物理化学2习题与例题(2)

习题36 将100℃、5×104Pa的水蒸气100dm3定温可逆压缩至标准压力(此时仍全为水蒸气)，并继续在标准压力下压缩到体积为10dm3时为止(此时已有一部分水蒸气凝结成水)。试计算此过程的Q、W、ΔU和ΔH。假设凝结成的水的体积可忽略不计；水蒸气可视为理想气体。

[答案：－5.56×104J；－7.50×103J；－4.81×104J；－5.21×104J]

习题37 将1小块冰投入过冷到－5℃的100g水中，使过冷水有一部分凝结为冰，同时使温度回升到0℃。由于此过程进行得较快，系统与环境间来不及发生热交换，可近似看作是一绝热过程。试计算此过程中析出的冰的质量。已知冰的熔化热为333.5J·g；0℃到-5℃之间水的热容为4.314 J·g-·K。 -11-156

[答案：6.5g]

习题38 假设下列所有反应物和产物均为25℃下的正常状态，问哪一个反应的△H和△U有较大的差别，并指出哪个反应的△H>△U，哪个反应的△H<△U。

(1) 蔗糖(C12H22O11)的完全燃烧；

(2) 萘被氧气完全氧化成苯二甲酸[C6H4(COOH)2]；

(3) 乙醇的完全燃烧；

山大物理化学下册适用

(4) PbS与O2完全氧化成PbO和SO2。

习题39 已知下列反应在25℃时的热效应为

-1 1 Na s Cl2 g NaCl s rHm 411.0kJ mol 2

800.8kJ mol-1 2 H2 g S s +2O2 g H2SO4 l rHm

-1 3 2Na s S s +2O2 g Na2SO4 s rHm 1382.8kJ mol

11 92.30kJ mol-1 4 H2 g Cl2 g HCl g rHm221

计算反应2NaCl(s)+H2SO4(l)=Na2SO4(s)+2HCl(g)在25℃时的 H 和 U rmrm

[答案：55.4;50.4 kJ·mol-1]

习题40 已知反应 H g +21 -1O g =HO l H 298K 285.9kJ mol 2rm22

水的气化热为2.445kJ·g-1 ，计算反应

H g +21O g =HO g 222

的 rHm 298K 。

[答案：-242kJ·mol]

习题41 已知反应

(1)C（金刚石）+O2(g)=CO2(g) H

(2) C（石墨）+O2(g)=CO2(g) H

求C（石墨）=C（金刚石）的 H-1 -1 298K 395.4kJ mol rm -1 298K 393.5kJ mol rm 298K rm

-1 [答案：1.9 kJ·mol]

习题42 利用下列数据计算HCl（g）的生成热。

1 NHq , a 3

2 NH+ g 水3+Hl aq, C 4= NH Claq, 298K 50.21kJ mol-1 rHm =NH 3 a q,

298K 35.56kJ mol-1 rHm

3 HCl g +水=HCl aq,

298K 73.22kJ mol-1 rHm

4 NH4Cl s +水=NH4Cl aq,

298K 16.32kJ mol-1 rHm

11N2 g +2H2 g Cl2 g NH4Cl s 22

298K 313.8kJ mol-1 rHm

11 6 N2 g H2 g NH3 g 22

298K 46.02kJ mol-1 rHm 5

[答案：-92.5kJ·mol] -1

山大物理化学下册适用

习题43 利用生成热数据，计算下列反应的 H

(1)Cl2(g)+2KI(s)=2KCl+I2(s)

(2)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)

(3)SO2(g)+1/2O2(g)+H2O(l)=H2SO4

(4)CaCO3(s)=CaO(s)+CO(g)

(5)CaO(s)+3C(石墨)=CaC2(s)+CO(g)

(6)Fe2O3(s)+CO(g)=CO2(g)+2FeO(s)

(7)2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(g)

(8)2Fe2O3(s)+3C(石墨)=4Fe(s)+3CO2(g) 298K 。 rm

[答案：-216.5；-41.2；-218.0；177.8； 462.3; 6.1；-146.5；463.7kJ·mol] 习题44 利用附录中的数据，计算下列反应的 H

