海南大学：《无机化学》课程教学资源（作业习题）第二章 热化学（含解答）

第二章热化学 1、298.15K下时，在绝热刚性密闭容器中2molH和1mol02反应生成2mol水蒸气，放 出48116kJ的热。求反应2H(g)+02(g)=2H0(g)的△，Hm。 解： )2mol-0 mol 2 A.=4y-g=48116C=-48116I.mor △，H=△，U+AuRT =481.16K,mo+(-1)×8.314×103Kmo1r.K-×298.15K =-483.64KJ.mol- 2.已知反应 4NH3(g)+502(g)=4NO(g)+6H20()△，H(I)=-1170kmo 4NH3(g)+302(g)=2N2(g)+6H20 (2)△，H(2)=-1530kJ-mol 求NO(g)的标准摩尔生成焙。 解：由[(1)-(2)]4得： 1/20,(g)+1/2N,(g=NO(g) △H(NOg)=[△H(1)-△，H(2]/4 =[(-1170kJ·mo1)-(-1530kJ·mor】/4 =90kJ-mol-1 3.甲苯、二氧化碳和水在298K下的标准摩尔生成焓分别为： C6H5-CH(1) C02(g) H20(1) △，H(Jmo -48.0 -3935 -286.0 计算在298K和恒压下，20g液体甲苯完全燃烧所放出的热量。 解：甲苯燃烧 C6H5-CH(I+902(g=7C0(g+4H0(1) △，H=∑Us△，H8=7△H日(CO(g+4△，H8(H0(1)y△，Hg(C%Hs-CH(I)

第二章 热化学 1、298.15K 下时，在绝热刚性密闭容器中 2 mol H2和 1 mol O2 反应生成 2 mol 水蒸气，放 出 481.16kJ 的热。求反应 2H2(g) + O2 (g)=2H2O (g)的 rHm 。 解： 1 -481.16 -481.16 1 r V r m U Q KJ U KJ mol   mol  −  = = = =  1 3 1 1 1 -481.16 ( 1) 8.314 10 298.15 -483.64 r m r m H U RT KJ mol KJ mol K K KJ mol  − − − − −  =  +  =  + −    =  2. 已知反应 4NH3 (g) + 5O2 (g) = 4NO(g) + 6H2 O (l) r m H   (1)=-1170kJ·mol-1 4NH3 (g) + 3O2 (g) = 2N2 (g) + 6H2 O (2) r m H   (2)=-1530kJ·mol-1 求 NO(g) 的标准摩尔生成焓。 解：由 [（1）-（2）]/4 得： 1/2O2 (g) +1/ 2N2 (g) = NO(g) 3. 甲苯、二氧化碳和水在 298 K 下的标准摩尔生成焓分别为 ： C6H5－CH3( l ) CO2( g ) H2O( l )  f Hm (kJ·mol-1 ) -48.0 -393.5 -286.0 计算在 298 K 和恒压下，20 g 液体甲苯完全燃烧所放出的热量。 解： 甲苯燃烧 C6H5－CH3( l )+9O2( g )=7CO2( g )+ 4H2O( l )  rHm =∑υB  f Hm =7  f Hm (CO2(g))+4  f Hm (H2O( l ))-  f Hm (C6H5－CH3( l )) 2 2 2 B 2 ( ) (0) 2 0 1 2 H O H O H O H O n n n mol mol      − − = = = = 1 1 1 ( ( )) [ (1) (2)] / 4 [( 1170 ) ( 1530 )] / 4 90 f m r m r m H NO g H H kJ mol kJ mol kJ mol    − − −  =  −  = −  − −  = 

