普通化學(xué)習(xí)題與解答

1、第一章 熱化學(xué)與能源1. 是非題（對(duì)的在括號(hào)內(nèi)填“+”號(hào)，錯(cuò)的填“-”號(hào)） （1）已知下列過(guò)程的熱化學(xué)方程式為：則此溫度時(shí)蒸發(fā)1mol，會(huì)放出熱。 （-） （2）在定溫定壓條件下，下列兩個(gè)生成液態(tài)水的化學(xué)方程式所表達(dá)的反應(yīng)放出的熱量是一相同的值。 （-） （3）功和熱是在系統(tǒng)與環(huán)境之間的兩種能量傳遞方式，在系統(tǒng)內(nèi)部不討論功和熱。 （+）（4）反應(yīng)的就是反應(yīng)的熱效應(yīng)。 （-）2、選擇題（將所有正確答案的標(biāo)號(hào)填入空格內(nèi)）（1）在下列反應(yīng)中，進(jìn)行1mol反應(yīng)時(shí)放出熱量最大的是 （c） （2）通常，反應(yīng)熱的精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是通過(guò)測(cè)定反應(yīng)或過(guò)程的哪個(gè)物理量而獲得的。 （d）（a） （b） （c） （d）

2、（3）下列對(duì)功和熱的描述中，正確的是 （a）（a）都是途徑函數(shù)，無(wú)確定的變化途徑就無(wú)確定的數(shù)值（b）都是途徑函數(shù)，對(duì)應(yīng)于某一狀態(tài)有一確定值（c）都是狀態(tài)函數(shù)，變化量與途徑無(wú)關(guān)（d）都是狀態(tài)函數(shù)，始終態(tài)確定，其他值也確定 （4）在溫度T的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，若已知反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓，與反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓，則反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓與及的關(guān)系為= （d）（a）2+ （b）2（c）+ （d）2 （5）對(duì)于熱力學(xué)可逆過(guò)程，下列敘述正確的是 （abd）（a）變化速率無(wú)限小的過(guò)程（b）可做最大功的過(guò)程（c）循環(huán)過(guò)程（d）能使系統(tǒng)與環(huán)境完全復(fù)原的過(guò)程 （6）在一定條件下，由乙二醇溶液、冰、水蒸氣、氮?dú)夂脱鯕饨M成的系

3、統(tǒng)中含有 （ad）（a）三個(gè)相 （b）四個(gè)相 （c）三種組分 （d）四種組分 （e）五種組分 *（7）一只充滿(mǎn)氫氣的氣球，飛到一定高度即會(huì)爆炸，這取決于一定高度上的 （d）（a）外壓 （b）溫度 （c）濕度 （d）外壓和溫度 （8）下述說(shuō)法中，不正確的是 （d）（a）焓只有在某種特定條件下，才與系統(tǒng)反應(yīng)熱相等（b）焓是人為定義的一種具有能量量綱的熱力學(xué)量（c）焓是狀態(tài)函數(shù)（d）焓是系統(tǒng)能與環(huán)境進(jìn)行交換的能量3、填空題使可燃樣品（質(zhì)量為1.000g）在彈式量熱計(jì)內(nèi)完全燃燒，以測(cè)定其反應(yīng)熱，必須知道：（1） 彈式量熱計(jì)內(nèi)吸熱介質(zhì)（通常為水）質(zhì)量和比熱容；（2） 鋼彈組件的總熱容；（3） 反應(yīng)前后系

4、統(tǒng)的溫度。*4、鋼彈的總熱容可利用已知反應(yīng)熱數(shù)值的樣品而求得。設(shè)將0.500g苯甲酸（）在盛有1209g水的彈式量熱計(jì)的鋼彈內(nèi)（通入氧氣）完全燃燒盡，系統(tǒng)的溫度由296.35K上升到298.59K。已知此條件下苯甲酸完全燃燒的反應(yīng)熱效應(yīng)為-3226，水的比熱容為4.18。試計(jì)算該鋼彈的總熱容。解：苯甲酸的摩爾質(zhì)量為122，0.500g苯甲酸完全燃燒的反應(yīng)熱為：= -32260.500g/122 = -13.2 kJ又 =得該鋼彈的總熱容 5、葡萄糖完全燃燒的熱化學(xué)方程式為當(dāng)葡萄糖在人體內(nèi)氧化時(shí)，上述反應(yīng)熱約30%可用做肌肉的活動(dòng)能量。試估計(jì)一食匙葡萄糖（3.8g）在人體內(nèi)氧化時(shí)，可獲得的肌肉活

