天津大学无机化学第一章--思考题
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第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2.解:氯气质量为2.9×103g 。
3.解:一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯4.解:pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ 5.解:根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6⨯104 Pap (O 2) = 2.0⨯104 Pa p (Ar) =1⨯103 Pa6.解:(1)2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯(2)222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ (3)4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解:(1)p (H 2) =95.43 kPa (2)m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解:(1)ξ = 5.0 mol(2)ξ = 2.5 mol结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9.解:∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ 10.解: (1)V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L(2) T 2 =nRpV 2= 320 K (3)-W = - (-p ∆V ) = -502 J (4) ∆U = Q + W = -758 J (5) ∆H = Q p = -1260 J11.解:NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ ·mol -1 12.解:m r H ∆= Q p = -89.5 kJ m r U ∆= m r H ∆- ∆nRT= -96.9 kJ13.解:(1)C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ = m f H ∆(CO 2, g) = -393.509 kJ ·mol -121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g)m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol -1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ = -8.3 kJ ·mol -1各反应 m r H ∆之和m r H ∆= -315.6 kJ ·mol -1。
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2.解:氯气质量为2.9×103g 。
3.解:一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯4.解:pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ 5.解:根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6⨯104 Pap (O 2) = 2.0⨯104 Pa p (Ar) =1⨯103 Pa6.解:(1)2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯(2)222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ (3)4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解:(1)p (H 2) =95.43 kPa (2)m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解:(1)ξ = 5.0 mol(2)ξ = 2.5 mol结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9.解:∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ 10.解: (1)V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L(2) T 2 =nRpV 2= 320 K (3)-W = - (-p ∆V ) = -502 J (4) ∆U = Q + W = -758 J (5) ∆H = Q p = -1260 J11.解:NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ ·mol -1 12.解:m r H ∆= Q p = -89.5 kJ m r U ∆= m r H ∆- ∆nRT= -96.9 kJ13.解:(1)C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ = m f H ∆(CO 2, g) = -393.509 kJ ·mol -121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g)m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol -1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ = -8.3 kJ ·mol -1各反应 m r H ∆之和m r H ∆= -315.6 kJ ·mol -1。
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2.解:氯气质量为2.9×103g 。
