偏共价键型。外层电子排布式i4Si1s22s22p63s23p2,7N1s22s22p3。电负性Si1.8N3.0。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。.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

24、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。它可用作电脑和自动化装置中的记忆(贮存)元件，用作隐身材料。.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。.WC-Co金属陶瓷的简单制备过程如下：WO3+CW+CO2W（粉末）+CWC（粉末）CoO+CCo（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

25、体）中，再加以固化剂、稀释剂、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热化学与能量转化练习题(p.106)(1)a、b;(2)b、d;(3)c；(4)bC2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol1227.40393.5241.8rHm(298.15)=2X(393.5)241.8227.4kJmol1=1256.2kJmol1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)fHm(298

26、.15)/kJ.mol174.60-393.5241.8rHm(298.15)=(-393.5)+2X(-241.8)-(-74.6)kJmol1=802.5kJmol1C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol152.40-393.5241.8rHm(298.15)=2X(-393.5)+2X(241.8)52.4kJmol1=1323kJmol1C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol184.00-393.5241.8rHm(298.15)=2X(-393.5)+3X(-241

27、.8)-(-84.0)kJmol1=1428.4kJmol1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。Na2s(s)+9H2O(g)=Na2s9H2O(s)fHm/kJ.mol1372.86241.83079.41S-1rHm(298.15)=(3079.41)(372.86)+(241.8)X9kJmol1=530.35kJmol11kgNa2s的物质白量：n=1000g/(22.99X2+32.07)gmol1=12.81molQ=Qp=H=(530.35kJmol1)x12.81mol=-6794kJ2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(

28、g)+4H2O(l)fHrmd/kJ.mol150.639.660285.8rHm(298.15)=(285.8)X4(50.63X2+9.66)kJmol1=1254.12kJmol132gN2H4的物质的量为：n=32g/(14x2+1x4)gmol1=1.0mol1.0molN2H4完全反应，其反应进度为，mol,所以：Q=Qp=H=-1254.12kJmol1x2mol=627.06kJCaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2OH(aq)fHm*(298.15)/kJmol1634.9-285.8-542.8-230.0rHm皿(298.15)=(543.20)2X(230.0

29、)(634.9)+(285.8)kJmol=82.1kJmol1罐头从25c80c需吸收的热量：Q=Qp=H=400JK1(8025)K=22000J设需CaO为W克，则其物质的量n=W/(40.08+16.00)gmol1=Q/-rHm(298.15)X80%W=22000/(82.1X103x80%)molX56.08gmol1=18.78gC6H6(l)+15/2O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)UQv209.2kJH UngRT ( 209.2)209.4kJ1mol液态苯在弹式量热计中完全燃烧放热:Q QV ( 209.2) 78/5kJmol7.恒容反应热QvU，恒压反应热

30、Qp且气体可以看作理想气体时有：H U1(1) H2(g)十一 O2(g)=H2O(g)ng2(5/78) (6 7.5) 8.314 298.15 10 3kJ1 13263.5kJmolH ,当液体、固体相对于气体体积可以忽略ngRT 。所以：0.5 , H U , QpQ ；,1，一一一H2(g)十2O2(g)=H2O(l)ng1.5,HU,Qp|卬。Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)fHm.(298.15)/kJmol1824.2-110.50393.5rHm皿(298.15)=3X(393.5)(824.2)+3X(-110.5)kJmol1=24.8kJm

31、ol1C5H12。)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(g)fHm(298.15)/kJ.mol1-149.90-393.5-285.8rHm(298.15)=5X(-393.5)+6X(285.8)(149.9)kJmol1=3532.4kJmol1燃烧1克汽油所放出的热量：Q3532.4kJmol172g，mol149.06kJg4.2化学反应的方向和限度练习题(p.114).1X;2口3X;4X;5X;6.1Sm0H2OsSmtH2OlvSm0H2Og2Sm0(298.15K)vSm0(398.15K)Sm0(498.15K)3同一温度下：Sm0FeVSm0FeOvSm0Fe2O3

32、。Cs+CO2g=2COgfGm皿(298.15)/kJmol10-394.4-137.2rGm(298.15)=2X(137.2)-(-394.4)kJmol1=120.0kJmol1CaCO3s=CaOs+CO2gfHm皿(298.15)/kJmol11207.6-634.9-393.5Sm4(298.15)/Jmol1K191.738.1213.8rHm(298.15)=(634.9)(393.5)(1207.6)kJmol1=179.2kJmol1rSm.(298.15)=(38.1+213.8-91.7)Jmol1K1=160.2Jmol1K1ArGm0(1222K)rHm(298.