5、動(dòng)的能量。解：葡萄糖的摩爾質(zhì)量為180，其熱效應(yīng)為一食匙葡萄糖（3.8g）氧化時(shí)可獲得的肌肉活動(dòng)的能量為6、已知下列熱化學(xué)方程式：不用查表，計(jì)算下列反應(yīng)的。提示：根據(jù)蓋斯定律利用已知方程式，設(shè)計(jì)一循環(huán)，使消去和，而得到所需的反應(yīng)方程式。若以（1），（2），（3），（4）依次表示所給出的反應(yīng)方程式，則可得到解：若以（1）、（2）、（3）、（4）依次表示上面所給出的反應(yīng)方程式，則得下列方程式：上式除以6，即得反應(yīng)方程式（4），故對(duì)應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)關(guān)系為： =7、已知乙醇在101.325kPa大氣壓下正常沸點(diǎn)溫度（351K）時(shí)的蒸發(fā)熱為39.2。試估算1mol液態(tài)在蒸發(fā)過(guò)程中的體積功和。解：乙醇的蒸發(fā)

6、過(guò)程是等溫定壓相變過(guò)程 故 = = -18.31410-3351 = -2.92 （39.2-2.92）= 36.38、在下列反應(yīng)或過(guò)程中，和有區(qū)別嗎？簡(jiǎn)單說(shuō)明。25（1）25（2）-78（3）-25（4）解： 根據(jù) 對(duì)于只有凝聚相（液態(tài)和固態(tài)）的系統(tǒng)，0，所以 對(duì)于有氣態(tài)物質(zhì)參與的系統(tǒng)，是由于各氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化引起的，則有 所以： （1）0， （2）=0， （3）0，（4）0， 9、根據(jù)第8題中所列的各化學(xué)方程式和條件，試計(jì)算發(fā)生下列變化時(shí)，各自和之間的能量差。（1）2.00mol分解（2）生成1.00mol（3）5.00mol（干冰）的升華（4）沉淀出2.00mol25解：（1） =

7、 -28.31410-3298.15= -4.9582.00mol分解過(guò)程兩者的能量差為 2.00 mol（-4.958）= -9.9225 （2）=0=0生成1.00mol過(guò)程兩者的能量差為0-78 （3） = -18.31410-3（273.15-78）= -1.625.00mol（干冰）的升華過(guò)程兩者的能量差為5.00 mol（-1.62）= -8.10-25 （4）0，故沉淀出2.00mol過(guò)程兩者的能量差為010、試查閱附表3的數(shù)據(jù)計(jì)算下列反應(yīng)的（298.15K）解： （1） （298.15K）/ -46.11 0 0 -285.83 = 6（-285.83）-4（-46.11） =

8、 -1530.54（2） （298.15K）/ 226.73 0 52.26 = （52.26-226.73） = -174.47（3） （298.15K）/ -46.11 0 -132.45 = （-132.45）-（-46.11） = -86.32（4） （298.15K）/ 0 64.77 -89.1 0 = （-89.1-64.77） = -153.911、計(jì)算下列反應(yīng)的（1）（298.15K）；（2）（298.15K）和（3）298.15K進(jìn)行1mol反應(yīng)時(shí)的體積功解：（1） （298.15K）/ -74.81 0 -135.44 -92.307 （298.15K）=（-135.44

9、）+4（-92.307）-04-（-74.81） = -429.86（2） = -429.86-（4-4-1）8.31410-3298.15K= -427.38 （3）反應(yīng)在等溫等壓條件下進(jìn)行： = -（4-4-1）8.31410-3298.15K= 2.47912、近298.15K時(shí)的彈式量熱計(jì)內(nèi)使1.0000g正辛烷（）完全燃燒，測(cè)得此反應(yīng)熱效應(yīng)為-47.79kJ（對(duì)于1.0000g液體而言）。試根據(jù)此實(shí)驗(yàn)值，估算正辛烷（）完全燃燒的（1）；（2）（298.15K）。解：（1）正辛烷的摩爾質(zhì)量為114.23 =（ -47.79）114.23 = -5459（2） =-5459+（8- ）8

10、.31410-3298.15K = -5470 （298.15K）= -547013、利用、和的（298.15K）的數(shù)據(jù)，估算煅燒1000kg石灰石（以純計(jì)）成為生石灰所需的熱量。又在理論上要消耗多少燃料煤（以標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值估算）？解：（298.15K）/ -1206.92 -635.09 -393.509 = （-635.09）+4（-393.509）-（-1206.92） = 178.33 1000kg石灰石完全分解為生石灰所需熱量為 q= 178.33 1000103g/100 =1.78 106 kJ標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為29.3，需耗燃料煤的質(zhì)量： m= 1.78 106 kJ/（29.310

