<<工程化学基础（第二版）>>练习题参考答案
1. （1）×； （2）√； （3）×； （4）√。 2. （1）C、D；（2）C；（3）B。 3. 反应进度；ξ； mol。
4. 两相（不计空气）；食盐溶解，冰熔化，为一相；出现AgCl?，二相；液相分层，共三相。
5. 两种聚集状态，五个相：Fe（固态，固相1），FeO（固态，固相2），Fe2O3（固态，固相3），Fe3O4（固
态，固相4），H2O（g）和H2（g）（同属气态，一个气相5） 6. n =（216.5 －180）g / (36.5g · mol-1) = 1.0 mol
7. 设最多能得到x千克的CaO和y千克的 CO2，根据化学反应方程式： CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 摩尔质量/g·mol-1 100.09 56.08 44.01 物质的量/mol
yx1000?95% ?3?3 ?356.0×844.01?1010100.09?10 因为n(CaCO3)=n(CaO)=n(CO2) 即
yx1000?95%==?3?3 ?356.08×1044.01?10100.09?10 得 x =m(CaO) =532.38kg y =m(CO2) =417.72kg
分解时最多能得到532.28kg的CaO和417.72kg的CO2。 8. 化学反应方程式为3/2H2+1/2N2 = NH3时：
???n(H2)?6mol?n(N2)?2mol??4mol ????4mo l31?(H2)?(N2)??22?n(NH3)4mol??4mol
1?(NH3)??化学反应方程式为3H2+ N2 = 2NH3时：
???n(H2)?6mol?n(N2)?2mol??2mol ????2mo l?3?1?(H2)?(N2)?n(NH3)4mol??2mol
2?(NH3)??当反应过程中消耗掉2mol N2时，化学反应方程式写成3/2H2+1/2N2 = NH3，该反应的反应进度为4 mol；化学方程式改成3H2+ N2 = 2NH3，该反应的反应进度为2 mol。 9. Δn（H2）=ξ×ν（H2）=0.5 mol×(－2)=－1 mol Δn（H2O）=ξ×ν（H2O）=0.5 mol×2=1 mol 消耗掉1 molH2，生成1 molH2O。
§3.1 原子核外电子运动状态
1．(b)正确。(a)错在“完全自由”；(c)错在有“一定轨迹”。 2．位置、能量
3．n，四（0、1、2、3），4f，7。 4．波动，波粒二象性
1
5．
组 态 是否存在 主量子数 角量子数 轨函(个数) 最多可容纳电子数 1.
元素 22Ti 24Cr 28Ni 29Cu 1p 2s 2d N Y N / 2 / / 0 / / 1 / / 2 / §3.2 元素周期律 金属材料 3p Y 3 1 3 6 5f Y 5 3 7 14 6s Y 6 0 1 2 外层电子排布式 3d24s2 3d54s1 3d84s2 3d104s1 未成对电子数 2 6 2 1 离子 Ti4+ 外层电子排布式 3s23p6 3s23p63d3 3s23p63d8 3s23p63d9 未成对电子数 0 3 2 1 Cr3+ Ni2+ Cu2+ 2．最高化合价为+6,可能是第六主族或第六副族的元素；最外层电子数为1的,则只有第六副族的元素,同时原子半径又是最小的,只有Cr满足。
(1) 29Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 (2) 3d54s1 (3) 3s23p63d3 3． 11Na 1s22s22p63s13p1 Z?=11－(1.00×2＋0.85×8＋0)=2.20 14Si 1s22s22p63s23p2 Z?=14－(1.00×2＋0.85×8＋0.35×3)=4.15 17Cl 1s22s22p63s23p5 Z?=17－(1.00×2＋0.85×8＋0.35×6)=6.10
Na、Si、Cl作用在外层电子上的有效核电荷数依次增大，原子半径依次减小，非金属性依次增强。 4．Ca、Ti、Mn、Fe、Co、Ga、Br同属第四周期元素,自Ca至Br，所受的有效核电荷数依次增大,即金属性依次降低。
