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    材料物化习题解答(共45页).doc

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    材料物化习题解答(共45页).doc

    精选优质文档-倾情为你奉上第一章 热力学第一定律1、10mol氧在压力为101kPa下等压加热,使体积自1000dm3膨胀到2000dm3,设其为理想气体,求系统对外所做的功。解:W= -peV= -101×103×(2000-1000) ×10-3 = -101×103(J) 即系统对外做功101×103J2、在一绝热箱中装有水,接联电阻丝,由蓄电池供应电流,试问在下列情况下,Q、W及U的值时大于零,小于零,还是等于零?系统电池电阻丝*水水+电阻丝电池+电阻丝环境水+电阻丝水+电池电池+电阻丝电池水解:Q=0,W<0, U<0W=0,Q<0, U>0(0)Q>0,W0, U>0W>0,Q=0, U>0W=0,Q<0, U<0(有*者表示通电后,电阻丝及水温皆升高,假定电池放电时无热效应)3、10mol的气体(设为理想气体),压力为101×104 Pa,温度为27,分别求出下列过程的功:(1)反抗恒外压101×103等温膨胀到气体的压力也为101×103。(2)等温可逆膨胀到气体的压力为101×103Pa。解:(1) W= -peV = -101×103×10×8.314×300×() ×10-3= -22.45(kJ)(2)W=nRTln=10×8.314×300×10-3ln=-57.43(kJ)4、在101kPa下,气体由10.0dm3膨胀到16.0dm3,吸收了1255J的热,求U、H、W。解:W= -peV= -101×103×(16-10) ×10-3 = -606(J)H=Qp=1255JU=Q+W=1255-606=649(J)5、2.00mol的水蒸气在100、Pa下变为水,求Q、W、U及H。已知水的气化热为2258J/g。解:Q=Qp=H= -nvapHm= -2×2258×18×10-3 = -81.29(kJ)W= -peV= peVg= nRT= 2×8.314×373×10-3=6.20(kJ)U=Q+W= -81.29+6.20=-75.09(kJ)6、1.00mol冰在0、Pa下变为水,求Q、W、U及H。已知冰的熔化热为335J/g。冰与水的密度分别为0.917及1.00g/cm-3。解:Q=Qp=H= nfusHm=1×335×18×10-3=6.03(kJ) W= -peV= -×()×10-6=0.165(J)U=Q+W=6.03+0.=6.03(kJ)7、某热处理车间室温为25,每小时处理400kg链轨节(碳钢),淬火温度为850,假定炉子热损失量是加热链节热量的30%,问电炉每小时耗电量多少?已知碳钢的Cp=0.5523J/g.解:Q=400×103×0.5523×(850-25)×(1+30%)×10-3=(kJ)=/3600=65.82(kWh)8、将1000g铜从25加热到1200,需供给多少热量?已知铜的熔点为1083,熔化热为13560J/mol,Cp(l)=31.40 J·mol-1·K-1,Cp(s)=24.48J·mol-1·K-1。解:Qp=×24.48×(1083-25)+ ×13560+ ×31.40×(1200-1083)=+57819=(J)=678.8kJ9、求55.85kg的-Fe从298K升温到1000K所吸收的热。(1) 按平均热溶计算,Cp,m=30.30Jmol-1K-1;(2) 按Cp,m=a+bT计算(查本书附录)解:(1)Qp=×30.30×(1000-298) ×10-3=21271(kJ) (2)Fe的Cp,m=14.10+29.71×10-3T Qp=×=×14.10×(1000-298) +×10-3×(10002-2982)=+134-=(J)=23434(kJ)10、1.00mol(单原子分子)理想气体,由10.1kPa、300K按下列两种不同的途径压缩到25.3kPa、300K,试计算并比较两途径的Q、W、U及H。 (1)等压冷却,然后经过等容加热;(2)等容加热,然后经过等压冷却。