第1章 化学热力学参考答案：（一）选择题１.Ａ 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9. A 10. C 11. A 12.C （二）填空题1．40；2．等温、等容、不做非体积功，等温、等压，不做非体积功； 3．＞，＜，＝，＞ 4．增大、不变 5．不变 6．3.990 kJ·mol －1（三）判断题1. ×2. ×3. ×4. ×5. √6. ×7. ×8. ×9. × 10. × （四）计算题1．解：(g)O N (l)H 2N 4242+O(l)4H (g)3N 22+(l)H N 42摩尔燃烧热为2．解：)mol ·(kJ 28.254166.963.502)84.285(401f B r --=-⨯--⨯+=∆=∆∑HH ν)mol ·(kJ 14.627211r-Θ-=∆=H Q pK1077.3109.9824.37333mr r ⨯=⨯--=∆∆=-S T 转)mol ·(kJ 78.34357.86)15.137(36.3941f B r --=---=∆=∆∑G ν)K ·mol ·(J 9.9865.21056.1975.191216.21311B r ---=--⨯+==∆∑νNO(g )CO(g )+(g)N 21(g)CO 22+)mol ·(kJ 24.37325.90)52.110(5.3931f B r --=----=∆=∆∑H ν此反应的 是较大的负值，且)(,)(-∆-∆S H 型反应，从热力学上看，在 T 转的温度以内反应都可自发进行。

3．解：外压kPa 50e =p ，11p nRT V =，22p nRTV =，2e p p = 系统所做功：定温变化，0=∆U0=+=∆W Q U ，所以Q =1 247.1（J ） 定温过程pV =常数 ∆(pV )=0 所以 0)(=∆+∆=∆pV U H 4．解：查表知CaO(s) + SO 3(g) = CaSO 4(s)求得同理求得 因为 所以根据经验推断可知，反应可以自发进行。

但由于该反应 ，故存在一个能使反应自发进行的最高温度，该 温度为 一般的炉温是1 200℃左右，所以热学上，用CaO 来吸收SO 3以减少天气污染的可能性是存在的。

这种方法在实际中已有应用。

5．解：（1）)mol ·kJ (4.116108.21515.29874.18013r r r --=⨯⨯-=∆∆∆T )K 298(r ∆)(J 1.24715010010050300314.8150RT 2112e 21e e e e -=⨯-⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=∆-=∆-=p p p p n p p nRT p nRT p V p V p W 7.10676.25675.39)k ·mol ·(J 79.321106.37103.604)mol ·(kJ 11.434172.39509.634)mol ·(kJ 111f 1f -------∆---∆S G H 11r 1r K ·m ol ·J 81.189,m ol ·kJ 7.346----=∆-∆S 11r mol ·kJ 42mol ·kJ 7.346---<<-∆℃8571K 0.130281.189103.4043==-⨯-==H T )mol ·kJ (74.180)37.90(21f B r -=-⨯-=∆=∆∑ν0,0r r ∆∆ ＜ )K ·mol ·J (8.2150.7220.2044.77211B r --=⨯-+⨯==∆∑ν13f 3f 4f r mol ·kJ 3.404)09.634()72.395(11.4341)CaO )SO )CaSO --=-----=∆-∆-∆=∆H H H H0 ，在298.15 K，标态下不自发。

（2）T＞837.5K反应自发6．解：（1）（2）T = 308 K当可逆过程时做电功最大，（3）反应正向自发进行。

7．解：Ag2O(s) 2 Ag (s) +)(O212g)mol·(kJ98.641.8958.10548.5)))12ff3ffBr-+++-=+--=∆-∆-∆=∆=∆∑HHHν)K·mol·(J13.20813868.7231642.55)(Fe))(Fe1123Br--+++-=+---=--+==∆∑SSSν41.1342.0308314.8101076.8ln31r==⨯⨯⨯-=∆-=-KRTG)mol·(kJ1076.811r--⨯-=∆=W30.3194.1298314.810957.2ln)K3r==⨯⨯--=∆-=KRTG)mol·(kJ1076.810)13.208(30898.64113rrr---⨯-=⨯-⨯--=∆-∆=∆T)mol·(kJ957.210)13.208(29898.6413rr)K298(r---=⨯-⨯--=∆-∆=∆TH)mol·(kJ05.30)1.31(1mfB)K298(r-=--+=∆=∆∑HHν41.10.111.011.0101.023==⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎛⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫=+++Q＜)K(5.837108.21574.1803=⨯===-HTr∆＞0， ＞0 T ＞452.77 K 才分解。

