普通化学（第六版）课后习题答案

普通化学第五版 第一章 习题答案

1. 答案（1-）（2-）（3+）（4-）

2. 答案（1c）（2d）（3a）（4d）（5abd）（6ad）（7d）（8d）

3. 答案（1）燃烧前后系统的温度（2）水的质量和比热（3）弹式量热计热容

4..答案：根据已知条件列式

?3226?1000J?mo?1l?1?1?0.5g??[4.18J?g?K?1209g?Cb](298.59?296.35)K ?1122g?molCb=849J.mol-1

3.8g?1?2820kJ?mol?30%?17.8kJ?15.答案：获得的肌肉活动的能量=180g?mol

6. 答案：设计一个循环 3×

Fe2O3(s)?2Fe(s)×3

2Fe3O4(s)?3FeO(s)×2

（-58.6）+2(38.1)+6qp=3(-27.6)

qp?3(?27.6)?(?58.6)?2(38.1)??16.7kJ?mol?1

6 7.答案：由已知可知 ΔH=39.2 kJ.mol-1 ΔH=ΔU+Δ（PV）=ΔU+PΔV

w=-PΔV= -1×R×T = -8.314×351J = -2.9kJ ΔU=ΔH-PΔV=39.2-2.9=36.3kJ

8.下列以应（或过程）的qp与qv有区别吗？ 简单说明。 （1）2.00mol NH4HS的分解

25℃

‘

NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)

（2）生成1.00mol的HCl

25℃

H2(g)＋Cl2(g) 2HCl(g)

（3）5.00 mol CO2(s)（干冰）的升华

CO2(s) CO2(g)

－78℃

（4）沉淀出2.00mol AgCl(s) 25℃

AgNO3(aq)＋NaCl(aq) AgCl(s)＋NaNO3(aq)

9.答案：ΔU-ΔH= -Δ（PV）=-ΔngRT (Δng为反应发生变化时气体物质的量的变化)

(1)ΔU-ΔH=-2×(2-0)×8.314×298.15/1000= - 9.9kJ

(2)ΔU-ΔH=-2×(2-2)×R×T= 0

(3)ΔU-ΔH=-5×(1-0)×8.314×(273.15-78)/1000= -8.11kJ (4)ΔU-ΔH=-2×(0-0)×R×T= 0

10.（1）4NH3(g)+3O2(g) = 2N2(g) +6H2O(l) 答案 -1530.5kJ.mol-1

（2）C2H2(g) + H2(g) = C2H4(g) 答案 -174.47kJ.mol-1

（3）NH3(g) +稀盐酸 答案 -86.32kJ.mol-1 写出离子反应式。产物是

NH4+(aq)

（4）Fe(s) + CuSO4(aq) 答案 -153.87kJ.mol-1

-1?11.答案 查表?fHm(298.15K)/kJ.mol -74.81 0 -135.44

-92.31

??rHm(298.15K)

= (-135.44)+4×(-92.31)-( -74.81)= -429.86kJ.mol-1

???rUm(298.15K)=?rHm(298.15K)-(4-5)RT

=(-429.86+8.314×298.15/1000 )kJ.mol-1=

(-429.86+2.48 )kJ.mol-1

=-427.38kJ.mol-1 体积功w= -PΔV= -(4-5)RT = 2.48 kJ.mol-1 12.答案 正辛烷的M=114.224g.mol-1

qv.m=-47.79kJ.g-1× 114.224g.mol-1=-5459kJ.mol-1. 正辛烷完全燃烧的反应式

C8H18(l) + 12.5O2(g) = 8CO2(g) +9H2O(l) (注意燃烧反应方程式的计量系数,要求C8H18前是1,这样△rHθm与qv.m才能对应起来) △rHθm(298.15K) ≈ qp.m= qv.m + (8-12.5)RT = -5459+ (8-12.5)×8.314 ×10-3 ×298.15 =-5470kJ .mol-1

13.答案 CaCO3的煅烧反应为 CaCO3 (s) = CaO(s) + CO2(g) △fHθm(298.15K)/kJ.mol-1206.92 -635.09 -393.51

-1

估算1mol反应的△H = -(-1206.92)+( -635.09)+( -393.51)=178.32 kJ.mol

-1

-1

3

-1

煅烧1000kg石灰石△H=[178.32 kJ.mol/100g.mol ]×1000×10g =178.32×10 kJ

标准煤的热值为29.3MJ.kg 消耗标准煤 178.32×10 kJ/[29.3×10kJ.kg]=60.8kg

14.答案 燃烧反应 C2H2 + 5/2O2 = 2CO2 + H2O（l） △fHθm(298.15K)/kJ.mol 226.73 -393.51 -285.83

