工程化学复习要点及习题解答 - 副本

1、幻灯片1幻灯片2幻灯片3第二章 化学反响热效应内能：U = Q + W Q与W的符号热效应等容热效应 U = Qv 等压热效应 H = Qp H = U + n (g)RT反响进度= nB/B幻灯片4盖斯定律：焓变的计算：标准摩尔生成焓 f Hm (C,石墨,298.15K) = 0 kJ/mol f Hm (H+,298.15K) = 0 kJ/mol标准摩尔焓变幻灯片5习题解答1.是非题 :(1) -; 2(-); (3)-2.选择题: (1) c; (2)d3.填空题: (1)mH2O; (2) T; (3)Cp4. (1) U=150kJ; (2) U=-250kJ； (3) U=45

2、0kJ; (4) U=975kJ。幻灯片65. 在373.15K和101.325kPa下，由1mol水汽化变成1mol水蒸气，此气化过程中体系吸热40.63kJ。求： 1体系膨胀对外作功w = ?液体水体积可忽略不计 2此过程内能改变。解:W=-PV=-n RT =-18.31410-3373.15=-3.10 kJ或V1/V2=T1/T2V2=？ W=-PV=-PV=？) U=Q+W=40.63+(-3.10)=37.53 kJ幻灯片7 6. 计算以下反响或过程的QP与QV之间的能量差值。(方法:QP-QV=n RT) (1)2.00mol NH4HS的分解,NH4HS(s)NH3(g)H2

3、S(g) (n=4 mol)2生成1.00mol的HClH2(g)Cl2(g) 2HCl(g) (n=0 mol)35.00 mol CO2(s)干冰的升华CO2(s)CO2(g) (n=5 mol)4沉淀出2.00mol AgCl(s) (n=0 mol)AgNO3(aq)NaCl(aq) AgCl(s)NaNO3(aq)幻灯片87. C6H12O6 Q 180g/mol -2820kJ/mol 3.8g H kJ/molH=59.53kJ可获得能量：59.5330%=17.86kJ幻灯片99. (1)-1366.51kJ.mol-1; (2)-429.818 kJ.mol-1.10. (1

4、)-153.89 kJ.mol-1; (2)-81.89 kJ.mol-1幻灯片10习题解答1.是非题 (1) -; (2)-; (3)+;(4)-; (5)-; (6)-。2.选择题: (1) c; (2)b ;(3)b; (4)c幻灯片113.填空题:rHm根本不变; rSm根本不变; rGm增大;K减小;v(正), v(逆)都增大。(2)k正k逆v正v逆K移动方向增加总压力不变不变不变逆反响方向升高温度正反响方向加催化剂不变不移动幻灯片124.(1)-549.41 J/mol.k; (2)222.78 J/mol.k; (3)141.598 J/mol.k。5.(1)28.62 kJ/m

5、ol0 逆向; (2)62.52kJ/mol0 逆向。6. rGm(298.15K)= -95.299 kJ/mol 0 标准熵法: rHm(298.15K)= -92.307kJ/mol, rSm(298.15K)= 10.033Jmol-1K-1rGm= -95.298 kJ/mol 0 正向自发进行。幻灯片13 7. 以下反响的rHm符号,不用查表,判断反响自发进行的方向.假设有转向温度,那么指明是高温还是低温反响自发进行。解:讨论rGm=rHm T rSm0时的温度条件.(1)C(s)+CO2(g)=2CO(g), rHm 0rHm0, rSm 0, T值越高越利于rGm0, 高温自发

6、。幻灯片14(2)SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g), rHm 0rHm0, rSm 0, T值越低越利于rGm0, 低温自发。(3)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g), rHm 0rHm0, rSm 0, T为任何值时都自发。幻灯片158. lnK(T)=-rGm(T)/RT (1) rGm(298K)=117.11kJ/mol K(298K)=3.0410-21;(2) rGm(298K)=130.44kJ/mol K(298K)= 1.4010-23。幻灯片16 9. 用标准熵法计算反响 C(石墨)+2H2(g)=CH4(g)在398.15K时的r

7、Gm(T)和平衡常数K。解: rHm(298.15k) =-74.85kJ/mol, rSm (298.15k) =-80.62J/mol.k rGm(398.15k)= rHm T rSm (-80.62) 10-3 =-42.75 kJ/mollnK =- rGm(398.15k)/ RT =42.75103/(8.314398.15)=12.915, K =4.06105幻灯片1710. 查表计算反响C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 在298.15k及398.15k时的K值。解: rGm(298.15k)=(-137.15)-(228.59) =91.44 kJ.molrG

