无机和分析化学[四版]答案解析第二章

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1、.WORD.格式.第二章2.2.0molH2（设为理想气体）在恒温（298K）下，经过下列三种途径，从始态0.015m3膨胀到终态0.04m3，求各途径中气体所做的功。（1）自始态反抗100Kpa的外压到终态。（2）自始态反抗200Kpa的外压到中间平衡态，然后再反抗100Kpa的外压到终态。（3）自始态可逆地膨胀到终态。解：（1）W=-P△V=-100Kpa×（0.04-0.015）m3=-2.5KJ（2）由题意知PV=nRT∴又∵P1V1=P2V2∴∴W=W1+W2=-200KPa×(0.025-0.015)m

2、3-100KPa×(0.04-0.025)m3=-3.5KJ（2）第二解法：由题意知PV=nRTV2(中间态)=(nRT)÷P2=(2.0mol×8.315kpa·L·mol-1·K-1×298K)÷200kP=24.78L≈25L≈0.025m3W=W1+W2=-200KPa×(0.025-0.015)m3-100KPa×.专业资料.整理分享..WORD.格式.(0.04-0.025)m3=-3.5KJ(3)3.在PΘ和885℃下，分解1.0molCaCO3需耗热量165KJ。试计算此过程的W、△U和△H。CaC

3、O3的分解反应方程式为：CaCO3（s）=CaO(s)+CO2(g)解：∵等压过程∴△H=Qp=165kJW=-P△V=-△ngRT=-1.0mol×8.315Jmol-1K-1×（885＋273）K=-9600J=-9628.8J≈-9.6kJ△U=Q+W=165KJ-9.6KJ=155.4KJ　答：此过程的W为-9.6kJ；△U为155.4KJ；△H为165kJ。5.利用附录二的数据，计算下列反应在298K的△rHmΘ:(1)(2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)解：(1)△rHmΘ=

4、△fHmΘ(PbO,s)+△fHmΘ(SO2,g)-△fHmΘ(PbS,s)-△fHmΘ(O2,g)=-215KJmol-1-296.8KJmol-1+100KJmol-1-0=-412KJmol-1.专业资料.整理分享..WORD.格式.(2)△rHmΘ=4△fHmΘ(NO,g)+6△fHmΘ(H2O，l)-4△fHmΘ(NH3，g)-5△fHmΘ(O2，g)=4×90.4KJmol-1+6×(-285.8KJmol-1)-4×(-46.11KJmol-1)-0=-1169KJmol-110.不查表，预测下列反应

5、的熵值是增加还是减小？(1)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)(2)2O3(g)=3O2(3)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)(4)2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)(5)H2(g)+I2(g)=2HI(g)解：（1）熵值减小。反应后，气体的量减小。（2）熵值增加。反应后，气体的量增加。（3）熵值增加。反应后，气体的量增加。（4）熵值减小。反应后，气体的量减小。（5）熵值增加。虽然反应前后气态物质的量均为2mol，但HI的对称性比H2和I2差，∴S是增加的，△S＞0。13.1mol水在其沸点

6、100℃下汽化，求该过程的W、Q、△U、△H、△S、和△G。已知水汽化热为2.26KJg-1.解：W=-P△V=-△ngRT=-1mol×8.315Jmol-1K-1×（100＋273）K-1=3101.5J≈-3.1(KJ).专业资料.整理分享..WORD.格式.∵在等压状态下，△H=Qp=2.26KJg-1×1mol×18gmol-1≈40.7KJ△U=Q+W=40.7KJ-3.1KJ=37.6KJ△G=△H-T△S=0答：该过程的W为-3.1KJ；Q为40.7KJ；△U为37.6KJ；△H为40.7KJ；△S

7、为109Jmol-1K-1；△G为0。14.利用附录二的数据，判断下列反应在25℃和标准态下能否自发进行。(1)Ca(OH)2(s)+CO2(g)=CaCO3(s)+H2O(l)(2)CaSO4·2H2O(s)=CaSO4(s)+2H2O(l)(3)PbO(s，黄色)+CO(g)=Pb(s)+CO2(g)解：(1)△rGmΘ=△fGmΘ(CaCO3,s)+△fGmΘ(H2O,l)-△fGmΘ(Ca(OH)2,s)-△fGmΘ(CO2,g)=-1128.8-237.2+896.8+394.4=-74.8(KJmol-

8、1)＜0∴反应可以自发进行（2）△rGmΘ=△fGmΘ(CaSO4,s)+2△fGmΘ(H2O,l)-△fGmΘ(CaSO4·2H2O,s)=-1321.9-2×237.2+1797.专业资料.整理分享..WORD.格式.=0.7(KJmol-1)＞0∴反应不能自发进行（3）△rGmΘ=△fGmΘ(Pb,s，黄色)+△fGmΘ(CO2,g)-△fGmΘ(Pb