-1

3

-1

-1

4

4

(1)kJ.mol-1 反应热Q= -1229.58 kJ.mol-1 (2) kJ.g-1反应热Q=-1229.58/26 kJ.g-1

C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O（l）

-1

△fHθm(298.15K)/kJ.mol 52.26 -393.51 -285.83

1410.94/28

(1)kJ.mol-1 反应热Q= -1410.94 kJ.mol-1 (2) kJ.g-1反应热Q=-1410.94/28 kJ.g-1

根据计算结果乙烯(C2H4)完全燃烧会放出热量更多 15. 答

??rHm(298.15K)

= -2×（-1490.3）-16×0 -3×（-277.69）+4×(-1999.1)+11×(-285.83)+3×(-484.5)

=-8780.4 kJ.mol

(注意数据抄写要正确,符号不要丢)

-1

16.答：1mol反应进度qp与qV之差别qp-qV=??B(g)RT=（1-3）×8.314×298.15/1000

= -4.957 kJ.mol qp= qV-4.957 kJ.mol 定压条件下放热更多些.原因是该反应是气体分子数减小的反应,在温度一定时,定压条件下环境对反应系统做功,这部分能量转化成反应系统的燃烧热.

-1

-1

17.答：(要明确已知燃烧热数据和要求的值各对应的是哪个反应的焓变,再根

据盖斯定律运算求解) C+O2=CO2 ΔCH= -393.5 H2+1/2O2=H2 O ΔCH=-285.8

CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H20 ΔCH= -890.4

根据反应焓变和标准生成焓的关系(或根据已知条件设计一个循环)存在以下关系

-1

(-890.4)=(-393.5)+2(-285.8)-ΔfHm0(CH4) ΔfHm0(CH4)=-74.7 kJ.mol

18.答：(有机化学中 一个定域C=C上的加氢反应焓变即氢化焓,离域焓是指当分子中存在多个C=C其氢化焓的观测值与一个定域C=C氢化焓乘以双键个数的差值. 共轭双键的离域作用是分子变的稳定) 苯的离域焓=(-120) ×3 -(-208)=-152 kJ.mol

(苯中共轭作用使其能量比三个定域C=C降低了152 kJ.mol)

第2章 化学反应的基本原理与大气污染

1. 答案 （1-）（2-）（3-）（4-）（5-）（6+）（7+）（8+）

-1

-1

2. 答案1b 2b 3b 4c 5bcd 6a 3. （1）答案：基本不变，基本不变，增大

减小， 增大 增大 （2）

k(正) k(逆) v(正) v(逆) K? 平衡移动方向 增加总不变 不变 增大 增大 不变 逆向移压力 动 升高温增大 增大 增大 增大 增大 正向移度 动 加催化增大 增大 增大 增大 不变 不移动 剂 （3）答案：氟里昂，NOX、HCl；CO2；NOX和SO2

4. 答案：（d）>（c）>（e）>（a）>（b）原因是气体熵>液体>固体大的熵大

5. （1）溶解少量食盐于水中。 答案：正 （2）活性炭表面吸附氧气。 答案：负 （1） 碳与氧气反应生成一氧化碳。 答案：正

6. 答案：由定义可知Fe2O3的??fGm(298.15K)??742.2kJ.mol?1

?G?298.15K)??77.7kJ.mol?1=3?G??rm(fm(298.15K,Fe3O4)-4?fGm(298.15K,Fe2O3)

??1fGm(298.15K,Fe3O4)=

3[(-77.7)+4(-742.2)]=-1015.5kJ.mol-1 7.答案：查表 水的??fGm(298.15K)??237.129kJ.mol?1 过程的??rGm(298.15K)?(?236.7)?(?237.129)?0.429kJ.mol?1>0

所以在298.15K的标准态时不能自发进行.

分子量

8. (查表时注意状态,计算时注意乘系数)

??rGm(298.15K) ?1kJ.mol??rSm(298.15K)J.mol?1.K?1（1）3Fe(s)?4H2O(l)?Fe3O4(s)?4H2(g) 307.7 -66.9 （2）Zn(s)?2H?(aq)?Zn2?(aq)?H2(g) -23.0 -147.06 （3）CaO(s)?H2O(l)?Ca2?(aq)?2OH?(aq) -184.3 -26.9 （4）AgBr(s)?Ag(s)?1Br2(l) -51.4 96.9