5．19K 1s22s22p63s23p64S1 Z?=19－(1.00×10＋0.85×8＋0)=2.2
29Cu 1s
2
2s22p63s23p63d104s1 Z?=29－(1.00×10＋0.85×18＋0)=3.7
K和Cu最外层均有4s1,但K的4s电子所受的有效核电荷数(2.2)比Cu的4s电子所受的有效核电荷数(3.7)小，而且半径亦小，因此在化学反应中K比Cu易失去电子，金属性强。 6． Ta 第六周期 VB族 W 第六周期 VIB族Zr 第五周期 IVB族
7．由于形成固熔体而引起合金强度、硬度的升高的现象称为固熔强化，它能提高金属的强度和硬度。引起固熔强化的主要原因是固熔体溶质元素的外层电子结构、原子半径、电负性等不同于溶剂金属,再形成取代或间充固熔体时发生固熔化晶格歪扭(或称畸变)。
8．形成碳化物倾向从大到小次序是Ti>Cr>Co>Cu。因为Ti、Cr、Co、Cu的外层电子结构依次为3d24s2、3d54s1、3d74s2、3d104s1，d电子越多,与C成键的可能性越小,因此形成碳化物倾向性也越小。
§3.3 化学键 分子间力 高分子材料
1．（1）c，f （2）a、b，c，d，g (3) a，d (4)d (5)b 2．乙二胺四乙酸合钙(II)酸钠 ， Ca2+ ， 乙二胺四乙酸 。 3．化学键>氢键>分子间力。 5．9个?键,2个?键。
6．第(1)组中的HF、第(2)组中的H2O、第(3)组中的CH3CH2OH、第(4)组中的
[ ( O ) C ( C H ) x C ( O ) N ( H ) ( C H ) y N ( H ) ]、 2 2 n 有氢键。
因为它们中有电负性大的F、O、N等元素，它们将对与其直接相连接的H的电子云强烈吸引，使H裸
2
露成质子，它再吸引F、O、N上的电子云，F、O、N等元素(用X表示)与质子(用H表示)与另一个分子上的F、O、N等元素(用Y表示)形成了XHY多中心轨函而产生了氢键。
§4.1热化学与能量转化
1．(1) a、b；(2) b、d；(3) c；(4) b
2． C2H2(g) + 5/2O2 (g) = 2CO2 (g) + H2O(g)
?fHm?(298.15)/kJ.mol
－1
227.4 0 －393.5 －241.8
－1
?rHm?(298.15)=[2×(－393.5) －241.8－227.4] kJ?mol
=－1256.2 kJ?mol－1
－1
CH4(g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O(g)
?fHm? (298.15)/kJ.mol
－74.6 0 －393.5 －241.8
－1
?rHm?(298.15)=[ (－393.5) +2×(－241.8)－(－74.6)] kJ?mol
=－802.5 kJ?mol－1
－1
C2H4(g) + 3O2 (g) = 2CO2 (g) + 2H2O(g)
?fHm? (298.15)/kJ.mol
52.4 0 －393.5 －241.8
－1
?rHm?(298.15)=[2×(－393.5) +2×(－241.8)－52.4] kJ?mol
=－1323 kJ?mol1
－－1
C2H6(g) + 7/2O2 (g) = 2CO2 (g) + 3H2O(g)
?fHm? (298.15)/kJ.mol
－84.0 0 －393.5 －241.8
－1
?rHm?(298.15)=[2×(－393.5) +3×(－241.8)－(－84.0)] kJ?mol
=－1428.4 kJ?mol－1
可见，燃烧1molC2H4或C2H6放出的热量大于C2H2，因此可以代替，而CH4不行。 3． Na2S(s) + 9H2O(g) = Na2S?9H2O(s)
?fHm?rHm
/kJ.mol
－1
－372.86 －241.8 －3079.41
－1
(298.15)={(－3079.41)－[(－372.86)+(－241.8)×9]}kJ?mol
=－530.35 kJ?mol1
－
