武大、吉大无机化学第三版课后习题答案.pdf

武汉大学吉林大学等校编第三版答案全解第二章1.某气体在293K与9.97乂10个2时占有体积1.910dm3其质量为0.132g,试求这种气体的 相对分子质量，它可能是何种气体？解.由题知：质量为。.132克的气体其肺寸应的物质的量为：户-n=PV/RT=9.97x 104x 1,9x1 O1 xl03/8.314x293=0.007776mol因此该气体的摩尔质量为：M=m/n=0.132/0.007776=16.97 17g/mol所以该气体为NH3.2.一敝口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出？解由题知要使三分之一的气体逸删外艮叫积为原来的L5倍而这程。压力始终醴不变故有：等=等 所以有 心=等=280 XL5Z20K3.温度下，将1.013105Pa的N2 2dm3和0.5065Pa的O23 dn?放入6 dm3的真空容器中,求。2和N2的分压及混合气体的总压。解设氮气分压为用氯气分压为B故有 gp=1.013 xl05x2xl0-3/6xl03=3,377x1 o4Pa工 1 21同理：0.5065x105x3xl03/6x 103=5,91 xlOta所 户碗=户或+pn2=3.377xl04+2.53xl04=5.91xl04Pa4.容器中有4.4gCO2，14gN2,12.8g O2，总压为2.0261()5pa,求各组分的分压。解由题意知=m/mc o 2=4.4/44=0.Imol/qqa=m l mQQ2=14/28=.5mo l=12.8/32=0.4,s mol由道尔顿分压定律：=%=2.026x1 05x0.1/(0.1+0.5+0.4)=2.026x10加=五碗 x“=2.026x1 05x0.5/(0.1+0.5+0.4)=1.013x10 乜p=p x02 MJ*6=2.026x1 05x0.2/(0.1+0.5+0.4)=8.104x1035.在3OOK,1.0131()5pa时，加热一敝口细颈瓶到5OOK,然后封闭其细颈口，并冷却至原 来的温度，求这时瓶内的压强。解由题惹知 当瓶内温度升为500K时，其气体体积将变为原来的5/3倍所以瓶内气体的物质的量只占全部气体的3方，对应的压力为L013xl0Ba降温前瓶内的气体的物质的量不变p ir p y AW/=票 所以代入数据计算得舄=6.08X1036.在273K和1.013Xl()5pa下，将1.0 dn?洁净干燥的空气缓慢通过H3COC%液体，在此过程中，液体损失0.0335 g,求此种液体273K时的饱和蒸汽压。解此种气体的摩尔质量为46gm4通空气的前后，其气体的阚尺变化可以忽略不记PV=nRT 所以=0.335x8.314x273/103x46=l.65x 103Pa7.有一混合气体，总压为150Pa,其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75,求H2和N2的 分压。解加=丹分典2/i=150 x0.25=37.5PaP1n=150 x0.75=112.5Pa8.在291K和总压为l.O13Xl()5pa时，2.70 dn?含饱和水蒸汽的空气，通过CaCk干燥管,完全吸水后，干燥空气为3.21g,求291K时水的饱和蒸汽压。解3.21g空气在291K,2.7升的容积中其压力为PV=nKE豳=3.21x291x8.314/29x0.0027=99185Pa所以 水的蒸气压为尸械甩，=2.12X10SPa9.有一高压气瓶，容积为30 dm3,能承受2.6Xl()7pa,问在293K时可装入多少千克O2 而不致发生危险？解=nRI所以 m=2.6X107X0.03X0.032/8.314X293 M=10.25 Kg10.在273K时，将同一初压的4.0dn?N2和l.Odi/Ch压缩到一个容积为2dm3的真空容器 中，混合气体的总压为3.26XlCPpa,试求(1)两种气体的初压；(2)混合气体中各组分气体的分压；(3)各气体的物质的量。解1)由于N2和H2始终在同一压力下气体体积比为4:1,故气体的物质的量比为4:1 所以混收体中为2=3,26xl05x0,8=2.608xl05Pa又耳匕=Fw26v2所以4=2.608x105x2xlQ-3/4xl0-3=1.304xl05Pa即2和Oj的初压为L304xlC|5pa2)由题解知&2=2.608xl05PaP(n=3.26xl05x0,2=6.52xl04Pa3)%2嗫1=%2曾所以为2=fRT=2.608x1 05x2x1 0-3/8.31 4x273=0.23mol甩CO同理：=0.057mol用作图外推法（p对夕/p）得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。