3.解:一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L 9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯ 4.解:pV MpV T nR mR== = 318 K 44.9=℃5.解:根据道尔顿分压定律i i n p p n=p (N 2) = 7.6⨯104 Pap (O 2) = 2.0⨯104 Pap (Ar) =1⨯103 Pa 6.解:(1)2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯(2)222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯(3)4224(O )(CO ) 2.6710Pa 0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解:(1)p (H 2) =95.43 kPa(2)m (H 2) = pVM RT= 0.194 g 8.解:(1)ξ = 5.0 mol(2)ξ = 2.5 mol结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9.解:∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ10.解: (1)V 1 = 38.3⨯10-3 m 3= 38.3L(2) T 2 = nRpV 2= 320 K (3)-W = - (-p ∆V ) = -502 J(4) ∆U = Q + W = -758 J(5) ∆H = Q p = -1260 J11.解:NH 3(g) + 45O 2(g) 298.15K −−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ·mol -1 12.解:m r H ∆= Q p = -89.5 kJm r U ∆= m r H ∆- ∆nRT= -96.9 kJ13.解:(1)C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ = m f H ∆(CO 2, g) = -393.509 kJ·mol -121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g) mr H ∆ = 86.229 kJ·mol -1 CO(g) + 31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g) m r H ∆ = -8.3 kJ·mol -1各反应 m r H ∆之和 m r H ∆= -315.6 kJ·mol -1。
无机化学课后习题答案【篇一:天大无机化学课后习题参考答案】n1(p?p1)v1(13.2?103-1.01?103)kpa?32l???9.6d222101.325kpa?400l ? d-14.解:t?pvmpv?nrmr= 318 k ?44.9℃5.解:根据道尔顿分压定律pi?p(n2) = 7.6?104 pap(o2) = 2.0?104 pa p(ar) =1?103 panip n6.解:(1)n(co2)? 0.114mol; p(co2)? 2.87 ? 104 pa(2)p(n2)?p?p(o2)?p(co2)?3.79?104pa (3)n(o2)p(co2)?4???0.286 np9.33?104pa7.解:(1)p(h2) =95.43 kpa(2)m(h2) =pvm= 0.194 g rt8.解:(1)? = 5.0 mol(2)? = 2.5 mol结论: 反应进度(?)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9.解:?u = qp ? p?v = 0.771 kj 10.解:(1)v1 = 38.3?10-3 m3= 38.3l(2) t2 =pv2= 320 k nr(3)?w = ? (?p?v) = ?502 j (4) ?u = q + w = -758 j (5) ?h = qp = -1260 j11.解:nh3(g) +5o(g) ???3?298.15k4212.解:?rhm= qp = ?89.5 kj ?rum= ?rhm? ?nrt= ?96.9 kj13.解:(1)c (s) + o2 (g) → co2 (g)1co(g) + 1c(s) → co(g)222?co(g) +1feo(s) → 2fe(s) + co(g)23233?(2)总反应方程式为3c(s) + o(g) + 1feo(s) → 3co(g) + 2fe(s)22322323?由上看出:(1)与(2)计算结果基本相等。
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2.解:氯气质量为2.9×103g 。
3.解:一瓶氧气可用天数 4.解:pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ 5.解:根据道尔顿分压定律p (N 2) = 7.6⨯104 Pa p (O 2) = 2.0⨯104 Pa p (Ar) =1⨯103 Pa6.解:(1)2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯(2)222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ (3)4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯7.解:(1)p (H 2) =95.43 kPa (2)m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解:(1)ξ = 5.0 mol(2)ξ = 2.5 mol结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9.解:∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ 10.解: (1)V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L(2) T 2 =nRpV 2= 320 K (3)-W = - (-p ∆V ) = -502 J (4) ∆U = Q + W = -758 J (5) ∆H = Q p = -1260 J11.解:NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ ·mol -1 12.解:m r H ∆= Q p = -89.5 kJ m r U ∆= m r H ∆- ∆nRT= -96.9 kJ13.解:(1)C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ =m f H ∆(CO 2, g) = -393.509 kJ ·mol -121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g)m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol -1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ = -8.3 kJ ·mol -1各反应 m r H ∆之和m r H ∆= -315.6 kJ ·mol -1。