(1) C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)

(2) 3C2H2(g)=C6H6(l)

(3) C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)

(4) C4H10(g)=C4H6(g)+2H2(g)

[答案：–136.9；–631.2；125.9；236.6kJ·mol-1]

习题45 已知C2H5OH(l)在25℃时的燃烧热为－1367kJ·mol-1，试用CO2(g)和H2O(l) 在25℃时的生成热，计算C2H5OH（l）在25℃时的生成热。

[答案：－277.4kJ·mol-1 ] -1 （298K）。 rm

习题46 已知PbO(s)在18℃的生成热为-219.5kJ·mol-1，在18℃至200℃之间，Pb(s)，O2(g)及PbO(s)的平均热容各为0.134、0.900和0.218J·

K-1·g-1。试计算PbO(s)在200℃时的生成热。

[答案：－217kJ·mol-1]

习题47 已知反应CO2(g) + C(石墨) → 2CO(g)在20℃时的定压反应热

5-1 H 293K 1.732 10J mol。求该反应的 H f T 的关系式。所需热容数据自行查表。 rmrm

TT 2T 5-2 答案:1.748 10 7.263 1.23 10 7.87 105 KK K

习题48 反应C(s)+1/2O2(g)=CO(g)是放热反应，反应

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)

是吸热反应，所以只要H2O(g)和O2(g)的比例恰当，则将H2O和O2的气体混合物通过赤热的焦碳时，可以保持温度恒定。假定上述反应是完全的，进入反应的气体已经预热到1000℃，出来的气体亦是1000℃。试求算欲使焦碳保持1000℃时H2O(g)和O2(g)的比例。其它所需数据可查表。

[答案：1.0：1.7]

习题49 试计算在25℃及标准压力下，1mol液态水蒸发成水蒸气的气化热。已知100℃及标准压力下液态水的气化热为2259J·g，在此温度区间内，水和水蒸气的平均定压摩尔热容分别为75.3及33.2J·K-1·mol-1。 -1

[答案：43.8kJ-1·mol-1]

习题50 已知H2(g)+I2(s)=2HI(g)在18℃时的 H -1 49.45kJ mol；I2(s)的熔点是113.5℃，rm

其熔化热为1.674×104J·mol-1；I2(l)的沸点是184.3℃，其气化热为4.268×104J·mol-1；I2(s)、I2(l)及I2(g)的平均定压摩尔热容分别为55.65、62.67及36.86J·K-1·mol-1。试计算反应H2(g)+I2(s)=2HI(g)在200℃

山大物理化学下册适用

是的定压反应热。(其他所需数据可查附录)

[答案：–1.49×104J·mol-1]

习题51 25℃时,甲烷的燃烧热为–890.4kJ·mol1,液态水的气化热为44.02 kJ·mol1。设空气中氧气－－

与氮气的物质的量之比为1：4。试计算甲烷与理论量的空气混合燃烧时所能达到的最高温度。所需热容数据自行查找。计算时，假设燃烧所放出的热全部用于提高产物的温度；不考虑产物的离解。

[答案：2186K]

习题52 在25℃时，将含有等物质的量H2和CO的水煤气与二倍于可供完全燃烧的空气在一起燃烧，问可能达到的最高温度为多少？

[答案：1622K]

习题53 某工厂中生产氯气的方法如下：将比例为1：2的18℃的氧气和氯化氢混合物连续地通过一个386℃的催化塔。如果气体混合物通得很慢，在塔中几乎可达成平衡，即有80%的HCl转化成Cl2和H2O(g)。试求算欲使催化塔温度保持不变，则每通过1molHCl时，需从系统取出多少热？

[答案：约7kJ]

习题54 某工厂用接触法制备发烟硫酸时，将二氧化硫和空气的混合物通入一盛有铂催化剂的反应室。进入反 …… 此处隐藏：2017字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……