29.答案： (1) SnO2 =Sn +O2 (2) SnO2 +C =Sn + CO2(3) SnO2 +2H2 =Sn +2H2O （g）

?Sm(298.15K)J.mol?1.K?1 52.3 51.55 205.138 52.3 5.74 51.55 213.74 52.3 2×

130.684 51.55 2×188.825

??fHm(298.15K)kJ.mol?1-580.7 0 0 -580.7 0 0 -393.509 -580.7 0

0 2×(-241.818)

??rSm(298.15K)J.mol?1.K?1 (1)204.388 (2)207.25

(3)115.532

??rHm(298.15K)kJ.mol?1 (1) 580.7 (2)187.191

(3)97.064 Tc>

??rHm(298.15K)??rSm(298.15K) (1)2841K 903K

(3)840K(温度最低,合适)

10．答案： C12H22O11(s)+12O2(g)=12CO2(g) +11H2O(l)

?Sm(298.15K)J.mol?1.K?1?rS?m(298.15K)

360.2 205.138 213.74 69.91 =11×

??fHm(298.15K)kJ.mol?1 -2225.5 0 -393.509 -285.83

??rHm(298.15K)?-5640.738

??rGm(273.15?37K)?-5640.738-310.15×(512.034÷1000)=-5799.54kJ.mol

-1

-1?(?rGm(298.15K)=-5796.127 kJ.mol 温度对反应的标准吉布斯函数变有影响,

但由于该反应的熵变相对于焓变小(绝对值),故变化不大) 做的非体积功= 5799.54kJ.mol-1×30%×3.8/342=19.33 kJ 11.答案： 查表

?rS?m(298.15K)=-214.637

??fHm(298.15K)?Sm(298.15K)J.mol?1.K?1 197.674 130.684 186.264 188.825

kJ.mol?1 -110.525 0 -74.81

?-241.818?rHm(298.15K)?-206.103

???rGm(523K)??rHm(298.15K)-523K×?rS?m(298.15K)

=（-206.103）-523K×（-206.103÷1000）

= -93.85 kJ.mol-1

???rGm(523K)?(?93.85)?1000lnK(523K)???21.58

R?523K8.314?523?K??e21,58?1021.58/2.303?109.37?2.35?109

12. 答案：设平衡时有2Xmol的SO2转化 2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）

起始 n/mol 8 4 0

n（始）=12mol

平衡时n/mol 8-2x 4-x 2x

n（平衡）=（12-x）mol

根据PV=nRT T V一定时

SO

2

n(始）P（始）?

n（平衡）P（平衡）

12300?12?x220 2x=6.4mol

的转化率=6.4/8=80%

peq(SO3)26.42202()(?)?p?8.8100K?eq?eq1.622020.8220p(SO2)2p(O2)(?)?(?)()?()??8.81008.8100ppK??(6.428.8100)???80 1.60.8220 (注意在计算时可不用先计算分压,列综合算式更方

便计算)

13.答案：该反应是可逆反应，需要H2的量包括反应需要的量1mol和为维持平衡需要xmol（最少量）

peq(H2S)()?peq(H2S)neq(H2S)1.0p?==0.36 K??eq?eqeqxp(H2)p(H2)n(H2)()p? x=2.78mol

需要H2的量=1+2.78=3.78mol(注:该反应是反应前后气体分子数不变的,在标准平衡常数表达式中系统的总压和标准压力在计算时可以在分式中消去,否

则在计算时必须知道平衡时总压才能根据平衡常数计算.) 14．在不同温度时反应的标准平衡常数值如下： T/K 973

? K1K?2

1.47 2.38 0.618

1073 1.81 2.00 0.905 1.67 1.287

1173 2.15 1273 2.48

1.49 1.664

?K1K3??K2? 答：反应3的标准平衡常数 （如上）

(因为随温度的升高平衡常数增大,故是吸热反应)

???rHm(298,15K)(T2?T1)K215．答案：利用公式ln??求K2?

RT1?T2K1?K2?92.31?1000(500?298.15)?代入数据ln=-15.03

8.314?298.15?5004.9?1016

?=e?15.03?4.9?1016=1.4×K2

1010

16.答案：查数据计算

?Sm(298.15K)J.mol?1.K?1CO2(g)?H2(g)?CO(g)?H2O(g)

213.74 130.684 197.674 188.825

-1-1?rS?m(298.15K)=42.075J.mol.K

??fHm(298.15K)kJ.mol?1 -393.509 0 -110.525 -241.818

??rHm(298.15K)?41.166kJ.mol-1

??rGm(873K)???rHm(298.15K)-873

???rSm(298.15K)=41.166kJ.mol-1-873K

×

0.042075kJ.mol-1.K-1

=4.434 kJ.mol-1

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