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2.解:氯气质量为2.9×103g 。
3.解:一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯4.解:pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ 5.解:根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6⨯104 Pap (O 2) = 2.0⨯104 Pa p (Ar) =1⨯103 Pa6.解:(1)2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯(2)222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ (3)4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解:(1)p (H 2) =95.43 kPa (2)m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解:(1)ξ = 5.0 mol(2)ξ = 2.5 mol结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9.解:∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ 10.解: (1)V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L(2) T 2 =nRpV 2= 320 K (3)-W = - (-p ∆V ) = -502 J (4) ∆U = Q + W = -758 J (5) ∆H = Q p = -1260 J11.解:NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ ·mol -1 12.解:m r H ∆= Q p = -89.5 kJ m r U ∆= m r H ∆- ∆nRT= -96.9 kJ13.解:(1)C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ = m f H ∆(CO 2, g) = -393.518 kJ ·mol -121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g)m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol -1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ = -8.3 kJ ·mol -1各反应 m r H ∆之和m r H ∆= -315.6 kJ ·mol -1。
第一章思考题1.一气柜如下图所示:A假设隔板(A)两侧N2和CO2的T, P相同。
试问:(1)隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等(2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T和P 会改变?N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P 会不变,N2、CO2物质的量不变而浓度会改变2.标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体,标准态是在标准压力下(100kPa)的纯气体、纯液体或纯固体3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。
5.试用实例说明热和功都不是状态函数。
6.判断下列各说法是否正确:(1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。
×(2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。
×(3)物体的温度越高,则所含热量越多。
×(4)热是一种传递中的能量。
√(5)同一体系:(a)同一状态可能有多个热力学能值。
×(b)不同状态可能有相同的热力学能值。
√7.判断下列各过程中,那个ΔU最大:(1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功。
(2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。
√(3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。
(4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。
根据ΔU=Q+W, (1) ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2)ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4)ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大.8.下列各说法是否正确:(1)体系的焓等于恒压反应热。
第一章化学反应中的质量关系和质量关系思考题答案1、(1)隔板两边气体物质的量不等,浓度相等。
(2)抽掉隔板,气柜内的T和p不会改变,N2、CO2物质的量不变,浓度改变。
2、标准状况是指压力为101.325kPa、温度为273.15K时的状况。
例如,标准状况下1mol 理想气体的体积为22.4L,其含义是指1mol理想气体在101.325kPa和273.15K时,体积为22.4L。
标准态实际上只涉及浓度和压力,与温度无关。
标准态不仅用于气体,也用于液体、固体和溶液。
物质所处的状态不同,标准态的含义不同。
具体说,气体是指分压为标准压力(100 kPa)的理想气体;溶液是指浓度为1mol·L-1(或1mol·kg-1)的理想溶液;固体和液体是指标准压力下该纯物质。