11.273K 时测得一氯甲烷在X同压强下的密度如下表：P/1051.0130.6750.5070.3380.253p/g,dm 2.30741.52631.14010.757130.56660解可得出一氯甲烷的相对分子质量是50.49512.(1)用理想气体状态方程式证明阿佛加德罗定律;(2)用表示摩尔分数，证明&=匕_V总i=(3)证明山2=X 2 M证明：(1)PV=nRT当p和T 一定时，气体的V和n成正比可以表示为V8n(2)在压强一定的条件下，V,kVi+V2+V3+根据分体积的定义，应有关系式P 总 Vi=nRT混合气体的状态方程可写成P总V总=依1Vini又吧=x ni所以(3)&=bMb3pV3RTn匕%又 pV=；Nom()2Nom/3k T所以J=-x 2 m13.已知乙醛的蒸汽热为25900J mo，它在293K的饱和蒸汽压为7.58X lO,Pa,试求在 308K时的饱和蒸汽压。解由克劳修斯克拉贝龙方程知:2.303 X8.314设308K时饱和蒸汽压为尼，则有Pilg=25900 x(1/308-1/293)/(2.303x8,314)Pd代人数据计算得乙=L272x 105Pa14.水的气化热为40 kJ-mol,求298K时水的饱和蒸汽压。解由克劳修斯-克拉贝龙方程：所以:,101325 40000.1 1、1g-=-(-)舄 2.303 X8.314 298 373舄=3945%15.如图所示是NaCl的一个晶胞，属于这个晶胞的C（用。表示）和Na+（用。表示）各多少个？解,在一个晶胞中n(Cl-)=l/8x8+l/2x6MmNa*)=lx 1+1/4x127 第三章晶体结构3-1给出金刚石晶胞中各原子的坐标。1,解:0,0,0;1/4,1/4,1/4;3/4,1/4,3/4;3/4,3/4,1/4;1/4,374,3/4或 0,0,0;3/4,1/4,1/4;3/4,3/4,1/4；1/4,1/4,3/4；3/4,3/4,3/4。3-2给出黄铜矿晶胞（图3-48）中各种原子（离子）的坐标。2、解：Cu 0,0,0;1/2,1/2,1/2;0,1/2,1/4;1/2,0,3/40Fe 1/2,1/2,0;1/2,0,1/4;0,0,1/2;0,1/2,3/40S 3/4,1/4,1/8;1/4,3/4,1/8;1/4,1/4,3/8;3/4,3/4,3/8;3/4,1/4,5/8;l/4,3/4,5/8;l/4,3/4,5/8;l/4,l/4,7/8;3/4,3/4,7/8o3-3亚硝酸钠和红金石（TiCh）哪个是体心晶胞（图3-49）?为什么？3、解：亚硝酸钠是体心晶胞，金红石是素晶胞。3-4黄铜矿晶胞（图3-48）是不是体心晶胞？4、解：是体心晶胞。考虑方法如：体心铜原子与顶角铜原子周围的氧原子的方向相同，而且氧原子上（例如体心铜原子左下前的氧原子与右上前顶角铜原子对比）连接的铁原子 的方向也相同（注意：顶角原子是完全等同的，因此，体心原子可与任一顶角原子对比）。3-5白鸨矿晶体（图3-50）是素晶胞还是体心晶胞？说明理由。5、解：是体心晶胞。3-6碳酸氢钠晶胞的投影如图3-51所示，请问：平均每个晶胞含有几个相当于化学式NaHCO3的原子集合（代号：Z）?6、解：平均每个晶胞含有4个相当于化学式NaHCO3的原子集合。3-7推算典型离子晶体的各种堆积-填隙模型的堆积球和填隙球的半径比。7、解:见表3-7。3-8在闪锌矿和萤石的四面体配位多面体模型中除存在四面体外还存在什么多面体？在后者的中心是否有 原子？8、解：八面体。没有原子。3-9图3-52由黑白两色甲壳虫构成。如果黑白两色没有区别，每个点阵点代表儿个甲壳虫？如果黑白两色 有区别，一个点阵点代表儿个甲壳虫？前者得到什么布拉维点阵型式，后者又得到什么布拉维点阵型式？9、解：前者1个甲壳虫1个点阵点，二维菱形单位；后者2个甲壳虫1个点阵点，二维面心立方。3-10图3-53是一种分子晶体的二维结构，问：每个点阵点所代表的结构基元由儿个分子组成？图中给出 的点阵单位（每个平均）含儿个点阵点？含儿个分子？10、解：每个点阵点代表6个分子。点阵单位含1个点阵点，6个分子。