解:Cp,m=2.5R,CV,m=1.5R(1)10.1kPa、300K 10.1kPa、119.8 25.3kPa、300K 0.2470m3 0.09858 m3 0.09858 m3 Q=Q1+Q2=1.00×2.5R×(119.8-300)+ 1.00×1.5R×(300-119.8)=-3745+2247=-1499(J) W=W1+W2= -10.1×103×(0.09858-0.2470)+0=1499(J) U=Q+W=0 H=U+(pV)=0+25.3×0.09858-10.1×0.2470=0(2)10.1kPa、300K 25.3kPa、751.6 25.3kPa、300K 0.2470m3 0.2470m3 0.09858 m3 Q=Q1+Q2=1.00×1.5R×(751.6-300)+ 1.00×2.5R×(300-751.6)=5632-9387=-3755(J) W=W1+W2=0-25.3×103×(0.09858-0.2470) =3755(J) U=Q+W=0 H=U+(pV)=0+25.3×0.09858-10.1×0.2470=0计算结果表明,Q、W与途径有关,而U、H与途径无关。11、20.0mol氧在101kPa时,等压加热,使体积由1000dm3膨胀至2000dm3。设氧为理想气体,其热容Cp,m=29.3J·mol-1·K-1,求U及H。解:T1=607.4K,T2=1214.8K Q=20×29.3×(1214.8-607.4)=(J)=356kJW= -101×103×(2-1)= -101×103(J)= -101kJU=Q+W=356-101=255(kJ)H=Qp=Q=356kJ12、有100g氮气,温度为0,压力为101kPa,分别进行下列过程:(1) 等容加热到p=1.5×101kPa。(2) 等压膨胀至体积等于原来的二倍。(3) 等温可逆膨胀至体积等于原来的二倍。(4) 绝热反抗恒外压膨胀至压力等于原来的一半。求各过程的Q、W、U及H。解:V1=100×8.314×273/28=0.08026m3(1)温度升高到409.5KW=0;Q=U=×2.5R×(409.5-273)=10133(J)H=×3.5R×(409.5-273)=14186(J)(2)温度升高到546KW=-×0.08026=-8106(J);Q=H=×3.5R×(546-273)=28372(J) U=Q+W=28372-8106=20266(J)(3)U=H=0W=-Q=-nRTln= -×8.314×273×ln2= -5619(J)(4)Q=0; W=U, 即 -pe(V2-V1)=nCV,m(T2-T1)-0.5p1()= nCV,m(T2-T1) -R(T2-0.5T1)= CV,m(T2-T1)-8.314×(T2-0.5×273)=2.5×8.314×(T2-273)T2=234(K)W=U= nCV,m(T2-T1)=×2.5×8.314×(234-273)=-2895(J)H= nCp,m(T2-T1)=×3.5×8.314×(234-273)=-4053(J)13、在244K温度下,1.00mol单原子气体(1)从1.01MPa、244K等温可逆膨胀到505kPa,(2) 从1.01MPa、244K绝热可逆膨胀到505kPa,求两过程中的Q、W、U及H,并作p-V图表示上述气体所进行的两个过程。解:(1)U=H=0W= -Q= -nRTln= -1×8.314×244×ln2= -1406(J)(2)Q=0 ;=2.5R/1.5R=1.67根据p1-T=常数,得 10101-1。67=5051-1。67T21。67 ,解得T2=183KW=U= nCV,m(T2-T1)=1.5×8.314×(183-244)=-761(J)H= nCp,m(T2-T1)=2.5×8.314×(183-244)=-1268(J)14、在Pa下,1.00mol的水从50变为127的水蒸气,求所吸收的热。解:Cp,m(l)=46.86+0.03T , Cp,m(g)=30+0.011TH=+2258×18+ =46.86×50+0.5×0.03×(3732-3232) +2258×18+30×27+0.5×0.011×(4002-3732) =2343+522+40644+810+115=44434(J)15、已知下列反应在600时的反应焓: (1)3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2; rHm,1= -6.3kJ/mol (2)Fe3O4+CO=3FeO+CO2; rHm,2=22.6kJ/mol (3)FeO+CO=Fe+CO2; rHm,3= -13.9kJ/mol求在相同温度下,下述反应的反应焓为多少? (4)Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2; rHm,4=?解:(1)+2×(2)+6×(3)/3=(4)rHm,4=(rHm,1+2×rHm,2+6×rHm,3)/3=(-6.3+2×22.6-6×13.9)/3= -14.83 (kJ/mol)16、若知甲烷的标准摩尔燃烧焓为-8.90×105 J/mol,氢的标准摩尔燃烧焓为-2.86×105 J/mol,碳的标准摩尔燃烧焓为-3.93×105 J/mol,试求甲烷的标准摩尔生成焓为多少。解:(1)CH4+2O2=CO2+2H2O; rHm,1= -8.90×105 kJ/mol (2)H2+0.5O2=H2O; rHm,2= -2.86×105kJ/mol (3)C+O2=CO2; rHm,3= -3.93×105kJ/mol (4)C+2H2=CH4; rHm,4=?(3)+2×(2)-(1)=(4) rHm,4= -3.93×105-2×2.86×105+8.90×105= -0.75×105 (kJ/mol)17、已知(C2H2,g,298K)=-1299.6 kJ/mol;(H2O,l)= -285.85 kJ/mol(CO2,g,298K)=-393.5 kJ/mol;试求(C2H2,g,298K)=?解:(1) C2H2 + 2.5O2 = 2CO2 + H2O; (1)=-1299.6 kJ/mol (2) H2 + 0.5 O2 = H2O(l); (2)=-285.85 kJ/mol (3) C + O2 =CO2; (3)=-393.5 kJ/mol (4) 2C + H2 =C2H2; (4)=(C2H2,g,298K)=?(3)×2+(2)-(1)=(4) (C2H2,g,298K)=-393.5×2-285.85+1299.6=226.75 (kJ/mol)18、利用键焓数据,试估算下列反应的反应焓(298K): CH3COOH(l) + C2H5OH(l) = CH3COOC2H5(l) + H2O(l)解:CO+OH = CO + OH(298K)=019、试求反应:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) 在1000kPa、1000K时的反应焓为多少? (1)用基尔霍夫法;(2)用相对焓法解(1):查表 Fe2O3(s) + 3C(s) = 2Fe(s) + 3CO(g)(298K) -822.16 0 0 -110.54 kJ/mol a+bT 91.55+201.67×10-3T 17.15+4.27×10-3T 14.1+29.71×10-3T 27.61+5.02×10-3T (298K)= -110.54×3+822.16=490.54 (kJ/mol)=3×(27.61+5.02×10-3T )+2×(14.1+29.71×10-3T)-3×(17.15+4.27×10-3T)+( 91.55+201.67×10-3T)= -31.97-140×10-3T(1000K)=(298K)+ =490.54-31.97×(1000-298) ×10-3 -0.5×0.14×(10002-2982) ×10-3 =490.54-22.44-63.78=404.32 (kJ/mol) (2) Fe2O3(s):H(1000K)-H(298K)=99.58 kJ/molC(s):H(1000K)-H(298K)=11.84 kJ/molFe(s): H(1000K)-H(298K)=24.35 kJ/molCO(g): H(1000K)-H(298K)=20.5 kJ/mol(1000K)=490.54-(20.5×3+24.35×2-11.84×3-99.58)=490.54-24.9=465.6( kJ/mol)20、对于反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(1) 计算(298K);(2)(1200K)若此反应在冲天炉中进行,分解100kg CaCO3要消耗多少焦炭?(设焦炭的发热值为2.850×104kJ/kg)。