16无机化学万题库计算题46 下载本文

57.298 K,101.325 kPa 下,下列反应 MgO (S) + SO3 (g) = MgSO4 (s)

Θ-Θ--

的Δ rHm = -287.6 kJ · mol1 ,Δ rSm = -191.9 J · mol1 · K1 ,问: ⑴ 在该条件下上述反应能否自发进行?

⑵ 对该反应来说,是升温有利还是降温有利?

⑶ 计算使上述反应逆向进行所需的温度条件。***

58.反应:

Θ

11I2 (g) + H2 (g) = HI (g) 22 已知: Sm/ J · mol1 · K1 260.6 130.6 206.5

Θ -

Δ f Gm/ kJ · mol1 19.4 0 2.1

Θ

求:⑴ 298 K 时的 K 。

Θ

⑵ Δ rHm

⑶ 标准状态下,300℃时此反应能否自发进行? ***

59.已知反应 CaCO3 (s) = CaO (s) + CO2 (g) 在845℃高温下刚好反应能自发进行,求反

Θ

应在298 K 时的Δ rSm及298 K时CO2 的平衡分压 p (CO2) 。 热力学数据: CaCO3 (s) CaO (s) CO2 (g)

Θ-

Δ f Hm / kJ · mol1 -1206.9 -635.1 -393.5

ΘΘ

假定Δ rHm、Δ rSm不随温度而变化。***

Θ-

60.已知:① C (s) + O2 (g) = CO2 (g) Δ rHm1(298 K) = -393.509 kJ · mol1 ,

Θ-

② Si (s) + CO2 (g) = SiC (s) + O2 (g) Δ rHm2(298 K) = 328.2 kJ · mol1 ,

Θ

计算Δ f Hm (SiC ,s,298 K) 。**

61.已知: C2H2 (g) O2 (g) CO2 (g) H2O (l)

Θ-

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 226.73 0 -393.5 -285.8 计算C2H2 的燃烧焓 。**

62.汽车尾气的两种主要成分 CO 和 NO 能否在常温和标准压力下自发反应生成 CO2 和

N2 ? 试根据下列热力学数据计算后作出判断。** CO + NO = CO2 +

Θ

1N2 2 Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -110.5 90.25 -393.5 0

Θ--Sm (298 K) / J · mol1 · K1 197.7 210.8 213.7 191.6

63.制备半导体材料时发生如下反应,其相应的热力学数据如下:

SiO2 (s) + 2 C (s) = Si (s) + 2 CO (g)

Θ-

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -903.5 0 0 -110.5

Θ-

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 -850.7 0 0 -137.2 试通过计算回答:⑴ 标准状态下,298 K 时,反应能否自发进行?

⑵ 标准状态下,反应自发进行的温度条件如何?***

64.已知下列反应与其相应的热力学数据:

2 NO (g) + O2 (g) = 2 NO2 (g)

Θ-1

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol 90.25 0 35.98

Θ--

Sm (298 K) / J · mol1 · K1 210.8 205.1 240.06

ΘΘΘ

若 p (O2) = p ,p (NO) = 0.01 p ,p (NO2) = 0.001 p ,通过计算说明373 K 下

该反应能否自发进行?***

65.已知下列反应与其相应的热力学数据:

PCl5 (g) = PCl3 (g) + Cl2 (g)

Θ-

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -374.9 -287.0 0

Θ--

Sm (298 K) / J · mol1 · K1 364.6 311.78 222.9

通过计算说明:① 反应在298 K、标准状态下能否自发进行? ② 标准状态下,反应自发进行的温度条件如何?

Θ

③ 标准状态下,600 K 时反应的 K=?***

66.已知下列反应与其相应的热力学数据:

CuS (s) + H2 (g) = Cu (s) + H2S (g)

Θ-

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -53.1 0 0 -20.63

Θ-

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 -53.6 0 0 -33.56 通过计算说明,在标准状态下: ⑴ 298 K 时反应热为多少?

Θ

⑵ 298 K 时反应的 K为多少?

Θ

⑶ 反应的Δ rSm (298 K) 是多少?**

67.已知下列反应与其相应的热力学数据:

Ca (OH)2 + CO2 (g) = CaCO3 (s) + H2O (l)

Θ-

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 -898.5 -394.4 -1128.8 -237.1

Θ-

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -560.7 -393.5 -1206.9 -285.8 试通过计算说明:

Θ

① 标准状态下,298 K 时反应的 K为多少?

Θ

② 温度升至500 K 时,K变为多少?**

68.已知标准状态和298 K 时:

① CO (g) +

Θ

1O2 (g) = CO2 (g) 2-1

Δ rHm1(298 K) = -283 kJ · mol

,Δ rSm1(298 K) = -87.2 J · mol1 · K1 ;

Θ

② CaO (s) + CO (g) +

Θ

1O2 (g) = CaCO3 (s) 2-1

Θ

Δ rHm2(298 K) = -460.5 kJ · mol

,Δ rSm2(298 K) = -247 J · mol1 · K1 ;

通过计算说明反应:CaO (s) + CO2 (g) = CaCO3 (s) 在标准状态时能自发进行的温度是

多少?***

69.工业上用一氧化碳和氢气合成甲醇: CO (g) + 2 H2 (g) = CH3OH (l)

试根据下列反应的标准摩尔焓变,计算合成甲醇反应的标准摩尔焓变。*** CH3OH (l) + C (石墨) + H2 (g) +

1Θ-

O2 (g) = C (石墨) + 2 H2O (l) Δ rHm (298 K) =-333.00 kJ · mol1 21Θ-

O2 (g) = CO (g) Δ rHm (298 K) =-110.50 kJ · mol1 21Θ-

O2 (g) = H2O (l) Δ rHm (298 K) =-285.85 kJ · mol1 2

70.典型的一种脂肪是甘油三油酸脂(式量 884),它在人体内可发生如下代谢反应:

C57H104O6 (s) + 80 O2 (g) = 57 CO2 (g) + 52 H2O (l)

Θ-

Δ rHm (298 K) =-3.35×104 kJ · mol1 计算:① 1 g 这种脂肪代谢时可放出多少热量?