对非理想气体和非理想溶液标准态的处理比较复杂,这里不涉及。
但是对所有系统(包括气体、溶液、固体、液体,也包括理想和非理想系统)标准态可用如下简单的定义:系统处于单位活度(a=1)时的状态。
3、化学反应方程式的系数为整数且为正数,而化学计量数可为整数或分数,也可为负数。
4、三者都是状态函数。
热力学能是体系内部所含的总能量,与体系的始、终态有关,与体系变化过程的具体途径无关。
热量是体系和环境之间因温度而传递的能量,不仅与体系的始、终态有关,而且与过程的具体途径有关。
温度表示物体的冷热程度,与体系的始、终态有关,与过程的具体途径无关。
5、热和功都是体系发生某过程时的与环境之间交换或传递能量的两种形式,因此热和功不仅与体系始、终态有关,而且与过程的具体途径有关,所以热和功不是状态函数。
例如,“一定量气体反抗恒定外力对环境做膨胀功”,所作膨胀功为W =- Fl,因为F =- pA,所以W = -pAl = p(V2-V1)= P△V。
假设有两种不同的变化,分别反抗恒定外压pØ、2pØ,对环境做膨胀功。
由于这两种过程始、终态相同,体系的V1、V2不变,相同,根据W = P△V,可知这两个过程对体系环境所做功不同。
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2.解:氯气质量为2.9×103g 。
3.解:一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯4.解:pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ 5.解:根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6⨯104 Pap (O 2) = 2.0⨯104 Pa p (Ar) =1⨯103 Pa6.解:(1)2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯(2)222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ (3)4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解:(1)p (H 2) =95.43 kPa (2)m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解:(1)ξ = 5.0 mol(2)ξ = 2.5 mol结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9.解:∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ 10.解: (1)V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L(2) T 2 =nRpV 2= 320 K (3)-W = - (-p ∆V ) = -502 J (4) ∆U = Q + W = -758 J (5) ∆H = Q p = -1260 J11.解:NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ ·mol -1 12.解:m r H ∆= Q p = -89.5 kJ m r U ∆= m r H ∆- ∆nRT= -96.9 kJ13.解:(1)C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ = m f H ∆(CO 2, g) = -393.509 kJ ·mol -121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g)m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol -1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ = -8.3 kJ ·mol -1各反应 m r H ∆之和m r H ∆= -315.6 kJ ·mol -1。
第一章化学反应中的质量关系和能量关系[学习指导]1.“物质的量”(n)用于计量指定的微观基本单元或其特定组合的物理量,其单位名称为摩[尔],单位符号为mol。
2.摩尔质量(M) M = m/n3.摩尔体积(V m)V m = V/n4.物质的量浓度(c B)c B = n B/V5.理想气体状态方程pV = nRT6.理想气体分压定律p= Σp B ;p B = (n B/n)p7.化学计量式和化学计量数O = ΣνB B ;νBB8.反应进度(ξ)表示化学反应进行程度的物理量,符号为ξ,单位为mol。
随着反应的进行,任一化学反应各反应物及产物的改变量:Δn B = νBξ9.状态函数状态函数的改变量只与体系的始、终态有关,而与状态变化的途径无关。
10.热和功体系和环境之间因温差而传递的热量称为热。
除热以外,其它各种形式被传递的能量称为功。
11.热力学能(U)体系内部所含的总能量。
12.能量守恒定律孤立体系中能量是不会自生自灭的,它可以变换形式,但总值不变。
13.热力学第一定律封闭体系热力学能的变化:ΔU = Q + WQ > 0, W > 0, ΔU > 0;Q < 0, W < 0, ΔU < 0。
14.恒压反应热(Q p)和反应焓变(Δr H m)H(焓) ≡U + pV, Q p = Δr H m15.赫斯定律Q p = ∑Q B , Δr H m = ∑Δr H m(B)B B16.标准状况:p = 101.325kPa, T = 273.15 K标准(状)态:pθ= 100kPa下气体:纯气体物质液体、固体:最稳定的纯液体、纯固体物质。
溶液中的溶质:摩尔浓度为1mol·L-1标准态下17.标准摩尔生成焓()最稳定的单质─────—→单位物质的量的某物质=18.标准摩尔反应焓变()一般反应cC + dD = yY + zZ=[y(Y) + z(Z)] - [c(C)+ d(D)]=Σνi(生成物) + Σνi(反应物)第二章化学反应的方向、速率和限度[学习指导]1.反应速率:单位体积内反应进行程度随时间的变化率,即:2.活化分子:具有等于或超过E c能量(分子发生有效碰撞所必须具备的最低能量)的分子。
第一章思考题1.一气柜如下图所示:A假设隔板(A)两侧N2和CO2的T,P相同。
