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1、第1章化学变化中的能量关系作业2.计算下行反应的标准反应焓变△rHθm:解:①2Al(s)+Fe2O3(s)→Al2O3(s)+2Fe(s)△fHθm(kJ•mol-1)0-822.1-1669.80△rHθm=△fHθm(Al2O3,s)+2△fHθm(Fe,s)-2△fHθm(Al,s)-2△fHθm(Fe2O3,s)=-1669.8+2×0-2×0-(-822.1)=-847.7(kJ•mol-1)②C2H2(g)+H2(g)→C2H4(g)△fHθm(kJ•mol-1)226.748052.283△rHθm=△fHθm(C2H4,g)+△fHθm(C2H2,g
2、)-△fHθm(H2,g)=52.283-226.748-0=-174.465(kJ•mol-1)3.由下列化学方程式计算液体过氧化氢在298K时的△fHθm(H2O2,l):①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△rHθm=-214.82kJ•mol-1②2H(g)+O(g)=H2O(g)△rHθm=-926.92kJ•mol-1③2H(g)+2O(g)=H2O2(g)△rHθm=-1070.6kJ•mol-1④2O(g)=O2(g)△rHθm=-498.34kJ•mol-1⑤H2O2(l)=H2O2(g)△rHθm=51.46kJ•mol-1解1:①+③-②
3、-1/2④-⑤H2(g)+O2(g)=H2O2(l)△rHθm=△fHθm(H2O2,l)△rHθm=△fHθm(H2O2,l)=-214.82+(-1070.6)-(-926.92)-1/2(-498.34)-51.46=-160.799.已知298K标态下:△fHθm(O,g)=249.1kJ•mol-1,△fHθm(N,g)=472.7kJ•mol-1,O(g)+N(g)→NO(g)△rHθm(NO,g)=-631.8kJ•mol-1,求反应1/2N2(g)+1/2O2(g)=NO(g)的△Hθ298=?解:1/2N2(g)=N(g)△fHθm(N,g)=472
4、.7kJ•mol-11/2O2(g)=O(g)△fHθm(O,g)=249.1kJ•mol-1O(g)+N(g)→NO(g)△rHθm(NO,g)=-631.8kJ•mol-1,则:1/2N2(g)+1/2O2(g)=NO(g)△Hθ298=472.7+249.1-631.8=90.0kJ•mol-110.选择正确答案的序号填入括号内。答案(1)D.;(2)C;(3)B;(4)D;(5)C;(6)B;(7)B;(8)A17化学反应的方向习题10.不查表、比较下列物质的Sθm的大小。(1)O2(g),O3(g),SO2(g)(2)Br2(g),Cl2(g),F2(g),
5、I2(g)解:(1)Sθm(SO2,g)>Sθm(O3,g)>Sθm(O2,g)(2)Sθm(I2,g)>Sθm(Br2,g)>Sθm(Cl2,g)>Sθm(F2,g)11.确定下列过程中,系统是熵增还是熵减,或基本不变?(1)KNO3溶于水中;(2)乙醇(l)→乙醇(g)(3)碳与氧气反应生成二氧化碳;(4)石灰石分解。解:(1)KNO3溶于水中,熵值增加。(2)乙醇(l)→乙醇(g),熵值增加。(3)碳与氧气反应生成二氧化碳C(s)+O2(g)→CO2(g)反应前后气体分子数相同,所以熵值基本不变。(4)石灰石分解生成气体分子CO2,所以熵值增加。14.计算下列反
6、应C2H5OH(g)→C2H4(g)+H2O(g)能自发进行的最低温度。解:C2H5OH(g)→C2H4(g)+H2O(g)Sθm/J•K-1•mol-1282.0219.45188.72△fHθm/(kJ•mol-1)-235.3152.28-241.83△rSθm(298K)=Sθm(H2O,g)+Sθm(C2H4,g)-Sθm(C2H5OH,g)=188.72+219.45–282.0=126.17J•K-1•mol-1△rHθm(298K)=△fHθm(H2O,g)+△fHθm(C2H4,g)-△fHθm(C2H5OH,g)=-241.83+52.28–(-2
7、35.31)=45.76kJ•mol-1T转=△rHθm(298K)/△rSm(298K)=45.76/(126.17×10-3)=362.7K20.根据下列反应焓变和熵变的符号,判断反应的方向。①H2O2(g)→H2O(g)+O2(g)△rHθm<0;②CO(g)→C(s)+1/2O2(g)△rHθm>0;③CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)△rHθm>0;④HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s)△rHθm<0;解:①H2O2(g)→H2O(g)+O2(g)△rHθm<0;∵该反应为气体分子数增加的过程,△rSθm>0,∴△rGθm