11、3）= 60.8 kg14、設(shè)反應(yīng)物和生成物均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明298.15K時(shí)究竟是乙炔（）還是乙烯（）完全燃燒會(huì)放出更多的熱量：（1）均以表示；（2）均以表示。解： （1） （298.15K）/ 226.73 0 -393.509 -285.83= （-393.509）2+（-285.83）-（226.73） = -1299.58（298.15K）/ 52.26 0 -393.509 -285.83= （-393.509）2+（-285.83）2-（52.26） = -1410.94（2）若均以表示，對(duì)于而言，則有 （298.15K）= -1299.58/28 = -49.41

12、對(duì)于（298.15K）= -1410.94/26 = -50.30 通過(guò)計(jì)算可見(jiàn)，298.15K時(shí)乙烯完全燃燒放出更多的熱量。15、通過(guò)吸收氣體中含有的少量乙醇可使酸性溶液變色（從橙紅色變?yōu)榫G色），以檢驗(yàn)汽車(chē)駕駛員是否酒后駕車(chē)（違反交通規(guī)則）。其化學(xué)反應(yīng)可表示為試?yán)脴?biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)求該反應(yīng)的（298.15K）=?解： （298.15K）/ -1490.3 0 -277.69-1999.1 -285.83 -484.5 = （-1999.1）4+（-285.83）11+（-484.5）3-（-1490.3）2-（-277.69）3 = -8780.4*16、試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明下列甲烷燃燒反應(yīng)在2

13、98.15K進(jìn)行1mol反應(yīng)進(jìn)度時(shí)，在定壓和定容條件燃燒熱之差別，并說(shuō)明差別之原因。解： = （1-1-2）8.31410-3298.15K = -4.958 可見(jiàn)定壓等溫燃燒放熱更多。因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)體積減少（因反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少了），環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功，這部份功以熱的形式返回環(huán)境。17、在298.15K時(shí)，碳、氫和甲烷標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓分別為-393.5，-285.8和-890.4，試推算出該溫度下甲烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的值。 提示：找出甲烷的生成反應(yīng)與碳（石墨）、氫（g）及甲烷（g）三個(gè)燃燒反應(yīng)的關(guān)系，再利用蓋斯定律的運(yùn)算方法求算。注意，這種計(jì)算與反應(yīng)的各個(gè)步驟在實(shí)際上能否發(fā)生無(wú)關(guān)，所需要的僅僅是各

14、步驟在形式上是可能的解： 根據(jù)題意有：反應(yīng)式（1）+2（2）-（3）得反應(yīng)式（4），故 = （-393.5）+2（-285.8）-（-890.4） = -74.7 = 18、環(huán)己烯的氫化焓是-120，苯氫化焓是-208，計(jì)算苯的離域焓。 提示：環(huán)己烯及苯的性質(zhì)與氫化反應(yīng)可參考大學(xué)有機(jī)化學(xué)教材，也可根據(jù)分子式進(jìn)行推演苯有三個(gè)定域雙鍵為基礎(chǔ)計(jì)算苯的氫化焓，這個(gè)數(shù)值與觀(guān)察值（-208）之間的差別就是離域焓。共軛雙鍵的離域作用帶來(lái)了苯的化學(xué)穩(wěn)定性解： 氫化焓可表示為下列反應(yīng)的焓變：苯環(huán)己三烯環(huán)己烯若把環(huán)己烯的氫化焓作為每個(gè)雙鍵的氫化焓，則假設(shè)的分子“環(huán)己三烯”的氫化焓為3（-120）。而苯的氫化焓為-

15、208，說(shuō)明苯比環(huán)己三烯穩(wěn)定。這種作用來(lái)源于苯的離域作用或離域焓。故苯的離域焓為：= 3（-120）-（-208） = -152第二章 化學(xué)反應(yīng)的基本原理和大氣污染1、是非題（對(duì)的在括號(hào)內(nèi)填“+”號(hào)，錯(cuò)的填“-”號(hào)）（1） 為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)。 （-）（2）某一給定反應(yīng)達(dá)到平衡后，若平衡條件不變，分離除去某生成物，待達(dá)到新的平衡，則各反應(yīng)物和生成物的分壓或濃度分別保持原有定值。 （-）（3）對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)。由于化學(xué)方程式兩邊物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)（絕對(duì)值）的總和相等，所以增加總壓力對(duì)平衡無(wú)影響。 （-）（4）上述（3）中反應(yīng)達(dá)到平衡后，若升高溫度，則正反應(yīng)速率（正）增加，逆反應(yīng)速率（逆）減小，結(jié)果