Θ

② Δ f Hm ( C57H104O6 ,s, 298 K) = ? ** 已知: O2 (g) CO2 (g) H2O (l)

Θ-

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 0 -393.5 -285.8

71.已知下列反应与其相应的热力学数据:

CaCO3 (s) = CaO (s) + CO2 (g)

Θ-

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -1206.92 -635.09 -393.5

问:① 反应的标准摩尔焓变是多少?

② 若使反应在冲天炉中进行,分解100 kg 的CaCO3 相当于要消耗多少千克焦炭?

(设焦炭的发热值为 28500 kJ·kg1 ;CaCO3 式量为 100)**

Θ

72.已知下列物质的Δ f Gm值:

C2H4 (g) O2 (g) CO2 (g) H2O (l) Zn (s) ZnO (s)

Θ-

ΔfGm (298 K)/kJ · mol1 68.15 0 -394.359 -237.13 0 -318.3 在298 K 和标准状态下从下列反应最多各能获得多少有用功? ① C2H4 (g) + 3 O2 (g) = 2 CO2 (g) + 2 H2O (l)

② 2 Zn (s) + O2 (g) = 2 ZnO (s) **

73.BaCl2是钢铁热处理常用的盐浴剂,但长期使用会产生BaO有害成分。根据下列反应和有

关热力学数据判断,能否用MgCl2 除去BaO ? * BaO (s) + MgCl2 (s) = BaCl2 (s) + MgO (s)

Δ f Gm (298 K)/kJ · mol1 -525.1 -591.79 -810.4 -569.43

Θ

Θ

74.已知下列反应及298 K 时各反应的标准摩尔吉布斯函数变,求Δ f Gm (Fe3O4,s,298 K)。 ① 2 Fe (s) +

3Θ-

O2 (g) = Fe2O3 (s) ΔrGm1(298 K)= -741.0 kJ · mol1 , 2Θ

-1

② 4 Fe2O3 (s) + Fe (s) = 3 Fe3O4 (s) ΔrGm2(298 K)= -78.00 kJ · mol***

75.已知下列反应与其相应的热力学数据:

2 NH3 (g) = N2 (g) + 3 H2 (g)

Θ-

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -46.11 0 0

Θ--

Sm (298 K) / J · mol1 · K1 192.45 191.61 130.684

通过计算回答:① 在100℃、标准状态下反应能否自发进行?

② 当p (NH3)=101325 Pa ,p (N2)=p (H2)=10132.5 Pa 时,反应能否自发进行?*** 76.糖在新陈代谢过程中所发生的反应和有关热力学数据如下:

C12H22O11 (s) + 12 O2 (g) = 12 CO2 (g) + 11 H2O (l)

Θ-

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 -2220.9 0 -393.5 -285.8

Θ--

Sm (298 K) / J · mol1 · K1 359.8 205.1 213.74 69.91

若在人体内实际上只有30%上述总反应的标准吉布斯函数变可转变为有用功,则一小匙

(约4.0 g)糖,在体温37℃时进行新陈代谢,可以做多少有用功?***

77.某汽缸中有气体1.20 L ,在97.3 kPa 下气体从环境吸收了 800 J 的热量后,在恒压下

体积膨胀到 1.50 L 。试计算体系的热力学能的变化 。**

78.已知下列热力学数据: C2H4 (g) C2H6 (g)

Θ-

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 68.1 -32.9 通过计算判断下列反应的方向 :

C2H6 (g ,80.0 kPa) = C2H4 (g ,3.00 kPa) + H2 (g ,3.00 kPa) ***

Θ-

79.已知Ba 的升华焓Δ SHm = 176 kJ · mol1 ,第一、第二电离能分别为 I1 = 502.9

--Θ+-

kJ · mol1 ,I2 = 965.26 kJ · mol1 ,Δ f Hm (Ba2,aq) = -537.64 kJ · mol1 。试画 出Born-Haber 循环并计算:

Θ++Θ+

① Δ f Hm (Ba2,g) ② Ba2(g) 的水合焓Δ hHm (Ba2,g) (注:水合钡离子的生

Θ+-

成焓绝对值计算:Δ f Hm (Ba2,aq)(绝对值)=(-537.64+2×429=320 kJ · mol1) ****

80.设有反应 A (g) + B (g) → 2 C (g) ,A、B、C都是理想气体。在25℃,1×105 条件

下,若分别按下列两种过程发生变化,且:过程Ⅰ体系放热41.8 kJ·mol1,而没有做功;

-Θ

过程Ⅱ体系做了最大功,放出了1.64 kJ·mol1的热。那么变化过程的Q、W、Δr Um、

ΘΘΘ

Δ rHm、Δ rSm、ΔrGm各是多少?****