大学普通化学(第七版)课后答案资料.pdf
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1、大学通化学(第七版)课后答案普精品资料普通化学第五版普通化学第五版第一章第一章 习题答案习题答案 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32261000J mol1110.5g 4.18J gK1209g Cb(298.59296.35)K1122gmol Cb=849J.mol-13.8g2820kJ mol130%17.8kJ15.答案:获得的肌肉活动的能量=180g mol6.答案:设计一个循环 32Fe3O4(
2、s)3FeO(s)Fe2O3(s)2Fe(s)32qp(-58.6)+2(38.1)+6=3(-27.6)qp3(27.6)(58.6)2(38.1)16.7kJ mol16 7.答案:由已知可知 H=39.2 kJ.mol-1 H=U+(PV)=U+PVw=-PV=-1RT=-8.314351J=-2.9kJU=H-PV=39.2-2.9=36.3kJ8.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)25(2)生成 1.00mol 的 HCl25H2(g)Cl2(g)2HCl(g)(3)5.00 mol
3、 CO2(s)(干冰)的升华78CO2(s)CO2(g)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2精品资料(4)沉淀出 2.00mol AgCl(s)25AgNO3(aq)NaCl(aq)AgCl(s)NaNO3(aq)9.答案:U-H=-(PV)=-ngRT (ng为反应发生变化时气体物质的量的变化)(1)U-H=-2(2-0)8.314298.15/1000=-9.9kJ(2)U-H=-2(2-2)RT=0(3)U-H=-5(1-0)8.314(273.15-78)/1000=-8.11kJ(4)U-H=-2(0-0)RT=0 10.(1)4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H
4、2O(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-111.答案 查表fHm(298.15K)/kJ.mol-1 -74.81 0 -135.44 -92.31rHm(298.15K)=(-135.44)+4(-92.31)-(-74.81)=-429.86kJ.mol-1rUm(298.15K)rHm(298.15K)=-(4-5)RT=(-4
5、29.86+8.314298.15/1000)kJ.mol-1=(-429.86+2.48)kJ.mol-1 =-427.38kJ.mol-1体积功 w=-PV=-(4-5)RT=2.48 kJ.mol-112.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rHm 与 qv.m 才能对应起来)rHm(298.15K)qp.m=qv.m+(8-1
6、2.5)RT =-5459+(8-12.5)8.314 10-3 298.15仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢3精品资料 =-5470kJ.mol-113.答案 CaCO3的煅烧反应为 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)查表fHm(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 1000103g=178.32104 kJ标准煤的热值为 29.
7、3MJ.kg-1 消耗标准煤 178.32104 kJ/29.3103kJ.kg-1=60.8kg 14.答案 燃烧反应 C2H2 +5/2O2=2CO2 +H2O(l)fHm(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)fHm(298.15K)/kJ.mol-1 52.26 -393.51 -285.83 1410.94/28(1)kJ.mol-1 反应热 Q=-1410.
8、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rHm(298.15K)=-2(-1490.3)-160-3(-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=-4.957 kJ.mol-1qp=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
9、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 CH=-393.5 H2+1/2O2=H2 O CH=-285.8CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20 CH=-890.4仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢4B(g)RT=(1-3)8.314298.15/1000精品资料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)-fHm0(CH4)fHm0(CH4)=-74.7 kJ.mol-1 18.答:(有机化