16、平衡向右移動(dòng)。 （-）（5）反應(yīng)的級(jí)數(shù)取決于反應(yīng)方程式中反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)（絕對(duì)值）。 （-）（6）催化劑能改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的。 （+）（7）在常溫常壓下，空氣中的N2 和O2 能長(zhǎng)期存在而不化合生成NO。且熱力學(xué)計(jì)算表明的，則N2 和O2混合氣必定也是動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)。 （+）（8）已知不會(huì)與反應(yīng)，但的，則必定是熱力學(xué)不穩(wěn)定而動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的系統(tǒng)。（+）2、選擇題（將所有正確答案的標(biāo)號(hào)填入空格內(nèi)）（1）真實(shí)氣體行為接近理想氣體性質(zhì)的外部條件是 （b）（a）低溫高壓 （b）高溫低壓 （c）低溫低壓 （d）高溫高壓（2）某溫度時(shí)，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，則反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)等

17、于 （b）（a） （b） （c）（3）升高溫度可以增加反應(yīng)速率，最主要是因?yàn)?（b）（a）增加了分子總數(shù)（b）增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)（c）降低了反應(yīng)的活化能（d）促使平衡向吸熱方向移動(dòng)(4)已知汽車(chē)尾氣無(wú)害化反應(yīng)的，要有利于取得有毒氣體和的最大轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是 ( c )（a）低溫低壓 （b）高溫高壓（c）低溫高壓 （d）高溫低壓*（5）溫度升高而一定增大的量是 ( bc )（a） （b）吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)（c）液體的飽和蒸氣壓 （d）反應(yīng)的速率常數(shù)（6）一個(gè)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是 ( a )（a）各物質(zhì)的濃度或分壓不隨時(shí)間而變化（b）=0（c）正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)相等（

18、d）如果尋找到該反應(yīng)的高效催化劑，可提高其平衡轉(zhuǎn)化率3、填空題（1）對(duì)于反應(yīng)： 若升高溫度(約升高100 K)，則下列各項(xiàng)將如何變化(填寫(xiě)：不變，基本不變，增大或減小。) ： 基本不變 ： 基本不變 ： 增大 ： 減小 ： 增大 ： 增大 （2）對(duì)于下列反應(yīng)：。若增加總壓力或升高溫度或加入催化劑，則反應(yīng)速率常數(shù) (正)、 (逆)和反應(yīng)速率 (正)、 (逆)以及標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)的方向等將如何?分別填人下表中。（正）（逆）（正）（逆）平衡移動(dòng)方向增加總壓力不變不變?cè)龃笤龃蟛蛔兿蜃笊邷囟仍龃笤龃笤龃笤龃笤龃笙蛴壹哟呋瘎┰龃笤龃笤龃笤龃蟛蛔儾蛔儯?）造成平流層中臭氧層破壞的主要物質(zhì)有 CFC、

19、哈龍、N2O、NO、CCl4、CH4等；主要的溫室氣體有 CO2、CH4、N2O、CFC、O3等 ；形成酸雨的大氣污染物主要是 SO2、NOx等 。4、不用查表，將下列物質(zhì)按其標(biāo)準(zhǔn) (298K)值由大到小的順序排列，并簡(jiǎn)單說(shuō)明理由。(a)K(s) （b)Na(s) (c)Br2(1) (d) Br2 (g) (e)KCl(s)解：（298K）值由大到小的順序?yàn)檎f(shuō)明 （1）同一物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的熵大于液態(tài)時(shí)的； （2）一般（相對(duì)分子質(zhì)量相近時(shí)）液體的熵大于固體物質(zhì)的熵； （3）一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)溫度和聚集狀態(tài)相同時(shí)，分子或晶體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜（內(nèi)部微觀(guān)粒子較多）的物質(zhì)的熵大于分子或晶體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單（內(nèi)部微觀(guān)粒子較少

20、）的物質(zhì)的熵。K(s)和Na(s)的原子結(jié)構(gòu)屬同一族，K的結(jié)構(gòu)較Na的復(fù)雜。5、定性判斷下列反應(yīng)或過(guò)程中熵變的數(shù)值是正值還是負(fù)值。 （1）溶解少量食鹽于水中；（2）活性炭表面吸附氧氣；（3）碳與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳。解：（1）熵變?yōu)檎担唬?）熵變?yōu)樨?fù)值；（3）熵變?yōu)檎怠?6、利用些列兩個(gè)反應(yīng)及其（298K）值，計(jì)算（s）在298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)。解： （1） （2），可得 （3）故 = = -1015.57、通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算說(shuō)明下列水結(jié)冰過(guò)程：在298K標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)能否自發(fā)進(jìn)行。已知冰在298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)為-236.7。解： -237.129 -236.7 =（-236