33、15)TrSmd(298.15)=179.2kJmol1一1222Kx160.2Jmol1K1=-16.56kJmol1ArGm0(1222K)0,能自发进行。SiO2(s)+2c(s)=Si(s)+2CO(g)01fHm(298.15K)/kJmol1-910.700-110.5S0(298.15K)/Jmol-1K-141.55.718.8-197.70fGm(298.15K)/kJmol1-856.300-137.2rHm0(298.15K)2(110.5)(910.7)kJmol1689.7kJ-mol1(298.152197.718.8(41.525.7)J-iol1*K1361.3

34、Jmol1*K1rGr(298.15K)2(137.2)(856.3)kJmol1581.9kJ-mol1或rGl(298.15K)H：T或689.7298.15361.3103kJ-mol1582.0kJ-molrG：(1000K)689.71000361.3103kJmol1328.4kJ-mol10不能自发。rGmrHmTrSm0,自发，所以：TrHm0/rSm0(689.7103/361.3)K1909K.1大于零;2大于零；3小于零；4小于零。.fHm(298.15K)/kJ - mol-1 Sm0(298.15K)/J - mol-1 - K-1fGm0 (298.15K)/kJ

35、mol -1C(s) +H2O (g) = CO(s) + H2(g)0-241.85.7188.80-228.6-110.50197.7130.7-137.20(1)G；(298.15K)_1_1(137.2)(228.6)kJmol91.4kJmol0不能向正方向进行。rHm0(110.5)(241.8)kJmol1131.3kJmol100 DmrSm0197.7130.7(188.85.7)J-mol1-K1133.9J-mol1-K10TrS消因此，升高温度能向正方向进行。(3)rGmH T Sr m2mTrHm0/rSm(131.3103/133.9)K980.6K8,已知rHm*

36、(298.15)=402.0kJmol1,rGmd=345.7kJ.mol1,则298.15K时的fl-rSm(298.15)值可以从下式求出:rHm(298.15) 298.15K X rSm (298.15)= rGm (298.15)4d*rSm(298.15)=rHm(298.15)rGm(298.15)/298.15K=402.0(345.7)kJmol1/298.15K=0.1888kJmol1.K1当rGma(T)=0时的温度可用下式表示：rHm(298.15)TrSm(298.15)0算得：TrHm)(298.15)/rSm4(298.15)=402.0kJ.mol1/(0.1

37、888kJ.mol1.K1)=2129K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。43化学平衡和反应速率练习题(p.125)00、41/0(PO2/p)(PNO2/P)(1)K-k(PN2O5/P)2K(CZn2/c)(PH2S/p0).2(cH+/c)降低温度，增加总压力此反应随温度T升高，平衡常数K。增大，从关系式:ln K0GrmRTRT可看出：rHm0必须是正值才能满足T增大Kq也增大，所以是吸热反应。FeO(s)+CO(g尸Fe(s)+CO2(g) TOC o 1-5 h z 开始0.050.05平衡0.05-x0.

38、05+x(0.05+x)/(0.05-x)=0.5x=-0.017molL-1平衡时：c(CO2)=0.033molL-1,c(CO)=0.067molL-1 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 匕Ea/11ln() HYPERLINK l bookmark85 o Current Document k2RT1T2ln工旦，)10R303310Ea=256.9kJ-mol-1C2H4g+H2OgC2H5OHgfHm298.15K/kJmol-152.4-241.8-277.60_11rHm0(277.6)(52.4241.8)kJmol88.4k

39、Jmol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7.2NO2g2NOg+O2g1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:vMCnoz)2。J0_11rHm290.4233.9kJmol113kJmol2Ea逆Ea正(114 113)11kJ mol =1kJmollnk1Ea正反应:逆反应:k2lnk1 k210318.31T (600114700)3.26k2 26.05k1哈需600 700)0.029J.03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

40、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。8.f Hm0(298.15K)/kJ mol-14- 1fGm(298.15)/kJ.mol 191.3-110.50-393.5210.8197.7191.6213.887.6 137.20394.42NO(g) + 2CO(g)N2(g) + 2CO 2(g)S0(298.15K)/J - mol-1 K-1(1)298.15K时:S r JmGDm(2 (191.6393.5) 22 213.891.32 ( 110.5)kJmol2 210.8 2 197.7Jmol748.6 298.15 ( 19

