16无机化学万题库计算题46 下载本文

④ ?(Mg2+ / Mg)=-2.36 v 。

+-Θ--

计算 Mg (s) → Mg2(aq) +2 e 过程的Δ rSm = ?J · mol1 · K1 。****

Θ-

141.已知298 K时下列数据: Δ rGm / kJ · mol1 ① Ag (s) +

Θ

1Cl2 (g) = AgCl (s) -109.7 2 ② H2 (g) + Cl2 (g) = 2 HCl (g) -190.5

+-

③ HCl (g) + H2O ( l ) = H3O(aq) + Cl(aq) -35.9

ΘΘ

计算下列反应的Δ rGm 及标准平衡常数 K。

1+-

H2 (g) + H2O ( l ) + AgCl (s) = H3O(aq) + Cl(aq) + Ag (s) *** 21142.已知反应 CuBr2 (s) CuBr (s) + Br2 (g) 平衡时 Br2 的压力为:

2

T1= 450 K 时 p1= 0.680 kPa ; T2= 550 K 时 p2= 68.0 kPa 。试计算反应的

ΘΘΘ

标准热力学数据Δ rHm,Δ rGm和Δ rSm。(假定它们不随温度变化)***

143.已知下列热力学数据: SiO2 (s) SiCl4(g) CO (g)

Θ-

Δ rGm / kJ · mol1 -856.7 -617 -137.2 试判断在标准状态下,下列反应进行的方向: ① SiO2 (s) + 2 Cl2 (g) = SiCl4(g) + O2 (g)

② SiO2 (s) + 2 Cl2 (g) + C (s) = SiCl4(g) + 2 CO (g)

根据判断结果,解释后一反应加入焦炭的作用是什么?**

144.将0.528 g 甲醇和过量的O2 在盛有1105 g 水的弹式量热计中完全燃烧,系统的温度由

--

25.00℃升高到27.27℃ 。已知水的比热容c为4.184 J·g1·K1 ,弹式量热计的热容C

-1Θ

为638 J·K 。试计算甲醇的标准摩尔燃烧热ΔcHm(CH3OH) 。***

145.已知:

① CH3OH (g) +

② C (s) + O2 (g) → CO2 (g) Δ rHm2 = -393.5 kJ · mol

Θ

3Θ-

O2 (g) →CO2 (g) + 2 H2O ( l ) Δ rHm1 = -763.9 kJ · mol1 , 2-1

1Θ-

O2 (g) → H2O ( l ) Δ rHm3 = -285.8 kJ · mol1 , 21Θ-

④ CO (g) + O2 (g) → CO2 (g) Δ rHm4 = -283.0 kJ · mol1 ,

2 ③ H2 (g) +

计算:⑴ CO (g) 和 CH3OH (g) 的标准摩尔生成焓;

Θ

⑵ CO (g) + 2 H2 (g) → CH3OH (g) 的Δ rHm 。***

Θ--

146.已知 CO 的Δ f Hm = -110.54 kJ · mol1 ,石墨的标准摩尔升华热为 695 kJ · mol1 ,

O2 的摩尔离解能为 498 kJ · mol

-1

。试计算 CO 的摩尔离解能。***

147.C2H5OH ( l ) 的标准摩尔生成焓-278 kJ · mol1 。利用下列键能数据计算C2H5OH ( l )

的标准摩尔生成焓,与上述数据比较,说明产生偏差的原因。

H-H O=O C-H C-C C-O O-H

E / kJ · mol1 436 498 415 331 345 465

--

(已知石墨升华热为717 kJ · mol1 ,C2H5OH ( l ) 的气化热为41.8 kJ · mol1 。) ***

148.已知下列热力学数据:

Θ-

① 甲烷的燃烧热 Δ cHm =-890 kJ · mol1 ,

Θ -

② CO2 (g)的生成焓 Δ f Hm=-393 kJ · mol1,

Θ -

③ H2O ( l )的生成焓 Δ f Hm=-285 kJ · mol1,

Θ-

④ H2 (g)的键焓 Δ Hm(H-H) = 436 kJ · mol1 ,

Θ-

⑤ C (石墨)的升华热 Δ subHm = 716 kJ · mol1 ,

计算 C-H 的键焓。****

149.已知:键焓 / kJ · mol1 C-Cl 327 Cl-Cl 243 C=O 708 O=O 498 CCl4 的蒸气压 在 20℃ 为12.1 kPa ,30℃ 为 18.9 kPa