21、.7）-（-237.129）=0.40故在298K的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，水結(jié)冰的過(guò)程不能自發(fā)進(jìn)行。8、試用教材附錄3中的標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算下列反應(yīng)的和(1) (2) (3) (4) 解：（1） 27.28 69.91 146.4 130.684 0 -237.129 -1015.4 0 =130.8644+146.4-69.914-27.283= 307.7=（-1015.4）-（-237.129）4= -66.9（2） 41.63 0 -112.1 130.684 0 0 -147.06 0 =130.864+（-112.1）-41.63= -23.0= -147.6（3） 39.75 69.91

22、 -53.1 -10.75 -604.03 -237.129 -553.58 -157.244 =(-10.75)2+(-53.1)-69.91-39.75= -184.3=（-157.244）2+(-553.58)-（-237.129）-(-604.03)= -26.91（4） 170.1 42.55 152.231 -96.90 0 0 =152.231+42.55-170.1= -54.1= 96.909、用錫石(SnO2)制取金屬錫，有建議可用下列幾種方法：（1）單獨(dú)加熱礦石，使之分解。（2）用碳（以石墨計(jì)）還原礦石（加熱產(chǎn)生CO2）。（3）用H2（g）還原礦石（加熱產(chǎn)生水蒸汽）。今希

23、望加熱溫度盡可能低一些。試通過(guò)計(jì)算，說(shuō)明采用何種方法為宜。解：（1）單獨(dú)加熱礦石SnO2使之分解的溫度條件估算 -580.7 0 0 52.3 51.55 205.138 = 580.7=205.138+51.55-52.3= 204.4依據(jù) T580.7/204.4=2841K（2）用碳還原礦石的溫度條件估算 -580.7 0 0 -393.509 52.3 5.74 51.55 213.74 = （-393.509）-（-580.7） = 187.2=213.74+51.55-5.74-52.3= 207.3T187.2/207.3=903.0K（3）用H2還原礦石的溫度條件估算 -580

24、.7 0 0 -241.818 52.3 130.684 51.55 188.825 = （-241.818）-（-580.7） = 97.1=188.825+51.55-130.684-52.3= 115.5T97.1/115.5=841K依據(jù)計(jì)算，用用H2還原可使礦石分解溫度最低。10、糖在新陳代謝過(guò)程中所發(fā)生的總反應(yīng)可用下式表示：若在人體內(nèi)實(shí)際上只有30上述總反加的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變可轉(zhuǎn)變成為功(非體積功)，則一食匙(3.8g)糖在體溫37時(shí)進(jìn)行新陳代謝，可以做多少功？解： -2225.5 0 -393.509 -285.83 360.2 205.138 213.74 69.91 = （-

25、285.83）11+（-393.509）12-（-2225.5） = -5640.7=69.9111+213.7412-205.13812-360.2= 512.03= -5640.7-（273+37）K512.03 = -5799.4轉(zhuǎn)化為功（非體積功） = -19.3kJ11、計(jì)算利用水煤氣制取合成天然氣的下列反應(yīng)在523K時(shí)(近似)的值。解：可利用公式代入熱力學(xué)化學(xué)數(shù)據(jù)，先求出反應(yīng)的。 -110.525 0 -74.81 -241.818 197.674 130.684 186.264 188.825 = （-241.818）+（-74.81）-（-110.525） = -206.10=

26、188.825+186.264-130.6843-197.674= -214.637依據(jù) -206.10-523（-214.637）10-3 = -93.842.3610912、某溫度時(shí)8.0molSO2和4.0molO2在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)生成SO3氣體，測(cè)得起始時(shí)和平衡時(shí)(溫度不變)系統(tǒng)的總壓力分別為300 kPa和220 kPa。試?yán)蒙鲜鰧?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求該溫度時(shí)反應(yīng)：的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和SO2的轉(zhuǎn)化率。解：設(shè)平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量為mol起始時(shí)物質(zhì)的量/mol 8.0 4.0 0平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol 8.0- 4.0- 在恒溫恒容條件下，系統(tǒng)總壓與系統(tǒng)的總物質(zhì)的量成正比，故300 kPa：22

27、0 kPa=（8.0+4.0）：（8.0-+4.0-+）得 = 6.4SO2的轉(zhuǎn)化率為：平衡時(shí)各物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為=（8.0-6.4）mol/（8.0-6.4+4.0-+6.4）mol=（4.0-）mol/（8.0-6.4+4.0-+6.4）mol= 6.4mol/（8.0-6.4+4.0-+6.4）mol=根據(jù)分壓定律，各氣體平衡時(shí)的分壓分別為 =220 kPa= 40 kPa= 220 kPa= 20 kPa= 220 kPa= 160 kPa =8013、已知下列反應(yīng)：在740 K時(shí)的0.36。若在該溫度下，在密閉容器中將1.0molAg2S還原為銀，試計(jì)算最少需用H2的物質(zhì)的量。解：設(shè)最

