工程化学(魏云鹤)习题解答.pdf

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1、第一章化学反应原理1．今有一密闭系统，当过程的始终态确定以后，下列各项是否有确定值？Q,W,Q-W,Q+W,ΔH,ΔG答：Q+W,ΔH,ΔG有确定值，Q,W,Q-W无确定值。2．下列各符号分别表示什么意义？θ，Δθ(B),θ(B),Δθ(B)H，ΔH，ΔHfH298S298fG298θθ答：H：焓；ΔH：焓变；ΔH：标准焓变；ΔfH298(B)：298K时B物质的标准θθ(B)：298K时B物质的标准生生成焓；S298(B)：298K时B物质的标准熵；ΔfG298成吉布斯函数。3.下列反应的Qp和QV有区别吗？（1）2H2(g)+O2(g)=2H2

2、O(g)（2）NH4HS(s)＝NH3(g)+H2S(g)（3）C(s)+O2(g)=CO2(g)（4）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)答：（1）、（2）有区别。4.已知下列热化学方程式：O(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO(g)；Δθ=-27.6kJ/mol；（1）Fe232H298（2）3FeO(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO(g)；Δθ=-58.6kJ/mol；23342H298（3）FeO(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO(g)；Δθ=38.1kJ/mol；342H298不用查表，计算下列反应的Δθ：

3、H298（4）FeO(s)+CO=Fe(s)+CO2(g)解：[（1）×3—（2）—（3）×2]/6=（4）θΔH298（4）=[（-27.6）×3—（-58.6）—38.1×2]/6=—16.72（kJ/mol）5.查表计算下列反应的Δθ：H298（1）Fe3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g)（2）4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)（3）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)（4）S(s)+O2(g)=SO2(g)解：（1）Fe3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g)Δθ—1

4、118.400—241.82fH298Δθ=4×（—241.82）+1118.4=151.12（kJ/mol）H298（2）4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)Δθ—46.11090.25—285.83fH298Δθ=6×（—285.83）+4×90.25+4×46.11=—1169.54（kJ/mol）H298（3）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)Δθ—110.52—241.82—393.50fH2981Δθ=（—393.5）+110.52+241.82=—41.16（kJ/mol）H298（4）S(s)+

5、O2(g)=SO2(g)Δθ00—296.83fH298Δθ=—296.83（kJ/mol）H2986.查表计算下列反应的Δθ：H2982+2+（1）Fe(s)+Cu(aq)=Fe(aq)+Cu(s)--（2）AgCl(s)+I(aq)=AgI(s)+Cl(aq)3+2+2+（3）2Fe(aq)+Cu(s)=2Fe(aq)+Cu(aq)2+-（4）CaO(s)+H2O(l)=Ca(aq)+2OH(aq)解：2+2+（1）Fe(s)+Cu(aq)=Fe(aq)+Cu(s)Δθ064.77—89.10fH298Δθ=—89.1—64.77=153.9（

6、kJ/mol）H298--（2）AgCl(s)+I(aq)=AgI(s)+Cl(aq)Δθ—127.07—55.19—61.84—167.16fH298Δθ=—167.16—61.84+127.07+55.19=—46.74（kJ/mol）H2983+2+2+（3）2Fe(aq)+Cu(s)=2Fe(aq)+Cu(aq)Δθ—48.50—89.164.77fH298Δθ=2×（—89.1）+64.77+2×48.5=—16.43（kJ/mol）H2982+-（4）CaO(s)+H2O(l)=Ca(aq)+2OH(aq)Δθ—635.09—285.8

7、3—542.83—230fH298Δθ=—2×230—542.83+635.09+285.83=—81.91（kJ/mol）H2987.查表计算下列反应的Δθ和Δθ：S298G298（1）2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)（2）3Fe(s)+4H2O(l)=Fe3O4(s)+4H2(g)+2+（3）Zn(s)+2H(aq)=Zn(aq)+H2(g)3+2+2+（4）2Fe(aq)+Cu(s)=2Fe(aq)+Cu(aq)解：（1）2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)θS298197.56205.03213.64Δθ—137.150—394

8、.36fG298Δθ=2×213.64—2×197.56—205.03=—172.87（J·K-1·mol-1）S298Δ