3-11晶体学中的点阵单位并非只有布拉维单位一种，例如有一个叫Volonoi的人给出了另一种点阵单位，18、解：Re的配位数为6；八面体；全部以顶角相连。接？0；1/2,0,0；0,0,1/2。请问：这种晶体结构中，铢的配位数为多少？氧离子构成什么多面体？如何连3-18有利典型离子晶体结构叫做ReC）3型,立方晶胞，Re6+的坐标为0,0,0；O2的坐标为0,1/2,17、解：见：周公度.结构和物性.高等教育.,1993,274293填隙模型为硫离子作六方最密堆积，锌离子作四面体填隙，请根据以上信息画出其晶胞。3-17找一找，在六方最密堆积的晶胞里，四面体空隙和八面体空隙在哪里？已知纤维锌矿（ZnS）的堆积16、解：6；3。参考图解如图3-53。子周围有几个原子，在该原子的上下层又分别有几个原子？（参考3-54）3-16试在金属密堆积的面心立方晶胞的透视图上画出一个二维密堆积层，数一数，在该密堆积层上每个原15、解：面心立方晶胞。什么晶胞？假设干冰晶体中的二氧化碳分子能够无限制地以碳原子为中心自由旋转，问：原先的素立方晶胞将转化为3-15温度升得足够高时，会使某些分子晶体中原有一定取向的分子或者分子中的某些基团发生自由旋转。14,解：面心立方晶胞。金原子可以随机地出现。问：此时，该合金晶胞是什么晶胞？3-14温度足够高时，某些合金晶体中的不同原子将变的不可区分，Cu3Au晶体中各原子坐标上铜原子和层垛积是hhccchhccchhccc.,即hhccc垛积型，说明六方垛积和立方垛积分别占2/5和3/5。13、解：四面垛积是hchchch，即he垛积型，说明六方垛积和立方垛积各占50%；五第一个字母。）垛积和三层垛积的混合？（注：h是六方hexagonal的第一个字母；c是立方cu bic的到.cccccc.,可称为c堆积。请问：四层、五层为一周期的垛积属于什么垛积型？为什么说它们是二层定层用c表示。用此符号体系考察二层垛积，得到.hhhhhh，可称为垛积，用以考察三层垛积时，得当指定层上下层的符号（A、B、C）相同时，该指定层用h表示，当指定层上下层的符号不相同时，该指积模型。利用以下符号体系可以判断四层、五层为一周期的密置层垛积模型是二层垛积和三层垛积的混合：3-13二层、三层为一周期的金属原子二维密置层的三维垛积模型只是最简单的当然也就是最基本的金属堆（6）由此可见，按照能带理论，带隙的大小对固体物质的性质至关重要。（5）能带理论是一种既能解释导体，又能解释半导体和绝缘体性质的理论。（4）能带理论能够对金属导电进行解释。（3）能带和能带之间存在能量的间隙，简称带隙，又称禁带宽度。（2）按能带填充电子的情况不同，可把能带分为满带、空带和导带三类。（1）能带中的分子轨道在能量上是连续的。12、解：金属键的另一种理论是能带理论。能带理论是分子轨道理论的扩展，要点有：力，以调整自己的学习方法预定目标与学习计划安排。最好阅读后写一篇小文（主题任选）。学.，1991,168182（注：“费密能”的定义在166页上）。请通过阅读测试一下自己的知识和能色？天然的金刚石为什么有蓝、红、黄、绿色而并非全呈无色？请阅读：拿骚.颜色的物理和化学.科为什么愚人金有金的光泽？为什么ZnS（闪锌矿）呈白色、HgS（朱砂）呈红色而PbS（方铅矿）呈黑3-12你想知道能带理论如何解释固体的颜色吗？例如：为什么金、银、铜、铁、锡的颜色各不相同？的点阵型式，然后再确定它的阵点的（化学和儿何）内容。确定的点阵型式称为晶体的正当点阵型式，然而，一个晶体结构的测定步骤是倒过来的，首先是确定晶体11、解：一种具体的晶体究竟属于哪一种布拉维点阵型式，是由它的微观对称性决定的，晶体学家把这样下列三维布拉维点阵单位的相应Volonoi点阵单位：（1）立方素单位；（2）立方体心单位。作一个垂直于该连线的面，这些面相交得到个封闭的多面体，就是Volonoi点阵单位。请通过操作给出获得这种点阵单位的方法是：以一个点阵点为原点向它周围所有相邻的点作一连线，通过每一连线的中点3-19实验测得金属钛为六方最密堆积结构，晶胞参数为a=295.0,c=468.6pm,试求钛的原子半径和密度。19、解：晶胞体积:V=abcsinl200=295.0X295.OX468.6X0.866X 10-24=3.53X 10-16密度：P=47.867X2/6.02X 10-l6=4.5g/cm-33-20实验测得金属伯的原子半径为138.7pm,密度为21.45g/cm3,试问：假设箱取面心立方最密堆积晶 体结构，将从X衍射图谱算出的晶胞参数多大？