Θ

估算在 298 K 时,CCl4 ( l ) + O2 (g) → CO2 (g) + 2 Cl2 (g) 的Δ rHm。***

150.已知气态氨的标准摩尔生成焓为 -46.04 kJ · mol1,固态氯化铵的标准摩尔生成焓为

---

-314.4 kJ · mol1,氯化铵的晶格能为 663 kJ · mol1,H2 (g)的键焓为436 kJ · mol1,

--

Cl2 (g) 的键焓为 243 kJ · mol1,H (g)的电离能为 1312 kJ · mol1,Cl (g) 的电子亲合能

为 348.7 kJ · mol1。试计算气态氨的质子亲合焓。****

Θ-

151.已知 HI (g) → HI (aq) Δ rHm = -23 kJ · mol1 ,

+-+-Θ-

H(g) + I(g) → H(aq) + I(aq) Δ rHm = -1397 kJ · mol1 , H-I 的键能 D H-I= 297 kJ · mol1 ,

H (g)的电离能 I = 1312 kJ · mol1,

I (g)的电子亲合能 E = -295 kJ · mol1,

+-Θ--

HI (aq) → H(aq) + I(aq) Δ rSm =12.5 J · mol1 · K1 ,

试设计一个 HI (aq) 电离的热力学循环,计算 298 K 下 HI (aq) 的电离常数,并说明 HI (aq) 是强酸还是弱酸?***

Θ--

152.已知 SnCl4 ( l ) 的Δ f Hm =-534 kJ · mol1 ,Cl2 的键能为 238 kJ · mol1 ,Sn (s)的

升华焓为 301 kJ · mol1 ,SnCl4 ( l ) 的蒸发焓为 133 kJ · mol1 ,试计算 SnCl4 的平均

键能。***

153.已知298 K 和标准压力下有关热力学数据: 石墨 金刚石

Θ--

Sm/ J · mol1 · K1 5.7 2.4

Θ-

Δ cHm/ kJ · mol1 -393.4 -395.3

计算在标准状态下,石墨转变为金刚石的Δ rGm 。**

Θ

154.已知四个反应 A 、B 、C 、D 在298 K 时的下列热力学数据:

Θ-Θ--

Δ rHm / kJ · mol1 Δ rSm / J · mol1 · K1 A 10.5 30.0 B 1.80 -113 C -126 84.0 D -11.7 -105

Θ

① 分别计算它们的Δ rGm ,判断在标准状态下哪些反应能自发进行? ② 其它反应各在什么温度条件下可变为自发进行?**

155.根据下列热力学数据,计算用氢还原锡石反应的温度条件 :

SnO2 (s) + H2 (g) = Sn (s) + H2O (g)

SnO2 (s) H2 (g) Sn (s) H2O (g)

Θ-

Δ f Hm / kJ · mol1 -580.7 0 0 -241.8

Θ--Sm / J · mol1 · K1 52.3 130.6 51.6 188.7 **

156.在一定温度下,Ag2O (s) 和 AgNO3 (s) 受热分解的有关数据如下: Ag2O (s) 2 Ag (s) + 1 / 2 O2 (g)

Θ-

Δ f Hm / kJ · mol1 -31.05 0 0

Θ--

Sm/ J · mol1 · K1 121.3 42.55 205.138

2 AgNO3 (s) Ag2O (s) + 2 NO2 (g) + 1 / 2 O2 (g)

Θ-

Δ f Hm / kJ · mol1 -124.39 -31.05 33.18 0

Θ--Sm/ J · mol1 · K1 140.92 121.3 240.06 205.138

ΘΘ

假定Δ rHm 和Δ rSm 不随温度而变化,计算Ag2O (s)和AgNO3 (s)按上述反应式进行分

解的最低温度,并确定AgNO3 (s)分解的最终产物。**

157.已知下列数据: C-H C-C O-H O=O C=O

键焓 / kJ · mol1 415 331 465 498 708 通过计算判断下列反应能否自发进行:

CH3COCH3 (g) + 4 O2 (g) = 3 CO2(g) + 3 H2O(g) **

158.设反应 A (g) → B (g) 在 298 K 和标准压力下按下列两种情况进行:

Ⅰ :反应没有作功,但体系放热 50.0 kJ · mol1

Ⅱ :反应作了最大功,放热2.50 kJ · mol1

ΘΘΘΘ

分别计算这两种情况的 Q ,W ,ΔrU m ,Δ rHm ,Δ rSm ,Δ rGm 值 。***

159.已知下列热力学数据: I2 (s) Cl2 (g) ICl (g)

Δ f Gm/ kJ · mol1 ―― ―― -5.5

Θ--

Sm/ J · mol1 · K1 116.8 223.0 247.3

Θ

求:⑴ 298 K 时反应 I2 (s) + Cl2 (g) = 2 ICl (g) 的平衡常数 K;

Θ

⑵ 298 K时的Δ f Hm (ICl , g) 。***

++Θ

160.由下列数据计算反应 NH3 (g) + H(g) = NH4(g) 的反应热Δ rHm 。

Θ-

① H2 (g) = 2 H (g) Δ rHm1= +436 kJ · mol1

Θ-

② Cl2 (g) = 2 Cl (g) Δ rHm2= +242 kJ · mol1

+-Θ-

③ H (g) = H (g) + e Δ rHm3= +1315 kJ · mol1

--Θ-

④ Cl (g) + e = Cl (g) Δ rHm4= -364 kJ · mol1

Θ

13Θ-

N2 (g) + H2 (g) = NH3 (g) Δ rHm5= -46 kJ · mol1 2211Θ-

⑥ N2 (g) + 2 H2 (g) + Cl2 (g) = NH4Cl (s) Δ rHm6= -314 kJ · mol1

22 ⑤

⑦ NH4(g) + Cl (g) = NH4Cl (s) Δ rHm7= -682 kJ · mol1

Θ

****

161.在45℃时向0.5 dm3 真空容器中注入 0.003 mol N2O4 (g) ,下列反应

N2O4 (g) = 2 NO2 (g) 达到平衡时容器中的压力为 26.345 kPa 。计算该温度下

ΘΘ-

N2O4 的分解百分率和平衡常数 K;若上述分解反应的Δ rHm= +4.16 kJ · mol1,

ΘΘΘ

计算反应在 298 K 时的 K;计算反应的Δ rSm 和Δ rGm 随温度变化的关系式。 ****

162.现有1 mol 理想气体,初始体积为 20 L ,温度为 100℃ 。若分别通过下列三个过程等

温膨胀到终态体积为 100 L ,试分别计算体系所做的功: ⑴ 可逆膨胀; ⑵ 向真空膨胀

⑶ 分两段膨胀:先在外压等于体积为 40 L 时气体的平衡压力下,使气体膨胀到 40 L ,

然后再在外压等于体积为 100 L 时气体的平衡压力下使气体膨胀到 100 L 。 ****

163.已知冰在0℃ 和101.3 kPa 时的熔化热为 6 kJ · mol1 ,水在 100℃ 和101.3 kPa 时

---

的蒸发热为 40.6 kJ · mol1 ,在0~100℃ 之间水的平均热容为 75.4 J · mol1 · K1。

ΘΘ

计算在101.3 kPa下,将 1 mol 冰变成 1 mol 水蒸气过程的Δ rHm 和ΔrUm。 (水的式量为 18.02)***

164.已知298 K时下列热力学数据: CH4(g) CO2 (g) H2O ( l )

Θ-

Δ f Hm/ kJ · mol1 -74.85 -393.51 -285.85

Θ-

Δ f Gm/ kJ · mol1 -50.81 -394.38 -237.14

Θ

⑴ 计算反应 CH4(g) + 2 O2 (g) = CO2 (g) + 2 H2O ( l ) 在298 K 时的Δ rGm ;

Θ

⑵ 计算上述反应在 100℃ 时的Δ rGm 。***