qzhx张祖德无机试题集 - 图文 下载本文

32. 计算25℃由氧及氢生成水蒸汽的熵变化,已知O2的S是204.8J?mol?K,H2的S是130.5J?mol?K,H2O的S是188.5J?mol?k。

-1

-1

?

-1

-1

-1

?-1-1 ?

33. 正己烷的沸点为68.7℃,在沸点时,汽化热为28.83kJ?mol,若1mol该液体完全汽化成饱和蒸汽时,其熵变化若干?

34. 在一个很大的室内,保持空气在294K,室外的空气在250K时,一小时由壁向外传5058kJ的热量。求:

(1)室内的空气, (2)室外的空气, (3)宇宙三者的熵变化?

35. (1)求1g 0℃的冰熔化成同温度的水时,熵的增量?(其中冰的溶解热为334.4J?g) (2)求1atm下,100℃时1g水蒸发成同温度的水蒸气时熵的增量?(其中水的汽化热为2.253kJ?g)

36. 一定量的理想气体,在一独立的体系中,温度为400K时,作等温可逆膨胀。在此过程中,从热源吸入836J热量,求:

(1)气体的熵变化, (2)热源的熵变化, (3)宇宙的熵变化。 37. 判断下列说法是否正确?为什么? (1) 自发过程是体系的熵减少的过程;

(2) 在温度、压力不变时,自发过程为只作pV功时的自由能增加的过程; (3) 自发过程是吸热反应的过程。

38. 下列反应是放热反应:CH4(g) + Cl2(g) ? CH3Cl(g) + HCl(g) 试判断哪一个反应方向是自发进行的方向。

39. (1)甲烷和硫化氢的反应是吸热反应:CH4(g) + 2H2S(g) ? CS2(g) + 4H2(g) 升高温度,对反应有什么影响?

(2)氯气和氧气之间的反应是吸热反应:2Cl2(g) + O2(g) ? 2Cl2O(g) 升高温度,对反应有什么影响?

40. 对于298K时的CO2和石墨的反应:CO2(g) + C(石墨) ?H= +172.3kJ?mol ?S= +175.3J?mol?K 试说明:

(1)此反应的?S为正值的理由。

(2)问此反应能否自发进行(用计算来说明)。 (3)试求在什么温度以上,此反应能自发进行。 41. 已知反应(1)、(2)的?G+

?298-

?

-1

?

-1

-1

-1

-1

2CO(g)

分别为?G1= -142.0kJ?mol,?G2= -113.6kJ?mol

2+

?-1 ?-1

(1) 16H + 2MnO4+ 10Cl (2) Cl2(g) + 2Fe试求下面反应的?G 8H+ MnO4

+

?

2+

? 5Cl2(g) + 2Mn+ 2Cl

+ 8H2O(l)

? 2Fe

3+

+ 5Fe

2+

? 5Fe

3+

+ Mn

2+

+ 4H2O(l)

9

42. 已知:H2O2(l):?Gf

?

= -118.0kJ?mol

-1

H2O(l):?Gf= -236.4kJ?mol求下面反应的标准自由能的变化 H2O2(l)=H2O(l)+1/2O2(g) 43. 已知:

?

CH4(g) O2(g) CO2(g) H2O(l)

?H -74.82 - -392.9 -285.5 (kJ?mol) S 186.01 49.0 51.06 16.75 (J?mol?K) 试求下面反应的标准自由能的变化?G 44. 已知:CH3OH(g):?G CO(g):?G试求下面反应的?G ?298 ?298k

?298

?298

?

-1

-1

?

-1

-1

CH4(g) + 2O2(g) ? CO2(g) + 2H2O(l)

= ?162.6kJ?mol

-1

= ?135.9kJ?mol

?

?

?

CO(g) + 2H2(g) ? CH3OH(g)

45. 计算下面反应在25℃时的?G、?H、?S。 1/2H2(g) + 1/2Br2(g) ? HBr(g) 46. 计算下面反应的?G(在25℃时)

2C2H6(g) + 7O2(g) ? 4CO2(g) + 6H2O(l)

47. 已知:Fe3O4的?Hf= ?1.117?10kJ?mol,?Gf= ?1.014?10kJ?mol 计算25℃时下面反应的?G、?H、?S。 Fe3O4(s) + 4H2(g) ? 3Fe(s) + 4H2O(g) 48. 已知: H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g) + Cl2(g) H2O(l)

H2O(l) ?G= ?237.13kJ?mol 2HCl(g) + 1/2O2(g) ?G= 38.1 kJ?mol

?

-1

?

-1

?

-1

?

?

?

?

3

-1

?

3

-1

?

H2O(g) ?G= 8.58 kJ?mol

计算HCl(g)在25℃时的标准生成自由能。 49. 由铁矿石生产铁有两种可能途径: (1) Fe2O3(s) + 3C(s) ? 2Fe(s) + 3CO2(g) (2) Fe2O3(s) + 3H2(g) ? 2Fe(s) + 3H2O(g) 上述哪个反应可在较低的温度下进行?

50. 利用298K时的下列数据,估计在1atm下,Fe2O3能用碳来还原的温度。 2C + O2 = 2CO ? rHm= ?221kJ?mol 2Fe + 3/2O2 = Fe2O3 ? rHm= ?820kJ?mol

??

-1 -1

S ?(C)=5.5J?mol-1?K-1 S ?(O2)=205J?mol-1?K-1

10

S ?(Fe2O3)=180J?mol-1?K-1 S ?(Fe)=27J?mol-1?K-1

S(CO)=198J?mol?K

51. 利用问题50中对于反应C+O2=2CO所给数据和下列数据 Ti + O2 = TiO2 ?H=-912kJ?mol

?

