普通化学第五版
第一章 习题答案
1. 答案(1-)(2-)(3+)(4-)
2. 答案(1c )(2d )(3a )(4d )(5abd )(6ad )(7d )(8d )
3. 答案(1)燃烧前后系统的温度(2)水的质量和比热(3)弹式量热计热容
4..答案:根据已知条件列式 K C g K g J g mol
g mol J b )35.29659.298](120918.4[5.0122100032261111
-+⨯⋅⋅-=⨯⋅⋅⨯-----Cb=849J.mol-1
5.答案:获得的肌肉活动的能量=kJ
mol kJ mol g g 8.17%3028201808.311
=⨯⋅⨯⋅-
-
6. 答案:设计一个循环 3× )(2)(32s Fe s O Fe →×3
→)(243s O Fe )(3s FeO ×2
(-58.6)+2(38.1)+6p q =3(-27.6) 1
7.166)
1.38(2)6.58()6.27(3-⋅-=----=mol kJ q p
7.答案:由已知可知 ΔH=39.2 kJ.mol-1 ΔH=ΔU+Δ(PV )=ΔU+P ΔV
w ‘=-P ΔV= -1×R ×T = -8.314×351J = -2.9kJ
ΔU=ΔH-P ΔV=39.2-2.9=36.3kJ
8.下列以应(或过程)的qp 与qv 有区别吗? 简单说明。
(1)2.00mol NH4HS 的分解
NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)
(2)生成1.00mol 的HCl
H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)
(3)5.00 mol CO2(s)(干冰)的升华
CO2(s) CO2(g)
(4)沉淀出2.00mol AgCl(s)
AgNO3(aq)+NaCl(aq) AgCl(s)+NaNO3(aq)
9.答案:ΔU-ΔH= -Δ(PV )=-ΔngRT (Δng 为反应发生变化时气体物质的量的变化)
(1)ΔU-ΔH=-2×(2-0)×8.314×298.15/1000= - 9.9kJ
(2)ΔU-ΔH=-2×(2-2)×R ×T= 0
(3)ΔU-ΔH=-5×(1-0)×8.314×(273.15-78)/1000= -8.11kJ
(4)ΔU-ΔH=-2×(0-0)×R ×T= 0
10.(1)4NH3(g)+3O2(g) = 2N2(g) +6H2O(l) 答案 -1530.5kJ.mol-1
(2)C2H2(g) + H2(g) = C2H4(g) 答案 -174.47kJ.mol-1
(3)NH3(g) +稀盐酸 答案 -86.32kJ.mol-1 写出离子反应式。
产物是NH4+(aq)
(4)Fe(s) + CuSO4(aq) 答案 -153.87kJ.mol-1
11.答案 查表)15.298(K H m f θ
∆/kJ.mol-1 -74.81 0 -135.44 -92.31
25℃ 25℃ -78℃ 25℃
)15.298(K H m r θ∆ = (-135.44)+4×(-92.31)-( -74.81)= -429.86kJ.mol-1
)15.298(K U m r θ∆=
)15.298(K H m r θ∆-(4-5)RT =(-429.86+8.314×298.15/1000 )kJ.mol-1= (-429.86+2.48 )kJ.mol-1
=-427.38kJ.mol-1
体积功w= -P ΔV= -(4-5)RT = 2.48 kJ.mol-1
12.答案 正辛烷的M=114.224g.mol-1
qv.m=-47.79kJ.g-1× 114.224g.mol-1=-5459kJ.mol-1.
正辛烷完全燃烧的反应式
C8H18(l) + 12.5O2(g) = 8CO2(g) +9H2O(l) (注意燃烧反应方程式的计量系数,要求C8H18前是1,这样△rH θm 与qv.m 才能对应起来)
△rH θm(298.15K) ≈ qp.m= qv.m + (8-12.5)RT
= -5459+ (8-12.5)×8.314 ×10-3 ×298.15
=-5470kJ .mol-1
13. 答案 CaCO3的煅烧反应为 CaCO3 (s) = CaO(s) + CO2(g)
查表△fH θm(298.15K)/kJ.mol-1 -1206.92 -635.09 -393.51
估算1mol 反应的△H = -(-1206.92)+( -635.09)+( -393.51)=178.32 kJ.mol-1
煅烧1000kg 石灰石△H=[178.32 kJ.mol-1/100g.mol-1 ]×1000×103g =178.32×104 kJ
标准煤的热值为29.3MJ.kg-1 消耗标准煤 178.32×104 kJ/[29.3×103kJ.kg-1]=60.8kg
14.答案 燃烧反应 C2H2 + 5/2O2 = 2CO2 + H2O (l )
△fH θm(298.15K)/kJ.mol-1 226.73 -393.51 -285.83
(1)kJ.mol-1 反应热Q= -1229.58 kJ.mol-1 (2) kJ.g-1反应热Q= -1229.58/26 kJ.g-1
C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O (l )
△fH θm(298.15K)/kJ.mol-1 52.26 -393.51 -285.83 1410.94/28
(1)kJ.mol-1 反应热Q= -1410.94 kJ.mol-1 (2) kJ.g-1反应热Q= -1410.94/28 kJ.g-1
根据计算结果乙烯(C2H4)完全燃烧会放出热量更多
15. 答 )15.298(K H m r θ∆
= -2×(-1490.3)-16×0 -3×(-277.69)+4×(-1999.1)+11×(-285.83)+3×(-484.5)
=-8780.4 kJ.mol-1
(注意数据抄写要正确,符号不要丢)
16.答:1mol 反应进度qp 与qV 之差别qp-qV=∑RT g B )(ν=(1-3)×8.314×298.15/1000
= -4.957 kJ.mol-1
qp= qV-4.957 kJ.mol-1 定压条件下放热更多些.原因是该反应是气体分子数减小的反应,在温度一定时,定压条件下环境对反应系统做功,这部分能量转化成反应系统的燃烧热.
17.答:(要明确已知燃烧热数据和要求的值各对应的是哪个反应的焓变,再根据盖斯定律运算求解) C+O2=CO2 ΔCH= -393.5 H2+1/2O2=H2 O ΔCH= -285.8
CH4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H20 ΔCH= -890.4
根据反应焓变和标准生成焓的关系(或根据已知条件设计一个循环)存在以下关系
(-890.4)=(-393.5)+2(-285.8)-ΔfHm0(CH4) ΔfHm0(CH4)=-74.7 kJ.mol-1
18.答:(有机化学中 一个定域C=C 上的加氢反应焓变即氢化焓,离域焓是指当分子中存在多个C=C 其氢化焓的观测值。