工程化学基础(第二版)浙江大学完美答案

性质及产生的原因:(1)耐热性。这是由于Si键、COO键的键能(452kJ?mol?1)大于CC键。

(2)耐寒性。线型有机硅氧烷的分子较对称,硅氧烷的极性不大,因此耐寒性较好。 (3)耐水性。聚有机硅氧烷的侧链是羟基,呈憎水性。

(4)电绝缘性。聚有机硅氧烷具有不随外电场而取向极化的非极性侧基和分子的对称性,因此有高度的绝缘性和介电性能。 8.略。

思考题

1.化学键是什么?一般可分成几类?各类化学键中原子、电子的关系是怎样?原子在分子中对电子吸引力的大小用什么来衡量?

答:①化学键:原子结合态(比如分子)中相邻原子间较强烈的相互作用。

② 一般可分为离子键、共价键两类。

③ 离子键是由正负离子痛过强烈的静电作用而形成的化学键,没有自由电子。

共价键是由共享电子对形成的化学键。 ④ 电负性来衡量。

2.两个氢原子是怎样结合成分子的?两个氦原子为什么不能结合成

He2分子?

答:(1)在氢分子中,两个H原子的1s轨道可以组合成1个

H2的两个分子轨道。而2个

H1s电子首先填充在成键分子轨道中,填充的结果使整个分子系统的能量降低,因此,2分

子能够稳定存在。 (2)下面我做不来了~~~

§3.4 晶体缺陷陶瓷和复合材料

1. 略。

2. 陶瓷一般由哪些相组成,它们对陶瓷的形成和性能有什么作用和影响?

答:陶瓷由晶相、玻璃相、晶界相和气相组成。 晶相决定了陶瓷的刚性、导热性等物理性质;

玻璃相对制品所起的作用是是黏结作用、填充气孔以及降低烧结温度等,同时也为制品提供了一定的韧性。

晶界的结构对陶瓷的性能影响很大;

气孔的存在可以提高陶瓷的绝热性能,但气孔也能使陶瓷的抗击穿能力下降,受力时容易产生裂纹,透明度下降。

+Na3. 为什么硅酸盐陶瓷做绝缘材料时要求离子含量越低越好?氧化铝(刚玉)陶瓷、氧

化镁陶瓷等绝缘性能如何,为什么一般情况下不用它们做绝缘材料? 答:在陶瓷材料中,

K2ONa2O之比值不应小于3.5,即钠离子的含量越低越好。因为

金属离子的电荷数高,离子半径大,则与硅氧四面体负离子的结构也牢固,绝缘性能好。高铝瓷、镁质瓷中,它们做绝缘材料。

4. 写出氮化硅陶瓷的化学式,指出化学键类型,指出它的特性和用途。

Al2O3和MgO的含量很高,价格昂贵,所以一般情况下不用不用

Si3N4答:

氮化硅是通过共价键结合而形成的原子晶体。它在1200℃下可维持室温时的

强度和硬度,在氧化性不太强的介质中最高安全使用温度可达1650℃~1750℃,因此氮化硅陶瓷可用于火箭发动机尾管及燃烧室,也可用于无冷却汽车发动机。

第四章 化学反应与能源

§4.1 热化学与能量转化

1.在下述各题四种表述或数据中选择正确的答案,填在空格中: (1) a b (2) b d (3) c (4) b

2.在下列反应过程中:

?U与

?H是否有区别?为什么?请计算说明。其中(1)和

(3)以1 mol CaCO3分解、1 mol CH4完全氧化计算,(2)以生成2 mol 的H2O计算,(4)以析出1molCu计算。

℃CaCO3(s)?810???CaO(s)?CO2(g)(1)

(2)

℃2H2(g)?O2(g)?25???2H2O(l)

(3)

℃CH4(g)?O2(g)?25???CO2(g)?2H2O(g)

(4)

℃CuSO4(aq)?Zn?25???ZnSO4(aq)?Cu

解:(1)

?H??U?RT

?H?179.2kJ?mol?1?U?170.2kJ?mol?1

(2)

?H??U?3RT

?H??571.6kJ?mol?1?U??564.2kJ?mol?1

(3)

?H??U?RT

?H??802.5kJ?mol?1?U??805.0kJ?mol?1

(4)

?U??H??218.7kJ?mol?1

3.某公司已根据反应:

Na2S(s)?9H2O(g)?Na2S?9H2O(s)制成化学储能装置。已知

Na2S(s)和Na2S?9H2O(s)—3079.41量。

解:从附录中查得

在298.15K时的标准摩尔生成焓分别是—372.86

kJ?mol?1和

kJ?mol?1,试求1kg干燥的

Na2S 吸收水蒸气变成

Na2S?9H2O时所放出的热

Na2S(s)?9H2O(g)?Na2S?9H2O(s)??rHm(B)/(kJ?mol?1)

—372.86 —241.8 —3079.41

???rHm???B?fHm(B)B

?????fHm(Na2S?9H2O,s)??fHm(Na2S,s)?9?fHm(H2O,g)

?[?3079.41?(?372.86)?9?(?241.8)]kJ?mol?1?530?35kJ?mol?1

又知:

M(Na2S)?78g?mol?1所以放出的热量=

530.35kJ?mol?1?1000g?6799.36kJ?1 78g?mol50.63kJ?mol?14.已知

N2H4(l)和N2O4(g)在298.15K时的标准摩尔生成焓分别是和

9.66kJ?mol?1,计算火箭燃料联氨和氧化剂四氧化二氮反应:

的标准焓变。计算32g液态联氨完全氧化时所

2N2H4(l)?N2O4(g)?3N2(g)?4H2O(l)放出的热量。

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