－
1kg Na2S的物质的量：n=1000g/(22.99×2＋32.07)g?mol1=12.81mol Q= Qp=?H= (－530.35kJ?mol1 )×12.81mol=－6794 kJ
－
4． 2N2H4(l) + N2O4(g) = 3N2(g) + 4H2O(l)
?fHm ?rHm
/kJ.mol1 50.63 9.66 0 －285.8
－
(298.15)=[(－285.8)×4－(50.63×2+9.66)] kJ?mol1
－
－
=－1254.12 kJ?mol1
32 g N2H4的物质的量为：n=32g/(14×2+1×4)g?mol1=1.0 mol
－
1.0molN2H4完全反应，其反应进度为2mol，所以：
－
Q= Qp=?H=－1254.12 kJ?mol1×2mol=－627.06 kJ
115． CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH－(aq) ?fHm ?rHm
(298.15)/kJ?mol
－1
－634.9 －285.8 －542.8 －230.0
－
(298.15)=[(－543.20)－2× (－230.0)]－[(－634.9)+(－285.8)] kJ?mol1
3
=－82.1 kJ?mol1
－
罐头从25℃?80℃需吸收的热量： Q= Qp=?H=400 J?K1?(80－25)K=22000 J
－
设需CaO为W克，则其物质的量 n=W/[(40.08+16.00) g?mol1]=Q/[-?rHm
－
(298.15) ×80%]
? W=[22000/(82.1×103×80%)] mol ×56.08 g?mol－1 =18.78 g 6． C6H6(l) + 15/2O2 (g) = 6CO2 (g) + 3H2O(l)
?U?QV??209.2kJ
?H??U??ngRT?[(?209.2)?(5/78)?(6?7.5)?8.314?298.15?10]kJ??209.4kJ1mol液态苯在弹式量热计中完全燃烧放热：
?3
Q?QV?(?209.2)?78/5kJ?mol?1??3263.5kJ?mol?1
7．恒容反应热QV??U，恒压反应热Qp??H，当液体、固体相对于气体体积可以忽略且气体可以看作理想气体时有：?H??U??ngRT。所以：
(1) H2(g)十
12120.5，?H??U，Qp?QV； O2(g)==H2O(g) ?ng??1.5，?H??U，Qp?QV。 O2(g)==H2O(l) ?ng??(2) H2(g)十
8． Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g) ?fHm ?rHm
(298.15)/kJ?mol
－1
－824.2 －110.5 0 －393.5
－
(298.15)=[3× (－393.5)－(－824.2)+3×(－110.5)] kJ?mol1
－
=－24.8 kJ?mol1
9． C5H12(l) + 8O2 (g) = 5CO2 (g) + 6H2O(g)
?fHm? (298.15)/kJ.mol
－1
－149.9 0 －393.5 －285.8
－1
?rHm?(298.15)=[5×(－393.5) +6×(－285.8)－(－149.9)] kJ?mol
=－3532.4kJ?mol－1
燃烧1克汽油所放出的热量：Q?3532.4kJ?mol
§4.2 化学反应的方向和限度
练习题(p.114)
1．（1）X；（2）√；（3）X；（4）X；（5）X；（6）√。 2．（1）Smθ[H2O（s）]＜Smθ[H2O（l）] ＜Smθ[H2O（g）] （2）Smθ(298.15K) ＜Smθ(398.15K)＜Smθ(498.15K)
（3）同一温度下：Smθ（Fe）＜Smθ（FeO）＜Smθ（Fe2O3）。 3． C（s）+CO2（g）==2CO（g） ?fGm
(298.15)/kJ?mol
－1
?1?72g?mol?1?49.06kJ?g?1
0 －394.4 －137.2
4
相关推荐：
loading