8、m(298.15k)= -RTlnK K(298K) =9.5310-17rHm(298.15k)=131.30 kJmol-1rSm(298.15k)=133.674 Jmol-1K-1rGm(398.15k)=78.078 kJmol-1K(398.15K) =5.7210-11幻灯片18或幻灯片1911.幻灯片20采用第3种方法幻灯片21TrGm,1(T)rGm,2(T)rGm,3(T)K3973-3.12-7.013.890.621073-5.29-6.180.890.911173-7.46-5.00-2.461.291273-9.61-4.22-5.391.66平衡常数随温度升高而增

9、大，因而该反响为吸热反响。幻灯片22 14.(1) 升温,减压; 增加H2O(g)分压,减少CO(g)、H2(g)分压。 (2) 升温、减小CO(g)、H2(g)分压、催化剂；升温： K, k(正), k(逆)。减小CO(g)、H2(g)分压： K不变 , k(正)不变,k(逆)不变。催化剂： K不变 , k(正), k(逆)。幻灯片23幻灯片24幻灯片25习题解答1.是非题 (1) -; (2)+; (3)-; (4)-; (5)-2.选择题: (1) c; (2)c ;(3)c; (4)b; (5)c3.填空题:(1)无影响; (2)减小; (3)降低; (4)降低。幻灯片264.(1)(

10、a)CO32- /HCO3-; (b)HS- /H2S; (c)H2O/H3O+; (d)HPO42_/H2PO4-; (e)NH3/NH4+; (f)S2-/HS- (2)(a)H3PO4/H2PO4-; (b)HAc/Ac-; (c)HS-/S2-; (d)HNO2/NO2-; (e)HClO/ClO- (f) H2CO3/HCO3-幻灯片27 HA+KOH=KA+H2O反响前 0.05 0.02 0反响后 0.03 0 0.02幻灯片287. Ag+ +2Py = Ag(Py)2+反响前 0.1 1 0反响后 0 1-0.2 0.1平衡后 x 0.8+x 0.1-x 幻灯片298. Ba

11、SO4 = Ba2+ + SO42- 水 s0 s0 H2SO4 s1 s1+0.01H2SO4适合幻灯片30幻灯片3110. 利用公式: Ksp(AgX)= c(Ag+) c(X-) 出现沉淀时Cl-, Br-, I-所需c(Ag+)顺次为1.7710-10, 5.35 10-12, 8.5110-15,I-先沉淀. Cl-最后沉淀。当Cl-沉淀时,溶液中c(Br-)和c(I-)分别为:c(Br-)=5.35 10-13/ 1.7710-10 =310-310-5,不完全。c(I-)=8.5110-17/ 1.7710-10=5 10-7 10-5,完全沉淀。幻灯片32dm-3氨的水溶液,逐

12、步参加0.1mol.dm-3HCl溶液.试计算: (1)当参加10cm3HCl后混合液的pH值; (2)当参加20cm3HCl后混合液的pH值; (3)当参加30cm3HCl后混合液的pH值。解: NH3 + H+ = NH4+(1)平衡 0.1(20-10)/30 0 0.110/30 (2)平衡 0 0 0.120/40 (3)平衡 0 0.1(30-20)/50 0.120/50 幻灯片33解:(1)形成缓冲体系， c(NH4+)=(0.110)/30=0.033 moldm-3 c(NH3)=(2010)/30=0.033 moldm-3, Kb=1.7710-5, pKb=4.75p

13、H=14 4.75+lg(0.033/0.033)=9.25 (2)等摩尔反响生成NH4Cl, c(NH4+)=0.05 moldm-3Ka=Kw/Kb=x2/(0.05-x)解上式:x=5.31410-6 moldm-3, pH= -lgc(H+) =5.27幻灯片34(3) HCl过量,由于同离子效应, NH4+解离产生的H+很小,忽略不计。c(H+)=(0.1300.120)/50=0.02 moldm-3,pH=-lgc(H+)=1.70幻灯片35幻灯片36幻灯片3714. Ag(NH3)2+ = Ag+ + 2NH3平衡 (0.11)/1.1-x x (11)/1.1 +2x 幻灯片

14、38幻灯片3917. AgBr + 2S2O32- = Ag(S2O3)23- + Br-平衡前 2 0 0平衡后 2-2/V 1/V 1/V幻灯片40 Ag(S2O3)23- = Ag+ + 2S2O32- 平衡前 1/1.127 0 0 平衡后 0.887 y 2y幻灯片41习题解答1.是非题:(1)(-); (2)(+); (3)(); (4)(-); (5)(-); (6)(-); (7)(+); (8)(-); (9)(+)。2.选择题:(1)(c); (2)(a); (3)(d); (4)(d); (5)(b); (6)(b); (7)(b); (8)(c); (9)(c); (1

