普通化学(第六版)课后习题第二章答案

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+）2.答案1b2b3b4c5bcd6a3.（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压力不变不变增大增大不变逆向移动升高温度增大增大增大增大增大正向移动加催化剂增大增大增大增大不变不移动（3）答案：氟里昂，NOX、HCl；CO2；NOX和SO24.答案：（d）（c）（e）（a）（b）原因是气体熵液体固体分子量大的熵大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1.2.742)15.298(molkJKGmf1.7.77)15.298(molkJKGmr=3),15.298(43OFeKGmf-4),15.298(32OFeKGmf),15.298(43OFeKGmf=31[(-77.7)+4(-742.2)]=-1015.5kJ.mol-17.答案：查表水的1.129.237)15.298(molkJKGmf过程的1.429.0)129.237()7.236()15.298(molkJKGmr0所以在298.15K的标准态时不能自发进行.8.(查表时注意状态,计算时注意乘系数)11..)15.298(KmolJKSmr1.)15.298(molkJKGmr（1）)(4)()(4)(32432gHsOFelOHsFe307.7-66.9（2）)()()(2)(22gHaqZnaqHsZn-23.0-147.06（3）)(2)()()(22aqOHaqCalOHsCaO-184.3-26.9（4）)(21)()(2lBrsAgsAgBr-51.496.99.答案：(1)SnO2=Sn+O2(2)SnO2+C=Sn+CO2(3)SnO2+2H2=Sn+2H2O（g）11..)15.298(KmolJKSm52.351.55205.13852.35.7451.55213.7452.32×130.68451.552×188.8251.)15.298(molkJKHmf-580.700-580.700-393.509-580.7002×(-241.818)11..)15.298(KmolJKSmr(1)204.388(2)207.25(3)115.5321.)15.298(molkJKHmr(1)580.7(2)187.191(3)97.064Tc)15.298()15.298(KSKHmrmr(1)2841K903K(3)840K(温度最低,合适)10．答案：C12H22O11(s)+12O2(g)=12CO2(g)+11H2O(l))K15.298(Smr11..)15.298(KmolJKSm360.2205.138213.7469.91=11×69.91+12(213.74-205.138)-360.2=512.0341.)15.298(molkJKHmf-2225.50-393.509-285.83)15.298(KHmr-5640.738)3715.273(KGmr-5640.738-310.15×(512.034÷1000)=-5799.54kJ.mol-1()15.298(KGmr=-5796.127kJ.mol-1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=19.33kJ11.答案：查表11..)15.298(KmolJKSm197.674130.684186.264188.825)K15.298(Smr=-214.6371.)15.298(molkJKHmf-110.5250-74.81-241.818)15.298(KHmr-206.103)523(KGmr)15.298(KHmr-523K×)K15.298(Smr=（-206.103）-523K×（-206.103÷1000）=-93.85kJ.mol-158.21523314.81000)85.93(523)523()523(lnKRKGKKmr937.9303.2/58.2158,211035.21010eK12.答案：设平衡时有2Xmol的SO2转化2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）起始n/mol840n（始）=12mol平衡时n/mol8-2x4-x2xn（平衡）=（12-x）mol根据PV=nRTTV一定时（平衡）（始）（平衡）始）PPnn(2203001212x2x=6.4molSO2的转化率=6.4/8=80%))(())(())((22223pOppSOppSOpKeqeqeq)1002208.88.0()1002208.86.1()1002208.84.6(22802201008.08.8)6.14.6(2K(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）)()()()())(())((222222HnSHnHpSHppHppSHpKeqeqeqeqeqeq=x0.1=0.36x=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1K2K9731.472.380.61810731.812.000.90511732.151.671.28712732.481.491.664答：反应3的标准平衡常数213KKK（如上）(因为随温度的升高平衡常数增大,故是吸热反应)15．