无机及分析化学课后答案

第2章习题答案2-1苯和氧按下式反应：C6H6(l)+215O2(g)6CO2(g)+3H2O(l)在25℃，100kPa下，0.25mol苯在氧气中完全燃烧放出817kJ的热量，求C6H6的标准摩尔燃烧焓cHm和燃烧反应的rUm。解：=B1nB=(0.25mol)/(1)=0.25molcHm=rHm=Hr=817kJ/0.25mol=3268kJmol1rUm=rHmngRT=3268kJmol1(615/2)8.314103298.15kJmol1=3264kJmol12-3已知下列化学反应的反应热：（1）C2H2(g)+5/2O2(g)2CO2(g)+H2O(g)；rHm=1246.2kJmol1（2）C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)；rHm=+90.9kJmol1（3）2H2O(g)2H2(g)+O2(g)；rHm=+483.6kJmol1求乙炔(C2H2,g)的生成热fHm。解：反应2(2)(1)2.5(3)为：2C(s)+H2(g)C2H2(g)fHm(C2H2,g)=rHm=2rHm(2)rHm(1)2.5rHm(3)=[290.9(1246.2)2.5483.6]kJmol1=219.0kJmol12-5计算下列反应在298.15K的rHm，rSm和rGm，并判断哪些反应能自发向右进行。(1)2CO(g)+O2(g)2CO2(g)(3)Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)解：(1)rHm=[2(393.509)2(110.525)]kJmol1=565.968kJmol1rSm=[2213.742197.674205.138]Jmol1K1=173.01Jmol1K1rGm=[2(394.359)2(137.168)]kJmol1=514.382kJmol1(3)rHm=[3(393.509)3(110.525)(824.2)]kJmol1=24.8kJmol1rSm=[227.28+3213.743197.67487.4]Jmol1K1=15.4Jmol1K1rGm=[3(394.359)3(137.168)(742.2)]kJmol1=29.6kJmol1rGm均小于零，反应均为自发反应。2-8.计算25℃100kPa下反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)的rHm和rSm并判断：(1)上述反应能否自发进行？(2)对上述反应，是升高温度有利？还是降低温度有利？(3)计算使上述反应自发进行的温度条件。解：(1)rHm=[393.509635.09+1206.92]kJmol1=178.32kJmol1rSm=[213.74+39.7592.9]Jmol1K1=160.6Jmol1K1rGm=[178.32298.15160.6103]kJmol1=130.4kJmol10反应不能自发进行；(2)rHm0，rSm0，升高温度对反应有利，有利于rGm0。(3)自发反应的条件为TrHm/rSm=[178.32/160.6103]K=1110K2-10已知下列化学反应在298.15K时的平衡常数：(1)CuO(s)+H2(g)Cu(s)+H2O(g)；K1=21015(2)1/2O2(g)+H2(g)H2O(g)；K2=51022计算反应CuO(s)Cu(s)+1/2O2(g)的平衡常数K解：反应(1)(2)为所求反应，根据多重平衡规则：K=K1/K2=21015/51022=41082-11已知下列反应在298.15K的平衡常数：(1)SnO2(s)+2H2(g)2H2O(g)+Sn(s)；K1=21(2)H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)；K2=0.034计算反应2CO(g)+SnO2(s)Sn(s)+2CO2(g)在298.15K时的平衡常数K解：反应(1)+2(2)为所求反应：K=K1(K2)2=210.0342=2.41022-18已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在427℃和527℃时的K值分别为1.0105和1.1102，求该温度范围内反应的rHm。解：21r2111ΔlnmTTRHKK15.273527115.2734271molkJ10314.8Δ101.1100.1ln13mr25HrHm=3.2102kJmol12-33在301K时鲜牛奶大约4.0h变酸，但在278K的冰箱中可保持48h时。假定反应速率与变酸时间成反比，求牛奶变酸反应的活化能。解：ln111K27813011KmolJ314.84810.41aEEa=7.5104Jmol1=75kJmol12-34已知青霉素G的分解反应为一级反应，37℃时其活化能为84.8kJmol1，指前因子A为4.21012h1，求37℃时青霉素G分解反应的速率常数？解：RTEaeAk=4.21012h1K)3715.273(KmolkJ10314.8molkJ8.841131e=4.21012h15.21015=2.2102h1第3章习题答案3-1在NaOH的标定时，要求消耗0.1molL1NaOH溶液体积为20~30mL，问：(1)应称取邻苯二甲酸氢钾基准物质(KHC8H4O4)多少克？(2)如果改用草酸(H2C2O4·2H2O)作基准物质，又该称多少克？(3)若分析天平的称量误差为0.0002g，试计算以上两种试剂称量的相对误差。(4)计算结果说明了什么问题？解：(1)NaOH+KHC8H4O4=KNaC8H4O4+H2O滴定时消耗0.1molL1NaOH溶液体积为20mL所需称取的KHC8H4O4量为：m1=0.1molL120mL103204gmol1=0.4g滴定时消耗0.1molL1NaOH溶液体积为30mL所需称取的KHC8H4O4量为：m2=0.1molL130mL103204gmol1=0.6g因此，应称取KHC8H4O4基准物质0.4~0.6g。(2)2NaOH+H2C2O4=Na2C2O4+2H2O滴定时消耗0.1molL1NaOH溶液体积为20和30mL，则所需称的草酸基准物质的质量分别为：m1=210.1molL120mL10-3126gmol1=0.1gm2=210.1molL130mL10-3126gmol1=0.2g(3)若分析天平的称量误差为0.0002g，则用邻苯二甲酸氢钾作基准物质时，其称量的相对误差为：RE1=g4.0g0002.0=0.05%RE2=g6.0g0002.0=0.03%用草酸作基准物质时，其称量的相对误差为：RE1=g1.0g0002.0=0.2%RE2=g2.0g0002.0=0.1%(4)通过以上计算可知，为减少称量时的相对误差，应选择摩尔质量较大的试剂作为基准物质。3-2有一铜矿试样，经两次测定，得知铜含量为24.87%、24.93%，而铜的实际含量为25.05%。求分析结果的绝对误差和相对误差。解：分析结果的平均值为：x=21(24.87%+24.93%)=24.90%因此，分析结果的绝对误差E和相对误差RE分别为：E=24.90%25.05%=0.15%Er=%60.0%05.25%15.03-3某试样经分析测得含锰百分率为41.24，41.27，41.23和41.26。求分析结果的平均偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差。解：分析结果的平均值x、平均偏差d、相对平均偏差、标准偏差s和相对标准偏差分别为：x=41(41.24+41.27+41.23+41.26)=41.25d=41(0.01+0.02+0.02+0.01)=0.015相对平均偏差=%036.0%10025.41015.0s=018.01401.002.002.001.02222相对标准偏差=%044.010025.41018.0