2022年同济大学普通化学第一章二章习题答案.pdf

资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档普通化学（新教材）习题参考答案第一章化学反应的基本规律 ( 习题 P50-52）16 解（1）H2O( l ) = H2O(g) fHm/ kJ mol1285.83 241.82 Sm/ J mol1k1 69.91 188.83 rHm(298k) = 241.82 ( 285.83) kJ mol1 = 44.01 kJmol1 r Sm(298k) = (188.83 69.91) Jmol1k1 = 118.92 Jmol1k1 ( 2 ) 是等温等压变化 Qp = rHm(298k) N = 44.01 kJmol1 2mol = 88.02 kJ W = PV = nRT = 2 8.315 Jk1mol1 298k = 4955.7 J = 4.956 kJ (或4.96kJ ) U = Qp + W = 88.02 kJ 4.96kJ = 83.06 kJ 17 解（1）N2 （g）+ 2O2（g） = 2 NO2 (g) fHm/ kJ mol1 0 0 33.2 Sm/ Jmol1k1 191.6 205.14 240.1 rHm(298k) = 33.2 kJmol1 2 = 66.4 kJmol1r Sm(298k) = ( 240.1 Jmol1k1 ) 2 (205.14 Jmol1k1 ) 2 191.6 Jmol1k1= 121.68 Jmol1k1 (2) 3 Fe(s) + 4H2O (l) = Fe3O4 (s ) + 4 H2(g) fHm/ kJ mol1 0 285.83 1118.4 0 Sm/ Jmol1k127.3 69.91 146.4 130.68 rHm(298k) = 1118.4 ( 285.83 4 ) kJ mol1 = 24.92 kJmol1 r Sm(298k) = (130.68 4 + 146.4 ) (27.3 3 + 69.91 4 ) J mol1k1= ( 669.12 361.54 ) Jmol1k1 = 307.58 Jmol1k1 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档18. 解：2Fe2O3 (s) + 3C (s ,石墨) = 4 Fe (s) + 3 CO2 (g) fHm(298k)/ kJ mol1 824.2 Sm(298k)/ J mol1k187.4 5.74 27.3 fGm(298k)/ kJ mol1 742.2 rGm= rHm T ?r Sm 301.32 kJmol1= 467.87 kJ mol1 298 k?r Smr Sm= 558.89 J mol1k1 r Sm= 3 Sm( CO2(g) 298k) + 27.3 Jmol1k1 4 87.4 Jmol1k1 2 5.74 Jmol1k1 3 Sm( CO2(g) 298k) = 1/3 (558.89 +192.02 109.2 ) Jmol1k1 = 213.90 Jmol1k1fHm(298k, C (s ,石墨)=0 fGm(298k, C (s ,石墨)=0 fHm（298k, Fe (s) ）=0 fGm（298k, Fe (s)）=0 rHm=3fHm(298k, CO2(g) ) 2fHm(298k, Fe2O3 (s) ) 467.87 kJmol1 =3fHm(298k, CO2(g) ) 2 ( 824.2 kJmol1) fHm(298k, CO2(g) ) = 1/3 (467.87 1648.4) kJmol1 = 393.51 kJmol1 同理rGm=3fGm(298k, CO2(g) ) 2fGm(298k, Fe2O3 (s) ) 301.32 kJmol1 = 3fGm(298k, CO2(g) ) 2 ( 742.2 kJmol1 ) fGm(298k, CO2(g) ) = 1/3 (301.32 1484.4 ) kJmol1 = 394.36 kJmol1 19.解6CO2(g) + 6H2O（l） = C6H12O6 (s) + 6O2（g）fGm(298k) kJ mol1394.36 237.18 902.9 0 rGm(298k) = 902.9 ( 237.18 6 ) ( 394.36 6 ) kJ mol1 = 4692.14 kJmol1 0 所以这个反应不能自发进行。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档20解(1) 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l) f Gm(298k) /kJ mol116.4 0 86.57 237.18 rGm(298k) = ( 237.18) 6 + 86.57 4 ( 16.4) 4 kJ mol1 = 1011.2 kJmol1 0 此反应不能自发进行。21解 （1）MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g) fHm(298k)/ kJ mol1 1111.88 601.6 393.51 Sm(298k)/ J mol1k165.6 27.0 213.8 f Gm(298k) / kJ mol11028.28 569.3 394.36 rHm(298k) = 601.6 + ( 393.51) ( 1111.88) = 116.77 kJmol1rSm(298k) = 213.8+ 27.0 65.6 = 175.2 Jmol1k1rGm(298K) = ( 394.36) +( 569.3) ( 1028.28) = 64.62 kJmol1(2) rGm(1123K) = rHm(298k) TrSm(298k) = 116.77 kJmol1 1123k 175.2 Jmol1k1 = 116.77 kJmol1196.75 kJmol1 = 79.98 kJmol1又 RT lnK (1123k)= rGm(1123k) 8.315 Jmol1k11123 k ln K (1123k) = ( 79.98) kJmol1精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档 K (1123k) = 5.25 103(3) 刚刚分解时rGm(T) =rHm(298k) TrSm(298k) =0 分解温度 T 可求: kkmolJmolkJkSkHTmrmr5 .6662.17577.116)298()298(111 分解最低温度为 666.5 k 22.