20、解:事实为 a=392.3pm。3-21金属密堆积结构晶体学测定的实验数据是测定阿伏加德罗数的重要实验方法，试给出计算方程。21、解：体心立方堆积空间占有率=(2X4/3 nF)/a3=68.02%简单立方堆积空间占有率=4/3 Ji(a/2)3/a3=/6X 100%=52.36%球的空间占有率=2乂4/3 Ji(a/2)3/a2X 1.633aX sin 120=74.05%3-22 Shannon给出的6配位Na+的有效半径为102pm,假设NaH取NaCl结构型，H离子互切，Na+与 H也正好互切，求H-的6配位半径。22、解：142pm。3-23假设复合金属氟化物M，M F3 取钙钛矿结构，而且氟离子正好互切，已知氟离子的半径为133pm,问：填入空隙的Mi和M分别不超过多少pm,才能维持氟离子的相切关系？将在X衍射图谱中得 到多大晶胞参数的立体晶胞？某研究工作实际得到CsEuF3晶胞参数为477Pm，该实验数据意味着什么结 构特征？23、解：a=2r(F)+2r(Mn);a2=2r(F-)+2r(M1)=4r(F-)(为维持氟离子相切，与氟离子混合进行面心立方最密堆积的MI半径不能超过F半径)；故：a=376pm;r(Mn)55.0pm;r(MI)x=0.004 07=11.620.1-x上吧xl00%=4%0.1HCO+H2O=H2CO3+OH“Kw IO.K-y4.2x10-7nx=9.75x10=2.38x10-0.004-x的电离度郊二HE%4-12某未知浓度的一元弱酸用未知浓度的NaOH滴定，当用去3.26 mLNaOH时，混合溶液的pH=4.00,当用去18.30 mLNaOH时，混合溶液的pH=5.00,求该弱酸的电离常数。12、溶液中HA xmL pH=pK量CSn.4.0 0=pKix lg5.00=pKa-gx-3.263.26 工-18.3018.30=x=31,43mL代人上式任何一式，得广检=5.024-13缓冲溶液HAc-Ac-的总浓度为l.Omol L-1 浓度分别多大？检=9.54 xlO、，当溶液的pH为：（1）4.0；（2）5.0时，HAc和Ac-的匕酹13、pH=pKa-电室 C mipKa.=4.757(!)0。1g 彘=*-/=0.757字=5.715 懂+温=1.00=0.85=0.15pH=5.0(2)lg=4.757-5.0=-0,243 C盐同理 JC酸=0.364mol/L速=0.636moVL4-14欲配制PH=5.0的缓冲溶液，需称取多少克NaAc 3H2O固体溶解在300 mLO.5 moi L-l的HAc 溶液中？幽14、pH=pKa-g-Cm=x=0.8755.00=4.757-lg 0.875 x0.3x136.(5=35.70g 4-15某含杂质的一元碱样品0.5000g（已知该碱的分子量为59.1）,用0.1000 mol-L-l HC1滴定，需用75.00mL；在滴定过程中，加入49.00mL酸时，溶液的PH为10.65。求该碱的电离常数和样品的纯度。15、依据公式POH=*一尼罂75-4914 Q.65=p焰-1g 0 Kb=8.42 x IO4-16将Na2c03和NaHC03混合物30g配成IL溶液，测得溶液的PH=10.62,计算溶液含Na2c03 和NaHC03各多少克。16、pH=pKa-gCan.10.62=10.25-lg-fx=0.091i y=，84x+106)=30 l=0.21即泌 HCR=764g加 2 cq=22.36g4-17将5.7gNa2CO310H2O溶解于水配成100ml纯碱溶液，求溶液中碳酸根离子的平衡浓度和PH。17、共上2_=o.O2第。/286.14Cg股=0.2祖。1/LCOl +H2O=CW-+HCOi0.2-xX X/n x=0.006=1.786x10-0.2-xCO=0.1940/Z OH-=0.Q06mo HLpH=11.77 4-18 在 0.10 mol L-1 Na3PO4 溶液中，PO43-和 PH 多大?ig HQ+POl-=CW-+HPO0.1x20.1-x10-144.4x10%=0.023nx=0.084 pn=12.93419计算10mL浓度为0.30 molL-1 H+、Ac-、CN-oHAc Q H*+Ac 19、0.1 x+y的HAc和20mL浓度为0.15 mol L-1 HCN混合得到的溶液中的h cw=h+皈-x+y0.1 y小8m3。xE=8&、-。牝。