28、少需用H2的物質(zhì)的量為mol起始時(shí)物質(zhì)的量/mol 1.0 0 0反應(yīng)中物質(zhì)的量的變化/mol -1.0 -1.0 2.0 1.0平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol 0 -1.0 2.0 1.0因在定溫定壓下，氣體的分壓之比為其物質(zhì)的量的比。故 mol*14、已知下列反應(yīng)： 在不同溫度時(shí)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)值如下： T/K 973 1.47 2.381073 1.81 2.001173 2.15 1.671273 2.48 1.49試汁算在上述各溫度時(shí)反應(yīng)：的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，并說(shuō)明此反應(yīng)是放熱還是吸熱的。解： （1） （2）（1）-（2）得 （3）根據(jù)多重平衡規(guī)則，有各不同溫度時(shí)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)值如下： T

29、/K 973 1.47 2.38 0.6181073 1.81 2.00 0.9051173 2.15 1.67 1.291273 2.48 1.49 1.66從計(jì)算結(jié)果得知，當(dāng)溫度升高時(shí)，值增大，故反應(yīng)（3）是吸熱反應(yīng)。15、已知反應(yīng)：在298.15K 時(shí)的=4.91016，求在500K 時(shí)的值近似計(jì)算，不查 （298.15K）和 （298.15K）數(shù)據(jù)。解：根據(jù)范特霍夫等壓方程式，得=22.516、利用標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)估算反應(yīng)：在873K 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。若系統(tǒng)中各組分氣體的分壓為， （注意：此時(shí)系統(tǒng)不一定處于平衡狀態(tài)），計(jì)算此條件下反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變，并判斷反應(yīng)

30、進(jìn)行的方向。解： -393.509 0 -110.525 -241.818 213.74 130.684 197.674 188.825 = （-241.818）+（-110.525）-（-393.509） = 41.17=188.825+197.674-130.684-213.74= 42.08 = 41.17-873K42.08=4.43 = = -0.610=0.54 = -3.0，故此條件反應(yīng)正向正反應(yīng)進(jìn)行。17、對(duì)于一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下是吸熱、熵減的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，根據(jù)呂查德里原理判斷，反應(yīng)將向吸熱的正方向移動(dòng)；而根據(jù)公式判斷，將變得更正（正值更大），即反應(yīng)更不利于向正方向進(jìn)行。在

31、這兩種矛盾的判斷中，哪一種是正確的？簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。（提示：可參閱參考文獻(xiàn)9上冊(cè)417頁(yè)）解：前一種判斷是正確的。當(dāng)溫度改變時(shí)，應(yīng)用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向。由范特霍夫等壓方程式可知，隨溫度的變化率只與有關(guān)。當(dāng)0，即吸熱反應(yīng)，T升高，變大，反應(yīng)將向正反應(yīng)（即吸熱反應(yīng)）移動(dòng)。18、研究指出下列反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)為元反應(yīng)（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的反應(yīng)速率方程。（2）該反應(yīng)的總級(jí)數(shù)是多少？（3）其他條件不變，如果將容器的體積增加到原來(lái)的2倍，反應(yīng)速率如何變化？（4）如果容器體積不變而將NO的濃度增加到原來(lái)的3倍，反應(yīng)速率又將怎樣變化？解： （1） 由于上述反應(yīng)為元反應(yīng)，據(jù)質(zhì)量作用定律：（2） 反應(yīng)的總級(jí)數(shù)n=2

32、+1=3（3） 其他條件不變，容器的體積增加到原來(lái)的2倍時(shí)，反應(yīng)物濃度則降低為原來(lái)的1/2。即反應(yīng)速率為原來(lái)的1/8。（4） 若NO的濃度增加到原來(lái)的3倍，則即反應(yīng)速率為原來(lái)的9倍。19、已知某藥物是按一級(jí)反應(yīng)分解的，在25分解反應(yīng)速率常數(shù)=2.0910-5h-1。該藥物的起始濃度為94單位/cm3，若其濃度下降至45單位/cm3，就無(wú)臨床價(jià)值，不能繼續(xù)使用。問(wèn)該藥物的有效期應(yīng)當(dāng)定為多長(zhǎng)？解：根據(jù)公式得 =20、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在高溫時(shí)焦炭中碳與二氧化碳的反應(yīng)：其活化能為167.4，計(jì)算自900K升高到1000K時(shí)，反應(yīng)速率的變化。解：由阿侖尼烏斯公式，得 =2.24即反應(yīng)溫度自900K升高到1

