一、热力学第一定律
化肥厂造气工段中同时进行两个反应 (设压力恒定)： (1) C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g) ΔrH$mol-1 m,1=-110.5 kJ·
-1 (2) C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔrH $= 131.3 kJ·mol m,2 为使造气炉温保持恒定,问空气和水蒸气通入的体积比应是多少? (设造气过程中有10% 的热量散失;设空气中N2和O2体积比为80:20 ) 111. 15 分 (0495)
合成氨厂造气工段的气化炉中分别进行两个反应 (设压力恒定) (1) C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g) ΔrHm,1=-110.5 kJ·mol-1 (2) C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔrHm,2= 131.3 kJ·mol-1
实际生产中除要考虑维持一定的炉温外,还需考虑合成工段所需的气体比例,即满足V(H2+CO):V(N2)=3:1。因此气化炉采取间歇式生产,在一段时间内只通入空气,进行反应(1),并放空;另一段时间内通入一定比例的空气+水蒸气使反应(1)和(2)同时进行。问: (A) 同时通入空气+水蒸气时,两者的体积比应为多少? (B) 只通空气的时间与同时通入空气与水蒸气的时间比例应为多少?(设通空气升温时
有10%热量损失，空气中N2与O2的体积比为4:1) 112. 10 分 (0496)
已知下述4个反应的热效应 (p?,298 K )：
?CO2(g) ΔrH $ (1)C(s)+O2(g)??mol-1 m,1(298 K)=-393.7 kJ·
?CO2(g) ΔrH$ (2)CO(g)+(1/2)O2(g)??mol-1 m,2(298 K)=-283.3 kJ·?C(g)+O(g) ΔrH $ (3) CO(g)??mol-1 m,3(298 K)=1090 kJ·
-11?O(g) ΔrH $ (4)2O2(g)??(298 K)= 245.6 kJ·mol m,4 求下列三个反应的热效应:
1?CO(g) ΔrH $ (5)C(s)+2O2(g)??m,5(298 K)=?
?C(g) ΔrH m,6(298 K)=? (6) C(s)??$?C(g)+2O(g) ΔrH m,7(298 K)=? (7) CO2(g)??113. 5 分 (0497)
已知p?,298 K下, C(s),H2(g)和C6H6(l)的燃烧热分别为-393.3 kJ·mol-1,-285.8 kJ·mol-1和
$?C6H6(l)的热效应ΔrH$-3268 kJ·mol-1。求反应6C(s)+3H2(g) ??m。
114. 10 分 (0500)
1 mol H2SO4与n mol水在25℃混合的?H由下述经验方程给出： ΔH/kJ=-75.6n/(n+1.80) (n?20)
试计算n =10的溶液之微分溶解热及微分稀释热。 115. 10 分 (0501)
HCl(g)和KCl(s)在p?,298 K的标准生成焓和在水中的标准解离焓值如下： ΔfHm(298 K)/kJ·mol-1 ΔdHm(298 K)/kJ·mol-1 HCl(g) -92.3 -75.1 KCl(s) -435.9 17.2 计算水合氯离子和水合钾离子的标准生成焓。
- 37 -
$$一、热力学第一定律
116. 5 分 (0502)
已知298 K下, ΔfH$mol-1，ΔfH$mol-1， m[Na2S(s)]= -375.7 kJ·m[NaCl(s)]=-411.0 kJ·
ΔfH$mol-1， ΔfH$mol-1。 m[HCl(g)]=-92.3 kJ·m[H2S(s)]=-20.2 kJ·
又 HCl(g)+(aq)???HCl(aq) Δ H2S(g)+(aq)???H2S(aq) Δ NaCl(s)+(aq)???NaCl(aq) Δ
mol-1 solHm(1)=-73.8 kJ·mol-1 solHm(2)=-19.2 kJ·mol-1 solHm(3)= 4.8 kJ·
试求下述反应的ΔrH $m(298 K)：Na2S(s)+2HCl(aq)=H2S(aq)+2NaCl(aq)。
117. 10 分 (0503)
从以下数据计算甲烷中C—H键能,进而计算正戊烷中C—C键能。已知： C(s)的原子化焓为 713 kJ·mol-1 H2(g)的解离焓为 436.0 kJ·mol-1 CH4(g)的生成焓为 -75.0 kJ·mol-1 n-C5H12(g)生成焓为 -146.0 kJ·mol-1 118. 10 分 (0504)
用以下数据计算甲苯的共振能ΔvHm(298 K)： C7H8(l)+9O2(g)=7CO2(g)+4H2O(l) ΔrHm,1=-3910 kJ·mol-1 C7H8(l)=C7H8(g) ΔrHm,2=38.1 kJ·mol-1 H2(g)=2H(g) ΔatHm,3= 436.0 kJ·mol-1 C(s)=C(g) Δ
mol-1 subHm,4=715.0 kJ·
H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l) ΔrHm,5=-285.8 kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔrHm,6=-393.5 kJ·mol-1
键能ε/kJ·mol-1 分别为： ε(C—H)=413.0, ε(C—C)=345.6, ε(C═C)=610.0 119. 10 分 (0505)
p?,25℃时，乙烯腈(CH2═CH—CN)、石墨和氢气的燃烧热分别为-1758,-393和-285.9 kJ·mol-1；气态氰化氢和乙炔的生成焓分别为129.7和226.7 kJ·mol-1。已知p?下CH2═CH—CN的凝固点为-82℃,沸点为78.5℃,在25℃时其汽化热为32.84 kJ·mol-1。求25℃及 p?下,反应
?CH2═CH—CN(g) 的ΔrH $C2H2(g)+HCN(g)??m(298 K)。