=7-393.5+4(-286)(48F3946.5 kJ-mol M.C.Hs-CHs:=92g-mol n=20g)*92(gmol)-0.22mol 20g液体甲苯完全燃烧所放出的热量 △H=3946.5×0.22=868.2kJ 4.设下列反应 (1)A+B=C+D △，H(1)=-40kmor (2)C+D=E △，H:(2)=60kJmo 试问下列反应的A,H各为多少？ X C+D=A+B Y 2C+2D=2A+2B 7 A+B=E 解：()乘(-1)得X:则： △，H(X=△，H2×-I)-(-40)×(-1)-40kmol ()乘-2)得Y:则 △，H8Y)=△，H8(1)×-2=(40)×-2=-80kJmo (1)+(2)阁Z:则： △，H(Z=△，H(1)+△，H(2)=(←40)+60=20kJmo 5.()使某一封闭系统由某一指定的始态变到某一指定的终态。Q、W、Q+W和△U哪些 量能确定？ 哪些不能确定？为什么 (②)若在绝热条件下，使系统由某一指定的始态变到某一指定的终态，那么上述各量是 否完全确定？为什么？ 答：(1)U是状态函数，所以△U只决定于始态和终态，△U可确定。又因为△U=O+W,所 以Q+W也可确定。Q、W都是与变化途经有关的，不是状态函数，题中途经未定，所以Q、 W不能确定 (2)若在绝热条件下，Q=0,所以Q是确定的：△U也是确定的：而Q+W也可确定，故 W也就可确定。 6、反应热的求法有哪些？ 答：()可以通过实验测得。 ②)由已知的反应热，特定反应的反应热。把已知反应进行适当组合，找出特定反应 反应热与己知各反应的反应热之间的关系求得，这种方法可以解决无法或不方便通过实验直 接得出反应热的那些反应热效应问题

=7(-393.5)+4(-286)-(48)=3946.5 kJ·mol-1 M(C6H5－CH3)=92g·mol-1 n=20(g)÷92 (g·mol-1 )=0.22 mol 20g 液体甲苯完全燃烧所放出的热量 △H=3946.5×0.22=868.2 kJ 4. 设下列反应 (1) A + B = C + D  rHm (1)= -40 kJ.mol-1 (2) C +D = E  rHm (2) = 60 kJ.mol-1 试问下列反应的  rHm 各为多少？ X C + D = A + B Y 2C +2D = 2A + 2B Z A + B = E 解： (1) 乘(-1)得 X；则：  rHm (X)=  rHm ×(-1) =(-40)×(-1)=40 kJ·mol-1 (1) 乘(-2) 得 Y；则：  rHm (Y)=  rHm (1) ×(-2)= (-40)×(-2)=-80 kJ·mol-1 (1) +(2)得 Z；则：  rHm (Z)=  rHm (1)+  rHm (2)= (-40)+60=20 kJ·mol-1 5. (1) 使某一封闭系统由某一指定的始态变到某一指定的终态。Q、W、Q+W 和 ΔU 哪些 量能确定？哪些不能确定？为什么？ (2) 若在绝热条件下，使系统由某一指定的始态变到某一指定的终态，那么上述各量是 否完全确定？为什么？ 答：(1) U 是状态函数，所以 ΔU 只决定于始态和终态，ΔU 可确定。又因为 ΔU＝Q+W，所 以 Q+W 也可确定。Q、W 都是与变化途经有关的，不是状态函数，题中途经未定，所以 Q、 W 不能确定。 (2) 若在绝热条件下，Q＝0，所以 Q 是确定的；ΔU 也是确定的；而 Q+W 也可确定，故 W 也就可确定。 6、反应热的求法有哪些？ 答： ⑴ 可以通过实验测得。 ⑵ 由已知的反应热，特定反应的反应热。把已知反应进行适当组合，找出特定反应 反应热与已知各反应的反应热之间的关系求得，这种方法可以解决无法或不方便通过实验直 接得出反应热的那些反应热效应问题

(3)由标准生成热或标准燃烧热求算，或由键能估算。 (4)通过Hess定律设计化学循环来求算

⑶ 由标准生成热或标准燃烧热求算，或由键能估算。 ⑷ 通过 Hess 定律设计化学循环来求算