《大学化学(第二版)部分习题参考答案.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学化学(第二版)部分习题参考答案.ppt（34页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第一章部分习题参考答案,=0-2(-16.45)=32.90(kJmol-1),P33:6题 解题思路 解:查附录4中有关数据如下：2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)fHm(298.15K)/(kJmol-1)-46.11 0 0 Sm(298.15K)/(Jmol-1K-1)192.45 191.50 130.684 fGm(298.15K)/(kJmol-1)-16.45 0 0,rGm(298.15K)=vifGm(生成物)-vifGm(反应物),解:(1)T=298.15K,rGm(T)rHm(298.15 K)-TrSm(298.15K)=92.22-398.15 198.65
2、 10-3=13.13（kJmol-1）,根据:rGm(T)rHm(298.15K)TrSm(298.15K)计算.,(2)T=398.15K,rSm(298.15K)viSm(生成物)-viSm(反应物)191.50+(3130.684)-(2192.45）=198.65(Jmol-1K-1),rHm(298.15K)vifHm(生成物)-vifHm(反应物)0 2(-46.11）=92.22(kJmol-1),2NH3(g)=N2(g)+3H2(g),(3)T=300=300+273.15K=573.15K,根据 rGm(T)=rGm(T)+2.303RTlgQ 计算.,rGm(T)=rH
3、m(298.15K)-TrSm(298.15K)=92.22-573.15198.6510-3=-21.63(kJmol-1),Q=100,rGm(T)=rGm(T)+2.303RTlgQ=-21.63+2.3038.31410-3573.15lg(100)=0.318(kJmol-1),p(O2)=101.325Kpa21=21.28Kpa,解：查表可知：Sn(s)+O2(g)=SnO2(s)fGm(298.15K)/(kJmol-1)0 0-519.7,P33:3题 解题思路,Q=4.699,当T=298.15K时，rGm(T)=rGm(298.15K)rGm(298.15K)=vifGm
4、(生成物)-vifGm(反应物)=(-519.7)-0=-519.7(kJmol-1),(1)根据 rGm(T)=rGm(T)+2.303RTlgQ 计算.,P(O2)10-89.04 Kpa,lgQ=91.04,则:Q 1091.04,即:rGm(T)=rGm(T)+2.303RTlgQ0,非自发。rGm(T)+2.303RT lgQ 0,(2)使Sn在常温空气中不被氧化,应使反应非自发.,Q=1091.04,常温空气中使Sn不被氧化所需O2最高压力应低于10-89.04 Kpa,=rGm(298.15K)+2.3038.31410-3298.15lg(4.699)=-515.86(kJmo
5、l-1)0,向正方向自发进行.金属锡制件在常温的空气中能被氧化。,rGm(T)=rGm(T)+2.303RT lgQ,Sn(s)+O2(g)=SnO2(s),P34:8题 设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1300，试计算该反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g)在1300时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数K。,解:查表知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)fHm(298.15K)/(kJmol-1)0 0 90.25 Sm(298.15K)/(Jmol-1K-1)191.50 205.14 210.76,rHm(298.15K)vifHm(生成物)-vifHm(反应物）290.25
6、 180.50 kJmol-1,rSm(298.15K)vi Sm(生成物)-viSm(反应物）2210.76(191.5+205.14)24.88 Jk-1mol-1,rGm(T)=rHm(T)-TrSm(T),lgK=-rGm/2.303RT=-（141.36）/（2.3038.31410-31573.15）=-4.69,T=1300=1300+273.15=1573.15K,rGm(T)rHm(298.15K)TrSm(298.15K)=180.50-1573.1524.8810-3=141.36 kJmol-1,K=10-4.69=2.010-5,答：略。,P33:4题 解题思路,查附
