内容发布更新时间 : 2024/12/23 8:21:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
大学无机化学--------------------邱志国版
–?/（kJ? mol1） 0 226.7 –393.5 –241.8 ?fHm?rH?m=
???f Hm(生成物)－
??f?（反应物） Hm–
1
△rH?m=2×(–393.5) + (–241.82) – 226.7 – 0 = – 1255.5 kJ·mol
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
Θ知B2H6（g）的?fHm＝36.56 kJ·mol1，B2O3（s）的?fHm＝–1132.55 kJ·mol1；SiH4
–
–
ΘΘ（g）的?fHm＝34.31 kJ·mol1，SiO2（s）的?fHm＝–910.7kJ·mol1 ]。
–
–
Θ解： B2H6（g） + 3O2(g) = B2O3（s） + 3H2O（g）
?／（kJ·mol–1） 36.56 0 –1132.55 –241.82 ?fHm1△rH?m=–1132.55+3×(–241.82) – 36.56 – 0 = – 1894.57 kJ·mol
–
SiH4（g） + 2O2(g) = SiO2（s） + 2H2O（g）
?／（kJ·mol–1） 34.31 0 –910.7 –241.82 ?fHm1△rH?m=–910.7 + 2×(–241.82) – 34.31 – 0 = –1427.25 kJ·mol
–
上述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) = –393.5 kJ·mol1
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H2（g）+ (1/2) O2（g）=H2O（l）ΔrHm(2) = –285.8 kJ·mol1
–
C2H6（g）+(7/2)O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）ΔrHm (3) = –1559.8 kJ·mol1
–
不用查表，计算由石墨和氢气化合生成1mol C2H6（g）反应的ΔrHm。 解：根据Hess定律 ΔrHm(C2H6) = 2ΔrHm(1) + 3ΔrHm(2) –ΔrHm (3) 所以ΔrHm(C2H6) = 2×(–393.5)+3×(–285.8) – (–1559.8)=–84.6 kJ·mol1
–
8．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、–1160.6、135.6、–1437.79（kJ·mol1）。
–
解： KNO3（s）+H2SO4（l）= KHSO4（s）+ HNO3（g）方程（1）
–?/（kJ?mol1）–469.63 813.99 –1160.6 135.6 ?fHm5
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?rH?m=
???f Hm(生成物)－
??f?（反应物） Hm–1
△rH?(1)= (–1160.6 +135.6 ) – (–494.63 + 813.99 ) = –1344.36kJ·mol m2KNO3（s）+H2SO4（l）= K2SO4（s）+2HNO3（g）方程（2）
–?/（kJ?mol1）–469.63 813.99 –1437.79 135.6 ?fHm△rH?(135.6)] –[2×(–469.63) +813.99]=–1041.32 kJ·mol–1 m(2)=[–1437.79)+2×HNO3的相对分子量为63，1 kgHNO3的物质的量n =制取1 kg HNO3(g)时的反应热为
1000=15.9 (mol) 6380%?15.9???1344.36??20%?15.9???1041.32???2.04?104kJ?kg?1
9．甘油三油酸脂是一种典型的脂肪，当它在人体内代谢时发生下列反应 C57H104O6（s）+ 80 O2（g）= 57CO2（g）+52H2O（l）
?该反应的?rHm= –3.35×10 4 kJ·mol1，问如以当代男大学生平均每人每日耗能10125.3kJ，
–
且以完全消耗这种脂肪来计算，每天需消耗多少脂肪？
解：每天消耗脂肪物质的量n?10125.3??rHm?10125.3?0.302(mol)
33500该脂肪相对分子量为884；每天消耗脂肪的质量为 0.30×884=267.0 (g)
10．葡萄糖（C6H12O6）完全燃烧反应的方程式为 C6H12O6（s）+ 6O2（g）= 6CO2（g）+ 6H2O（l）