:K4户解得 W 之 2Q-/做&q=0.653 IF4-20 今有 3 种酸 C1CH2COOH.HCOOH 和(CH3)2AsO2H，它们的电离常数分别为 1.40X10-3、1.77X 10-4 和 6.40X 10-7,试问：(1)配制PH=3.50的缓冲溶液选用哪种酸最好？(2)需要多少毫升浓度为4.0 mol L-l的酸 和多少克NaOH才能配成1L共甄酸碱对的总浓度为1。mol L-l的缓冲溶液。20、配制PH=3.50的缓冲溶液应选用HCOOH;需要0.16L 4.0 mol-L1的酸和14g NaOH4-21计算下列反应的平衡常数，并指出其中哪些是酸或碱的电离反应c(1)HCO3-+OH-二 CO32-+H2O(2)HCO3-+H3O+=H2CO3+H2O(3)CO32-+2H3O+=H2CO3+2H2O(4)HPO42+H2O=H3O+PO43-(5)HPO42+H2O=H2PO4-+OH-(6)HAc+CO32-t HCO3-+Ac-(7)HSO3-+OH-t SO32-+H2O(8)H2SO3+SO32-t 2HSO3-HCO；Ac _K=A。，-_耳sq(8)K=HSO2 H2SO3SOl 4-22分别计算下列混合溶液的PH：(1)50.0mL0.200 mol L-lNH4C1 和 50.0 mL0.200 mol-L-lNaOH o(2)50.0mL0.200 mol L-lNH4C1 和 25.0 mL0.200 mol-L-lNaOH o(3)25.0mL0.200 mol L-lNH4C1 和 50.0 mL0.200 mol-L-lNaOH o(4)20.0mL 1.00mol L-lH2C2O4 和 30.0 mL 1.00 mol-L-1NaOH o22、(1)NH；+OH=NH?-H2O0.1 0.1 0.1完全反应生成 O.lmoVL NH3H2OOH-=Jl.8x10-5x0.1=0.00134woZ/ZpH=11.13+OH=NH3 H2Ot=0 0,133 0.057t=8 0.067 0.067pH=pKa-g=9.26C rm+OH-=NHZ H2Ot=0 0.067 0.133t=co 0.067 0.067pH=12.832H2C2O+3NaOH=+H2O+NaHC2Oi)(4)t=0 0,4 0.6t=8 0.1 0.1 0.1pH=pKa-l g=4.27 C rni4-23在烧杯中盛有0.2mol L 20mL乳酸(分子式HC3H5O3，常用符号HLac表示，酸常数为Ka=1.4X104),向该烧杯逐步加入0.20mol L NaOH溶液，试计算：(1)未加NaOH溶液前溶液的PHo(2)加入10.0ml NaOH后溶液的PH。(3)加入20.0ml NaOH后溶液的PH。(4)加入30.0ml NaOH后溶液的PH。HLac+NaOH=NaLac+H2O23、n+=4KoCo=70.2xl.4xl04=0.0053pH=2.28t=0 t=oo0.133 0.0(570.0670.067pH=pKa-g=325（3）刚好完全反应OH-=黑黑=26丽=8.43(4)HLac 4-NaOH.-NaLac+HOr-0.2 x(30-20)一 CW 1=-=0.04 fno i/L50pH=12.60第五章化学热力学基础5-1从手册查出常用试剂浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸、浓氨水的密度和质量分数，计算它 们的（体积）物质的量浓度（c）和质量摩尔浓度（m）。5-2从手册查出常温下的饱和水蒸气压，计算当相对湿度为40%时，水蒸气压多大。2、常温下，饱和水蒸汽压力为尸饱=3.1690 K外,则当相对湿度为40%时，水蒸汽压力 为P=40%睢=40%x3.1690=1.2676 网a5-3化学实验事中经常用蒸储水冲洗已用自来水洗净的烧杯。设洗后烧杯内残留“水”为1ml,试计算，用30ml蒸储水洗一次和洗两次，烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大？3、30ml蒸溜水*次，烧杯中残留的“自来水的浓度”为。=%+30）=032。%）用30ml蒸冷K洗两次，烧杯中残留的“自来水的浓度”为c=%+3=o.ooi(wy 丁)1+30/他5-4计算15,97kPa下15g氯气的体积。/由尸/=旗7=/=%代入数据得 r=(15/71)x8.314 x(273.15,20)=5.308Z975-5 20,97kPa T 0.842g某气体的体积为0.400 L,求该气体的摩尔质量。