解法一 : K (298k)=5.0 1016rGm(298k) = RT lnK (298k)=8.315 J mol1k1298k ln(5.0 1016) = 95.26 kJmol1rGm(298k) = rHm(298k) 298krSm(298k) 95.26 kJmol1 = 92.31 kJmol1298krSm(298k) rSm(298k) =9.90 Jmol1k1 rGm(500k) = rHm(298k) 500krSm(298k) = 92.31 kJmol1500k 9.90 Jmol1k1= 97.26 kJmol1 而rGm(500k) = RT lnK (500k)= 8.315 Jmol1k1 500k ln K (500k) ln K (500k)= RTkGmr)500(= )500(315.81026.971113kkmolJmolJ= 23.40 K (500k) = 1.45 1010解法二： ln)298()500(kKkK= ()298(RkHmr5001)2981=(315.8)1031.92(1113kmolJmolJk)298500202= 15.05 )298()500(kKkK= 2.9 10-7K (500k) =2.9 10-7 K (298k) = 2.9 10-7 (5.0 1016 ) = 1.45 1010精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档23.解：N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) fHm(298k)/ kJ mol10 0 45.9 Sm(298k)/ J mol1k1191.6 130.68 192.8 rHm(298k) = 2 ( 45.9) kJmol1 = 91.8 kJmol1Sm(298k) = (2 192.8 191.6 3 130.68 ) Jmol1k1= 198.04 Jmol1k1rGm(T) = rHm(298k) TrSm(298k) =0 = 91.8 kJmol1 T ( 198.04 Jmol1k1 ) =0 T = 111304.198108 .91kmolJmolJ= 463.5 k T463.5 k 时 反应能自发进行。24.解： （1） （2）得：CO2(g) +H2(g)? CO(g) + H2O(g) 根据化学平衡得多重规则，此反应的 K (T)为：K (T) = K1 (T) K2(T) 该反应各温度下的平衡常数为: T/(k) 973 1073 1173 1273 K (T) 0.618 0.905 1.29 1.66 根据rGm(T) = RT ln K (T) = rHm(T) TrSm(T) )()(lnRSRTHTKmrmr假设rHm(T), rSm(T)不变，则)11()()(ln2121TTRHTKTKmrK1 (T) K2(T) T1 T2 即 T 则 K (T) ，rHm 0 该正反应为吸热反应。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档25解：平衡反应2SO2(g) + O2(g) ?2SO3(g) 初始时各物质的量 /mol1 1 0 平衡时各物质的量 /mol1 (1 0.615) 2 (1 0.615) 2 =0.23 0.615 =0.77 平衡时物质总量= （0.23 +0.615 + 0.77 ）m ol = 1.615 mol )615.1615.0()615.123.0()615.177.0()()()()873(2222223ppPpppkKOSOSO= 29.43 26 解: (1) )()()()(3222321ppppppTKNHHN(2) )()(2ppTKCO(3) 444)()()()(2222HOHHOHppppppTK27.解法一 : 根据阿仑尼乌斯公式 :11303. 2lgRTEAka(T1=301k) 223 0 3.2lgRTEAka(T2=278k) 结合上述两式，得 : )11(303.2lg2121TTREkka改写此式，得211221lg)(303.2kkTTTTREa.(1) 因为，反应速率与变酸时间成反比，因此，1221ttkk (2)将(2)代入(1)，hhkkkkttTTTTREa448lg301278278301315.8303.2lg)(303.2121221= 7.52 104 J mol1 = 75.2kJ mol127.解法二 : k= A RTEae21kk=21RTERTEaae= Exp )(2112TTTTREa精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档又反应速率与变酸时间成反比1221ttkk=hh448= Exp )278301301278(315.811kkkkkmolJEa= 12 aE = 75.2 kJmol128.解: I2 ?2 I (快) H2 + 2H ? 2HI （慢）快反应，很快达到平衡，故有：K （T）= CCCCII)(2)(2)(= 22III2 = K (T) I2 对于分步反应，总的反应速率由较慢的步骤决定，即由第二步反应决定，即：v = k H2 I2其中I2 项可用 I2 = K (T) I2 这一式子代入。v = kH2 I2 = k H2 （K (T) I2）=（k K (T)） H2 I2 = k H2 I2 29解： v = k CO NO2 = 0.50 dm3 mol-1s1 0.025 mol dm3 0.040 mol dm3= 5.0 104 mol dm-3s-130解： （1） （2）=（3）)3(K= )2()1(KK= 63100.5100.1= 2.0 1010精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档第二章水基分散系习题 (P68-69) 11. 