无机化学(天津大学第四版答案)
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2.9×103g。
3．解：一瓶氧气可用天数
４．解：
= 318 K
℃
５．解：根据道尔顿分压定律
p(N2) = 7.6104 Pa
p(O2) = 2.0104 Pa
p(Ar) =1103 Pa
６．解：（1）
0.114mol;
（2）
（3）
7.解：（1）p(H2) =95.43 kPa
（2）m(H2) =
= 0.194 g
8.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
10-3 m3= 38.3L
（2） T2 =
= 320 K
（3）W = (pV) = 502 J
（4） U = Q + W = -758 J
（5） H = Qp = -1260 J
11.解：NH3(g) +
O2(g)
NO(g) +
H2O(g)
= 226.2 kJ·mol1
12.解：
= Qp = 89.5 kJ
=
nRT
= 96.9 kJ
13.解：（1）C (s) + O2 (g) → CO2 (g)
=
(CO2, g) = 393.509 kJ·mol1
CO2(g) +
C(s) → CO(g)
= 86.229 kJ·mol1
CO(g) +
Fe2O3(s) →
Fe(s) + CO2(g)
= 8.3 kJ·mol1
各反应
之和
= 315.6 kJ·mol1。
（2）总反应方程式为
C(s) + O2(g) +
Fe2O3(s) →
CO2(g) +
Fe(s)
= 315.5 kJ·mol1
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：
（3）=
（2）×3-
（1）×2=1266.47 kJ·mol1
15．解：（1）Qp =
== 4
(Al2O3, s) -3
(Fe3O4, s) =3347.6 kJ·mol1
（2）Q = 4141 kJ·mol1
16．解：（1）
=151.1 kJ·mol1（2）
= 905.47 kJ·mol1（3）
=71.7 kJ·mol1
17.解：
=2
(AgCl, s)+
(H2O, l)
(Ag2O, s)2
(HCl, g)
(AgCl, s) = 127.3 kJ·mol1
18.解：CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)
=
(CO2, g) + 2
(H2O, l)
(CH4, g)
= 890.36 kJ·mo 1
Qp = 3.69104kJ
第2章化学反应的方向、速率和限度习题参考答案
1.解：
= 3347.6 kJ·mol1;
= 216.64 J·mol1·K1;
= 3283.0 kJ·mol1 ＜ 0
该反应在298.15K及标准态下可自发向右进行。
2.解：
= 113.4 k J·mol1 ＞ 0
该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。
（2）
= 146.0 kJ·mol1;
= 110.45 J·mol1·K1;
= 68.7 kJ·mol1 ＞ 0
该反应在700 K、标准态下不能自发进行。
3.解：
= 70.81 kJ·mol1 ;
= 43.2 J·mol1·K1;
= 43.9 kJ·mol1
（2）由以上计算可知：
(298.15 K) = 70.81 kJ·mol1;
(298.15 K) = 43.2 J·mol1·K1
=
T ·
≤ 0
T ≥
= 1639 K
4.解：（1）
=
=
=
（2）
=
=
=
（3）
=
=
=
（4）
=
=
=
5.解：设
、
基本上不随温度变化。
=
T ·
(298.15 K) = 233.60 kJ·mol1
(298.15 K) = 243.03 kJ·mol1
(298.15 K) = 40.92, 故
(298.15 K) = 8.31040
(373.15 K) = 34.02,故
(373.15 K) = 1.01034
6.解：（1）
=2
(NH3, g) = 32.90 kJ·mol1 ＜0
该反应在298.15 K、标准态下能自发进行。
（2）
(298.15 K) = 5.76,
(298.15 K) = 5.8105
7. 解：（1）
(l) = 2
(NO, g) = 173.1 kJ·mol1
=
= 30.32, 故
= 4.81031
（2）
(2) = 2
(N2O, g) =208.4 kJ·mol1
=
= 36.50, 故
= 3.21037
（3）
(3) = 2
(NH3, g) = 32.90 kJ·mol1
= 5.76, 故
= 5.8105
由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。
8.解：
=
(CO2, g)
(CO, g)
(NO, g)
= 343.94 kJ·mol1< 0，所以该反应从理论上讲是可行的。
9.解:
(298.15 K) =
(NO, g) = 90.25 kJ·mol1
(298.15 K) = 12.39 J·mol1·K1
(1573.15K)≈
(298.15 K) 1573.15
(298.15 K)
= 70759 J ·mol1
(1573.15 K) = 2.349,
(1573.15 K) = 4.48103
10.
解： H2(g) + I2(g)
2HI(g)
平衡分压／kPa 2905.74 χ 2905.74
χ2χ
= 55.3
χ= 2290.12
p (HI) = 2χkPa = 4580.24 kPa
n =
= 3.15 mol
11.解：p (CO) = 1.01105 Pa, p (H2O) = 2.02105 Pa
p (CO2) = 1.01105 Pa, p (H2) = 0.34105 Pa
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
起始分压／105 Pa 1.01 2.02 1.01 0.34 J = 0.168,
= 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
=
= 0.070
则
= 0.26100 kPa = 26 kPa
平衡时该气体混合物的总压为52 kPa
（2）T不变，
不变。
NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)
平衡分压/kPa
25.3+
=
= 0.070
= 17 kPa
13.解：（1） PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
平衡浓度／(mol·L1)
=
= 0.62mol· L1，
(PCl5) = 71%
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
平衡分压 0.20
0.5
0.5
=
= 27.2
（2） PCl5(g) PCl3(g) +
Cl2(g)
新平衡浓度／(mol·L1) 0.10 +
0.25
0.25 +
=
mol·L1 = 0.62mol· L1 (T不变，
不变)
=0.01 mol·L1，
(PCl5) = 68%
（3） PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
平衡浓度／(mol·L1)
0.050 +
=
= 0.62 mol·L1
= 0.24 mol·L1，
(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。
14.解： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
平衡浓度／(mol·L1) 1.0 0.50 0.50
=
=
若使N2的平衡浓度增加到1.2mol· L1，设需从容器中取走
摩尔的H2。
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)
新平衡浓度／(mol·L1) 1.2 0.50+(30.2)
0.5020.20
=
=
=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 10179.2 = 21.8 286 79.2／2 =
246 79.2
（673K）=
= 5.36
=
，
(673 K) = 9.39 kJ·mol1
17.解：
(298.15 K) = 95278.54 J·mol1
(298.15 K) =
(298.15 K) 298.15 K·
(298.15 K)
(298.15 K) = 9.97 J·mol1·K1，
(500 K) ≈97292 J·mol1
(500 K) = 0.16，故
=1.41010
或者
≈
，
(500 K) = 1.41010
18.解：因
(298.15 K) =
(1) +
(2) = 213.0 kJ·mol1 <0, 说明该耦合反应在上述条件可自发进行。
第3章酸碱反应和沉淀反应习题参考答案
解：（1）pH=-lg c(H+)=12.00
（2）0.050mol·L-1HOAc溶液中，
HOAc
H+ + OAc-
c平/(mol·L-1) 0.050-x x x
c(H+) = 9.5×10-4mol·L-1
pH = -lg c(H+) = 3.02
2．解：（1）pH = 1.00 c(H+) = 0.10mol·L-1
pH = 2.00 c(H+) = 0.010mol·L-1
等体积混合后：c(H+) =（0.10mol·L-1+0.010mol·L-1）/2 = 0.055 mol·L-1
pH = -lgc(H+) = 1.26