《普通化学》赵士铎第二版课后习题答案

普通化学

（第二版）习题答案

中国农业大学

无机及分析化学教研组编

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第一章 气体和溶液

1.1 （1） 溶液的凝固点下降

（2） 土壤溶液浓度过大，渗透压大于植物根细胞液的渗透压 （3） 溶液的凝固点下降

1.2 沸点不断上升，至溶液达到饱和后，沸点恒定；

蒸气凝结温度恒定，等于溶剂的沸点。 1.3

w(H2O2)?3.0%?1000g?L-1c(H2O2)???0.88mol?L-1-1M(H2O2)34g?molw(H2O2)/M(H2O2)3.0%/0.034kg?mol-1b(H2O2)???0.91mol?kg-11?w(H2O2)97.0%

1.4 凝固点自高至低顺序：葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化钾溶液 1.5

b = 1.17 mol?kg-1

?Tb = Kbb = 0.52K?kg?mol-1?1.17 mol?kg-1 = 0.61K Tb = 373.76K = 100.61℃

?Tf = Kf b = 1.86K?kg?mol-1?1.17 mol?kg-1 = 2.18K Tf = 270.87K = - 2.18

x(H2O2)?n(H2O2)b(H2O2)??1.6%n(H2O2)?n(H2O)b(H2O2)?1/M(H2O)

m/MRTV1.6 ? = cRT =

mRT0.40g?8.31kPa?L?mol-1?K-1?300KM???2.0?104g?mol-1V?0.10L?0.499kPa

1.7

化合物中C、H、O原子数比为21：30：2

9.510.280.3 : : ? 30 :2:21 11612

故该化合物的化学式为C21H30O2 1.8

KfmB5.12K?kg?mol-1?0.100gM???310g?mol-1?TbmA0.33K?5.00g

m{(NH2)2CO}/M{(NH2)2CO}mB/MB?m(H2O)m(H2O)-1?M?342.4g?molB

第二章 化学热力学基础

2.1 (1)错误；(2)正确；(3) 错误；（4）错误；(5)正确；(6)正确；(7) 错误；（8）错误

2.2 （1/4）[反应式（1）-反应式(2)]得：(1/2)N2(g)+(1/2)O2(g)=NO(g)

??fHm?(NO,g)=(1/4){ ?rHm?(1) - ?rHm?(2)}

=(1/4)[-1107kJ?mol-1-(-1150 kJ?mol-1)] =90 kJ?mol-1

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2.3 （1/4）[反应式（3）-反应式(4)+3?反应式(2)- 反应式(1)]得：

N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)?????(5)

??fHm?(N2H4,,g)=(1/4){ ?rHm?(3) - ?rHm?(4)+ 3??rHm?(2) - ?rHm?(1)} =

(1/4){-143kJ?mol-1-(-286kJ?mol-1+3?(-317kJ?mol-1)-(-1010kJ?mol-1)) = 50.5 kJ?mol-1

2?反应式（4）-反应式（5）得： N2H4(l)+ )O2(g)= N2(g)+2H2O(l)

?rHm?=2??rHm?(4)- ?rHm?(5)=2?(-286 kJ?mol-1)- 50.5kJ?mol-1= -622.5 kJ?mol-1 2.4 ?rHm?=2?fHm?(CO2,g)+3?fHm?(H2O,l)+(-1)? ?fHm?(CH3OCH3,l)+(- 3)?fHm?(O2,g)

??fHm?(CH3OCH3,l) =2?fHm?(CO2,g) +3?fHm?(H2O,l)- ?rHm?= -183 kJ?mol-1 2.5 C(s)+O2(g) ?rHm?(1) CO2(g)

?rHm?(2) ?rHm?(3)

CO(g)+(1/2)O2(g)

由题意知，?rHm?(1)<0, ?rHm?(2)<0, ?rHm?(3)<0 ??rHm?(1)= ?rHm?(2)+ ?rHm?(3) ?rHm?(1)-?rHm?(3)= ?rHm?(2)<0 即：以碳直接作燃料时放热较多 2.6 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)

?rHm?= ?fHm?(CO,g)+ (-1)?fHm?(H2O,g)=

-110.5 kJ?mol-1 -(-)241.8 kJ?mol-1=131.3 kJ?mol-1

C(s)+O2(g)+H2O(g) ?rHm?(1) CO2(g) +H2O(g)

?rHm?(2) ?rHm?(3)

CO(g)+H2(g)+O2(g) ??rHm?(1)= ?rHm?(2)+ ?rHm?(3) ??rHm?(1) - ?rHm?(3) = ?rHm?(2)>0

由题意知，?rHm?(1)<0, ?rHm?(3)<0 故：以水煤气作燃料时放热较多

2.7 均为熵增过程。 2.8 标准状态下： ?rHm? ?rSm? <0 <0 >0 >0 <0 >0 >0 <0 低温自发 任意温度均自发 高温自发 任意温度均不可能自发