7、录4可知：CaO(s)+SO2(g)+1/2O2(g)=CaSO4(s)fHm(298.15K)/(kJmol-1)-635.09-296.83 0-1433Sm(298.15K)/(Jmol-1K-1)39.75 248.22 205.14 106.7,(1)在标准态下自发进行的温度T的计算：,rSm(298.15K)viSm(生成物)-viSm(反应物)1106.7 139.75+1248.22+1/2205.14-283.84Jmol-1K-1,rHm(298.15K)vifHm(生成物)-vifHm(反应物)1(-1433)1(-635.09)+1(-296.83)+10-500.08
8、 kJmol-1,解:,rGm(T)rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)0时自发进行。,即:-500.08-T(-283.84)10-3 0 T1762K,(2)T=1250K时：,CaO(s)+SO2(g)+1/2O2(g)=CaSO4(s),根据 rGm(T)=rGm(T)+2.303RTlgQ 计算。,rGm(T)rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)=-500.08-1250(-283.84)10-3=-145.28kJmol-1,rGm(T)=rGm(T)+2.303RTlgQ=-145.28+2.3038.31410-31250lg(22.37)=-1
9、12.98kJmol-10,p(SO2)=10kPa,p(O2)=20kPa,系统为非标准态。,Q=22.37,反应能向正方向自发进行。,(3)T=1500K时：,根据 lgK=进行计算。,rGm(1500K)rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)=-500.08-1500(-283.84)10-3=-74.32kJmol-1,lgK=2.588,K=102.588=3.87102,查附录4可知：CuO(s)+CO(g)Cu(s)+CO2(g),【P33:第5题】解题思路,fHm(298.15K)/(kJmol-1)-157.3-110.5 0-393.5 Sm(298.15K)
10、/(Jmol-1K-1)42.6 197.7 33.2 213.7,解:,(1)T=298.15K,rHm(298.15K)vifHm(生成物)-vifHm(反应物)10+1(-393.5)1(-157.3)+1(-110.5)-125.7 kJmol-1,rSm(298.15K)vi Sm(生成物)-vi Sm(反应物)133.2+1213.7142.6+1197.7 6.6Jmol-1K-1,rGm(298.15K)=rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)=-125.7-298.156.610-3=-127.67kJmol-1,lgK=22.36,K=1022.36=2.29
11、1022,rGm(698.15K)rHm(298.15K)-TrSm(298.15K)=-125.7-698.156.610-3=-130.31kJmol-1,K=109.75=5.62109,(2)T=698.15K,与(1)比较:表明温度不同,rGm(T)不同,平衡常数也不同。,lgK=9.75,第二章部分习题参考答案,【P59:第4题】在烧杯中盛放20.0cm3 0.100moldm-3氨 的水溶液,逐步加入0.100moldm-3 HCl 溶液,试计算:(1)当加入10.00cm3 HCl后,混合液的pH;(2)当加入20.00cm3 HCl后,混合液的pH;(3)当加入30.00cm
12、3 HCl后,混合液的pH。,解:(1)当加入10.00cm3 HCl后:,NH3H2O HCl=NH4Cl+H2O,反应后（mol）0.001 0 0.001,反应后浓度:c(NH3H2O)=0.001/0.03=0.033moldm-3,pH=14 pOH=14-4.75=9.25,(Kb=1.7710-5),c(NH4+)=0.001/0.03=0.033moldm-3,反应前（mol）0.10.02 0.10.01 0,NH3H2O与NH4Cl 组成弱碱-弱碱盐缓冲体系：,NH3H2O HCl=NH4Cl+H2O,反应后（mol）0 0 0.002,反应后浓度:c(NH4+)=0.00
