工程化學(xué)習(xí)題答案.doc

學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考第一章5. 下列說(shuō)法是否正確？（1）質(zhì)量作用定律適用于任何化學(xué)反應(yīng)。（2）反應(yīng)速率常數(shù)取決于反應(yīng)溫度，與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)。（3）放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)。（4）要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)。（5）為負(fù)值的反應(yīng)均不能進(jìn)行。（6）冰在室溫下自動(dòng)融化成水，是熵增加起了作用。答： 6. 已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2(g)S(s) = H2S(g) S(s)O2(g)= SO2(g) 則反應(yīng)：H2(g)SO2(g) = O2(g) H2S(g)的平衡常數(shù)是下列中的哪一個(gè)？（1） （2） （3）/ （4）/答：7. 根據(jù)平衡移動(dòng)原理，討論下列反應(yīng)： 2Cl2(g)2H2O(g) =4HCl(g)O2(g)； （298.15K）0將四種氣體混合后，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，若進(jìn)行下列各項(xiàng)操作，對(duì)平衡數(shù)值各有何影響（操作項(xiàng)目中沒(méi)有注明的是指溫度不變、體積不變）？ 操作項(xiàng)目 平衡數(shù)值 答：（1）加O2 H2O 的物質(zhì)的量 （2）加 O2 HCl 的物質(zhì)的量 （3）加 O2 O2的物質(zhì)的量 （4）增大容器的體積 H2O 的物質(zhì)的量 （5）減小容器的體積 Cl2 的物質(zhì)的量 （6）減小容器的體積 Cl2 的分壓 （7）減小容器的體積 不變（8）升高溫度 （9）升高溫度 HCl 的分壓 （10）加催化劑 HCl的物質(zhì)的量 不變8.由二氧化錳制備金屬錳可采用下列兩種方法，兩方應(yīng)在25時(shí)的也附于后：（1）MnO2(s)2 H2(g) Mn(s)2H2O(g) 36.4 kJmol-1， 95.1 JK-1mol-1（2）MnO2(s)2 C(s) Mn(s)2CO(g) 299.0 kJmol-1， 362.9 JK-1mol-1試通過(guò)計(jì)算確定以上兩個(gè)反應(yīng)在25，100KPa下的反應(yīng)方向。如果考慮工作溫度愈低愈好，試問(wèn)采取哪種方法較好？答： T H/S = 36.4/0.0951 = 382.8K； T H/S = 299/0.3629 = 823.9K 第一種好9. 應(yīng)用公式，計(jì)算下列反應(yīng)的值，并判斷反應(yīng)在298.15K及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)向右進(jìn)行。8Al(s) 3Fe3O4(s) 4 Al2O3(s) 9 Fe(s) 答：G = 4(-1582.3) - 3(1015.4) = -3283.kJ/mol 0 自發(fā)進(jìn)行OR G = -3347.6 298.15(-0.2163) = -3283.11kJ/mol 0 不能自發(fā) G = 146 - 7000.1105 = 68.56 kJ/mol 0 不能自發(fā)11. 將空氣中的N2(g)變成各種含氮的化合物的反應(yīng)叫做固氮反應(yīng)。根據(jù)計(jì)算下列3種固氮反應(yīng)的及，并從熱力學(xué)角度分析選擇哪個(gè)反應(yīng)最好？ N2(g)O2(g) 2NO(g) 2N2(g)O2(g) 2N2O(g) G(N2O) = 103.6 kJ/mol N2(g)3H2 2NH3(g) 答：G = 286.6 = 173.2 kJ/mol； K=exp-173.2/(0.008314298.15) = exp(-69.872) = 4.5210-31 G = 2103.6 = 207.2 kJ/mol； K=exp-207.2/(0.008314298.15) = exp(-83.588) = 4.9910-37G = 2(-16.4) = -32.8kJ/mol； K=exp32.8/(0.008314298.15) = exp(-13.232) = 5.5810512. 在749K條件下，在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：CO(g)H2O(g) = CO2(g)H2(g) Kc2.6求：（1）當(dāng)H2O與CO物質(zhì)的量之比為1時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？（2）當(dāng)H2O與CO物質(zhì)的量之比為3時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？（3）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？ 答：CO(g)H2O(g) = CO2(g)H2(g) 1-x 1-x x x 1-y 3-y y y=0.617； y2 =2.6(3-4y+y2)；1.6y2+6.5y+4.875=0 y = =0.865 =86.5% 結(jié)論：增加水，提高了CO的轉(zhuǎn)化率。15. 在298.15K及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，以下兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)：（1）H2O(l) 1/2O2(g) H2O2(l)，（）1105.30（2）Zn(s)1/2O2(g) ZnO(s)， （）2318.30可知前者不能自發(fā)進(jìn)行，若把兩個(gè)反應(yīng)耦合起來(lái)：Zn(s)H2O(l) O2(g) ZnO(s) H2O2(aq)不查熱力學(xué)數(shù)據(jù)，請(qǐng)問(wèn)此耦合反應(yīng)在298.15K下能否自發(fā)進(jìn)行？為什么？答：G = (105.3-318.3) = -213 kJ/mol =3 （2）1 （3）-+1/2 （4）0411Ne3S12,8,13IAs金21Ar3d1 4s22,8,9,24IIIBd金53Kr5s2 5p52,8,18,18,75VIIAp非60Xe4f4 6s22,8,18,22,8,26IIIBf金80Xe5d10 6s22,8,18,32,18,26IIB