10、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 其氢化焓的观测值与一个定域 C=C 氢化焓乘以双键个数的差值.共轭双键的离域作用是分子变的稳定)苯的离域焓=(-120)3-(-208)=-152 kJ.mol-1(苯中共轭作用使其能量比三个定域 C=C 降低了 152 kJ.mol-1)第第 2 2 章章 化学反应的基本原理与大气污染化学反应的基本原理与大气污染 1.答案(1-)(2-)(3-)(4-)(5-)(6+)(7+)(8+)2.答案 1b 2b 3b 4c 5bcd 6a 3.(1)答案:基本不变,基本不变,增大减小,增大增大(2)增加总压力升高
11、温度加催化剂k(正)不变增大增大k(逆)不变增大增大v(正)增大增大增大v(逆)增大增大增大K不变增大不变平衡移动方向逆向移动正向移动不移动(3)答案:氟里昂,NOX、HCl;CO2;NOX 和 SO24.答案:(d)(c)(e)(a)(b)原因是气体熵液体固体 分子量大的熵大5.(1)溶解少量食盐于水中。答案:正(2)活性炭表面吸附氧气。答案:负碳与氧气反应生成一氧化碳。答案:正6.答案:由定义可知 Fe2O3 的fGm(298.15K)742.2kJ.mol1仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢5精品资料 Grm(298.15K)77.7kJ.mol1=3fGm(298.15K,Fe
12、3O4)-4fGm(298.15K,Fe2O3)(298.15K,Fe1fGm3O4)=3(-77.7)+4(-742.2)=-1015.5kJ.mol-17.答案:查表 水的 Gfm(298.15K)237.129kJ.mol1过程的 Grm(298.15K)(236.7)(237.129)0.429kJ.mol10所以在 298.15K的标准态时不能自发进行.(298.15K)rSmrGm(298.15K)8.(查表时注意状态,计算时注意乘系数)J.mol1.K1kJ.mol1(1)3Fe(s)4H2O(l)Fe3O4(s)4H2(g)307.7 -66.9(2)Zn(s)2H(aq)Zn
13、2(aq)H2(g)-23.0 -147.06(3)CaO(s)H22O(l)Ca(aq)2OH(aq)-184.3 -26.9(4)AgBr(s)Ag(s)12Br2(l)-51.4 96.99.答案:(1)SnO2 =Sn +O2 (2)SnO2+C =Sn +CO2 (3)SnO2+2H2 =Sn+2H2OSm(298.15K)J.mol1.K1 52.3 51.55 205.138 52.3 5.74 51.55 213.74 52.3 2130.684 51.55 2188.825 Hfm(298.15K)kJ.mol1-580.7 0 0 -580.7 0 0 -393.509 -
14、580.7 0 0 2(-241.818)Srm(298.15K)J.mol1.K1(1)204.388 (2)207.25 (3)115.532rHm(298.15K)kJ.mol1(1)580.7 (2)187.191 (3)97.064rHm(298.15K)TcrSm(298.15K)(1)2841K 903K (3)840K(温度最低,合适)10答案:C12H22O11(s)+12O2(g)=12CO2(g)+11H2O(l)rSm(298.15K)Sm(298.15K)J.mol1.K1 360.2 205.138 213.74 69.91 =1169.91+12(213.74-2
15、05.138)-360.2=512.034fHm(298.15K)kJ.mol1 -2225.5 0 -393.509 -285.83rHm(298.15K)-5640.738 Grm(273.15 37K)-5640.738-310.15(512.0341000)=-5799.54kJ.mol-1仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢6g)(精品资料(rGm(298.15K)=-5796.127 kJ.mol-1 温度对反应的标准吉布斯函数变有影响,但由于该反应的熵变相对于焓变小(绝对值),故变化不大)做的非体积功=5799.54kJ.mol-130%3.8/342=19.33 kJSm
16、(298.15K)1111.答案:查表J.mol.K 197.674 130.684 186.264 188.825rSm(298.15K)=-214.637fHm(298.15K)kJ.mol1 -110.525 0 -74.81 -241.818rHm(298.15K)-206.103rGm(523K)rHm(298.15K)Srm(298.15K)-523K=(-206.103)-523K(-206.1031000)=-93.85 kJ.mol-1 rGm(523K)(93.85)1000lnK(523K)21.58R523K8.314523K e21,581021.58/2.30310
17、9.37 2.35109 12.答案:设平衡时有 2Xmol 的 SO2 转化 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)起始 n/mol 8 4 0 n(始)=12mol平衡时 n/mol 8-2x 4-x 2x n(平衡)=(12-x)moln(始)P(始)12300根据 PV=nRT T V一定时n(平衡)P(平衡)12 x220 2x=6.4molpeq(SO3)26.42202()()p8.8100Keqeqp(SO2)2p(O2)()()(1.6220)2(0.8220)pp8.81008.8100 SO2 的转化率=6.4/8=80%K(6.428.8100)801.60.822