13、2/0.04=0.05moldm-3,反应前（mol）0.10.02 0.10.02 0,NH4+H+NH3，Ka=Kw/Kb=5.65 10-10,c0/Ka=0.05/(5.6510-10)500,pH=-lgceq(H+)/c=5.27,解:(2)当加入20.00cm3 HCl后:,【P59:第4题】在烧杯中盛放20.0cm3 0.100moldm-3氨 的水溶液,逐步加入0.100moldm-3 HCl 溶液,试计算:(1)当加入10.00cm3 HCl后,混合液的pH;(2)当加入20.00cm3 HCl后,混合液的pH;(3)当加入30.00cm3 HCl后,混合液的pH。,(Kb
14、=1.7710-5),NH3H2O HCl=NH4Cl+H2O,反应后(mol)0 0.001 0.002,反应后浓度:c(HCl)=0.001/0.05=0.02moldm-3,反应前(mol)0.10.02 0.10.03 0,pH=-lgceq(H+)/c=1.70,HCl 为强酸,完全解离：HCl=H+Cl-,ceq(H+)c(HCl)=0.02moldm-3,答:(略)。,NH4+为弱酸,解离常数小,解离出的H+可忽略。,解:(3)当加入30.00cm3 HCl后:,c(NH4+)=0.002/0.05=0.04moldm-3,【P59:第4题】在烧杯中盛放20.0cm3 0.100
15、moldm-3氨 的水溶液,逐步加入0.100moldm-3 HCl 溶液,试计算:(1)当加入10.00cm3 HCl后,混合液的pH;(2)当加入20.00cm3 HCl后,混合液的pH;(3)当加入30.00cm3 HCl后,混合液的pH。,(Kb=1.7710-5),解题思路:(1)计算Mg(OH)2在纯水中溶解度及Mg2+和OH-浓度.,P60:第7题,Mg(OH)2(s)Mg2+2OH-平衡时 s 2s,设溶解度为s,Ks=ceq(Mg2+)/c ceq(OH-)/c2=s(2s)2=4s3,ceq(Mg2+)=s=1.1210-4moldm-3,=1.1210-4moldm-3,
16、ceq(OH-)=2s=21.1210-4=2.2410-4moldm-3,查表知：Mg(OH)2的Ks=5.6110-12,解题思路:(2)计算Mg(OH)2在0.010moldm-3NaOH溶液中Mg2+浓度.,P60:第7题,Mg(OH)2(s)Mg2+2OH-平衡时 s 0.010+2s,设溶解度为s.,Ks=ceq(Mg2+)/c ceq(OH-)/c2=s(0.010+2s)2 s(0.010)2,ceq(Mg2+)=s=1.1210-4 moldm-3,s=Ks/(0.010)2=5.6110-8 moldm-3,解题思路:(3)计算Mg(OH)2在0.010moldm-3MgC
17、l2溶液中的溶解度.,P60:第7题,Mg(OH)2(s)Mg2+2OH-平衡时 0.010+s 2s,设溶解度为s,则：,Ks=ceq(Mg2+)/c ceq(OH-)/c2=(0.010+s)(2s)2 0.010 4s2,s=1.1810-5 moldm-3,通过计算说明,下列条件下能否生成 Mg(OH)2 沉淀？(1)在10cm3 0.0015moldm-3MgSO4溶液中,加入5cm30.15moldm-3 氨水溶液.,P60:第8题,解:根据溶度积规则:Qc Ks,有沉淀生成。,混合后:c(Mg2+)=(0.00150.01)/0.015=0.001moldm-3,NH3 H2O
18、NH4+OH-,c(NH3H2O)=(0.150.005)/0.015=0.05moldm-3,=9.410-4moldm-3,Qc=c(Mg2+)/cc(OH-)/c2=8.8510-10 Ks 有Mg(OH)2 沉淀析出。,(Kb(NH3H2O)=1.7710-5;Ks(Mg(OH)2)=5.6110-12),通过计算说明,下列条件下能否生成Mg(OH)2沉淀？(2)若在上述 10cm3 0.0015 moldm-3 MgSO4 溶液中,加入0.495g 硫酸铵固体(设加入固体后,溶液体积不变),然后加入 5cm3 0.15 moldm-3氨水溶液。,P60:第8题,初始浓度：0.05 0
19、.5 0平衡浓度：0.05-X 0.5+X X,解:混合后:c(Mg2+)=(0.00150.01)/0.015=0.001moldm-3,NH3H2O NH4+OH-,c(NH3H2O)=(0.150.005)/0.015=0.05moldm-3,c(NH4+)=2(0.495g/132gmol-1)/0.015dm3=0.5moldm-3,设ceq(OH-)=X，,c0/Kb500，,Kb,ceq(OH-)=X=1.7710-6moldm-3,Qc=c(Mg2+)/cc(OH-)/c2=3.1310-15Ks 没有Mg(OH)2 沉淀析出。,(Kb(NH3H2O)=1.7710-5;Ks(