解: (1) 盐酸溶液的量浓度C =135.36%5.3719. 1molgdmkg=12.23 mol dm-3 (2) 溶液的质量摩尔浓度m为：)5 .3623.12()19.11(123.1213333molgmoldmkgdmdmdmmol =)446.019.1(23.12kgkgmol = kgmol744.023.12 = 16.44 molkg-1 (3) 按照(2) 计算结果 , 该盐酸溶液中 , 每 kg H2O中含 16.44 molHCl, 而 1kg H2O相当于1181000molgg = 55.56 mol H2O 该溶液中溶剂 H2O与溶质 HCl的摩尔总数为 : 总n =(55.56 + 16.44 ) mol =72 mol )(HClX = molmol7244.16 = 0.23 )(2OHX = molmol7256.55 = 0.77 或1335.36%5.37119.1molgdmdmkg = 12.23 mol 13318%)5.371 (119.1molgdmdmkg= 41.32 mol )(HClX = molmol)32.4123.12(23.12 = 0.23 )(2OHX= molmol)32.4123.12(32.41 = 0.77 12. 解: （1）ggg0.1000.606 .60 = 37.5% （2）3128.1)0 .1000.60(460.60dmkgggmolgg = 3125.030.1dmmol = 10.43 moldm3（3）乙醇的摩尔分数为：1111540.100460 .60(460 .60molggmolggmolgg = 0.67 （4）gmolgg0 .100460 .601 = 13.04 mol kg1精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档13. 解：设应加入尿素的量为m, xPP* (x为溶液中尿素的摩尔分数 ) 0.200 kPa = 3.17 kPa xx = kPakPa17.3200.0 = 0.0631 1111810006060molggmolgmmolgm = 0.0631 160)0631.01(molgm = 1181.63molgg可得： m = 224.5g 14. 解：xPP*设该溶质的摩尔质量为M 则 29.30 kPa 27.62 kPa = 29.30 kPa 1462002323molggMgMgMg23 = 62.27308.7mol M = 86.93 gmol1 15. 解：(1) 相同质量（ 10g）的情况下：)( NaClM= 58.5 )(34NONHM=80 )(424)(SONHM=132 物质的质量摩尔浓度m分别为 0.171molkg-1 0.125 molkg-1 0.076 molkg-1考虑电离结合实际粒子浓度m 0.342mol kg-1 0.250 mol kg-1 0.228 molkg-1Tf最多次之最小（2）相同物质量（ 0.01mol ）时的冰点下降顺序 : （NH4）2SO4 NH4NO3 NaCl (3C) (2C) (2C) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档16. 解: 两溶液的凝固点下降相同 : 1fT= fKm1 = fKm2 = 2fT m1 = m2 即: kgmolgg2 .0605.11 = kgMg138.21 (M 为所求未知物的摩尔质量 ) M = 171.04 gmol1 17. 解: bT= KbmbT= 80.960C 80.150C = 0.810C = 0.81k 0.81k = 2.53 kkg mol-1 kgMg004.0324.0得出溶液中溶解的单质硫的摩尔质量为M = kkggmolkgk81.0004.0324.053.21 = 253 gmol-1 该单质硫分子中含硫原子数为X = 1132253molgmolg = 8 18解：fT= fKm 8 k = 1.86 kkg mol-1 kgmolgm11801 m = 774.2 g 19. 解：fT= fKm 按题意可得： 16k = 6.85 kkg mol-1 kgMg31020.0014. 0 (M为该有机物的摩尔质量 ) M = kkgmolkgkg161020.085.6014.031 = 29.97 gmol-1精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除 谢谢精品文档20. 解：bT= Kbm 0.4550C = 0.455 k = Kbkgmolgg31102 .53128804.0 Kb = molkgk00628.0102.53455.03 = 3.85 kkg mol-121. 解： = VnRT = cRT = 0.20 moldm-3 8.315 Pam3k-1mol-1 298k = 4.956105 Pa 而gh = 式中 =1000kgm-3为水柱密度， g=9.8 m s-2为重力加速度。 树汁可被提升的高度： h = g = )8 .9()1000(10956.4235smmkgPa = 22215980010956. 4smkgskgm = 50.57 m 22. 解： （1） = cRT = 31110001000)34211808.0(dmggmolggmolgg 8.315J mol-1k-1 298k = (0.00444 + 0.00292)moldm-3 8.315 J mol-1k-1 298k = 0.00736 moldm-38.315 Pa m3k-1mol-1 298k = 18.24 kPa (2) 18.24 kPa = 331012mMg 8.315J mol-1k-1 298k 化合物的摩尔质量为 M = PamkkmolmPag3331131024.18101298315.82 = 271.69 gmol-1 (3) 溶液的凝固点下降：fT= fKm = 1.86 kkg mol-1kgmolgg15.27121 = 0.01358 k 0.014k 溶液的实际冰点为Tf = 273 k 0.014 k = 272.99 k 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - - -