第二章 化学反应的一般原理 部分习题解答

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1、第二章化学反应的一般原理部分习题解答2-2.利用附录III的数据，计算下列反应的DrHym(1)Fe3O4(s)+4H2(g)®3Fe(s)+4H2O(g)(3)4NH3(g)+5O2(g)®4NO(g)+6H2O(g)解：(1)DrHym=[4´(-241.8)-(-1118.4)]kJ×mol-1=151.2kJ×mol-1(3)DrHym=[6´(-241.8)+4´90.25-4´(-46.11)]kJ×mol-1=-905.4kJ×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)；DrHym=-1246.2kJ×mol-

2、1（2）C(s)+2H2O(g)®CO2(g)+2H2(g)；DrHym=+90.9kJ×mol-1（3）2H2O(g)®2H2(g)+O2(g)；DrHym=+483.6kJ×mol-1求乙炔(C2H2,g)的生成热DfHym解：本题关键要清楚生成热DfHym的概念，再利用盖斯定律。反应2´(2)-(1)-2.5´(3)为：2C(s)+H2(g)®C2H2(g)DfHym(C2H2,g)=DrHym=2´DrHym(2)-DrHym(1)-2.5DrHym(3)=[2´90.9-(-1246.2)-2.5´483.6]kJ×mol-1=219.0kJ×mol-12-6.软锰矿二氧化锰制备金属

3、锰可采取下列两种方法：(1)MnO2(s)+2H2(g)®Mn(s)+2H2O(g)；(2)MnO2(s)+2C(s)®Mn(s)+2CO(g)；上述两个反应在25℃，100kPa下是否能自发进行？如果考虑工作温度愈低愈好的话，则制备锰采用哪一种方法比较好解：DrGym(1)=[2´(-228.575)-(-466.14)]kJ×mol-1=8.99kJ×mol-1DrGym(2)=[2´(-137.168)-(-466.14)]kJ×mol-1=191.80kJ×mol-1反应在标准状态、298.15K均不能自发进行；计算欲使其自发进行的温度：DrHym(1)=[2´(-241.818)-(

4、-520.03)]kJ×mol-1=36.39kJ×mol-1DrSym(1)=[2´(188.825)+32.01-2´130.684-53.05]J×mol-1×K-1=95.24J×mol-1×K-1DrHym(1)-T1DrSym(1)=0T1=36.39kJ×mol-1/95.24´10-3kJ×mol-1×K-1=382.1KDrHym(2)=[2´(-110.525)-(-520.03)]kJ×mol-1=298.98kJ×mol-1DrSym(2)=[2´(197.674)+32.01-2´5.740-53.05]J×mol-1×K-1=362.28J×mol-1×K-1DrH

5、ym(2)-T1DrSym(2)=0T2=298.98kJ×mol-1/362.28´10-3kJ×mol-1×K-1=825.27KT1

6、J×mol-1×K-1=160.6J×mol-1×K-1DrGym=[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)DrHym>0，DrSym>0，升高温度对反应有利，有利于DrGym<0。(3)自发反应的条件为T>DrHym/DrSym=[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)；Ky1=2´1015(2)1/2O2(g)+H2(g)H2O(g)；Ky2=5´1022计算反应CuO(s)Cu(s)+1

7、/2O2(g)的平衡常数Ky解：反应(1)-(2)为所求反应，根据多重平衡规则：Ky=Ky1/Ky2=2´1015/5´1022=4´10-82-13密闭容器中的反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在750K时其Ky=2.6，求：(1)当原料气中H2O(g)和CO(g)的物质的量之比为1:1时，CO(g)的转化率为多少？(2)当原料气中H2O(g):CO(g)为4:1时，CO(g)