20、Mg(OH)2)=5.6110-12),第三章部分习题参考答案,P83:第1题,(1)标准状态下:Zn+CdSO4 ZnSO4+Cd,解:若将此反应设计成原电池,由电子得失知:Zn2+/Zn电对作负极；Cd2+/Cd电对作正极。,负极反应:Zn-2e-Zn2+正极反应:Cd2+2e-Cd 电池反应:Zn+Cd2+=Zn2+Cd 电池符号:(-)Zn(s)|ZnSO4|CdSO4|Cd(s)(+),查表得：(Zn2+/Zn)=-0.7618V；(Cd2+/Cd)=-0.4303V.,E=正-负=(Cd2+/Cd)-(Zn2+/Zn)=0.3315V,P83:第1题,(2)标准状态下:Fe2+Ag
21、+Fe3+Ag,解:若将此反应设计成原电池,由电子得失知:Fe3+/Fe2+电对作负极；Ag+/Ag电对作正极。,负极反应:Fe2+-e-Fe3+正极反应:Ag+e-Ag 电池反应:Fe2+Ag+=Fe3+Ag 电池符号:(-)Pt|Fe2+,Fe3+|Ag+|Ag(+),查表得：Fe3+/Fe2+)=0.7710V；(Ag+/Ag)=0.7996V.,E=正-负=(Ag+/Ag)-(Fe3+/Fe2+)=0.0286V,P83:第6题,解:(1)由题意知：钴电极为负极,氯电极为正极。E=1.63V,(Cl2/Cl-)=1.36V。,E=正-负=(Cl2/Cl-)-(Co2+/Co),(Co2
22、+/Co)=(Cl2/Cl-)E=1.36V-1.63V=-0.27V,P83:第6题,E=正-负=(Cl2/Cl-)-(Co2+/Co),(Cl2/Cl-)=(Cl2/Cl-)+lg,0.0592V,c(Cl-)/c2,2,p(Cl2)/p,Cl2+2e-2Cl-，n=2,当p(Cl2)大,(Cl2/Cl-)大,E大；,当p(Cl2)小,(Cl2/Cl-)小,E小。,(2),(Co2+/Co)=(Co2+/Co),(3)当c(Co2+)=0.01moldm-3时：,E=正-负=(Cl2/Cl-)-(Co2+/Co),Co2+2e-Co,n=2,(Co2+/Co)=(Co2+/Co)+lg,0
23、.0592V,2,c(Co2+)/c,=-0.27V+(0.0592V/2)lg0.01/1.0=-0.3292V,=1.36V-(-0.3292V)=1.6892V,故：当c(Co2+)小,E大。,(Cl2/Cl-)=(Cl2/Cl-),P83:第6题,计算下列电极在298.15K时电极反应的电极电势.,(1)金属铜放在0.1moldm-3的Cu2+溶液中;,(2)在1dm3上述(1)的溶液中加入0.1mol固体Na2S;,(3)在1dm3上述(1)的溶液中加入固体Na2S使溶液中S2-浓度达1.0moldm-3。,解:,(1)当c(Cu2+)=0.1moldm-3时:,(Cu2+/Cu)=
24、(Cu2+/Cu)+,lgc(Cu2+)/c,2,0.0592V,=0.3419V+0.0592V/2,lg 0.1/1.0,(Cu2+/Cu)=0.3419V,Cu2+2e-=Cu,n=2,查表:,=0.3123V,P84:第11题,(1)金属铜放在0.1moldm-3的Cu2+溶液中;,(2)在1dm3上述(1)的溶液中加入0.1mol固体Na2S;,(3)在1dm3上述(1)的溶液中加入固体Na2S使溶液中S2-浓度达1.0moldm-3.,解:,Cu2+S2-=CuS(s);,反应前mol 0.1 0.1,反应后mol 0 0,CuS(s)Cu2+S2-设ceq(Cu2+)=x,Ks(
25、CuS)=ceq(Cu2+)/cceq(S2-)/c=x2,Ks(CuS)=1.2710-36,平衡时 x x,(Cu2+/Cu)=(Cu2+/Cu)+,lgceq(Cu2+)/c,0.0592V/2,=-0.1893V,计算下列电极在298.15K时电极反应的电极电势.,(2)加入0.1mol固体Na2S时:,P84:第11题,(1)金属铜放在0.1moldm-3的Cu2+溶液中;,(2)在1dm3上述(1)的溶液中加入0.1mol固体Na2S;,(3)在1dm3上述(1)的溶液中加入固体Na2S使溶液中S2-浓度达1.0moldm-3.,解:,(3)当c(S2-)=1.0moldm-3时:,设ceq(Cu2+)=x,CuS(s)Cu2+S2-,Ks(CuS)=ceq(Cu2+)/cceq(S2-)/c=(x+1.0)x1.0 x=x,ceq(Cu2+)=x=Ks=1.2710-36,Ks(CuS)=1.2710-36,平衡时 x x+1.01.0,(Cu2+/Cu)=(Cu2+/Cu)+,lgceq(Cu2+)/c,0.0592V/2,=-0.7206V,计算下列电极在298.15K时电极反应的电极电势.,=(Cu2+/Cu)+,lgKs(CuS)/c,0.0592V/2,P84:第11题,