该反应的?rHm= –2820 kJ·mol1，当葡萄糖在人体内氧化时，上述反应热的约40%
–
Θ可用于肌肉活动的能量。试计算一匙葡萄糖（以3.8g计）在人体内氧化时，可获得的肌肉活动能量。
解：葡萄糖相对分子量为180；一匙葡萄糖(3.8g)的物质的量为 3.8 / 180 = 0.021(mol)一匙葡萄糖被氧化放出的热量为
?0.021?ΔrHm = 0.021 ×2820 = 59.2 kJ
可获得的肌肉活动能量59.2×40% = 23.7 kJ
11．辛烷是汽油的主要成分，根据附录的有关数据计算下列两个反应的热效应，并从计算结果比较可以得到什么结论（已知：?fHm（C8H18，l）=–218.97 kJ·mol1）？
–
Θ（1）完全燃烧 C8H18（l）+ O2（g）→CO2（g）+ H2O（l） （2）不完全燃烧 C8H18（l）+ O2（g）→C（s）+ H2O（l）
解：据附录查得下列物质C8H18(l), O2 (g) , CO2 (g),C(s), H2O(l)的标准生成焓变
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分别为218.97kJ.mol–1, 0,–393.5 kJ.mol–1, 0,–285.83 kJ.mol–1
?rH?m=
??H
f
?m(生成物)－
??H
f
?m(（反应物）
C8H18（l）+（25/2）O2（g）= 8CO2（g） + 9H2O（g）
–?/（kJ?mol1）–218.97 0 –393.5–241.82 ?fHm1
△rH?m(1)= 8 (–393.5) + 9 (285.83)–0–(–218.97)=–5105.41 kJ·mol
–
C8H18（l）+（9/2）O2（g）= 16C（s） + 9H2O(g)
–?/（kJ?mol1）–218.970 0 –285.83 ?fHm1
△rH?m(2)= 0+9(–285.83)–0–(–218.97)= 2395.35 kJ.·mol
–
?△rH?(1)>>△Hrmm(2)，
结论：完全燃烧放热量大。
第二章化学反应进行的方向和限度
教学内容
1. 焓变与变化方向； 2. 熵变与变化方向； 3. 吉布斯函数变与变化方向； 4. 化学反应的限度——化学平衡。
教学要求
理解标准熵、标准生成吉布斯函数变、标准平衡常数等有关概念；掌握反应的熵变与吉布斯函数变的求算方法；熟悉等温等压条件下化学反应进行方向的判断方法；掌握吉布斯方程及转化温度的计算方法；掌握标准平衡常数（K）的表达和K与标准吉布斯函数变的关系及化学平衡的相关计算；了解影响化学平衡移动的有关因素。
??知识点与考核点
1．熵（S）
系统内微观质点混乱度的量度。S?klnΩ（k是Boltzmann常数，?是微观状态数（与混乱度密切相关）。熵是状态函数。
2． 热力学第三定律
在0K时，任何纯物质、完整晶体的绝对熵为0，（固体在0K时，任何物质的
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热运动停止，只有一种微观状态，即Ω=1）。
?3． 标准摩尔熵（Sm）
一定温度下，1mol纯物质在标准情况下的规定熵。
人为规定：处于标准条件下的水合H+ 离子的标准熵为零，其它离子的标准 熵为其相对值。
4．影响熵的因素 ① 相同物质Sg＞Sl＞Ss；
② 分子数越多、分子量越大、物质结构越复杂，熵越大； ③ 固体溶解于水，熵增加，而气体溶解于水，熵减小； ④ 温度越高，熵越大。 5．反应熵变的计算 对化学反应aA+fF＝gG+dD
??rSm? gSθm，G+ dSθm，D– aSθm，A– fSθm，F＝??BS?m,B。
B注意：①计量系数；②物质的聚集状态。 6． 熵变与化学反应方向
等温等压条件下，熵变大于零（?S＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断化学反应方向的标准。
7． 焓变与化学反应方向
等温等压条件下，焓变小于零（?H＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断变化过程方向的标准。
8． 吉布斯函数
G?H?TS（G为状态函数，为复合函数）。
9． 吉布斯函数变
?G??H?T?S(恒温、恒压下反应的推动力)（?G不是状态函数）。 ．．．．．．
10. 标准摩尔生成吉布斯函数(ΔfGm?)
在一定温度，标准状态下，由最稳定单质生成1mol 纯物质时反应的标准吉布斯函数变。
?11. 化学反应标准吉布斯函数变(?rGm)的计算
对化学反应aA+fF＝gG+dD
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