33、000K時(shí)，反應(yīng)速率增大9.4倍。21、將含有0.1 和0.1的溶液與過(guò)量的稀硫酸溶液混合均勻，產(chǎn)生下列反應(yīng)：今由實(shí)驗(yàn)測(cè)得在17時(shí)，從混合開(kāi)始至溶液剛出現(xiàn)黃色的沉淀共需時(shí)1515s；若將上述溶液溫度升高10，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得需時(shí)500s，試求該反應(yīng)的活化能值。(提示：實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)速率常用某物質(zhì)一定濃度改變所需的時(shí)間來(lái)表示。)解：該反應(yīng)17（290K）時(shí)，所需時(shí)間=1515s；27（300K）時(shí)，所需時(shí)間=500s。因反應(yīng)速率與反應(yīng)所需時(shí)間成反比，故可得即 = -1.11=8.02104=80.222、在沒(méi)有催化劑存在時(shí)，H2O2 的分解反應(yīng)：的活化能為75。當(dāng)有鐵催化劑存在時(shí)，該反應(yīng)的活化能

34、就降低到54。計(jì)算在298K 時(shí)此兩種反應(yīng)速率的比值。解：設(shè)無(wú)催化劑存在時(shí)，該反應(yīng)的活化能=75，反應(yīng)速率為；使用鐵催化劑時(shí)，該反應(yīng)的活化能=54，反應(yīng)速率為。根據(jù)阿侖尼烏斯公式：，在相同溫度和其他條件下 =8.5故兩反應(yīng)速率的比值為。23、對(duì)于制取水煤氣的下列平衡系統(tǒng)：。問(wèn)：（1）欲使平衡向右移動(dòng)，可采取哪些措施？（2）欲使正反應(yīng)進(jìn)行得較快且較完全（平衡向右移動(dòng)）的適宜條件如何？這些措施對(duì)及（正）、（逆）的影響各如何？解：根據(jù)呂查德里原理：（1） 欲使平衡向右移動(dòng)，可采取以下措施：增加的分壓（或濃度）；減少或的分壓（或濃度）；減少系統(tǒng)總壓力；增加反應(yīng)溫度。（2） 使正反應(yīng)進(jìn)行得較快且較完全條

35、件有：增加溫度，這使得及（正）、（逆）均增大。因?yàn)椋?dāng)0時(shí)，溫度升高，增大。，當(dāng)溫度升高時(shí)，（正）、（逆）均增大。增加的分壓（或濃度），此時(shí)及（正）、（逆）均不變，因?yàn)榧埃ㄕ?、（逆）均與反應(yīng)物濃度無(wú)關(guān)。24、設(shè)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)溫度因燃料燃燒反應(yīng)達(dá)到1300，試?yán)脴?biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)估算此溫度時(shí)反應(yīng)的和的數(shù)值，并聯(lián)系反應(yīng)速率簡(jiǎn)單說(shuō)明在大氣污染中的影響。解： 0 0 90.25 191.50 205.138 210.761 = 90.25=210.761-205.138-191.50= 12.44 = 90.25-1573K12.44=70.86 = = -5.40常溫下，實(shí)際上該反應(yīng)不能發(fā)生。但在如內(nèi)

36、燃機(jī)室內(nèi)溫度下，則有NO生成，且在這樣的高溫下，反應(yīng)速率較大，故可造成大氣污染。第三章 水化學(xué)與水污染1. 是非題（對(duì)的在括號(hào)內(nèi)填“+”號(hào)，錯(cuò)的填“-”號(hào)）（1）兩種分子酸溶液和溶液有同樣的pH，則這兩種酸的濃度（）相同。 （-） （2）0.10溶液的pH比相同濃度的溶液的pH要大，這表明的值比的值大。 （+） （3）有一由組成的緩沖溶液，若溶液中，則該緩沖溶液抵抗外來(lái)酸的能力大于抵抗外來(lái)堿的能力。 （-）（4）和的溶度積均近似為10-9，從而可知在它們的飽和溶液中，前者的濃度與后者的濃度近似相等。 （-）（5）的溶度積均為，這意味著所有含有固體的溶液中，而且。 （-）2、選擇題（將所有正確答

