第四章习题参考解答 阿波罗登月火箭用N2H4(l)作为燃料VIP免费

第四章习题参考解答6.已知（1）C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔrHm(1)=-393.5kJmol-1(2)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔrHm(2)=-285.9kJ.mol-1(3)CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(l)ΔrHm(3)=-890.0kJ.mol-1试求反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的ΔrHm。.解：（1）+2×(2)=（3）ΔrHm=ΔrHm(1)+2ΔrHm(2)-ΔrHm(3)=-393.5+2×（-285.9）-（-890.0）=-75.3kJ.mol-17.阿波罗登月火箭用N2H4(l)作为燃料，用N2O4(g)作氧化剂，燃烧后产生N2(g)和H2O(l)，写出配平的化学方程式，并计算N2H4(l)燃烧反应的ΔrHm(298.15K)。解：2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l)查表得各物质的ΔrHm为ΔfHm(N2H4,1)=50.63kJmol-1ΔfHm(N2O4)=9.16kJmol-1ΔfHm(H2O,1)=-285.84kJmol-1ΔrHm=4ΔfHm(H2O)-2ΔfHm(N2H4)-ΔfHm(N2O4)=4×(-285.84)-2×50.63-9.16=-1253.8kJ.mol-18．预言下列过程体系的ΔS符号：(1)水变成水蒸汽；（2）气体等温膨胀；（3）苯与甲苯相溶；（4）盐从过饱和水溶液中结晶出来；（5）渗透。解：(1)ΔS＞0；(2)ΔS＞0；(3)ΔS＞0；(4)ΔS＜0；(5)ΔS＞09．利用附录的数据，判断下列反应在标准态下能否自发进行。(1)Ca(OH)2(s)+CO2(g)=CaCO3(s)+H2O(l)(2)略解：由附录得Ca(OH)2(s),CO2(g),CaCO3(s),H2O(l)的ΔfGm分别为-896.69，-394.36，-1128.8，-237.13kJ.mol-1ΔrGm=-1128.8+(-237.13)-(-896.69-394.36)kJ.mol-1=-74.88kJ.mol-1在标准态下ΔrGm=ΔrGm<0，能自发进行。10.CO是汽车尾气的主要污染源，有人设想用加热分解的方法来消除它：CO(g)=C(s)+1/2O2(g)试从热力学角度判断该想法能否实现？解：ΔfGm(CO,g)=-137.17kJ.mol-1上述反应的ΔrGm=137.17kJ.mol-1>>0反应逆向进行的倾向性很大。该想法不能实现。11.蔗糖在新陈代谢过程中所发生的总反应可写成：C12H22O11(s)+12O2(g)=12CO2+11H2O(l)假定有25%的反应热转化为有用功，试计算体重为65kg的人登上3000米高的山，须消耗多少蔗糖？（已知ΔfHm(C12H22O11)=-2222kJ.mol-1）解：CO2和H2O(l)的ΔfHm分别为-393.5kJmol-1和-285.84kJmol-1ΔrHm=11ΔfHm(H2O)+12ΔfHm(CO2)-ΔfHm(C12H22O11)=11×(-285.84)+12×(-393.5)-(-2222)=-5644.2kJ.mol-1有25%的反应热转化为有用功,每摩尔蔗糖可做的功W=-5644.2×25%=-1411kJ。体重为65kg的人登上3000米高的山，须作功为W=mgh=65kg×3000m×9.8m.s-2=1911kJ须消耗蔗糖量n=1911/1411=1.354molm=nM=1.354mol×342×10-3kg.mol-1=463g12.已知反应(a)S(s)+H2(g)=H2S(g)Ka=1.0×10-3(b)S(s)+O2(g)=SO2(g)Kb=5.0×106计算下列反应SO2(g)+H2(g)=H2S(g)+O2(g)的K值。解：（a）-（b）得所求的反应。所以有K=Ka/Kb=1.0×10–3/5.0×106=2.0×10-1013.有反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)(1)计算在298.15K时该反应的ΔrGm(298.15K)和K的值各是多大。(2)近似计算在800K时该反应的K。解：查表得：PCl5的ΔfGm=-305kJ.mol-1ΔfHm=-375kJ.mol-1PCl3的ΔfGm=-268kJ.mol-1ΔfHm=-287kJ.mol-1(1)ΔrGm=-268-(-305)=37kJ.mol-1K=exp(-ΔrGm/RT)=exp(-37000/8.314×298.15)=3.3×10-7(2)ΔrHm=-287-(-375)=88kJ.mol-1K2=1.56×10314.已知反应1/2Cl2(g)+1/2H2(g)=HCl(g)在298.15K时，K=4.97×1016，ΔrHm(298.15K)=-92.3kJ.mol-1，求500K时的K(500K)。解：解之得：K(500K)=1.47×101017.设反应aA+bB→C在恒温下，当cA恒定时，若将cB增大为原来的二倍，测得其反应速率亦增大为原来的二倍；当cB恒定时，若将cA增大为原来的二倍，测得其反应速率增大为原来的四倍。试写出此反应的速率方程式。解：设速率方程为υ=kcAαcBβ(1)当cA恒定时2υ=kcAα(2cB)β(2)当cB恒定时4υ=k(2cA)α(cB)β(3)(2)/(1)得β=1，(3)/(1)得α=2此反应的速率方程为υ=kcA2cB18.对下列反应C2H5Cl(g)→C2H4(g)+HCl(g)已知其活化能Ea=246.9kJ.mol-1，700K时的速率常数k1=5.9×10-5s-1，求800K时的速率常数k2是多少？解：k2=200.9×k1=1.19×10-2s-119.已知在967K时，N2O(g)的分解反应N2O(g)→N2(g)+1/2O2(g)在无催化剂时的活化能为244.8kJ.mol-1，而在Au作催化剂时的活化能为121.3kJ.mo...