-1

?

-1

-1

S ?(Ti)=30J?mol-1?K-1 S ?(TiO2)=50.5J?mol-1?K-1

估计反应TiO2 + 2C = Ti + 2CO的温度(以K为单位)

52. 氧化银和氧化铜在室温下是稳定的,但在高温空气中不稳定。试计算在含氧20%(体积)的空气中,Ag2O和CuO发生分解的最低温度。(假设?H和?S不随温度而变化) 53. 计算下列两个反应?H、?G ?

?298

?

?

和?S,并讨论用焦炭还原炼制金属铝的可能性。

?

2Al2O3(S)+3C(s) == 4Al(s)+3CO2(g) Al2O3(S)+3CO(s) == 2Al(s)+3CO2(g)

54. 写出平衡常数Kc的表达式(由各单质气体生成下面的1mol气体化合物): (1)NO, (2)HCl, (3)NH3, (4)ClF3, (5)NOCl。 55. 写出下列各可逆反应的平衡常数Kc的表达式 (1) 2NaHCO3(s) (2) CO2(s) (3) (CH3)2CO(l) (4) CS2(l) + 3Cl2(g) 56. 在1120℃时CO2 + H2 2CO2

求:H2 + 1/2O2

Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) CO2(g)

(CH3)2CO(g)

CCl4(l) + S2Cl2(l)

4NaCN(s) + 3CO2(g)

12

(5) 2 Na2CO3(s) + 5C(s) + 2N2(g)

CO + O2之Kp=1.4?10?

H2O的Kp。

CO + H2O之Kp=2

57. 已知:2800K时反应CO + 1/2O2 ? CO2的平衡常数Kp=6.443。 求同温度下,下列反应(1)、(2)的Kp。 (1) 2CO + O2 ? 2CO2 (2) CO2 ? CO + 1/2O2

58. 某气体X2Z在通常的温度下稳定,但当加热时,部分离解成气体Z,假设一气体X2Z样品的最初状态为27℃和1atm,把它放入一固定体积的长颈瓶中,加热到627℃,如果压强增加到4.20atm,问X2Z的离解度为多少?

59. 在550℃,平衡时总压强为1atm,光气COCl2部分离解为CO和Cl2。离解后混合气体每升重0.862g,求光气的离解度?

60. 在800℃到1200℃之间,磷蒸气由P4和P2混合组成。在1000℃和0.200atm下,磷蒸气的密度为0.178g.dm。问在此条件下,P4离解成P2的离解度是多少?

61. 3dm的瓶内装有压强为0.5atm的氯气,再加入0.1mol的PCl5。求在250℃时PCl5的离解度。(PCl5

3

-3

PCl3 + Cl2,当t=250℃时,Kp=1.78)

11

62. 一平衡体系N2O4(g)2NO2(g)。在某温度和1atm时N2O4的离解百分率为50%,

2NO2在25℃时达到平衡后,体

-3

问压强增加至2atm时,N2O4的离解百分率为多少。 63. 设有1.588g的N2O4,按下式进行部分解离N2O4

3

积为0.500dm,总压强维持760mmHg,求25℃时N2O4的离解度? 64. 在45℃时N2O4(g)

3

2NO2(g)的平衡常数Kc=0.0269。如果2.50?10mol的NO2放

1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数Kc=0.395。如果把

入一个0.35dm的长颈瓶中,平衡时,NO2和N2O4的浓度各为多少? 65. 在600K时,反应NH3(g)

3

1.00gNH3注入1.00dm的容器中,在600K达到平衡,问将会产生多大的压强?

66. COCl2光气在足够高的温度下可以部分分解成气体CO和Cl2。在一实验中,把0.631g的COCl2注入0.472dm的容器中,在900K时产生的总压强为1.872atm。试计算光气的离解百分数?

67. 有一反应:2X + Y = X2Y(X、Y、X2Y都为气体)。现把3molX和3molY放入1dm容器中,平衡时,X2Y为0.6mol,求: (1)平衡时X,Y各为多少摩尔?

(2)平衡常数Kc、Kp(若在100℃达到平衡)。

68. 反应XY2 = X + 2Y中三种皆为理想气体。在体积为10.0dm的容器中,起初XY2有0.40mol,现加入催化剂,使XY2离解。达到平衡时,混合物的压强为1.20atm,温度为300K,求Kp。

69. 反应Fe3O4 + CO = 3FeO(s) + CO2,在温度为600℃时平衡常数Kp为1.15。若混合物原先有1mol的Fe3O4、2mol的CO、0.5mol的FeO和0.3mol的CO2,如果总压是5atm,求平衡时各物质的摩尔数?

70. 在温度为1482.53K,总压为10atm时,蒸气平衡时的质量组成为:Na(g) 71.30%,Na2(g) 28.70%,计算此反应2Na(g)

3

3

3

3

Na2(g)的Kp值。

-3

71. 在250℃时,为要在1dm容器中生成0.1mol?dm的氯气,需通入PCl5若干摩尔? Kp=1.78

72. 合成氨的原料中,氮和氢的摩尔比为1:3。在400℃和10atm下平衡时,可产生3.85%的NH3(体积百分数),求: (1)反应N2 + 3H2

2NH3的Kp。

(2)如果要得到5%的NH3,总压需要多少?

(3)如果将混合物的总压增加到50atm,平衡时NH3的体积百分数为多少?

73. 已知下列反应的在不同温度下平衡常数,求正反应是吸热还是放热的,并解释之。

12