41、7.8)101748.6kJ，mol1197.8Jmol 1K 13kJmol 1689.6kJmol或rGm(298.15)=2x(394.4)2x(-137.2)2x87.6kJ.mol1=689.6kJnol1lnKrGm/RT=-(-689.6X103Jmol1)/(8.314J.mol1.K1X298.15K)=278K4k=5.01X101202773.15K时:rGm0rH：(298.15K)T4(298.15K)748.6773.15(197.8)103kJmol1595.67kJ*mollnK丁rGm)/RT=-(-595.67X103Jmol1)/(8.314Jmol1.K

42、1X773.15K)=92.6740K=1.76X10404.4氧化复原反应和能源的开发和利用练习题(p.137).(1)x；(2)V;(3)x;(4)V.1c；2bo032_02.反应(1)正向进行：E(Fe/Fe)E(Cu/Cu)一、，一._q._2_n._2.一.反应(2)正向进行：E(Cu/Cu)E(Fe/Fe)所以：E(Fe3/Fe2)E，Cu2/Cu)E，Fe2/Fe)MnO4+8H+5e=Mn2+4H2O工005958E=E+lg(0.01)X(105)8=(1.507-0.496)V=1.01V5Cl2+2e=2ClE=E4=1.36VCr2O72+14H+6e=2Cr3+7H

43、2O立0-059”E=E+lg(0.01)X(105)14=(1.232-0.708)V=0.524V从计算结果知道，此时的氧化性从大到小的顺序是：Cl2、KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液。1已知E(Ag/Ag)0.7996V,E(Fe3/Fe2)0.771VrG：RTlnK。nEF_0-0032.EE(Ag/Ag)E(Fe/Fe)Kexp(nEF/RT)exp1(0.79960.771)96500/8.314/298.153.042K0(1.0 x)(0.1 x)3.04, x 0.073molL已知E(Ag/Ag)0.7996V,E(Fe3/Fe2)0.771V,所以Fe3/Fe2为负极

44、。电池图式：(-)Pt|Fe3+(lmoldm-3),Fe2+(lmoldm-3)|Ag+(lmo1dm-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:EE(Ag /Ag) 03_ 2E (Fe /Fe ) (0.7996 0.771)V 0.0286V(2)E。E 0.059lgcFe2 CAg(0.0286 0.0591g1 0.01)V 0.0894V7.E(E)0.059cMn2+0.0590.01lgM8 1.507 lg85CMnO4 (Ch )50.1(0.1)1.424V(2)

45、E(1.5070.771)V 0.736 V-0。01GmnE F RT ln KK0 exp(nE0F/RT) exp5 0.736 96500/8.314/298.151.65 1062G0rmnEF ( 5 0.736 96500)J mol 1355k Jmol 1E()E70.059 _CMn2+-lg；K85CMnO4 (CH )0.0590.011.507 lg850.1(0.1)1.424VE()EE ()0.059, CFe2+1g 41CFe3+0.7710.059, 0.1lg 0.712V10.01E(1.4240.712)V0.712V0所以反应为：MnO4-+8H+

46、5Fe2+=Mn2+4H2O+5Fe3+0rGmnEF(50.71296500)J-mol1344kJmol18.电池反应：Cu+2Ag+=Cu2+2AgEE(Ag/Ag)E(Cu2/Cu)(0.79960.3419)V0.4577VK0exp(nEaF/RT)exp20.457796500/8.314/298.153.01015K00413.01015,x1.82109mol*L1x第五章溶液中的化学反应和水体保护5.1弱酸弱碱溶液及其应用练习题(p.146)1.酸：H2sHCNNH4其共轲碱：HSCNNH3H2s H3O+碱：S2-NH3CNOH其共轲酸：HSNH4HCNH20两性物质：H

47、SH2O其共轲碱：S2-OH其共轲酸:2.NH3 + H2O =NH4OHAfG：(298.15)/k J.1mo1 -26.59-237.1-79.42-157.38A rG：(298.15)79.42) ( 157.38)-(-26.59)-(-237.1)kJ mol 1=26.89kJ mo1-1e igK(NH3)a Gm2.303RT13126.89KJ mo1 10 J kJ-_ _112.303 8.314J mo1 K298.15K4.7100-5K (NH3)=1.95X 10 53.eK (NH 4)=1014K (NH3)1.7410 55.75 1010设平衡时c(H

