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第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案
1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。 2．解：氯气质量为2.9×10g。 3．解：一瓶氧气可用天数 ４．解：T?pVMpV? nRmR3
= 318 K ?44.9℃ ５．解：根据道尔顿分压定律
p(N2) = 7.6?104 Pa p(O2) = 2.0?104 Pa p(Ar) =1?103 Pa
６．解：（1）n(CO2)? 0.114mol; p(CO2)? 2.87 ? 104 Pa
（2）p(N2)?p?p(O2)?p(CO2)?3.79?104Pa n(O2)p(CO2)2.67?104Pa （3）???0.286
np9.33?104Pa7.解：（1）p(H2) =95.43 kPa （2）m(H2) =
pVM = 0.194 g RT8.解：（1）? = 5.0 mol
（2）? = 2.5 mol
结论: 反应进度(?)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。
9.解：?U = Qp ? p?V = 0.771 kJ 10.解： （1）V1 = 38.3?10 m= 38.3L
（2） T2 =
-3
3
pV2= 320 K nR（3）?W = ? (?p?V) = ?502 J （4） ?U = Q + W = -758 J （5） ?H = Qp = -1260 J
11.解：NH3(g) +
153?298.15K??NO(g) + H2O(g) ?rHm= ? 226.2 kJ·mol? O2(g) ???标准态4212.解：?rHm= Qp = ?89.5 kJ ?rUm= ?rHm? ?nRT
= ?96.9 kJ
13.解：（1）C (s) + O2 (g) → CO2 (g)
?rHm = ?fHm(CO2, g) = ?393.509 kJ·mol?
1
??11CO2(g) + C(s) → CO(g) 221文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
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1??rHm = 86.229 kJ·mol?
CO(g) +
?1Fe2O3(s) → 2Fe(s) + CO2(g)
331
?rHm = ?8.3 kJ·mol?
各反应?rHm之和?rHm= ?315.6 kJ·mol?。
1
?? （2）总反应方程式为
3132C(s) + O2(g) + Fe2O3(s) → CO2(g) + Fe(s) 23231??rHm = ?315.5 kJ·mol?
由上看出：(1)与(2)计算结果基本相等。所以可得出如下结论：反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。
14．解：?rHm（3）=?rHm（2）×3-?rHm（1）×2=?1266.47 kJ·mol?
1
??????15．解：（1）Qp =?rHm== 4?fHm(Al2O3, s) -3?fHm(Fe3O4, s) =?3347.6 kJ·mol?
1
（2）Q = ?4141 kJ·mol?
????rHm?rHm?rHm16．解：（1） =151.1 kJ·mol?（2） = ?905.47 kJ·mol?（3） =?71.7 kJ·mol?
1
1
1
1
?????17.解：?rHm=2?fHm(AgCl, s)+?fHm(H2O, l)??fHm(Ag2O, s)?2?fHm(HCl, g) ? ?fHm(AgCl, s) = ?127.3 kJ·mol?
1
18.解：CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)
???? ?rHm = ?fHm(CO2, g) + 2?fHm(H2O, l) ??fHm(CH4, g)
= ?890.36 kJ·mo ? Qp = ?3.69?10kJ
第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案
??1.解：?rHm = ?3347.6 kJ·mol?;?rSm = ?216.64 J·mol?·K?;?rGm = ?3283.0
1
1
1
4
1
?kJ·mol?＜ 0
该反应在298.15K及标准态下可自发向右进行。
?2.解： ?rGm = 113.4 kJ·mol? ＞ 0
1
1
该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。
?? （2）?rHm = 146.0 kJ·mol?;?rSm = 110.45 J·mol?·K?;?rGm = 68.7 kJ·mol? ＞
1
1
1
1
?0
该反应在700 K、标准态下不能自发进行。
??3.解：?rHm = ?70.81 kJ·mol? ;?rSm = ?43.2 J·mol?·K?;?rGm = ?43.9 kJ·mol?
1
1
1
1
? （2）由以上计算可知：
?? ?rHm(298.15 K) = ?70.81 kJ·mol?;?rSm(298.15 K) = ?43.2 J·mol?·K?
1
1
1
?? ?rGm = ?rHm ? T ·?rSm ≤ 0
?2文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
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??rHm(298.15 K)??rSm(298.15 K) T ≥ = 1639 K
3c (CO) ? c (H2) ?p (CO) ? p (H2) ?4.解：（1）Kc = Kp =
p (CH) p (HO)c (CH4) c (H2O)423 K?
?p (CO) / p?? p (H) / p ? =
?p (CH)/p?? p (HO) / p???32??42 （2）Kc =
?c (N2)?? c (H2) ?c (NH3) 12 32 Kp =
2)/??p (N2)?? p (H2) ?p (NH3) 12 32
K? =
?p (N2)/1?2p ?? p (Hp ??32p (NH3) /p
（3）Kc =c (CO2) Kp =p (CO2) K? =p (CO2)/p? （4）Kc = K?
? c (H2O) ? ? c (H2) ?33 Kp =
? p (H2O) ? ? p (H2) ?33
?=
? p (H p (H2O)/p? 2)/p?? ?33
??5.解：设?rHm、?rSm基本上不随温度变化。
????rGm = ?rHm ? T ·?rSm
1??rGm(298.15 K) = ?233.60 kJ·mol? 1??rGm(298.15 K) = ?243.03 kJ·mol?
lgK?(298.15 K) = 40.92, 故 K?(298.15 K) = 8.3?1040 lgK?(373.15 K) = 34.02,故 K?(373.15 K) = 1.0?1034
??6.解：（1） ?rGm=2?fGm(NH3, g) = ?32.90 kJ·mol? ＜0
1
该反应在298.15 K、标准态下能自发进行。
（2） lgK?(298.15 K) = 5.76, K?(298.15 K) = 5.8?10
5
??7. 解：（1） ?rGm(l) = 2?fGm(NO, g) = 173.1 kJ·mol?