解:查表: CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)(298K) -1206.87 -635.55 -393.5 kJ/mol a+bT 104.52+21.92×10-3T 41.84+20.25×10-3T 44.14+9.04×10-3T (298K)= -393.5-635.55+1206.87=177.82(kJ/mol)=(44.14+9.04×10-3T )+(41.84+20.25×10-3T)-(104.52+21.92×10-3T)=-18.54+7.37×10-3T(1200K)=(298K)+ =177.82-18.54×(1200-298) ×10-3 -0.5×7.37×(12002-2982) ×10-6 =177.82-16.72+5.0=166.1 (kJ/mol)=5.83(kg)21、试估算乙炔在空气中燃烧的最高火焰温度。解:C2H2(g)+2.5O2(g)+10N2=2CO2(g)+H2O(g)+10N2; (298K)=-1299.6 kJ/mol反应热全部用于产物温度的升高。CO2(g)的Cp,m=44.14+9.04×10-3TH2O(g) 的Cp,m=30+10.71×10-3T10N2的Cp,m=27.87+4.24×10-3TCp,m=2×(44.14+9.04×10-3T)+( 30+10.71×10-3T)+10×(27.87+4.24×10-3T) =397+71.210-3T=397×(T-298)+0.5×0.0712×(T2-2982)整理得:0.0356T2+397T-=0解得:T=2800(K)第二章 热力学第二定律1、2.0mol理想气体在27、20.0dm3下等温膨胀到50.0dm3,试计算下述各过程的 Q、W、U、H、S。(1)可逆膨胀;(2)自由膨胀;(3)对抗恒外压101kPa膨胀。解:(1)U=H=0;Q= -W=2.0×8.314×300×=4571(J); S=15.24(J·K-1)(2)Q=0;W=0;U=0;H=0;S=15.24(J·K-1) (3)U=H=0; Q= -W=101×(50-20) =3030(J);S=15.24(J·K-1)2、1.0mol-Fe由25加热到850,求S。已知Cp,m=30.30J·mol-1·K-1解:S=30.30×=40.20(J·K-1)3、2.0mol理想气体由5.00MPa、50加热至10.00MPa、100,试计算该过程的S。已知Cp,m=41.34 J·mol-1·K-1。解:属于pTV都改变的过程。S=11.90-11.53=0.37(J·K-1)4、N2从20.0dm3、2.00MPa、474K恒外压1.00MPa绝热膨胀到平衡,试计算过程的S。已知N2可看成理想气体。解:Q=0; U=W,即 nCV,m(T2-T1)=-pe(V2-V1)将n=10.15(mol); CV,m=2.5R; V2=84.39×10-6代入上式得:10.15×2.5R×(T2-474)=-1.0×106×(84.39×10-6T2-20×10-3)解得 T2=406.2(K)该过程属于pTV都改变的过程,所以S=-45.59+58.49=12.9(J·K-1)5、计算下列各物质在不同状态时熵的差值。 (1)1.00g水(273K,Pa)与1.00g冰(273K,Pa)。已知冰的熔化焓为335J/g。 (2)1.00mol水蒸气(373K,Pa)与1.00mol水(373K,Pa)。已知水的蒸发焓为2258J/g。 (3)1.00mol水(373K,0.10MPa)与1.00mol水(298K,0.10MPa)。已知水的质量热容为4.184J/(gK)。 (4)1.00mol水蒸气(373K,0.10MPa)与1.00mol水蒸气(373K,1.00MPa)。假定水蒸气看作理想气体。解:(1)可逆相变;S=Qr/T=335/273=1.23 (J·K-1) (2)可逆相变;S=Qr/T=2258×18/373=108.9 (J·K-1) (3)等压加热;S=S=4.184×18×=16.91(J·K-1) (4)等温膨胀;S=19.14(J·K-1)6、将1.00g、273K的冰加入到10.0g沸腾的水中,求最后温度及此过程的S。已知冰的质量熔化焓是335J/g,水的质量热容是4.184J/(gK)。解:1.0×335+1.0×4.184×(T-273)=10.0×4.184×(373-T) ;T=357(K)S=1.23+1.12-1.83=0.52(J·K-1)7、铁制铸件质量为75g,温度为700K,浸入293K的300g油中。