答案：利用公式211212))(15,298(lnTRTTTKHKKmr求2K代入数据50015.298314.8)15.298500(100031.92109.4ln162K=-15.032K=1603.15109.4e=1.4×101016.答案：查数据计算)g(OH)g(CO)g(H)g(CO22211..)15.298(KmolJKSm213.74130.684197.674188.825)K15.298(Smr=42.075J.mol-1.K-11.)15.298(molkJKHmf-393.5090-110.525-241.818)15.298(KHmr41.166kJ.mol-1)873(KGmr)15.298(KHmr-873)15.298(KSmr=41.166kJ.mol-1-873K×0.042075kJ.mol-1.K-1=4.434kJ.mol-1RTKGKKmr)873()873(ln873314.81000434.4=-0.6154.061.0eKQ)/)()(/)(()/)()(/)((222pHppCOppOHppCOp=1271277676=0.358(QK0所以反应正向进行)mrGQRTKGmrln)873(KQRTln=8.314×873ln(0.358/0.54)=-2982.9J.mol-1=-2.98kJ.mol-1因为mrG0所以此条件下反应正向进行17.答案：吕·查德里原理判断是正确的。判断反应的方向或平衡移动的方向的依据是)(TKGmr0温度对平衡常数的影响有两个公式:RSTRHKmrm1ln(1)适用于某一给定反应温度对K0的影响。RTTKGTKKmr)()(ln(2)适用于温度一定的前提下不同反应比较，)(TKGmr越正K0越小。18．研究指出下列反应在一定温度范围内为元反应：2NO（g）+Cl2（g）2NOCl（g）（1）写出该反应的速率方程。（因为是元反应，可根据反应式直接写出）)(2)(2ClNOckc（2）该反应的总级数是多少？（n=2+1=3级）（3）其他条件不变，如果将容器的体积增大到原来的2倍，反应速率如何变化？（体积增大后浓度各变为原来的1/281)21()21()(2)('2ClNOcck速率变为原来的1/8（4）如果容器体积不变而将NO的浓度增大到原来的3倍，反应速率又将怎样变化？（9)()3()(2)('2ClNOcck速率变为原来的9倍）19．答案：根据一级反应的特征ktcc0lnt51009.24594lnt=35254h=1468天=4年20．答案：根据阿仑尼乌斯公式2112)1()2()(lnTRTTTEakkTT代入相应数据得1000900314.8)9001000(10004.167ln)900()1000(KKkk=2.237237.2)900()1000()900()1000(ekkVVKKKK9.3621.答案：相同用量的溶液反应，观察到出现沉淀可以认为生成沉淀量相等，所以速率的比与所需时间成反比。根据阿仑尼乌斯公式2112)1()2()(lnTRTTTEakkTT代入相应数据得300290314.8)290300(ln)290()300(EakkKK300290314.8)290300(5001515lnEaEa=1.10300290314.803.3lnmolJ=80184J.mol-1=80.2kJ.mol-122.答案：根据阿仑尼乌斯公式ATREakln)1(ln假定催化剂对A（指前因子）无影响时，在一定温度下，有无催化剂对速率常数的影响：RTEaEakk)(ln21)1()2(=298314.81000)5475(=8.476476.8)1()2(12ekkvv=4798≈4.8×10323.答：(1)升高温度；减小总压或增大体积；增p(H2O)或减小p(CO)或减小p(H2)(2)升高温度；增p(H2O)其中升高温度使K及k(正)、k(逆)都增大；总压力或分压的改变对K及k(正)、k(逆)都无影响。（依据是：RSTRHKmrm1lnATREakln)1(ln）24.答：查标准热力学数据)()(21)(2122gNOgOgN11..)15.298(KmolJKSm191.50205.138210.761)K15.298(Smr=12.442J.mol-1.K-11.)15.298(molkJKHmf0090.25)15.298(KHmr=90.25kJ.mol-1)1573(KGmr)15.298(KHmr-1573K)15.298(KSmr=90.25-1573×0.01244=70.68kJ.mol-11573)1573()1573(lnRKGKKmr=1573314.870680=-5.434.5105.4eK)()(21)(2122gNOgOgN1mol空气反应达到平衡时物质的量分数0.78-x0.21-x2xp(总)=p021]/)21.0(/)78.0[(/(2PPxPPxPPxK总总总）21)]21.0)(78.0[(2xxx2x=0.00182mol如果该反应的速率不是很慢的话,由计算可知,反应达到平衡时,空气中NO的物质的量分数达到0.001