习题解析
3.1 在100kPa和80.1℃下,1mol苯全部气化时需吸收30.5KJ的热量,计算2mol苯气化时内能增加多少。
解 苯的气化反应:
体积功:
3.2 25.0g硝酸甘油(C3H5(NO3)3)(l)分解成N2(g)、O2(g)、CO2(g)、H2O(l)时放热199KJ。
(1)写出该反应的化学方程式;
(2)计算1mol硝酸甘油分解的ΔH;
(3)分解过程中生成1molCO2(g)放出的热量是多少?
3.3 已知下列变化。,在0~100℃之间水的平均比热为4.184 J·g-1·℃-1。计算1.00mol冰在100kPa条件下,全部转变成100℃水蒸气时的ΔU和。
因此
3.4 已知
实验测定。假定苯是由三个和三个C-C键组成,根据附录A.1中数据估算C6H6(g)的标准生成焓,计算结果说明了什么?
实验测定的与计算结果有较大出入,说明C6H6并不是由三个双键和三个C-C单键组成。
3.5 已知下列反应的焓变:
计算CH3COOCH3(l,乙酸甲酯)的标准生成焓。
3.6 已知下列热化学方程式:
计算N2(g)、O2(g)和NO(g)的键焓。
反应(4)×2-(2)+(3)×2为下述反应:
解 298K、标态下键焓数据如下:
3.9 SO3的分解反应为:
(1)计算25℃的,说明反应能否自发进行;
(2)计算1.00gSO3在此条件下分解时的;
(3)估计该反应的符号;
(4)计算标准状态下分解反应自发进行的温度。
3.10 AgNO3的分解反应为:
(1)计算标准状态下AgNO3(s)分解的温度;
(2)防止AgNO3(s)分解应采取什么措施?
(2)低温、避光保存。
3.11 Fe2O3还原为铁有以下两种途径:
通过计算说明哪个反应可在较低温度下进行。
3.12 计算说明在标准状态及25℃时能否用甲烷和苯合成甲苯。若温度升至500℃,反应情况又如何?
,故在任何温度下均大于0,所以在标态、25℃,该反应不能发生。温度升至任何值,该反应均不能发生。
单斜硫和正交硫的分别为32.6 J·mol-1·K-1和31.8 J·mol-1·K-1。
(1)计算说明在标准状态下,当温度为25℃及120℃时,哪种晶型更稳定。
(2)两种晶型的转变温度为多少?
3.14 计算说明在标态下,下述各反应能自发进行的温度:
3.15 下述两反应被建议用于火箭推进:
在25℃及100kPa,每个反应的每克总反应物能得到多少最大有用功?压力不变温度升至1000℃时,又能取得多少最大有用功?
解 25℃时
每克反应物得到的最大有用功:
每克反应物得到的最大有用功:
1000℃时
3.16 糖在新陈代谢中发生如下反应:
已知反应的和分别为-5650KJ·mol-1和-5790KJ·mol-1。
(1)假设只有30.0%的Gibbs自由能变转变为非体积功(有用功),将10.0g糖在37℃时进行新陈代谢,可以得到多少非体积功?
(2)体重为60.0Kg的人,吃0.25Kg糖获得的能量能使其登上高度为多少千米的山?
3.17 室温下暴露在空气中的金属铜,表面逐渐覆盖一层黑色氧化铜;将金属铜加热到一定温度,黑色氧化铜转变为红棕色氧化亚铜;在更高温度下,氧化物覆盖层逐渐消失。写出上述变化过程的反应式,并估算标态下后两个反应的温度。
解 发生的反应:
3.18 已知C6H5NH2(l)的。利用热力学数据判断,在标态下下列用苯制取苯胺的方法中哪个是可行的:
反应(1),(2)均是可行的,反应(1)比反应(2)更好。
3.19 已知70℃和80℃时,CCl4的饱和蒸气压分别是8.25bar和11.2bar。又知:
解 写出反应式:
先求反应(1)的ΔHvap:
再用键焓求反应(2)的焓变ΔH2:
则反应(3)的焓变ΔH3为