工程化学基础 - 第二版 - 浙江大学完美答案 -

—3079.41

kJ?mol?1，试求1kg干燥的

Na2S 吸收水蒸气变成

Na2S?9H2O时所放出的热

量。

解：从附录中查得

??rHm(B)/(kJ?mol?1)Na2S(s)?9H2O(g)?Na2S?9H2O(s)

—372.86 —241.8 —3079.41

???rHm???B?fHm(B)B 又知：

?????fHm(Na2S?9H2O,s)??fHm(Na2S,s)?9?fHm(H2O,g)?[?3079.41?(?372.86)?9?(?241.8)]kJ?mol?1?530?35kJ?mol?1

M(Na2S)?78g?mol?1所以放出的热量=

530.35kJ?mol?1?1000g?6799.36kJ 78g?mol?150.63kJ?mol?1和

4.已知

N2H4(l)和N2O4(g)在298.15K时的标准摩尔生成焓分别是

9.66kJ?mol?1，计算火箭燃料联氨和氧化剂四氧化二氮反应：

的标准焓变。计算32g液态联氨完全氧化时所

2N2H4(l)?N2O4(g)?3N2(g)?4H2O(l)放出的热量。

解：从附录中查得

??rHm(B)/(kJ?mol?1)2N2H4(l)?N2O4(g)?3N2(g)?4H2O(l)

50.63 9.66 0 —285.8

???rHm???B?fHm(B)B

?????4?fHm(H2O,l)?3?fHm(N2,g)??fHm(N2O4,g)?2?fHm(N2H4,l)?[4?(?285.8)?3?0?9.66?2?50.63]kJ?mol?1??1254.12kJ?mol?1

又知 ：

M(N2H4)?32g?mol?1Q?所以：

mM??N2H4???rHm?32g?1?(?1254.12)kJ?mol??627.06kJ?132g?mol?2

5.计算298.15K时反应：

??rHm(298.15K)CaO(s)?H2O(l)?Ca?(aq)?2OH?(aq)400J?K?1的标准摩尔焓变

.设某罐头的热容为,反应放出的热有80%被吸收，要将其从

25℃加热到80℃，需CaO至少多少克？ 解：从附录中查得

???rHm???B?fHm(B)BCaO(s)?H2O(l)?Ca2?(aq)?2OH?(aq)

??rHm(B)/(kJ?mol?1) —634.9 —285.8 —542.8 -230.0

?????2?fHm(OH?,aq)??fHm(Ca2?,g)??fHm(H2O,l)??fHm(CaO,s)?[2?(?230)?(?542.8)?(?285.8)?(?634.9)]kJ?mol?1?82.1kJ?mol?1

设需要CaO

x克，则：

x?(?82.1)?80%??Cs?T??0.4?(80?25) 56

x?18.76(g)

6. 298.15 K时，在弹式热量计中，将5.0 g 液态苯完全燃烧生成CO2 (g) 和H2O（l),放热209.2kJ，计算该反应的△U和△H。1mol液态苯在弹式热量计中完全燃烧放热多少？ 解：由题意得：

C6H6(l)?15O2?6CO2(g)?3H2O(l) 2

?U?Q??209.2kJ?H??U??nRT??209.2?1.5RT??212.92kJ 1000?Q??78?(?209.2kJ)??3263.52kJ?mol?1 57.恒容反应热和恒压反应热有什么不同？试分别估计下列两个放热过程中，Qp 和Qv 值的大

小？为什么？

1H2(g)?O2(g)?H2O(g)21H2(g)?O2(g)?H2O(l) 2解：（1）

Qv??U??240.56kJ?mol?1

1Qp??U??nRT??U?RT??241.8kJ?mol?1 2 （2）

Qv??U??282.08kJ?mol?1

3Qp??U??nRT??U?RT??285.8kJ?mol?1 28.估算炼铁炉中主要反应：解：从附录中查得

???rHm???B?fHm(B)BFe2O3(s)?3CO(g)?2Fe(s)?3CO2(g)的热效应。

Fe2O3(s)?3CO(g)?2Fe(s)?3CO2(g)

??rHm(B)/(kJ?mol?1) —824.2 —110.5 0 —393.5

?[3?(?393.5)?3?(?110.5)?(?824.2)]kJ?mol?1??24.8kJ?mol?1

9.设轻汽油的组成是C5H12 , 估算燃烧 1 g 汽油放出的热量。 解：从附录中查得：

??rHm(B)/(kJ?mol?1)C5H12(l)?8O2(g)?5CO2(g)?6H2O(g)

—179.28 0 —393.5 -241.8

???rHm???B?fHm(B)B

?[6?(?241.8)?5?(?393.5)?(?179.28)]kJ?mol?1??3239.02kJ?mol?1

?3239.02kJ?mol?1Q??44.99kJ?g?1?1 72g?mol

§4.2 化学反应的方向和限度

1.判断下列说法是否正确，正确的在后面括号内用“√”表示，错误用“×”表示： （1） ×

(2) √ (3) × (4) × (5) × (6) √

2.不查表，试比较下列物质的标准摩尔熵值的大小 （1）H2O(s），H2O(l）,H2O(g）；

H2O(s）< H2O(l）< H2O(g）

(2)298.15 K ,398.15 K ,498.15 K时的H2O(g）； 298.15 K < 398.15 K<498.15 K [ H2O(g）] (3)同一温度下的Fe ,FeO ,Fe2O3.

Fe < FeO < Fe2O3

理由：一般说来，同样的原子或原子结合态单元在气态时的熵值S较液态、固态依次增大；原子在结合态中的数目越多，熵值越大；温度越高，粒子的热运动越快，所以熵S越大。 3.计算反应：

C(s)?CO2(g)?2CO(g)在298.15K时的标准摩尔吉布斯函数变。

解：由附录查得：

???rGm???B?rGm(B)BC(s)?CO2(g)?2CO(g)

??rGm(B)/(kJ?mol?1) —394.4 —137.2

?[2?(?137.2)?(?394.4)]kJ?mol?1?120kJ?mol?1

4.近似计算反应：

CaCO3(s)?2CaO(s)?CO2(g)在1222K时的

??rGm值，若此时的

p(CO2)为100kPa，判断