试问:(1)隔板两边气体的质量是否相等?浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等(2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T和P会改变?N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P会不变,N2、CO2物质的量不变而浓度会改变2.标准状况与标准态有何不同?标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体,标准态是在标准压力下(100kPa)的纯气体、纯液体或纯固体3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同?试说明之。
5.试用实例说明热和功都不是状态函数。
6.判断下列各说法是否正确:(1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。
×(2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。
×(3)物体的温度越高,则所含热量越多。
×(4)热是一种传递中的能量。
√(5)同一体系:(a)同一状态可能有多个热力学能值。
×(b)不同状态可能有相同的热力学能值。
√7.判断下列各过程中,那个ΔU最大:(1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功。
(2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。
√(3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。
(4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。
根据ΔU=Q+W,(1)ΔU=-60+(-40)=-100KJ(2)ΔU=+60+40=+100KJ,(3)ΔU =+40+(-60)=-20KJ(4)ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大.8.下列各说法是否正确:(1)体系的焓等于恒压反应热。
天津大学无机化学第一章--思考题第一章思考题1. 一气柜如下图所示:AN2(2L) CO2(1L)假设隔板(A)两侧N2和CO2的T, P相同。
试问:(1)隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等(2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T和P 会改变?N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T和P 会不变,N2、CO2物质的量不变而浓度会改变2. 标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体,标准态是在标准压力下(100kPa)的纯气体、纯液体或纯固体3. 化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值4. 热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。
5. 试用实例说明热和功都不是状态函数。
6. 判断下列各说法是否正确:(1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。
×(2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。
×(3)物体的温度越高,则所含热量越多。
×(4)热是一种传递中的能量。
√(5)同一体系:(a)同一状态可能有多个热力学能值。
×(b)不同状态可能有相同的热力学能值。
√7. 判断下列各过程中,那个ΔU最大:(1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功。
(2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。
√(3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。
(4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。
根据ΔU=Q+W, (1) ΔU=-60+(-40)=-100KJ (2)ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=-20KJ (4)ΔU=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大.8.下列各说法是否正确:(1)体系的焓等于恒压反应热。
×(2)体系的焓等于体系的热量。
×(3)体系的焓变等于恒压反应热。
√(4)最稳定的单质焓等于零。
×(5)最稳定的单质的生成焓值等于零。
×(6)最稳定的纯态单质的标准生成焓等于零。
√(7)由于CaCO3分解是吸热的,所以它的标准摩尔生成焓为负值。
×(8)由于反应焓变的单位为kJ·mol-1,所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。
×9.判断下列各组内的反应在标准态下的恒压反应热是否相同,请说明理由。
(1)N2(g) + 3H2(g) ─→ 2NH3(g)1/2N2(g) + 3/2H2(g) ─→ NH3(g)不同,因为两个反应的反应计量数不同.(2)H2(g) + Br2(g) ─→ 2HBr(g)H2(g )+ Br2(l) ─→ 2HBr(g) 不同,因为两个反应的反应物Br2的状态不同.10. 已知:A +B ─→ M + N;()1 = 35kJ·mol-12M + 2N ─→ 2D;()2 = -80kJ·mol-1则A + B ─→ D的()3是()(1)-10kJ·mol-1 (3)-5kJ·mol-1√(2)-45kJ·mol-1 (4)25kJ·mol-11. 制备硝酸(HNO 3)的反应如下:4NH 3+ 5O 2 4NO + 6H 2O2NO + O 2 ─→ 2NO 23NO 2 + H 2O ─→ 2HNO 3 + NO试计算每消耗1.00吨氨气可制取多少吨硝酸?(提示:n(NH 3):n(HNO 3)=1:2/3. 答案:2.47吨硝酸)2. 在容器为10.0L 的真空钢瓶内充入氯气,当温度为298.15K 时,测得瓶内气体压强为1.0×107Pa,试计算钢瓶内氯气质量。
提示:#3. 一氧气瓶的容积是32L ,其中氧气的压强为13.2kPa 。
规定瓶内氧气压强降至1.01×103kPa 时就要充氧气以防混入别的气体。