48、3O+)为xmoi dm-3NH 4 +H2O NH 3H3O+起始浓度/ mol dm-30.20-xeK (NH 4)2x0.20 x5.751010. x 值很小, 0.20-x 0.20K 0(NH 4)5.75 0.201010得 x =1.07 x 10-5 mol dm-3 = c(H 3O+)pH= lg c(H )/c9 = 4.974.HAc = H+ Ac-eKa(HAc)=1.74x 10-5HF = H+ F-K；(HF)=6.61 x 10-4H3PO4 = H+ H2PO40 _3Ka(H3PO4) =7.08 X 103NH3+H2O = NH 4 + OHKb

49、(NH3) =1.74 X 10-5K；愈大，酸性愈强，酸性由强到弱得排列为:H3PO4, HF, Hac, NH 3.选Ka=1.77X10-4的HCOOH最合适。因为所选缓冲系的共轲酸的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。.根据缓冲溶液pH的计算公式:pH = p K a (HAc)+ lgC(Ac )/c0c(HAc)/ c9HAc,Kae=1.74X10-5pK；(HAc尸4.76pH = 4.76 +,0.100lg0.100在100cm3上述缓冲溶?中加入1.00cm31.00moldm-3的HCl溶?，忽略总体积变化贝Uc(Ac-)=0.1

50、00moldm-3-0.010moldm-3=0.09moldm-3c(HAc)=0.100moldm-3+0.010moldm-3=0.110moldm-3pH = p K ； (HAc)+ lgc(Ac )/c9c(HAc)/ c9= 4.76lg0.090.110=4.67.NH3与NH4C1组成缓冲液，其中c(NH4)0.20mo13dmc(NH3)0.20mo1dm 3eNH3的pKb=4.75砧I,eeeNH4的pKa=pKw-pKb=14-4.75=9.25所以 pH = p K；+ lgc(NH3)/cec(NH4)/c0=9.25在 1000cm3 此溶液中力口入 10cm3

51、0.10mol dm-3 的 NaOH ,贝Uc(NH4)0.20 1000 10 3(1000 10) 10 310 10 3 0.10-33 0.199mol dm (1000 10) 10 3c(NH3)_ _ 30.20 1000 10 33(1000 10) 10310 10 3 0.10-33 0.201mol dm(1000 10) 10pH = p Ka+lgc(NH3)/cec(NH4)/c00.201=9.25+lg0.1999.25.设需加6.0moldm-3的HAc溶液x立方厘米，NaAc与HAc混和配成缓冲溶液后3125101.03c(Ac)=3=0.50moldm3

52、250103c(HAc)=6.0 x1033=6xmold25010，、，e上，ixec(Ac)/cixe/口由pH=pKa+lg-0,pKa(HAc)=4.76得c(HAc)/c5.0 = 4.76 + lg0.506xx=11.97dm35.2水溶液中的沉淀溶解反应、配位反应及其应用练习题(p.155).(2),(4).饱和的PbCl2溶液中存在以下平衡PbCl2-Pb2+Cl-平衡浓度/moldm-33.7410-52M.7410-5KS(PbCl2)c(Pb2)/c9c(Cl-)/c02=3.74倚5X(2&7410-5)2=2.0910-13.(1)在不断振荡下逐滴加入AgNO3溶液

53、,首先析出黄色AgI沉淀,然后析出白色AgCl沉淀。(2)当AgI沉淀完全析出，c(I-)Ks0(Cr(OH)3)时才能产生沉淀，即0.01XX3=6.3x10-31x=4X10-10moldm-3(2)当Cr3+浓度为4mgdm-3时，即c(Cr3+)=4mgdm-3x10-3gmg-1/52.00gmol-1=7.69x10-5moldm-3设Cr3+完全沉淀时OH-浓度为ymoldm-37.69X10-5Xy36.3X10-31y=c(OH-)=2.0 x10-9moldm-3.pH=5.305.KS(FeS)=6.3X10-188-36Ks(CuS)=6.3X10368-27Ks(Cd

54、S)=8.00X1027Ks(PbS)=8.00X10-28FeS,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FeS+Cd2+一CdS+Fe2+该转化反应的平衡常数K8c(Cd2)Ks(FeS)Ks(CdS)6.310188.0010277.9108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.CaCO3在纯水中存在如下平衡:CaCO3(s)Ca2+CO2当存在H +时，由于酸效应使平衡向右移动,CaCO3溶解度增大；且随 H+浓度的增大而右移程度增大。当存在CaCl2时，由于同离子效应使平衡左移,

