第二章化学反应的能量.pdf
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1、习题1. 某系统由A 状态变至B 状态共经历了三步。 ( 1) 放热 300kJ, 环境对系统做功100kJ;(2)吸热 450kJ,体积不变; (3)系统对环境做功500kJ,无热量变化。试计算该系统热力学能的变化量U。解:( 200450500)300UkJ2. 1.435g 萘 (C10H8) 与适量的氧气一起放入弹式量热计中进行反应。水浴中盛水2000g,反应后,水温由20.17升高 25.84,已知量热计热容为1.80kJ-1,如忽略温度计、搅拌器等吸收的少量热,试计算1mol 萘燃烧反应的恒容热效应。解:4(4.18420001800)(25.8420.17)J5.76510 JQ
2、46-1128(5.765 10)5.14 10 J mol1.435vQU3.葡萄糖的发酵反应如下:6126252C H O (s)=2C H OH(l)+2CO(g),1mol 葡萄糖的发酵反应产生的热力学能变化为-72.8kJmol-1,试计算1mol 葡萄糖在25, 100kPa 下的恒压热效应。解:7280028.31429867.845pQkJmol-14. 比较下列各组物质中,何者有更大的焓值:(1)273K 1mol CO(g) 和 373K 的 1mol CO(g) H高温物H低温物;0H;(2)1mol C6H6(l)和 1mol C6H6 (g) H气H液H固, ;0H;
3、(3)1mol 反应 CaCO3(s) CaO( s)+ CO2(g)的生成物和反应物此反应为吸热反应, ;0H;(4)1mol 反应I2(g)+H2(g) 2 HI(g) 的生成物和反应物此反应为放热反应, ;0H。5. 利用标准生成焓fm H数据,计算下列反应的标准热效应:(1)N2O4(g)+3CO(g) N2O(g)+3CO2(g) fmH/ kJ mol-19.16 -110.52 81.05 -393.14 rmfmfm()()()()HHH生成物反应物=-775.97 kJ mol-1(2)2FeO(s)+CO2(g)Fe2O3(s)+CO(g) fmH/ kJ mol-1-27
4、1.96 -393.14 -824.25 -110.52 rmfmfm()()()()HHH生成物反应物=2.29kJ mol-1(3)CH4(g)+4CuO(s) CO2(g)+2H2O(l)+4Cu(s) fmH/ kJ mol-1-74.81 -157.32 -393.14 -285.83 0 rmfmfm()()()()HHH生成物反应物=-260.71 kJ mol-1(4)2NaHCO3Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l) fmH/ kJ mol-1-950.81 -1130.68 -393.14 -285.83 rmfmfm()()()()HHH生成物反应物=91.97
5、kJ mol-16. 已知反应SiO2(s)+3C(石墨 )SiC(s)+2CO(g) ,rmH618kJmol-1,试用附录二中的有关数据计算SiC 的标准生成焓,并与附录中的SiC 的标准生成焓相比较。解:rmfmfmfmfmfmfm2fm()()()()(SiC,s)+2(CO,s)-3(C,s)-(SiO ,s)618(SiC,s)6182(-110.52)+3 0( 910.94)HHHHHHHH生成物反应物= -71.9 kJ mol-1查表得fmH(SiC, 立方 )= -73.2 kJ mol-1fmH(SiC, 六方 )= -65.3 kJ mol-17. 根据表 2.1 中
6、 C2H6(g) 和 C2H4(g) 的标准燃烧焓数据,计算反应C2H4(g)+ H2(g) C2H6(g)的标准热效应。解:rm137.03HkJ mol-18.利用表 2.1 中乙醇( C2H5OH(l) )的标准燃烧焓数据及CO2(g)、H2O(l) 的标准生成焓数据计算乙醇在298K 下的标准生成焓。解:fm25(C H OH)276.87HkJ mol-19. 已知CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l); rm 1H,= -870.3 kJ mol-1C(石墨 )+ O2(g) CO2(g); rm 2H,= -393.5 kJ mol-1H2(g)+1/2
7、O2(g) H2O(l); rm 3H,= -285.8 kJ mol-1求 2C(石墨 )+2 H2(g)+O2(g) CH3COOH(l) 的rm 4H,。解:2(2)2(3)(1)=(4) rm 4rm 2rm 3 rm 1H2(H+H)H,= -488.3 kJ mol-110. 煤的气化技术是由下列热化学反应组成,由碳与水反应生成甲烷。已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),rm 1H,= -41.4kJmol-1C(石墨) +H2O(g) CO(g)+H2(g),rm 2H,= +131.4kJ mol-1CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g),rm
8、 3H,= -206.2kJmol-1试计算反应: 2C(石墨) +2H2O(g) CH4(g)+CO2(g)的标准热效应,并与用标准生成焓公式法计算结果相比较。解:2(2)(3)(1)rm 4H,= 15.2kJ mol-1 用标准生成焓公式法计算结果为rm 4H,= 15.69 kJ mol-111. 如果仅从单位质量的放热量来作比较,试问C2H2(g) 、C2H6(g)、H2(g)和 N2H4(l)中何者是最佳的高能燃料?C2H2(g)11rm1299.6kJ mol49.99kJ gHC2H6(g) 11rm1559.09kJ mol51.97kJ gHH2(g) 11rm285.83
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- 第二 化学反应 能量
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