工程化学基础参考答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 11:16:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

Na2S(s)和Na2S?9H2O(s)—3079.41

在298.15K时的标准摩尔生成焓分别是—372.86

kJmol1和

kJmol1,试求1kg干燥的

Na2S 吸收水蒸气变成

Na2S?9H2O时所放出

的热量。

解:从附录中查得

θΔrHm(B)/(kJNa2S(s)+9H2O(g)=Na2S?9H2O(s)

mol1) —372.86 —241.8 —3079.41

θθΔrHm=ΣυBΔfHm(B)B 又知:

θθθ=ΔfHm(Na2S?9H2O,s)ΔfHm(Na2S,s)9ΔfHm(H2O,g)1=[3079.41(372.86)9×(241.8)]kJmol=53035kJmol1

1M(Na2S)=78gmol

所以放出的热量=4.已知

530.35kJ1000gmol1×78gmol1=6799.36kJ

N2H4(l)和N2O4(g)在298.15K时的标准摩尔生成焓分别是

50.63kJ?mol?1和

9.66kJ?mol?1,计算火箭燃料联氨和氧化剂四氧化二氮反应:

的标准焓变。计算32g液态联氨完全氧化时所

2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l)放出的热量。

解:从附录中查得

θΔrHm(B)/(kJ2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l)

mol1) 50.63 9.66 0 —285.8

θθΔrHm=ΣυBΔfHm(B)B

θθθθ=4ΔfHm(H2O,l)+3ΔfHm(N2,g)ΔfHm(N2O4,g)2ΔfHm(N2H4,l)1=[4×(285.8)+3×09.662×50.63]kJmol=1254.12kJmol1

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又知 :

M(N2H4)=32gmol1

1Q=所以:

m32gθ?ΔrHm=×(1254.12)kJmol1MυN2H432gmol×2=627.06kJ

5.计算298.15K时反应:

θΔrHm(298.15K)CaO(s)+H2O(l)=Ca+(aq)+2OH(aq)400JK1的标准摩尔焓变

.设某罐头的热容为,反应放出的热有80%被吸收,要将其从

25℃加热到80℃,需CaO至少多少克? 解:从附录中查得

θθΔrHm=ΣυBΔfHm(B)BCaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2OH(aq)

θΔrHm(B)/(kJmol1) —634.9 —285.8 —542.8 -230.0

θθθθ=2ΔfHm(OH,aq)+ΔfHm(Ca2+,g)ΔfHm(H2O,l)ΔfHm(CaO,s)1=[2×(230)+(542.8)(285.8)(634.9)]kJmol=82.1kJmol1

设需要CaO

x克,则:

x×(82.1)×80%=CsΔT=0.4×(8025) 56

x=18.76(g)

6. 298.15 K时,在弹式热量计中,将5.0 g 液态苯完全燃烧生成CO2 (g) 和H2O(l),放热209.2kJ,计算该反应的△U和△H。1mol液态苯在弹式热量计中完全燃烧放热多少? 解:由题意得:

15C6H6(l)+O2→6CO2(g)+3H2O(l) 2

ΔU=Q=209.2kJ

ΔH=ΔU+ΔnRT=209.21.5RT=212.92kJ 1000∴Qυ=78×(209.2kJ)=3263.52kJmol1 518

7.恒容反应热和恒压反应热有什么不同?试分别估计下列两个放热过程中,Qp 和Qv 值的大小?为什么?

1H2(g)+O2(g)=H2O(g)2

1H2(g)+O2(g)=H2O(l) 2解:(1) (2)

Qv=ΔU=240.56kJmol1

Qp=ΔU+ΔnRT=ΔU1RT=241.8kJmol1 21Qv=ΔU=282.08kJmol

Qp=ΔU+ΔnRT=ΔU3RT=285.8kJmol1 2的热效应。

8.估算炼铁炉中主要反应:解:从附录中查得

Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)

θθΔrHm=ΣυBΔfHm(B)BFe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)

θΔrHm(B)/(kJmol1) —824.2 —110.5 0 —393.5

1

=[3×(393.5)3×(110.5)(824.2)]kJmol=24.8kJmol1

9.设轻汽油的组成是C5H12 , 估算燃烧 1 g 汽油放出的热量。 解:从附录中查得:

θΔrHm(B)/(kJC5H12(l)+8O2(g)→5CO2(g)+6H2O(g)

mol1) —179.28 0 —393.5 -241.8

θθΔrHm=ΣυBΔfHm(B)B

1

=[6×(241.8)+5×(393.5)(179.28)]kJmol=3239.02kJmol1

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3239.02kJmolQ=72gmol1

1=44.99kJg1

§4.2 化学反应的方向和限度

1.判断下列说法是否正确,正确的在后面括号内用“√”表示,错误用“×”表示: (1) ×

(2) √ (3) × (4) × (5) × (6) √

2.不查表,试比较下列物质的标准摩尔熵值的大小 (1)H2O(s),H2O(l),H2O(g);

H2O(s)< H2O(l)< H2O(g)

(2)298.15 K ,398.15 K ,498.15 K时的H2O(g); 298.15 K < 398.15 K<498.15 K [ H2O(g)] (3)同一温度下的Fe ,FeO ,Fe2O3.

Fe < FeO < Fe2O3

理由:一般说来,同样的原子或原子结合态单元在气态时的熵值S较液态、固态依次增大;原子在结合态中的数目越多,熵值越大;温度越高,粒子的热运动越快,所以熵S越大。 3.计算反应:

C(s)+CO2(g)=2CO(g)在298.15K时的标准摩尔吉布斯函数变。

解:由附录查得:

θθΔrGm=ΣυBΔrGm(B)BC(s)+CO2(g)=2CO(g)

θΔrGm(B)/(kJmol1) —394.4 —137.2

1

=[2×(137.2)(394.4)]kJmol=120kJmol1

4.近似计算反应:

CaCO3(s)=2CaO(s)+CO2(g)在1222K时的

??rGm值,若此时的

p(CO2)为100kPa,判断

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