18、0 (注意在计算时可不用先计算分压,列综合算式更方便计算)13.答案:该反应是可逆反应,需要 H2的量包括反应需要的量 1mol 和为维持平衡需要 xmol(最少量)peq(H2S)()peq(H2S)neq(H2S)pKeqeqpeq(H2)p(H2)n(H2)1.0()p=x=0.36 x=2.78mol仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢7精品资料需要 H2的量=1+2.78=3.78mol(注:该反应是反应前后气体分子数不变的,在标准平衡常数表达式中系统的总压和标准压力在计算时可以在分式中消去,否则在计算时必须知道平衡时总压才能根据平衡常数计算.)14在不同温度时反应的标准平衡常
19、数值如下:T/K973107311731273K1K21.471.81 2.152.482.38 0.6182.00 0.9051.67 1.2871.49 1.664K1K3K2(如上)答:反应 3的标准平衡常数(因为随温度的升高平衡常数增大,故是吸热反应)rHm(298,15K)(T2T1)K2lnRT TKK122115答案:利用公式求K292.311000(500 298.15)ln15.0316K4.91016=1.410108.314298.155004.9102代入数据=-15.03=e16.答案:查数据计算CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)Sm(298.15K)J.m
20、ol1.K1 213.74 130.684 197.674 188.825rSm(298.15K)=42.075J.mol-1.K-1fHm(298.15K)kJ.mol1 -393.509 0 -110.525 -241.818rHm(298.15K)41.166kJ.mol-1rGm(873K)rHmrSm(298.15K)(298.15K)-873=41.166kJ.mol-1-873K0.042075kJ.mol-1.K-1 =4.434 kJ.mol-1 rGm(873K)4.4341000lnK(873K)RT8.314873=-0.61K e0.61 0.54(p(CO)/p)(
21、p(H2O)/p)7676Q(p(CO2)/p)(p(H2)/p)=127127=0.358 (QK0 所以反应正向进行)Q RT lnrGmrGm(873K)RT lnQK=8.314873ln(0.358/0.54)=-2982.9J.mol-1=-2.98 kJ.mol-1因为rGm0 所以此条件下反应正向进行仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢8精品资料17.答案:吕查德里原理判断是正确的。判断反应的方向或平衡移动的方向的依据是温度对平衡常数的影响有两个公式:Hm1rSmlnKRTR(1)适用于某一给定反应温度对 K0的影响。rGm(TK)3.2kPa(饱和蒸气压)所以室内最终的
22、水蒸气压力是饱和蒸气压 3.2kPa(3)P=nRT/V=(40018)8.314298.1530=1836Pa=1.8kPa8.(1)答案:HCO3-H2S H3O+H2PO4-NH4+HS-(2)答案:H2PO4-Ac-S2-NO2-ClO-HCO3-9.答案:HCN(aq)=H+CN-平衡浓度 0.1-0.10.01%0.10.01%0.10.01%Ka=(0.10.01%)2/(0.1-0.10.01%)=1.010-9(该题可直接利用公式 Ka=c2 计算,但要理解公式的使用条件)10.HClO(aq)=H+ClO-平衡浓度 0.050-x x x解离度=x/0.050查数据 Ka=
23、2.9510-8=x2/(0.050-x)x2/0.050 当 Ka很小 (c-xc)c(H+)Ka C(Ka很小 c/Ka500 时 酸的解离可忽略不计,可以直接利用公式)82.95100.05=3.8510-5 mol.dm-3c(H+)解离度=3.8510-5/0.050=0.077%11.答案:NH3H2O =NH4+(aq)+OH-(aq)已知 Kb=1.7710-5(1)平衡浓度 0.20-x x x (x0.2)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢12精品资料5c(OH-)=1.77100.20=1.8810-3 mol.dm-3 pH=14-pOH=14+lg1.8810
24、-3=11.3氨的解离度=1.8810-3/0.2=0.94%NH3H2O =NH4+(aq)+OH-(aq)已知 Kb=1.7710-5(2)平衡浓度 0.20-y 0.20+y y (yKa2Ka3 所以溶液中的 H+主要来自第一步解离.设磷酸三步解离出的 H+浓度分别是 x y z 则 xyz平衡时溶液中各离子浓度 H3PO4=H+H2PO4-其中 x+y+zx 0.10-x x+y+z x-yx-yx H2PO4-=H+HPO42-y-zy x-y x+y+z y-zHPO42-=H+PO43-y-z x+y+z z Ka1=x2/(0.10-x)Ka2=xy/x=y Ka3=xz/y
25、代入相应数据解得 c(H+)=x=2.710-2 mol.dm-3 pH=1.6 c(HPO42-)=y=Ka2=6.2510-8 mol.dm-3 c(PO43-)=z=Ka3Ka2/c(H+)=5.110-19 mol.dm-313.答案:pH由小到大的顺序为(3)(1)(5)(6)(2)(4)原因是 强酸 弱酸 弱酸 弱酸+弱减 弱减 弱碱 Ka(1)Ka(5)Kb(2)KfZn(NH3)42+配离子的转化反应的平衡常数(1)K=KfZn(NH3)42+/KfCu(NH3)42+1 K Ks(PbCO3)沉淀的转化反应的的平衡常数(2)K=Ks(PbCO3)/Ks(PbS)1 KQ(=1
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