已知铁制铸件的质量热容Cp=0.502J·K-1·g-1, 油的质量热容Cp=2.51J·K-1·g-1,设无热量传给环境,求铸件、油及整个隔离系统的熵变。解:75×0.502×(700-T)=300×2.51×(T-293) ; T=312.4(K)S(铸件)= 75×0.502×=-30.38(J·K-1)S(油)=300×2.51×=48.28(J·K-1)S(隔离)=-30.38+48.28=17.9(J·K-1) (若T=312K,结果与答案一致)8、利用热力学数据表求反应 (1)FeO(s)+CO(g)=CO2(g)+Fe(s)的=? (2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) 的=?解:(1)查表 FeO(s) + CO(g)= CO2(g) + Fe(s) 53.97 197.9 213.64 27.15 J·mol-1·K-1=213.64+27.15-197.9-53.97=-11.08( J·K-1·mol-1) (2)查表 CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) 186.19 205.02 213.64 69.96 J·mol-1·K-1=213.64+2×69.96-186.19-2×205.02=-242.67( J·K-1·mol-1)9、某车床刀具需进行高温回火,加热到833K,求刀具在此温度下的熵值。(刀具以铁制品计算,Cp,m=30.30 (J·mol-1·K-1)。解:(Fe,298K)=27.15 J·mol-1·K-1(Fe,833K)=27.15+30.30×=58.30(J·mol-1·K-1)10、证明 (1); (2) (3)已知等压下,某化学反应的与T无关,试证明该反应的亦与T无关。证:(1)dU=TdS-pdV ,恒温下,两边同除dV,得 ,带入麦克斯威关系式: ,得证。 (2)设 U=f(T,V)则 代入上题结果,并注意到 得:恒压下,两边同除以dV得: 证毕。 (3)根据基尔霍夫公式:=0 ,所以=011、1.00mol理想气体,在298K时,经 (1)等温可逆膨胀,体积从24.4dm3变为244dm3; (2)克服恒定的外压10.1kPa从24.4dm3等温膨胀到244dm3,求两过程的S、G、A; (3)判断上述两过程的方向和限度以什么函数为判据较方便,试加以说明。解:(1)S=1.0×8.314×ln10=19.14(J·K-1) G=A= -TS= -298×19.14= -5704(J) (2)始终态相同,结果不变。 (3)都应以S孤 来判断。因为过程2为等外压而非等压,不能用G来判断。12、1.00mol氧在30下从0.10MPa等温可逆压缩至0.50MPa,求W、U、H、A、G。假定氧为理想气体。解:U=H=0 W=1.0×8.314×303×ln5=4054(J)A=G= -TS= -Q=W=4054(J)13、1.00molH2(假定为理想气体)由100、404kPa膨胀到25、101kPa,求U、H、A、G。解:设计可逆过程:先等温可逆膨胀,再等压可逆降温 100、404kPa 100、101kPa 25、101kPaU1=0H1=0A1=G1= -TS1= -1.00×R×298×= -3435(J)U2=1.0×2.5R×(25-100)= -1559(J)H2=1.0×3.5R×(25-100)= -2182(J)25时,H2的熵值为130.6 J·mol-1·K-1,100时,H2的熵值为S(373K)= S(298K)+1.00×3.5R×=130.6 +6.5=137.1( J·mol-1·K-1)A2=U2-(TS)2= -1559-(298×130.6-373×137.1)=10661(J)G2=H2-(TS)2= -2182-(298×130.6-373×137.1)=10038(J)U= -1559(J)H= -2182(J)A=10661-3435=7226(J)G=10038-3435=6603(J)14、1000g的铜在其熔点1083Pa下变为液体,温度、压力不变,求H、Q、S、G。已知fusHm(Cu)=13560J/mol。解:G=0H=Q=×fusHm=15.6×13560=(J/mol)S=H/T=/1356=156( J·K-1)15、1.00mol的水在100、Pa下蒸发为水蒸气,求S、A、G。