5 PV=RTM0.842 x8,314 x(273.15,15)PV97x 0.40052.0(gwoZ-1)得5-6测得2.96g氯化汞在407的1L容积的真空系统里完全蒸发达到的压力为60 kPa,求氯化汞蒸汽的摩尔质量和化学式。6、与上题类(以“mRT 2.96x8.314x(273.15+407)-“小M=-=-=279.0(g mo l)pV 60 x1M(Hg)=200,6 M(Cl)=35,5氯傍蒸气的化学式为弦必=5-7在1000和97kPa下测得硫蒸汽的密度为0.5977 g.L1,求硫蒸气的摩尔质量和化 学式。7 P7=RT=RTM V=一网 _ 0-5977 x 8.314 x(273.15+1000)P 97=65.2(g/mo l)M=32.0硫蒸气的化学式为S2 n5-8在25时将相同压力的5.0 L氮气和15 L氧气压缩到一个10.0 L的真空容器中，测 得混合气体的总压为150 kPa,(1)求两种气体的初始压力；(2)求混合气体中氮和氧的分 压(3)将温度上升到210 C,容器的总压。8s(1)时N2和。2的混合气体，有匕=八/=Px(5.0+15)=150 x10.0即两种气体的初始压力为75=产=75为(2)同温同压下：然s=大：%=5.口：15=1:3又混合气体的总压力P总=150 KPa=灰=xl50=Tl.SKPa=X150=112.5KP。1+30.1+35-9在25 ,1.47MPa下把氨气通入容积为1.00 L刚性壁容器中，在350下催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为5MPa,求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分 压。9、反应前（350C）2月3的压力为1.47x(350+273.15)25+273.153 sH KPa设反应后的凶2分压为P,则2NH=：bh+3H2t=0 3.07t=0 3.07-2P p 3p反应后产总=丹氏+%x+PA=3.07-2尸+尸+3尸=3.07+2尸=5=p=3965 KPa氨的解离度为=2x0 965=0.63以 3.07各组分分压为P丽=3.07-2P=1.14。%=0965 KPa2,yZiy 2PHi=2.395 KPa各组分摩尔分数为N熙=总=】%=0.228 2 当总=2.89%=0.579=/%=0-96=01935-10某乙烯和足量的氢气的混合气体的总压为6930Pa,在伯催化剂催化下发生如下反 应：C2H4（g）+H2（g）=c2H6（g）反应结束时温度降至原温度后测得总压为4530Pa o求原混合气体中乙烯的摩尔分数。10、设原混合气体中心”,的分压为则 的分压为P H2 6930-P。2区但）+/2但）=。2%/）t=0 p 6930-pt=0 6930-prp p总二 69302尸+尸=6930 产=4530反应后n尸=2400%所以原混合气体中的摩尔分数为5-11以下哪些关系式是正确的（p、V、n无下标时表示混合气体的总压、总体积和总的物 质的量）？说明理由。pVB=nBRT pBV=nBRT PbVb=nRT pV=nRT11、关系式:PVE=nBRT PB7=nBRT均是正确的。PV=nRT关系式:弓瞑=城丁理由；气体的分压是指组分气体占有混合气体目同体积时所具有的压力，气体的分体积是才旨组分、气体具有混合气体相同压力时所占有的体积，气压与分体积的乘积是没有任 何物理意义的。5-12以下系统内各有儿个相？(1)水溶性蛋白质的水溶液；(2)氢氧混合气体；(3)盐酸与铁块发生反应的系统(4)超临界状态的水。12、单相，单相，三相，单相。5-13 10g水在373K和lOOkPa下汽化，所做的功多大？(设水蒸气为理想气体)X 8.314x37313、10g%。在373右和10。必。下汽化后的体积“=竺=生-=17.231P 100则该汽化过程的功为取=-PM=-100 x17.23=-1723 J5-14反应CaC2(s)+2H2。(1)=Ca(OH)2(s)+C2H2(g)在298K下的标准摩尔热力学能变化 量为-128kJ.mo-。求该反应的标准摩尔焰变。14、XyH：=卜仆=-128.0+1x 8.314 x 0.298=-25.5KJI mo l-*f rfi.f rfi即该反应的标准摩尔焙变为-125.5KJAnol5-15人类登月使用的阿波罗火箭的第一级火箭使用了 550吨煤油在2.5min内与氧气发生 燃烧产生巨大推力。