15、0)(c)。幻灯片423.(1) (-)AlAl3+(c1) Ni2+(c2) Ni(+) (2)(-) Pt Fe3+(c1) ,Fe2+ (c2) Br-(c3) ,Br2(c4) Pt(+) (3)(-)Pt H2(p) H+(c1) Ag+(c2) Ag(+) (4)(-)Pt Fe3+(c1) ,Fe2+ (c2) MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5) Pt(+)幻灯片434.(a)(-)Fe Fe2+(1mol.dm-3)H+ (1mol.dm-3) H2 (1atm) Pt(+) (-)Fe=Fe2+2e; (+)H+e= 1/2H2 2 H+Fe= H2+ Fe2

16、 (b)(-)Pt H2 (1atm) H+ (1mol.dm-3) Cr2O72- (1mol.dm-3) ,Cr3+ (1mol.dm-3), H+ (1mol.dm-3) Pt(+) (-) 1/2H2 = H+e; (+) Cr2O72- +14 H+ +6e=2Cr3+ +7H2O Cr2O72- +8 H+ + 3H2= 2Cr3+ +7H2O幻灯片445.(1)(-)Pt H2(p1) H+(c1) H2O,H+(c2) O2(p2) Pt(+) (-) H2 =H+e; (+) O2 +4 H+ +4e=2H2O O2 +2 H2=2H2O (2) (-)Pt I2(s) I-

17、(c1) H+(c2), Mn2+(c3) MnO2(s) Pt(+) (-) 2I- = I2 +2e; (+) MnO2 +4 H+ +2e= Mn2+ +2H2O MnO2 +4 H+ + 2I- = Mn2+ +2H2O+ I26. C 7. D8.(1)逆方向; (2)正方向; (3)逆方向; (4)逆方向。 幻灯片45幻灯片4611.用电对MnO4-/Mn2+,Cl2/Cl-组成原电池, (1)写出原电池的电极反响和电池反响. (2)计算298.15k时的反响平衡常数. (3)当cH+=5.0mol/l,其它离子浓度均为1.0mol/l,PCl2=1atm时,该电池反响的G,K各为

18、多少? 解:(1) Cl2/Cl-=1.35827V, MnO4-/Mn2+=1.507V 负极:2Cl-=Cl2+2e 正极: MnO4-+8H+5e=Mn2+4H2O 2MnO4-+16H+ 10Cl- =2Mn2+8H2O+ 5Cl2 幻灯片47(2) E = MnO4-/Mn2+ Cl2/Cl- =0.14873V lgK =n E /0.05917 =100.14873/0.05917=25.136, K =1.371025(3) 幻灯片48E= + -=1.573-1.35827=0.21493V, G = -n F E = -10 96485 0.2149310-3 = -207

19、.375 kJ/mol K不变 K= K =1.37102512.(Br2/Br-) (Fe3+/Fe2+)(I2/I-)。幻灯片49E= (Pb2+ /Pb ) (Sn2+ / Sn)= 0.07047V (-) Sn Sn2+ (0.01mol.dm-3) Pb2+ (1.0mol.dm-3) Pb(+) 总反响: Sn+ Pb2+ = Sn2+ + Pb(2) (Sn2+ / Sn)=-0.1375 (正极); (Pb2+ /Pb )=-0.155785 (负极) E= (Sn2+ / Sn) (Pb2+ /Pb ) = 0.018285V(-)Pb Pb2+ (0.1mol.dm-3)

20、 Sn2+ (1.0mol.dm-3) Sn (+) 总反响: Sn2+ + Pb= Sn+ Pb2+幻灯片5015(1) (Br2/Br-)=1.066; (Cr2O7-/Cr3+)=0.26 正向不能自发。 (2) (Cl2/Cl-)=1.3582; (MnO4-/Mn2+)=0.84 正向不能自发。 (3) (O2/H2O)=0.81; (F2/F-)=2.866 能自发。幻灯片51幻灯片5217.(1)阳极:2Cl-=Cl2+2e; 阴极:Mg2+2e=Mg 反响式：MgCl2(熔融=Mg+Cl2 (2)阳极:2OH-=H2O+ 1/2 O2+2e; 阴极:H+e= 1/2H2 反响式： 2 H2O= 2H2 + O2 (3)阳极: Cu=Cu2+2e; 阴极: H+e= 1/2H2 反响式： Cu+ 2H+= Cu2+ H2 幻灯片53习题解答1.是非题:(1)(-); (2)(-); (3)(-)。2.选择题:(1)(c); (2)(a,c); (3)(b,c); (4)(a,e); (5)(b,d,e); (6)(e); (7)(b,c); (8)(c,e)。幻灯片543.填