1
lg?K1=
???fGm(1)31? = ?30.32, 故 K1= 4.8?10?
2.303 RT1
??（2）?rGm(2) = 2?fGm(N2O, g) =208.4 kJ·mol?
lg?K2=
???fGm(2)37? = ?36.50, 故 K2= 3.2?10?
2.303 RT1
??（3）?rGm(3) = 2?fGm(NH3, g) = ?32.90 kJ·mol?
5??lgK3= 5.76, 故 K3= 5.8?10
由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。
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????8.解：?rGm = ?fGm(CO2, g) ? ?fGm(CO, g)? ?fGm(NO, g)
= ?343.94 kJ·mol?< 0，所以该反应从理论上讲是可行的。
??9.解: ?rHm(298.15 K) = ?fHm(NO, g) = 90.25 kJ·mol?
1
1
? ?rSm(298.15 K) = 12.39 J·mol?·K?
1
1
??? ?rGm(1573.15K)≈?rHm(298.15 K) ?1573.15?rSm(298.15 K)
= 70759 J ·mol?
lgK?(1573.15 K) = ?2.349, K?(1573.15 K) = 4.48?10?
3
1
10. 解： H2(g) + I2(g) 2HI(g)
平衡分压／kPa 2905.74 ?χ 2905.74 ?χ 2χ
(2x)2= 55.3
(2905.74?x)2χ= 2290.12
p (HI) = 2χkPa = 4580.24 kPa
RT55
11.解：p (CO) = 1.01?10 Pa, p (H2O) = 2.02?10 Pa
p (CO2) = 1.01?10 Pa, p (H2) = 0.34?10 Pa
CO(g) + H2O(g) ? CO2(g) + H2(g)
起始分压／10 Pa 1.01 2.02 1.01 0.34 J = 0.168, Kp= 1＞0.168 = J,故反应正向进行。 12.解：（1） NH4HS(s) ? NH3(g) + H2S(g)
平衡分压/kPa x x
K?=p (NH3) / p? p (H2S) / p? = 0.070 则 x= 0.26?100 kPa = 26 kPa 平衡时该气体混合物的总压为52 kPa
（2）T不变，K?不变。
NH4HS(s) ? NH3(g) + H2S(g)
平衡分压/kPa 25.3+y y
5
5
5
n =
pV = 3.15 mol
????K?=（25.3 ? y) / p? y / p? = 0.070
????y= 17 kPa
13.解：（1） PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g)
0.70?0.500.500.50
2.02.02.0c(PCl3)c(Cl2)1
Kc = = 0.62mol· L?， ?(PCl5) = 71%
c(PCl5 )平衡浓度／(mol·L?)
1
PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g)
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平衡分压 0.20
K
?
?p (PCl=
3)/?p (PClp? p (Cl2 )/p? 5) /??RTRTRT 0.5 0.5 VVVp???
= 27.2
（2） PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g) 新平衡浓度／(mol·L?) 0.10 + y 0.25 ?y 0.25 +
1
0.10?y 2Kc=
(0.25?y)(0.30?y)11
mol·L? = 0.62mol· L? (T不变，Kc不变)
(0.10?y)1
y=0.01 mol·L?，?(PCl5) = 68%
（3） PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g)
平衡浓度／(mol·L?) 0.35?z z 0.050 +z
1
(0.050?z)z1
= 0.62 mol·L?
0.35?z1
z= 0.24 mol·L?，?(PCl5) = 68%
比较(2)、(3)结果，说明最终浓度及转化率只与始、终态有关，与加入过程无关。
Kc=
14.解： N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g) 平衡浓度／(mol·L?) 1.0 0.50 0.50
1
?c(NH3)?2Kc= 3c(N2)?c(H2)? L?1)?2 =2.0(mol ·1
若使N2的平衡浓度增加到1.2mol· L?，设需从容器中取走x摩尔的H2。 N2(g) + 3H2(g)
1
2NH3(g)
新平衡浓度／(mol·L?) 1.2 0.50+(3?0.2) ?x 0.50?2?0.20
(0.50?2?0.20)2?1?2?1?2(mol · L)2.0(mol · L) =Kc=31.2?(0.50?3?02?x) x=0.94
15. 解：（1）α（CO）=61.5%;（2）α（CO）=86.5%; (3)说明增加反应物中某一物质浓度可提高另一物质的转化率;增加反应物浓度，平衡向生成物方向移动。 16.解： 2NO(g) + O2(g)
2NO2(g)
平衡分压／kPa 101?79.2 = 21.8 286 ? 79.2／2 = 246 79.2
K?（673K）=
?p(NO)/p??p(O?2?p(NO?2)/p?22)/p??= 5.36
1
??= ?2.303RTlgK?，?rGm(673 K) = ? 9.39 kJ·mol? ?rGm?17.解： ?rGm(298.15 K) = ?95278.54 J·mol?
1
???(298.15 K) = ?rHm(298.15 K) ? 298.15 K·?rSm(298.15 K) ?rGm5文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
