四川大学无机化学答案 第2章 化学热力学

1、第2章化学热力学2-1请认真阅读课本，寻找答案。2-2略2-3略2-4标准摩尔生成焓是指在指定温度下，由处于稳定状态的单质生成lmol纯物质时的标准摩尔焓变。由此可知，（1）不是，生成了2mol（2）是（3）不是，不是由最稳定的单质生成。标准摩尔燃烧焓是指lmol标准态的物质完全燃烧后生成标准态产物的反应热效应。由此可知（1）不是，反应物为lmol（2）不是，反应物没有完全燃烧（3）是。2-5略2-6熵的规律：1在绝对零度时，任何纯净完整晶态物质的熵等于零2对于同一物质而言，气态熵大于液态熵，液态熵大于固态熵；3由于相同原子组成的分子中，分子中原子数目越多，熵值越大；4相同元素的原子组成的分子

2、中，分子量越大熵值越大；5同一类物质，摩尔质量越大，结构越复杂，熵值越大；6固体或液体溶于水时，熵值增大，气体溶于水时，熵值减少；7同一物质，存在不同异构体时，结构刚性越大的分子，熵值越小。由此规律我们可以知道答案为：（1）符号为负，CO2是更为稳定的氧化物，H2是最稳定的单质（2）符号为负，分子数目在减少。（3）符号为正，分子数目在增加。2-7（1）增加碳的量不改变反应物浓度，因此不改变平衡。（2）提高了反应物的浓度，平衡正向进行。（3）平衡向逆向移动。（4）平衡向正向移动。（5）由于反应吸热，提高温度使平衡正向移动。由于属于化学平衡的问题，在此不过多讨论。2-8（1）错。因为只有稳定单质的

3、厶He、Ge为零，而稳定单质的Se在一般条件下并不为fmfmm零（2）错。Ge为标准状态下的自由能变，对于反应能否进行应该由G的大小来决定。fmfm（3）对。本题说熵起到重要作用，未提及为唯一的原因，因此为正确的说法。（4）错。反应是否自发不只与焓变大小有关，应该由厶卩的大小来决定。fm（5）错。同上理。但此说法适用于孤立体系。（6）错。反应是否自发是热力学问题，而反应进行的快慢则是动力学问题，不是同一个范畴，没有必然的联系。TOC o 1-5 h z（7）对。（8）对。（9）错。只有最稳定的单质其厶Ge=0，只有纯净完整晶态物质的熵等于零。fm2-9在273K，1O1.3kPa下，水的气化过

4、程表示为：HOHO2（l）2（g）由题中1g水汽化需要吸热2.255kJ,可得:对于lmolH2O有，山=Q=2.255kJg-1x18gmol-i=40.59kJmol-1由公式AH二AU+AnRT，得AU=AHAnRT=40.59kJmol-i一imolx8.314Jmol-iK-ix373K=37.49kJmol-i(个人认为此处单位应改为kJ)2-i0油酸甘油酯的摩尔质量为：M=(i2x59+ixi04+16x6)gmol-i=884gmol-i消耗这种脂肪0.5kg时，反应进度为E，则g=00?=0.566mol884gmol-i根据摩尔反应热的定义式AHerm故AHe=AHegrr

5、m=-3.35x104kJmol-ix0.566mol=-1.90 x104kJ即消耗这种脂肪0.5kg的时候，将有1.90X104kJ热量放出。2-11Q=W=pAVQ/950.0JAV=Q=950.0cm3/P100.0kPaV=V+AV=40.0+950.0=990.0cm32-12CO的标准摩尔反应焓即为C(石墨)+0()=C0的标准摩尔反应焓。根据Hess定律得:2(石墨)2(g)2(g)AHe=AHe(1)x1+AHe(2)x1+AHe(3)x-rmrm3rm3rm3=(-2220)x*+(-104.5x3)+572.0 x2kJmol-i=-393.5kJmol-i（该题无难点，

6、只需用已知反应配出所求反应即可。）2-13附录2中数据不足。（如果我没有想错）2-14rV&=rHeRT=285.8+1.5XRT=282.1kJ/molmmQ=nAV&=-56.42kJ-mol-1vrm=64.11kJ-K-1同理，对于甲苯，Q=-64.11x0.615=-39.43kJvAH0=AnRT+AU0=-3948kJ-mol-1rmrmAU6=旷=-3943kJ-mol-1rmg2-15AH0=AH0(3)x(-1)+AH0(1)x3+AH0(2)x2fmrmrmrm=(-2220)x(-1)+(-393.51)x3+(-571.66)x2kJ-mol-1=-103.85kJ-

7、mol-1AH0=AH0(3)=-2220kJmol-1cmrm2-16由题意可知，只做体积功因此AU0=0rmAH0=AnRT+AU0=AnRT=5x8.314Jmol-1K-1x298K=12.39kJmol-1TOC o 1-5 h zrmrm2-17(理解好标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓的意义)(1)AH0(环丙烯,g)=AH0(环丙烯,g)=AH0(环丙烯,g)-3xAH0(石墨,s)-3xAH0(H,g)fmrmcmcmcm2=-2092-3x(-393.51)-3x(-285.84)kJmol-1=-53.95kJmol-1(2)AH0=AH0(丙烯,g)-AH0(环丙烯,g)r

8、mfmfm=20.5-(-53.95)kJmol-1=74.45kJmol-12-18以（1）为例法一：rmrmAHe=2xAHe(NO,g)-AHe(N,g)-AHe(O,g)TOC o 1-5 h zrmfmfm2fm2=2x90.37kJ-mol-1-0-0=180.74kJ-mol-1ASe=2xSe(NO,g)-Se(N,g)-Se(O,g)rmmm2m2=(2x210.62-205.02-191.5)J-mol-1-K-1=24.72J-mol-1-K-1AGe=AHe-TASermrmrm=172.87kJ-mol-1(注意各个量的单位，尤其是kJ与J的不同)法二：AGe=2xA

9、Ge(NO,g)-AGe(N,g)-AGe(O,g)rmfmfm2fm2=2x86.69kJmol-1-0一0=172.88kJmol-1由于AGe0，故反应不可自发进行。rm根据公式AGm一RTlnKe得Ke=出(也可写为Ke=沏崙)=516x10-31(注意R的单位为Jmol-1K-1需转化为kJmol-1K-1(2)(3)方法如(1),不再详细书写。2-19根据题意，可求得：TOC o 1-5 h zAHe=AHe(CaSO,s)-AHe(CaO,s)-AHe(SO)rmcm4cmcm2=-403.9kJmol-1ASe=Se(CaSO,s)-Se(CaO,s)-Se(SO)rmm4mm2=-188.4kJmol-1K-1373K时AGe=AHe-TASermrmrm=-333.6kJmol-1由于AGeHO2(l)2(g)由题意可知：AH=Q=40.58kJmol-