以G2H26(1)为煤油的平均分子式的燃烧热为-7513 kJ.mor1,试计 算这个燃烧发应的功率。15、5。吨煤油雌所放出的热量为550 x106_.x7513x103=2.46xl013 j12x12+26该燃爆反应的功率为尸=2=2 ybX1。：=1.62x1011亚T 2.5x605-16已知AbChG)和MnCh 的标准摩尔生成焰为-1676 kJ.mol 和-521 kJ.mol/，计 算1g铝与足量MnCh反应(铝热法)产生的热量。16、4 Al(s)+3MnO2(s)=2j1/2C*3(s)+3MMs)=2/：(阳。3，。+3跖,s)-4/:s)-3A4，s)=2 x(-1676)+0-0-3 x(-521)=-1789 k J-mo K1则1克铝于足量MnCh反应所产生的热量为Q=-盟x(-1789)=16,56 V，林 4 x 275-17已知C(aq)的标准摩尔生成熔为-167.5 kJ.moF1,计算1 mol HCl(g)溶于足量的水 释放多少热？注计算得到的值为氯化氢的熔解热；HCl(g)的标准摩尔生成焰可从本书附表 中查获。假设水量的多少与水合反应的程度无关(事实上是有关的，因此的数值通常设定为 无限稀释。)17 77a(g)=n+(a0)+cr(M1八鼠因：=/：(正,做)+做)-与此但C7,g)0+(-167.5)-(-92.307)=-75.193J wo/-1=mo l HCl(g)k J 溶于足量的水释放的效重为75.1935-18用标准摩尔生成婚的数据计算SiF4(g)与足量H2O(1)反应生成SiO2(s)和HF(g)的 摩尔反应焰。&(g)+2HQ=位4 +4HF(g)18s卜优=A尹;(94，s)+4与田阳F,g)-2A/：(EOJ)-与&陵队由-910.94+4 X(-271.1)-(-1548)-2x(-285.830)124.32V即该反应的摩尔反应始为124.32kJAnol.5-19利用本书附表与下列数据计算石灰岩以CaCO3(方解石)计被CO2(g)溶解发育成 喀斯特地形的如下反应的标准摩尔生成焰：CaCO3(s)+CO2(g)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2HCO3(aq)fHmVkJ.mor1:Ca2+(叫)-543.0 HCO3(aq)-691.1I CaCO贝)+CQ但)+%0(1)=Ca2+(aq)+2HCOi(aq=与此(C1+,aq+2/；HCO，的)一与 3c oi,s)=-543,0-2 x(-691.1)-(-1206.92)-(-393.509)-(-285.830)=-33.941 k J mo l _1即该反应的摩尔反应焙为一 3 8.941 kJ Anol-5-20火柴头中的P4s3(s)的标准摩尔燃烧热为-3677 kJ.mol 注：燃烧产物为 P4O10(s)和SO2,利用本书附表的数据计算P4s3的标准摩尔生成婚。20s&S3。)+8Q(g)=RQo(s)+3sq(g)-/：=A/：GO】o，s)+3A/：(S5，g)-A*：S3，s)8A*：(5，g)=-2984 0+3 x(-296.830)-%N；(S3,s)-0=-3874.49-与 H：(不凡,s)又 A/：=A/：(RS3,s)=-3677 k J-mo r1=A7N：(%S3，s)=-19749上J/修H即P4s3的标准摩尔反应焙为一197.49kJAnol。5-21诺贝尔(Alfred Nobel 1833-1896)发明的炸药爆炸可使产生的气体因热膨胀体积增大1200倍，其化学原理是硝酸甘油发生如下分解反应：4C3H5(NO3)3(1)=6N2(g)+10H20(g)+12CO2(g)+O2(g)已知C3H5(NO3)3的标准摩尔生成焰为-355 kJ.mo，计算爆炸反应的标准摩尔反应焰。21、4c3%(NQ)3(/)=6N2(g)+10%O(g)+12CQ(g)+Q(g)/：=6产：(必,g)+10A/：(HQ g)+12与此(CQ,g)+(O2,g)-4AZH：(C3H5(W3)3,Z)=0+10 x(-241.818)+12 x(-393.509)-0-4x(-355)即该爆炸反应的摩尔反应始为一 572H288kJ/mol.=-5720.28&tJ/woZ5-22生石灰的水化反应放出的热足以将纸张着火或鸡蛋煮熟。