2.9 （2）（反应为气体物质的量增加的过程，?rSm?>0）

2.10 不可以。因为物质的Sm? ,不是指由参考状态的元素生成该物质（?B=+1）反应的标准摩尔熵。 2.11

?H?: -40 kJ -40 kJ ?G?: -38kJ -38 kJ

?S?: -6.7J?K-1 -6.7 J?K-1

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2.12

Sn(白锡)= Sn(灰锡)

?rHm?(298K)= ?fHm?(灰锡)+（-1）??fHm?(白锡)=-2.1kJ?mol-1<0? ?rSm?(298K)= Sm?(灰锡)-Sm(白锡)=-7.41J?mol-1K-1<0

?反应在标准状态，低温自发。在转变温度，?rGm?(T)=0 ??rGm?(T)??rHm?(298K)-T?rSm?(298K) T?[?rHm?(298K)/ ?rSm?(298K)] ?283K 2.13

2Fe2O3(S)+3C(S)=4Fe(S)+3CO2(g)

?rHm?(298K)=3?fHm?(CO2,g)+(-2)??fHm?( Fe2O3,s)=467.87kJ?mol-1 ?rSm?(298K)=4? Sm?(Fe,s)+3 Sm?(CO2,g)+(-2) ? Sm?( Fe2O3,s)+ (-3) ? Sm?(C,s)=557.98J?mol-1?K-1 反应在标准状态下自发进行：

?rGm?(T)??rHm?(298K)-T?rSm?(298K)

T>[?rHm?(298K)/ ?rSm?(298K)] , 即T>839K

故以木炭为燃料时，因最高温度低于839K，反应不可能自发。 2CuO(s)+C(s)=2Cu(s)+CO2(g)

?rHm?(298K)=-79.51 kJ?mol-1>0 ?rSm?(298K)=189 J?mol-1?K-1>0 ?反应在标准状态, 任意温度均自发 2.14 (略)

2.15 2AsH3(g)=2As(s)+3H2(g)

?rHm?(298K)=-132.8kJ?mol-1<0 ?rSm?(298K)=15.71J?mol-1?K-1<0

?标准状态, 任意温度下AsH3的分解反应均自发。加热的目的是加快反应速率。第三章 化学平衡

3.1 （1） 正确， （2） 错误， （3） 错误。

K??{c(Fe2?)/c?}{p(H2)/p?}{c(H?)/c?}23.2 K? = 40 3.3

3.4 4×(3) - 2×(1) - 2×(2) 得所求反应式

K??{K?(3)}4{K?(1)}2{K?(2)}2nRT0.20mol?8.31kPa?L?mol-1?K?1p?V??698K10L?116kPan(I2)?n(H2)?c(I2)V?0.0021mol?L-1?10L?0.021molp(I0.021mol?116kPa2)?p(H2)?x(I2)?p?0.20mol?12.2kPap(HI)?p?p(I2)?p(H2)?91.6kPa故：ΔrGm? = 4ΔrGm?(3) - 2ΔrGm?(1) - 2ΔrGm?(2)

3.5 pV = nRT

故对于反应 H2(g) + I2(g) = 2HI(g)

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???c(O?2)/{cp(HI)/p?}2KK?p{(pO(H????562)2/)p/p}{p(I2)/p}1.38?10-3mol?L-1?/1mol?L-1K(293K)??1.37?10?3101kPa/100kPa 3.6

(1)

O2(g) = O2(aq) P(O2) = 21.0kPa时：

K?(293K)?c(O2)/c??1.37?10?30.21故： c(O2,aq) = 2.88×10-4 mol·L-1 (2) K? = 85.5/1.37×10-3 = 6.24×104

3.7 Q = 4 逆向自发 Q = 0.1 逆向自发

3.8 Ag2CO3(s) = Ag2O(s) + CO2(g) ΔrGm?(383K) = 14.8kJ·mol-1

ln K?(383K) = -ΔrGm?(383K)/RT = -4.65 K?(383K) = 9.56×10-3 K? = p (CO2)/p?

为防止反应正向自发，应保证 Q > K? 故： p(CO2) > 9.56×10-1 kPa

3.9 CCl4(g) CCl4(l)

ΔfHm?/kJ·mol-1 -102.93 -135.4 Sm?/J·K-1·mol-1 309.74 216.4 CCl4(g) = CCl4(l)

ΔrHm? = 32.47kJ·mol-1 ΔrSm? = 0.09334 kJ·mol-1·K-1 所以CCl4 的正常沸点为 T1 = 348K

根据克拉贝龙——克劳休斯方程计算，可得在20kPa时，其沸点为304K。

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