1-m r m ol kJ 0G 77.452⋅=∆=Θ，此时K T 1K-RTln G m r ==∆ΘΘΘ，所以K kPa 100PO 1P PO K 2212==⎪⎭⎫⎝⎛=ΘΘ，即第二章 化学反应动力学参考答案1.已知A+B=2C 为简单反应,则k 的单位是_L ·mol -1·s -1 或 L ·mol -1·min -1_,该反应为__2_级反应。

2. 已知: 2N 2O 5=4NO 2+O 2,反应基理如下： N 2O 5=NO 2+NO 3(快)NO 2+NO 3=NO+O 2+NO 2(慢) NO+NO 3=2NO 2(快)该反应速度方程为 )()(32NO c NO kc =υ，它是一个_____2___级反应。

3. 利用阿累尼乌斯公式将lnk 对1/T 作图，可得一条直线，直线的斜率为___-E a /R ___，在纵坐标上的截距为_____lnA _____。

（2）用浓度对时间作图（动力学曲线），求800s 的瞬时速率。

)K ·mol ·(J 369.663.121138.2052155.42211mB )K 298(r --=-⨯+⨯==∆∑S S νr ∆)K (77.45210369.6605.303=⨯∆=-H T r ∆5. 在300K 温度下，氯乙烷分解反应的速率常数为2.5×10-3min -1。

（1）该反应是几级反应？说明理由。

（2）氯乙烷分解一半，需要多长时间？（3）氯乙烷浓度由0.40mol·L -1降为0.010mol·L -1，需要多长时间？（4）若初始浓度为0.40mol·L -1，反应进行8h 后，氯乙烷浓度还剩多少？6. 已知某反应在700K 时，速度常数为：k =1.2 L·mol -1·S -1,此反应的活化能为150kJ ·mol -1，试计算800K 时的反应速率常数。

解：根据公式（2-13）)11(ln2112T T R E k k a -= 可知)11(303.2lg2112T T R E k k a -=399.1)80017001(314.8303.2100.1503=-⨯⨯=则12k k =25.06 所以11111207.302.106.2506.25----⋅⋅=⋅⋅⨯==S mol L S mol L k k 答：800K 时的反应速率常数为30.07 L·mol -1 ·S -1。

7. 某一级反应，在300K 时反应完成50%需时20min ，在活化能350K 时反应完成50%需时5min ，试计算该反应的活化能。

解：一级反应，t 1/2=k2ln ，可看出t 1/2与k 成反比，答：该反应的活化能为24.2KJ ·mol -1。

8. 人体中某种酶的催化反应活化能为50.0kJ·mol -1，正常人的体温为37℃，问在发烧至40℃的病人体中，该反应速率增加了百分之几？解：根据公式（2-13）)11(ln2112T T R E k k a -= 可知)11(303.2lg 2112T T R E k k a -=08.0)31313101(314.8303.2100.503=-⨯⨯= 则12k k=1.2 所以反应速度增加了20% 答：该反应速率增加了20%。

第3章 溶液中的离子平衡四、计算题1.柠檬酸（缩写H 3Cit ）常用于配制供培养细菌的缓冲溶液。

如用500mL 的0.02mol •L -1柠檬酸，需加入0.400 mol •L -1的氢氧化钠溶液多少毫升，才能配成pH 为5.00的缓冲溶液？（已知柠檬酸的pK a1=3.14，pK a2=4.77， pK a3=6.39） 参考答案：解：已知具有缓冲能力的缓冲溶液其pH 范围应为pH=pK a ±1。

现要配制pH 为5.00的缓冲溶液，pK a 应为4~6，应选择的缓冲对为（NaH 2Ct-Na 2HCt ），即pK a = pK a2=4.77。

59.0HCtcNa HCtcNa lg-77.400.5c lg 2222==-=CtcNaH CtcNaH c pKa pH 碱酸令需加入0.400 mol •L -1的氢氧化钠溶液x 毫升，即mLx x x OH HCt Na NaOH Ct NaH O H Ct NaH Ct H NaOH 40759.02.05.04.0)2.05.04.0(2.05.0222223==⨯-⨯--⨯+=++=+ 4.在50mL0.1 mol•L -1HAc 溶液中加入1.36gNaAc •3H 2O 晶体（M=136），假设溶液体积不变，试计算：（1）缓冲溶液的pH （Ka=1.8×10-5）。

（2）在此溶液中加入1mL0.2 mol •L -1HCl 。