大学化学作业答案修订版9 11

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1、第一章化学反应热思考题与习题解答1．说明下列符号的含义。(T)(T)（T）答：：等容反应热；(T)：温度T下，反应的摩尔焓变（数值等于等压反应热）；(T)：温度T下某物质的标准摩尔生成焓；：反应进度。2．盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？（1）等压（2）等容（3）等温、等容或等温、等压（4）等温、不做有用功，等容或等压答：正确答案为（4）。3．热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？答：纯理想气体热力学标准态是指该气体处于标准压力[pΘ(100kPa)]下的状态。混合理想气体中任一组分的标准态是指该组分气体的分压为pΘ时的状态。纯液

2、态（或纯固态）物质的标准态是指压力为pΘ下的纯液体（或纯固体）的状态。溶液的标准态选1mol·L–1。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。4．简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？答：金属铝、镁在燃烧时,可以放出大量热（=–601.7kJ·mol–1,=–1675.69kJ•mol–1）产生千度以上的高温，而反应放出的热量能使硝酸盐分解产生O2，又加速镁、铝的燃烧反应，使照明弹更加绚丽夺目。在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠

3、和硝酸钡等作氧化剂。5．通过计算说明，氧－乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？答：（5/2）O2+C2H2=2CO2+H2O(g)/（kJ•mol–1）0226.7–393.5–241.8rH=fH(生成物)－（反应物）△rH=2×(–393.5)+(–241.82)–226.7–0=–1255.5kJ·mol–1因反应放出大量热，可以熔化金属，所以可用于焊接或切割金属。6．通过计算说明，为什么称硼的氢化物（硼烷），硅的氢化物（硅烷）是高能燃料[已知B2H6（g）的＝36.56kJ·mol–1，B2O3（s）的＝–1132.55kJ·mol–

4、1；SiH4（g）的33＝34.31kJ·mol–1，SiO2（s）的＝–910.7kJ·mol–1]。解：B2H6（g）+3O2(g)=B2O3（s）+3H2O（g）／（kJ·mol–1）36.560–1132.55–241.82△rH=–1132.55+3×(–241.82)–36.56–0=–1894.57kJ·mol–1SiH4（g）+2O2(g)=SiO2（s）+2H2O（g）／（kJ·mol–1）34.310–910.7–241.82△rH=–910.7+2×(–241.82)–34.31–0=–1427.25kJ·mol–1上述

5、两个反应都放出大量热，因此B2H6（g）和SiH4（g）可以作为高能燃料。7．已知下列反应的化学反应热C（石墨）+O2（g）=CO2（g）ΔrHm(1)=–393.5kJ·mol–1H2（g）+(1/2)O2（g）=H2O（l）ΔrHm(2)=–285.8kJ·mol–1C2H6（g）+(7/2)O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）ΔrHm(3)=–1559.8kJ·mol–1不用查表，计算由石墨和氢气化合生成1molC2H6（g）反应的ΔrHm。解：根据Hess定律ΔrHm(C2H6)=2ΔrHm(1)+3ΔrHm(2)–ΔrHm(3

6、)所以ΔrHm(C2H6)=2×(–393.5)+3×(–285.8)–(–1559.8)=–84.6kJ·mol–18．在用硝石制硝酸时，下列反应同时发生（1）KNO3（s）+H2SO4（l）=KHSO4（s）+HNO3（g）（2）2KNO3（s）+H2SO4（l）=K2SO4（s）+2HNO3（g）制得的硝酸中80%是由反应（1）产生的，20%是由反应（2）产生的。问在25℃制取1kgHNO3(g)时将放出多少热量？已知KNO3、H2SO4、KHSO4、HNO3（g）、K2SO4的标准生成焓依次为–494.63、813.99、–1160.

7、6、135.6、–1437.79（kJ·mol–1）。解：KNO3（s）+H2SO4（l）=KHSO4（s）+HNO3（g）方程（1）/（kJ•mol–1）–469.63813.99–1160.6135.6rH=fH(生成物)－（反应物）△rH(1)=(–1160.6+135.6)–(–494.63+813.99)=–1344.36kJ·mol–12KNO3（s）+H2SO4（l）=K2SO4（s）+2HNO3（g）方程（2）/（kJ•mol–1）–469.63813.99–1437.79135.6△rH(2)=[–1437.79)+2×(1

8、35.6)]–[2×(–469.63)+813.99]=–1041.32kJ·mol–1HNO3的相对分子量为63，1kgHNO3的物质的量n==15.9(mol)