已知水的蒸发焓为2258J/g。水蒸气看作理想气体,液体水的体积可以忽略。解:G=0H=Q=18×2258=40644(J) ;S=H/T=40644/373=109( J·K-1)A=U-TS=W=-pV= -nRT=-373R= -3101(J)16、1.00mol的水在100、Pa下蒸发为水蒸气并等温可逆膨胀至50dm3求W和G。解:W1= -pV= -nRT= -373R= -3101(J);G1=0 G2=W2=1.00×R×373×= -1523(J)W= -3101-1523= -4624(J); G= -1523J17、求1.00mol水在100、202kPa下变为同温同压的水蒸气之过程的S、U、H、A、G。已知水在100、Pa下的vapHm=40.64kJ/mol。解:设计可逆过程:100、202kPa,水 100、202kPa,汽 (1) (3)100、101kPa,水 (2) 100、101kPa,汽(1)液态变压过程,状态函数改变量可忽略不计;(2) 可逆相变,G2=0;H2=40640(J) S2=H2/T=40640/373=109( J·K-1)W2= -pV= -nRT=-373R=-3101(J)U2=H2+W2=40640-3101=37539(J)A2=U2-TS2=W2= -3101(J)(3)等温压缩,H3=U3=0S3=1.00×R×= -5.76( J·K-1)W3=1.00×R×373×= -2148(J)A3=G3= W3= -2148(J)S=109-5.76=103.2( J·K-1)U=37539(J)H=40640(J)A=-3101-2148=-5249(J)G=-2148(J)18、利用附录物质的标准摩尔生成焓和标准摩尔熵求下列反应的G(298K)。(1) 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)(2) C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)解:(1) 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g) -822.2 -110.5 -1117 -393.5 90 198 146.4 213.6=2×(-1117)-393.5+3×822.2+110.5=-50.4( kJ·mol-1)=2×(146.4)+213.6-3×90-198=38.4( J·mol-1·K-1)=-50.4-298×38.4/1000=-61.84( kJ·mol-1)(2) C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(g) 52.3 0 -393.5 -241.8 219.4 205 213.6 188.7=2×(-241.8)+ 2×(-393.5)-52.3=-1322.9( kJ·mol-1)=2×188.7+2×213.6-3×205-219.4=-29.8( J·mol-1·K-1)=-1322.9-298×(-29.8)/1000=-1314( kJ·mol-1)19、已知渗碳反应3Fe(g)+2CO(g)=Fe3C(s)+CO2(g)的H(1000K)= -154.4kJ·mol-1; S (1000K)=-152.6J·mol-1·K-1试求G(1000K)= ?解:G(1000K)=-154.4-1000×(-152.6)/1000=-1.8( kJ·mol-1)20、已知灰锡和白锡在1.9、101.3kPa下能平衡共存。问在0、101.3kPa下灰锡和白锡哪一个较稳定?已知 灰锡白锡 rHm=2226J·mol-1灰锡和白锡的等压摩尔热容分别为25.7 J·mol-1和26.4 J·mol-1。解: 0、101.3kPa灰锡白锡 1.9、101.3kPa灰锡白锡(1)近似求算设rHm、rSm不随温度变化(J·mol-1·K-1)则(J·mol-1)>0灰锡稳定。(2)精确球算先求274.9K时的rHmrHm(274.9)=rHm(273)+(26.4-25.7)×(274.9-273)=2227(J·mol-1)rSm(274.9)= 2227/274.9=8.101(J·mol-1·K-1)再求273K时的rSmrSm(273)=rSm(274.9)+ =8.101+0.7ln(273/274.9)=8.096(J·mol-1·K-1)则(J·mol-1)>0灰锡稳定。