37、案的標(biāo)號(hào)填入空格內(nèi)）（1）往10.10 溶液中加入一些晶體并使之溶解，會(huì)發(fā)生的情況是 （bc）（a）的值增大 （b）的值減小（c）溶液的pH值增大 （d）溶液的pH值減小 （2）設(shè)氨水的濃度為c，若將其稀釋1倍，則溶液中為 （c）（a） （b） （c） （d）2c（3）下列各種物質(zhì)的溶液濃度均為0.01，按它們的滲透壓遞減的順序排列正確的是 （c）（a）（b）（c）（d） （4）設(shè)在水中，在0.10 中，在0.10 中，以及在0.05 中的溶解度分別為、和 ，這些量之間對(duì)的正確關(guān)系是 （b）（a） （b）（c） （d） （5）下列固體物質(zhì)在同濃度溶液中溶解度（以1溶液中能溶解該物質(zhì)的物質(zhì)的量計(jì)

38、）最大的是 （c）（a） （b） （c） （d）（提示：考慮） 3、填空題在下列各系統(tǒng)中，各加入約1.00g 固體，并使其溶解，對(duì)所指定的性質(zhì)（定性地）影響如何？并簡(jiǎn)單指明原因。（1）10.0cm30.10溶液（pH） 不變 （2）10.0cm30.10水溶液（氨在水溶液中的解離度） 減小 （3）10.0cm3純水（pH） 變小 （4）10.0cm3帶有沉淀的飽和溶液（的溶解度） 降低 4、將下列水溶液按其凝固點(diǎn)的高低順序排列為 （6）（4）（5）（7）（2）（1）（3） （1）1； （2）1；（3）1； （4）0.1；（5）0.1； （6）0.1；（7）0.1*5、對(duì)極稀的同濃度溶液來(lái)說(shuō)，的

39、摩爾電導(dǎo)率差不多是摩爾電導(dǎo)率的兩倍。而凝固點(diǎn)下降卻大致相同，試解釋之。解：與均為型強(qiáng)電解質(zhì)，故其凝固點(diǎn)下降大致相同。但解離后生成的帶2價(jià)電荷，而解離后生成的帶1價(jià)電荷，故兩者的摩爾電導(dǎo)率不同。 6、海水中鹽的總濃度為0.60（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)約為3.5%）。若均以主要組分計(jì)，試估算海水開(kāi)始結(jié)冰的溫度和沸騰的溫度，以及在25時(shí)用反滲透法提取純水所需要的最低壓力（設(shè)海水中鹽的總濃度若以質(zhì)量摩爾濃度m表示時(shí)也近似為0.60）。解：故海水開(kāi)始結(jié)冰的溫度為0.02.22.2。又 故海水沸騰的溫度為100.00+0.62100.62故25時(shí)用反滲透法提取純水所需的最低壓力為3.0MPa。7、利用水蒸發(fā)器提高臥

40、室的濕度。臥室溫度為25，體積為3.0 104dm3：假設(shè)開(kāi)始時(shí)室內(nèi)空氣完全干燥，也沒(méi)有潮氣從室內(nèi)選出。（假設(shè)水蒸氣符合理想氣體行為。） （1）問(wèn)需使多少克水蒸發(fā)才能確保室內(nèi)空氣為水蒸氣所飽和（25時(shí)水蒸氣壓3.2kPa）？ （2）如果將800g水放人蒸發(fā)器中，室內(nèi)最終的水蒸氣壓力是多少？（3）如果將400g水放入蒸發(fā)器中，室內(nèi)最終的水蒸氣壓力是多少？解：（1）假設(shè)室內(nèi)水蒸氣符合理想氣體行為（2）從（1）可知，25時(shí)700g水蒸發(fā)即可使室內(nèi)空氣為水蒸氣所飽和，所以放入800g水，室內(nèi)最終水蒸氣壓力仍為3.2kPa。（3）400g水放入蒸發(fā)器中，室內(nèi)水蒸氣壓力為8、（1）寫(xiě)出下列各物質(zhì)的共扼酸：（a） （b） （c） （d） （e） （f）（2）寫(xiě)出下列各種物質(zhì)的共扼堿（a） （b） （c） （d） （e） （f）解： （1） 質(zhì)子堿共軛酸（2）質(zhì)子堿共軛酸9、在某溫度下0.10氫氰酸（）溶液的解離度為0.007，試求在該溫度時(shí)的解離常數(shù)。解：因?yàn)楹苄?，可采用近似?jì)算所以 即該溫度時(shí)，HCN的解離常數(shù)是。10、計(jì)算0.050次氯酸（）溶液中的濃度和次氯酸的解離度。解： 為物質(zhì)的起始濃度。11、已知氨水溶液的濃度為0.20。（1）求該溶液中的的濃度、pH和氨的解離度。（2）在上述溶液中加入晶體，使其溶解后的濃度為0.20。求所得溶液的的濃