今有实验设备每天需用101.325kPa 氧气400L ,问一瓶氧气能用几天?解:允许使用的氧气物质的量为:()11p p V n RT -= 每天需用氧气的物质的量为:222p V n RT= 32.910mRT pV nRT MMpV m g RT====⨯以瓶氧气可用的天数为:129.6n d n =4. 一个容积为21.2L 的氧气缸安装有在24.3×105Pa 下能自动打开的安全阀,冬季时曾灌入624克氧气。
夏季某天阀门突然自动打开了,试问该天气温达多少摄氏度?提示:031844.9pV MpV T K C nR mR==== #5. 冬季草原上的空气主要含氮气(N 2)、氧气(O 2)和氩气(Ar)。
在9.7×104Pa 及-22℃下手记得一份空气试样,竟测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0.78、0.21、0.01。
求收集试样时各气体得分压。
提示:根据道尔顿分压定律:i i n p p n= 42423()7.610() 2.010() 1.010p N Pap O Pap Ar Pa =⨯=⨯=⨯6. 30℃下,在一个容积为10.0L 的容器中,O 2,N 2和CO 2混和气体的总压力为93.3kPa ,其中P(O 2)为26.7kPa, CO 2的含量为5.00g 。
试求:(1) 容器中CO 2的分压;(答案:2.87×104Pa )(2) 容器中N 2的分压;(答案:3.79×104Pa )(3) O 2的物质的质量分数;(答案:0.286)n(CO2)=m(CO2)M(CO2)=0.114molP=nRTV=2.87*104Pa(1)(2)P(N2)=P-P(O2)-P(CO2)=3.79*104Pa(3)n(O2)n P =0.286P(O2)=7. 用锌与盐酸反应制备氢气:Zn(s) + 2H+─→ Zn2+ + H2(g)↑若用排水集气法在98.6kPa、25℃下(已知水的蒸气压为3.1kPa)收集到2.50×10-3m3的气体。
求:(1) 25℃时该气体中H2的分压;(答案:95.43kPa)(2) 收集到的氢气的质量。
(答案:0.194g)#8. 设有10molN2(g)和20molH2(g)在合成氨装置中混合,反应后有5molNH3(g)生成,试分别按下列反应方程式中各物质的化学计数量(νB)和物质的量的变化(Δn B)计算反应进度并作出结论。
(1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) ─→ NH3(g)(答案:ξ=5.0mol)(2) N2(g) + 3H2(g) ─→ 2NH3(g)(答案:ξ=2.5mol)提示:1BBnζυ=∆。
结论:反应进度的值与选用反应式中的哪个物质的量变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9. 某气缸中有气体20L ,从环境吸收了800J 热量后,在恒压(97.3kPa)下体积膨胀到1.50L,试计算系统热力学能变化(ΔU )(提示:ΔU =Q p -p ΔV =0.771kJ )#10. 2.00mol 理想气体在350K 和152kPa 条件下,经恒压冷却至体积为35.0L,此过程放出了1260J 热。
试计算(1)起始体积 (3)体系做功(2)终态温度 (4)热力学能变化 (5)焓变 提示:331122(1):38.31038.3(2):320(3):502(4):758(5):1260p nRT V m L ppV T K nRW p V J U Q W J H Q J-==⨯====-∆=∆=+=-∆==- (问题主要出现在正负号上)11. 用热化学方程式表示下列内容:在25℃及标准态下,每氧化1molNH 3(g)和H 2O(g)并将放热226.2kJ 。
(答案:298.15132253()()()();226.242K r m NH g O g NO g H O g H kJ mol ∅-+−−−−→+∆=-⋅标准态)12.在一敞口试管内加热氯酸钾晶体时发生下列反应:2KClO 3(s) ─→ 2KCl(s) + 3O 2(g),并放出热89.5kJ(298.15K)。
求: 298.15K 下该反应的Δr H m 和ΔU 。
(提示:89.596.9p H Q kJU H W H p V H nRT kJ∆==-∆=∆+=∆-∆=∆-∆=-)13. 在高炉炼铁,主要反应有:C(s) + O2(g) ─→ CO2(g)1/2CO2(g) + 1/2C(s) ─→ CO(g)CO(g) + 1/3Fe2O3(s) ─→ 2/3Fe(s ) + CO2(g)(1)分别计算298.15K 时各反应的和各反应值之和;(2)将上列反应方程式和并成一个总反应方程式,应用各物质的(298.15K)值计算总反应的并与(1)计算结果比较做出结论。
(提示:(1)各反应的值之和为:11(393.509)86.229(8.3)315.6r m H kJ mol kJ mol ∅--∆=-++-⋅=-⋅(2) =-315.5kJ ·mol -1,计算结果基本相等。
可以得出结论:反应的热效应只与反应的始、终态有关,而与反应的途径无关。
多数同学出现了问题)14. 已知298.15K 时反应:3H2(g) + N2(g) ─→ 2NH3(g );()1 = -92.22kJ ·mol-1 2H2(g) + O2(g) ─→ 2H2O(g);()2 = -483.636kJ ·mol-1 试计算下列反应的()3:4NH3(g) + 3O2(g) ─→ 2N2(g) + 6H2O(g)(提示:反应(3)=反应(2)×3-反应(1)×2=-1266.47kJ ·mol -1)15. 铝热法反应如下:8Al + 3Fe3O4 ─→ 4Al2O3 + 9Fe(1)利用数据计算恒压反应热;(答案:3347.6p r m Q H kJ ∅=∆=-) (2)在此反应中若用去267.0g 铝,问能放出多少热量?(答案: 1183347.6,3347.68267.0267.0/26.98267.03347.6267.04141826.98p mol Q kJ kJ molg g g mol g kJ g Q kJ mol g mol--=--⋅-=⨯=-⋅因为的铝放出的热量为:则每摩尔铝所放出的热量为:则铝的摩尔数为:所以铝放出的热量为:) 16. 利用数据,试计算下列反应的恒压反应热: (1)Fe3O4 + 4H2(g) ─→ 3Fe(s) + 4H2O(g)(答案:151.1kJ ·mol -1)(2)4NH3(g) + 5O2(g) ─→ 4NO(g) + 6H2O(g) (答案:-905.47kJ ·mol -1)(3)3NO2(g) + H2O(l) ─→ 3HNO3(l) + NO(g) (答案:-71.7kJ ·mol -1)17. 已知Ag2O(s) + 2HCl(g)─→2AgCl(s) + H 2O(l)= -324.9kJ·mol -1及(Ag2O ,s)= -30.57kJ ·mol-1, 试求:AgCl 的标准摩尔生成焓。