120. 5 分 (0506)
已知p?,25℃下： ΔfHm[AgCl(s)]=-127.03 kJ·mol-1 ΔfHm[Ag+(aq)]=105.90 kJ·mol-1 ΔfHm[Cl-(aq)]=-167.4 kJ·mol-1
$$$- 38 -
一、热力学第一定律
求反应：AgNO3(aq)+KCl(aq)???AgCl(s)+KNO3(aq) 的ΔrH $m。 121. 5 分 (0507) 计算298 K下，CO(g)和CH3OH(g)的标准生成焓，并计算反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的标准焓变。已知如下燃烧焓数据：
ΔcH$mol-1 (1) m(298 K)(CH3OH(g))=-763.9 kJ· ΔcH$mol-1 (2) m(298 K)(C(s))=-393.5 kJ· ΔcH$mol-1 (3) m(298 K)(H2(g))=-285.8 kJ· ΔcH$mol-1 (4) m(298 K)(CO(g))=-283.0 kJ·
122. 10 分 (0508)
氯化氢和氯化钾在298 K时的标准生成焓和在水中的标准解离焓数据如下： ΔfH$mol-1 ΔdH$mol-1 m(298 K)/kJ·m(298 K)/kJ· HCl(g) -92.3 -75.1 KCl(s) -435.9 17.2 计算水合Cl-离子和水合K+离子的标准生成焓。 123. 15 分 (0509)
由下列数据，计算甲苯的共振能。甲苯结构式
CH3。
ΔrHm(298 K)/kJ·mol-1 (1)C7H8(l)+9O2(g)=7CO2(g)+4H2O(l) ?3910 (2)C7H8(l)=C7H8(g) ?381. (3)H2(g)=2H(g) ?4360. (4)C(s)=C(g) ?7150. (5)H2(g)?1O2(g)?H2O(l) ?2858. 2(6)C(s)+O2(g)=CO2(g) ?3935. 键能/kJ·mol-1：
ε(C—H)=4130. , ε(C—C)=3456. ， ε(C==C)=6100. 。 124. 10 分 (0510)
由如下数据，计算甲烷中C—H键的键能和正戊烷中的C—C键的键能(298 K)。 C(s)的原子化焓为713 kJ·mol-1 H2(g)的解离焓为436.0 kJ·mol-1 CH4(g)的生成焓为-75.0 kJ·mol-1 n-C5H12(g)生成焓为-146.0 kJ·mol-1 125. 10 分 (0511)
p,298 K时，乙醇(l)的ΔcHm=-1366.9 kJ·mol-1, CO2(g)和H2O(l)的ΔfHm分别为-393.5和285.9 kJ·mol-1。
（1）写出乙醇燃烧反应以及CO2(g)，H2O(l)的生成反应的热化学方程式。
- 39 -
$$$一、热力学第一定律
（2）计算C2H5OH(l)的标准摩尔生成热。
（3）若2.0 mol C2H5OH(l)在氧弹中燃烧，其热效应QV为多少？ 126. 5 分 (0512)
工业硫酸浓度为17.8 mol·kg-1，即1 mol H2SO4中含0.287 mol H2O，如将此硫酸稀释至3 mol·dm-3，所得溶液为400 g。计算25 °C时的稀释热。已知稀硫酸和浓硫酸的生成热分别为-882.8和-815.9 kJ·mol-1 (25 °C)。假定稀释过程是绝热的，溶液的温度将从25 °C升至多少？设溶液比热为4.2 kJ·K-1·g-1。 127. 10 分 (0512)
工业硫酸浓度为17.8 mol·kg-1，即1 mol H2SO4中含0.287 mol H2O，如将此硫酸稀释至3 mol·dm-3，所得溶液为400 g。计算25 °C时的稀释热。已知稀硫酸和浓硫酸的生成热分别为-882.8和-815.9 kJ·mol-1 (25 °C)。假定稀释过程是绝热的，溶液的温度将从25 °C升至多少？设溶液比热为4.2 kJ·K-1·g-1。 128. 5 分 (0513)
(I)根据下列数据，计算反应 C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g)在298 K时的反应热。
(1) C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(g) ΔcH $mol-1 m,1=-1395 kJ· (2) C2H6(g) + (7/2)O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g)
ΔcH $mol-1 m,2=-1550 kJ·
(3) H2(g) + (1/2)O2(g) = H2O(g)
ΔcH $mol-1 m,3=-243 kJ·
(II)已知在298 K至1000 K范围内，反应 C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g)的平均热容变化为0.9 J·K-1·mol-1，结合题1的结果，计算该反应在1000 K下的反应热。 129. 10 分 (0517)
(1) 利用以下数据,计算298 K时气态氯化氢的ΔfHm 。
NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq) ΔH1(298 K)=-50.4 kJ·mol-1
物质( 298 K) N H3(g) HCl(g) NH4Cl(g) ΔfHm/kJ·mol-1 -46.2 x -315 ΔsolHm/kJ·mol-1 -35.7 -73.5 16.4
(2) 利用(1)的结果和下列热方程式计算1000 K时气态HCl的生成焓。 已知：Cp(H2,g)/J·K-1·mol-1 =27.8+3.4×10-3 T/K Cp(Cl2,g)/J·K-1·mol-1=34.8+2.4×10-3 T/K Cp(HCl,g) /J·K-1·mol-1=28.1+3.5×10-3 T/K 130. 5 分 (0518)
计算下列反应在1000℃的恒压反应热。 C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)
- 40 -
相关推荐：
loading