试利用本书附表的数据计算500g(1市斤)生石灰(s)与足量的水生成熟石灰(s)放出的热(注：可忽略溶解反应)。CaO(s)+/。)=Ca(OH)2(s)22、A=/父3(3)那)-勺此3。,$)-勺此32。1)=-986.59-(-635.09)-(-285.830)=-65.97V/woZ则500克生石灰水化所产生的热量为Q=-nLrH1=-x(-65.67)=586.34无J5-23生命体的热源通常以摄入的供热物质折合成葡萄糖燃烧释放的热量，已知葡萄糖 C6Hl2。6。)的标准摩尔生成熔为-1272 kJ.mol1,利用本书附表的数据计算它的燃烧热。C6H12O6(s)+6O2(g=6CO2(g+6H2O(i)23、A/：=6A：(C4，g)+6A/：(E，/)-6%H：(4，g)=6x(-393.509)+6x(-285.830)-0-(-1273)=-2803.034 k J/mo l又 与H：=Ls)(C6H6,s)=-2803.034 k JImo l5-24经测定，葡萄糖完全氧化反应：C6H1 2O6(s)+6 O2(g)=6CO2(g)+比0(1)的标准摩尔 反应自由能为-2840 kJ.mol/，试查出产物的标准生成自由能，计算葡萄糖的标准摩尔生成 自由能。将所得数据与上题的生成焰数据做比较。24、C/a +6Q(g)=6cq(g)+6H2O(l)A总=6A/G：(C4,g)+6与G：(%OJ)-6与G：(Q,g)“户:G/Q.s)=6 x(-394.359)+6 x(-237.129)-0-与 G：见必,s)=2840=与 G：兄 2。6 声)=-948.92%刀胸即葡萄糖的标准摩尔生成吉布斯自由能为一948.928kJ/mol.5-25 已知 N2、NO 和 O2 的解离焰分别为 941.7 kJ.mol/、631.8 kJ.mol1 和 493.7 kJ.mol,仅利用这些数据判断NO在常温常压下能不能自发分解。2M?(g)=(g)+Q(g)与=2n_0-n_n-q_0=2x631.8-94 1.7-4 93.7=-1 71.8/:J/wo/根据A，：值可判断NO在常温常压下能自发分解。5-26预计下列反应是炳增反应还是病减反应？不能预的通过标准炳进行计算。(1)葡萄糖燃烧；(2)乙焕燃烧；(3)碳酸氢钠分解；(4)铁丝燃烧；(5)甲烷与水蒸 气反应生成水煤气(steam gas-CO与H2的混合气)；(6)甲烷和氧气反应生成合 成气(syngas-CO和H2的混合气体)。26、(1)q/q(s)+6Q(g)=6CQ(g)+6Hq s炳噌反应(2)2c/Kg)+5Q(g)=4c0拖)+2HQQ)嫡减反应(3)2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)嫡噌反应3 斤e(s)+2Q(g)=3Q(s)C4(g)+0)=CO(g)+3H2(g)2s4(g)+4(g)=2C0(g)+4/(g)嫡减反应嫡噌反应嫡噌反应5-27查阅热力学数据表，试回答，若在常温下将碳(石墨)氧化为一氧化碳的反应做成燃 烧电池，这个电池可以提供的最大电能多大？在电池放电时，吸热还是放热？这个电池的熔 变多大？是正值还是负值？由此题你对焰的概念有什么新的认识？2c(石墨 s)+q(g)=2C0(g)27、=2&/7：。.)-2与吠(石新a)-2与代(4名)=2x(-137.168)-0-0=-274.336 V-wo2-1即这个电池可以提供的最大电能为274.336kJAnol,S：=2S；(CQs)-S：(Q.g)-2S：(。和 s)=2x197.674-2x5.740-205.029=178.839J-wo7-1-0=当电池放电时，应放电反应的焙变 A 不；=2 与用(CO,g)-2A/H：(C,s)-AM：,g)=2x(-110.525)-0-0=-221.05后川。厂1显然给变为负值。这说明不育卵反应焙变的正负值来判断某反应在特定条件下是放热还 是吸热即燃变为正值时，未必吸热；焙变为负值时，未必放的。5-28碘铝灯因在灯内发生如下可逆反应：W(s)+b(g)=WI2(g)碘蒸气与扩散到玻璃内壁的铝会反应生成碘化铝气体，后者扩散到铝丝附近会因铝丝的高温 而分解出铝重新沉积到铝丝上去，从而延长灯丝的使用寿命。已知在 298 K 时：W(s)WI2(g)I2(g)fGmVkJ.moF1 0-8.37 19.327Sm/J.mor1.1 33.5 251 260.69(a)设玻璃内壁的温度为6