55、 综上所述，CaCO3溶解度依次增大的次序为：CaCO3溶解度减小。d1.0mol dm-3 CaCl2、(a)纯水、(b)0.1moldm-3的盐酸、(c)1.0moldm-3的盐酸7,设平衡时Ag+浓度为xmoldm-3,则起始浓度/moldm-3平衡浓度/moldm-3Ag +0.10+ 2py 一一1.01.0-2(0.10- x)=0.80+2x0.10 xx(0.80 2x)2_ _42.24 10Ag(py) 2+0.10-x, (0.10-x) mol dm-3 0.10 mol dm-3 ,(0.80+2x) mol dm-3 0.80mol dm-30.1042 2.24

56、10 x(0.80)c(Ag +) = x= 6.98 x 10-6 mol dm-3c(py) = (0.80+2 x) mol dm-3 0.80 mol dm-3c(Ag(py) 2+)=(0.10-x) mol dm-3 0.10 mol dm-38. (1) 187.8gAgBr 的物质的量 n=187.8g/187.8 g mol-1=1.0 mol ,设完全溶解1.0 molAgBr需Na2s2O3溶液x升,则根据题意-2AgBr + 2S 2O3Ag(S 2O3)23- +Br-平衡浓度/mol dm-31.01.0_ _3c(Ag(S2O3)c o3 )c(Br ) c(Ag

57、 ) c(Ag )_3Kf(Ag(S2O3)23 ) Ks(AgBr)=(10)2x1.0 2(2.0 2)2x2.88X 1013X 5.35X 10-13 = 15.41=(2.0(10)2x2 1.0)2 x得：x = 1.13 升(2) c(Br-) =1.0 mol/1.13dm 3 = 0.887 mol2c(S2O 3 ) = 2.0-2.0/1.13 = 0.23 moldm-3dm-3c(Ag+) = 3即c(Br )/c5.35c 0.88710 13 mol dm-39. (1) c(Ag+)=100100 50一一3 一一30.15mol dm 0.10mol dm50

58、c(I-)=0.10moldm100503 33 0.033mol dm 3c(Ag+)/CXc(I-)/C=3.3X10-3Ks0(AgI)=8.51X10-17有AgI沉淀产生(2)设加入100cm30.20moldm-3KCN溶液后浓度为xmoldm-3,c(I-)=100100 50330.20mol dm 0.08mol dm平衡浓度/mol dm-3AgI + 2CN- Ag(CN) 2- + I0.080-2x xxK=2(0.080 2x)Kf(Ag(CN)2 ) Ks (AgI)=1.26X1021x8.51X10-17=1.07X105x=0.04moldm-3即所加入的K

59、CN能溶解AgI,使溶液中的c(I-)到达0.04moldm-3;而(1)加入I-的物质的量为0.050dm3x0.10moldm-30.0050mol,即(2)混合液中C(I )max =0.020mol dm 3 0.040mol dm 30.0050mol(0.1500,100)dm3故(2)中的溶液中不可能存在AgI沉淀。nSCN-+Fe3+Fe(SCN)n3-n血红色3Fe(CN)6-4+Fe3+Fe4Fe(CN)63(s)蓝色CuSO4+4NH3-Cu(NH3)4SO4深蓝色液固平衡转化和非水溶液化学反应及其应用练习题(p.163)一.1.X2.X3.(，)4.X5.X6.(V)7

60、.X8.X二、1.C2.(A)3.(C)三、填空题.为了回收废水中的苯酚，可用溶剂油进行萃取，那么萃取剂是禄，原料液是5酚和水，萃取相中物质是苯酚，萃余相中物质是上，最后回收的是。.天然水中常有带负电的溶胶污物，可用明研净水,就是利用其水解产生的Al(OH)3正溶胶，与污物相互聚沉而得以净化。四、答：B质与水保保护练习题（p.169）.按GB3838-2002规定，一般鱼类保护区属出类水域，查附表7,知六价铭w0.05mg/L,总镒w0.1mg/L,溶解氧5mg/L,ODcrw0.05mg/L.不对。溶解氧（DO）是指水体中溶解的分子氧的量，它主要来源于空气或藻类的光合作用。DO值越低，说明水