第二章 - 化学反应的一般原理

17. 解： MnO2(s) + 2H2(g)

-1

Mn(s) + 2H2O(g)

?/ kJ·mol -465.18 0 0 2×(-228.59) ?fGm?= 2× (-228.59) - (-465.18) = 8.00 (kJ·mol) ?rGm-1

??rGm??RTlnK?

lgK??(?8.00?1000???1.40， 则K?0.040

2.30?8.31?298p(H2O)23.142)()?p100Q???1.03?10?3 p(H)101?3.142()(?2)2100p因为Q＜K，所以反应正向进行。

18. 解： NO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g)

-1-9-9

初始浓度/mol·L 2 ? 10 1 ? 10 0 2 ? 10-3 平衡浓度/mol·L-1 2 ? 10-9 – x 1 ? 10-9 – x x 2 ? 10-3+x

??n = 0 Kc?K?p

?c(O2)?c(NO2)(2?10-3?x)xKc???7.1?1034 ?9?9c(NO)?c(O3)(2?10?x)(1?10?x)?解得

x = 1 ? 10-9 mol·L-1

所以平衡时c(O3)= 1 ? 10-9 - 1 ? 10-9 ≈ 0

O3几乎100 %被破坏。

?(1) = -393.4 kJ·mol-1 ?cHm??CO2(g) 19. 解： (1) C(石)+O2(g)???CO2(g) C(金)+O2(g)?

? ?cHm (2) = -395.3 kJ·mol-1

?= -393.4 - (-395.3) = 1.9 (kJ·??C(金) C(石)? ?rHmmol-1)

??? ?rSm=Sm(金) –Sm(石) = 2.4 - 5.7 = -3.3 (J·K-1·mol-1)

??? ?rGm=?rHm-T?rSm= 1.9 - 298 (-0.0033) = 2.9 (kJ·mol-1)

?(2) ?rGm为正值，常温常压下，石墨是稳定的晶型。

????C(金)反应的?rHm(3) C(石)?为正值，?rSm为负值，不能用升高温度的方法使石墨转变为金刚石。

????20. 解：标准状态下：?rGm=?rHm-T?rSm， ?rGm= 0

??90.67 T =?rH?m== 409.5 (K) ?3?rSm?221.4?10当温度超过409.5 K时，?rGm变为正值，反应在标态下不能自发进行。 21. 解： (1) -3.35 ?104 ?

?1= -37.9 (kJ·g-1) 884? (2)-37.9 ?1000 = -37.9?103 (kJ)

22. 解： NH4Cl(s) →NH4 (aq)+ Cl-(aq)

?= -167.1 + (-132.4) - (-305.5) = 16.0 (kJ·mol-1) ?溶Hm所以为吸热过程。

?= 113.4 + 56.5 - 94.6 = 75.3 (J·mol-1·K-1) > 0 ?溶Sm???=?溶Hm- T?溶Sm= 16.0 - 298 ? 75.3 ? 10-3 = -6.4 (kJ·mol-1) < 0 ?溶Gm 所以易溶于水。