无机及分析化学四版答案第二章

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1、第二章2.2.OmolH2(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lOOKpa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lOOKpa的外压到终态。(3)自始态可逆地膨胀到终态。解：(1)W=-PAV=-100KpaX(0.04-0.015)m3=-2.5KJ(2)由题意知PV=nRTnRT2molX&314XlO^KJmor,K'X298KV

2、=0.015n?=330KPaP,V

3、p23

4、3OKPaXO.OI5mJ200KPa=O.O25m3PM二P2V2•••W=Wi+W2=-200KPaX(0.025-0.015)m3-lOOKPaX(0.04-0.025)m3=-3.5KJ(2)第二解法：由题意知PV=nRTV2仲间态)二(nRT)4-P2=(2.OmolX8.315kpa・L•mol1#K1X298K)一200kP=24.78L~25L~0.025m3W=Wi+W2=-200KPaX(0.025-0.015)m3-lOOKPaX(0.04-0.025)m3=-3.5KJ0.04m)V,=-2

5、X8314Jmol-lK-lX298KX1n^=-4.9KJ(3)2.在P®和885°C下，分解1.OmolCaCOs需耗热量165KJ。试计算此过程的W、AU和AH。CaC03的分解反应方程式为:CaC03(s)=CaO(s)+C02(g)解：•・•等压过程/.AH=QP=165kJW=-PAV=-AngRT=-l.0molX8.315Jmol'Vx(885+273)K二-9600J二-9628.8J~-9・6kJAU=Q+W=165KJ-9.6KJ=155.4KJ答:此过程的W为-9.6kJ；AU为155.4K

6、J；ZH为165kjo5.利用附录二的数据，计算下列反应在298K的PbS(s)+-

7、-O2(g)=PbO(s)+SO2(2)4NH3(g)+502(g)=4N0(g)+6H20(1)解：(1)△=△fH/(PbO,s)+△(SO2,g)-△fH/(PbS,s)-AfHme(02,g)=-215KJmol-296.8KJmol^+lOOKJmol-O=-412KJmol-1⑵△JT=4AfH「(NO,g)+6AfHm@(H20,1)-4AfH/(NH3,g)-5AfHme(02,g)=4X90.4KJmo「+6X

8、(-285.8KJmo「)-4X(-46.11KJmol_1)-0=-1169KJmol'110.不査表，预测下列反应的爛值是增加还是减小?(1)2C0(g)+02(g)=2C02(g)(2)203(g)=302(3)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)(4)2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)(5)H2(g)+I2(g)=2HI(g)解：（1）爛值减小。反应后,气体的量减小。(2)爛值增加。反应后,气体的量增加。(3)爛值增加。反应后,气体的量增加。（4）爛值减小。反应后，气体的量减小。(5)爛值增加

9、。虽然反应前后气态物质的量均为2mol,但HI的对称性比比和L差,AS是增加的，AS>0o13.lmol水在其沸点100°C下汽化，求该过程的W、Q、AU>△H、AS.和AG。已知水汽化热为2.26KJg'1.解：W=-PAV=-AngRT=-lmolX&315JinoLirx(100+273)K_1=3101.5J^-3.1(KJ)•••在等压状态下，ZH二Qp=2・26KJg^XlmolXlSgmol-1~40・7KJ△U二Q+W二40.7KJ-3.1KJ=37.6KJ△s_T=40.7X1O3AG=AH-T

10、AS=O答：该过程的w为-3.1KJ；Q为40.7KJ；AU为37.6KJ；△H为40.7KJ；AS为109JmorT1；AG为0。13.利用附录二的数据，判断下列反应在25°C和标准态下能否自发进行。(1)Ca(OH)2(s)+CO2(g)=CaCO3(s)+H2O(1)(2)CaS04•2H2O(s)=CaSO4(s)+2H2O(l)⑶PbO(s,黄色)+C0(g)=Pb(s)+C02(g)解：(1)ArGm0=AfGme(CaCO3,s)+AfGm@(H20,1)-AfGme(Ca(OH)2,s)-AA®(C

11、02,g)=-1128.8-237.2+896.8+394.4=-74.8(KJmor)<0・•・反应可以自发进行(2)ArGm0=AfGm0(CaS04,s)+2AfGm0(H20,1)-AfG/(CaS04•2H20,s)=-1321.9-2X237.2+1797=0.7(KJmol'1)>0•••反应不能自发进行(3)ArGme=AfGme(Pb,s,