书上答案不对。精确计算过于复杂,而且对结果影响极小!21、混合理想气体组分B的化学势可用B=+RTln(pB/p)表示。这里,是组分B的标准化学势,pB是其分压。(1)求在恒温、恒压下混合这些组份气体成理想混合气体的热力学能、焓、熵、吉布斯函数及体积变化;(2)求理想混合气体的状态方程。解:混合前各气体的压力为p,混合后总压仍为p,分压为XB,p(1)G=()后-()前=-=由p=-S,得S=-H=G+TS=0U=H-(pV)= H-(nRT)=0V=T=0(2) 因为B=+RTln(pB/p),所以nBB=nB+nBRTln(pB/p),即GB=+ nBRTln(pB/p),T恒定下两边对p求导,得=VB=nBRT/pB,即pB VB=nBRT第三章 化学平衡1、 气相反应:2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)在1000K时的平衡常数=3.54×103,求该反应的(1000K)和(1000K)。解:=Kc(RT/p)1=294.3;=(p/ p)-1=294.3(mol) (本题的应该是有单位的,但没有给出,一般c的单位为mol/m3)2、氧化钴(CoO)能被氢或CO还原为Co,在721、Pa时,以H2还原,测得平衡气相中H2的体积分数=0.025;以CO还原,测得平衡气相中CO的体积分数=0.0192。求此温度下反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 的平衡常数。解:CoO(s) + H2(g) = Co(s) + H2O (1) 0.025 (1-0.025) CoO(s) + CO(g) = Co(s) + CO2 (2) 0.0192 (1-0.0192) (2)-(1)= CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ,所以=51/39=1.313、计算加热纯Ag2O开始分解的温度和分解温度。(1)在Pa的纯氧中;(2)在Pa且=0.21的空气中。已知反应2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)的=(58576-122T/K)J·mol-1。解:分解温度即标态下分解的温度。令=(58576-122T/K)<0,得T>480K开始分解温度即非标态下分解的温度。令=(58576-122T/K)+8.314×Tln0.21<0,得T>434K4、已知Ag2O及ZnO在温度1000K时的分解压分别为240及15.7kPa。问在此温度下(1)哪一种氧化物容易分解?(2)若把纯Zn及纯Ag置于大气中是否都易被氧化?(3)反应ZnO(s)+2Ag(s)=Zn(s)+Ag2O(s)的=242.09kJ·mol-1,问增加温度时,有利于那种氧化物的分解?解:(1)氧化银易分解;(2)银不易被氧化;(3)ZnO5、已知下列反应的-T关系为:Si(s)+O2(g)=SiO2(s); =(-8.715×105+181.09T/K)J·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g); =(-2.234×105-175.41T/K)J·mol-1试通过计算判断在1300K时,100kPa下,硅能否使CO还原为C?硅使CO还原的反应为:Si(s)+2CO(g)=SiO2(s)+2C(s)解:(1)-(2)=(3),则=(-6.481×105+356.5T/K)J·mol-11300K时,=(-6.481×105+356.5×1300)=-1.847×105(J·mol-1)<0,可以6、将含水蒸气和氢气的体积分数分别为0.97和0.03的气体混合物加热到1000K,这个平衡气体混合物能否与镍反应生成氧化物?已知Ni(s)+0.5O2=NiO(s); =-146.11 kJ·mol-1H2(g)+0.5O2(g)=H2O(g); =-191.08 kJ·mol-1解:(1)-(2)得 Ni(s)+ H2O(g)= NiO(s)+ H2(g)=-146.11+191.08 =44.97(kJ·mol-1)=+RTlnQ=44970+8.314×1000×ln(0.03/0

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