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(2)不完全燃烧C8H18(l)+O2(g)→C(s)+H2O(l)
第二章化学反应进行的方向和限度
熵(S),热力学第三定律,标准摩尔熵(),反应熵变的计算,熵变对化学反应方向的影响,焓变对化学反应方向的影响,吉布斯函数,吉布斯函数变,标准摩尔生成吉布斯函数(ΔfGm),化学反应标准吉布斯函数变()的计算,等温、等压,判断变化过程自发进行方向的判据,与的区别,转化温度,浓度平衡常数,分压,分压定律,分压平衡常数,标准平衡常数,、与变化过程方向,标准平衡常数与吉布斯函数变()。
1.(4)给出下列过程的,,的正负号(或零)。
①电解水生成H2和O2;
②H2O(g)273KH2O(l);
③H2O(l)268KH2O(s);
④H2O(s)273KH2O(l);
答:
各变化量的符号如下表所示(填+或–表示)
①
②
③
④
2.(6)由二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法
(1)MnO2(s)+2H2(g)=Mn(s)+2H2O(g)
=37.22kJ·
mol–1=94.96J·
mol–1·
K–1
(2)MnO2(s)+2C(s)=Mn(s)+2CO(g)
=299.8kJ·
mol–1;
=363.3J·
试通过计算确定上述两个反应在298K、标态下的反应方向?
如果考虑工作温度越低越好,则采用那种方法较好?
3.(7)汞的冶炼可采用朱砂(HgS)在空气中灼烧
2HgS(s)+3O2(g)=2HgO(s)+2SO2(g)
而炉中生成的HgO又将按下式分解
2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g)
试估算炉内的灼烧温度不得低于多少时,才可以得到Hg(g)?
已知HgS(s),HgO(s)、SO2(g)、Hg(g)的分别是–58.2kJ·
mol–1,–90.83kJ·
mol–1,-297.04kJ·
mol–1,61.32kJ·
分别是–50.6kJ·
mol–1,–58.56kJ·
mol–1,-300.19kJ·
mol–1,31.85kJ·
分别是82.4J·
K–1,70.29J·
K–1,248.11J·
K–1;
O2(g)的是205.03J·
K–1。
4.(9)在298K,100kPa条件下,金刚石和石墨的标准熵分别为2.45J·
K–1和5.71J·
K–1,它们的燃烧反应热分别为–395.40kJ·
mol–1和–393.51kJ·
mol–1,试求:
(1)在298K,100kPa条件下,石墨变成金刚石的。
(2)说明在上述条件下,石墨和金刚石那种晶型较为稳定?
5.(12)已知SiF4(g)、SiCl4(g)的标准生成吉布斯函数()分别为-1506kJ·
mol–1和-569.8kJ·
mol–1,试通过计算说明为什么HF(g)可以腐蚀SiO2,而HCl(g)不能?
6.(13)试通过计算说明,为什么用BaCO3热分解制取BaO,反应温度要在1580K左右,而将BaCO3与碳黑或碎炭混合,按下式反应:
BaCO3(s)+C(s)=BaO(s)+2CO(g)
则所需温度可显著降低。
已知BaCO3(s)和BaO(s)的分别是–1216kJ·
mol–1,–548.1kJ·
mol–1;
分别是112J·
K–1和72.09J·
第三章化学反应速率
化学反应速率的表示方法,元反应,质量作用定律,活化分子,活化能(),Arrhenius公式,一级反应,影响化学反应速率的因素,化学热力学与动力学的研究对象及二者间的关系。
1.(4)反应A(g)+B(g)=2D(g),ΔrH为负值,当达到化学平衡时,如改变下表中各项条件,试将其他各项发生的变化的情况填入表中:
改变条件
增加A的分压
增加压力
降低温度
使用催化剂
正反应速率
速率常数k正
2.(7)放射性所产生的强γ辐射,广泛用于癌症治疗。
放射性物质的强度以“居里”表示。
某医院一个20居里的钴源,经一定时间后钴源的剩余量只有5.3居里。
问这一钴源已有多少时间了。
已知的半衰期为5.26a。
3.(8)某药物分解反应为一级反应,在37℃时,反应速率常数k为0.46h–1,若服用该药0.16g,问该药在胃中停留多长时间方可分解90%。
4.(9)在500K时,硝基甲烷(CH3NO2)的半衰期是650s。
试求该一级反应的
(1)速率常数。
(2)硝基甲烷的浓度由0.05mol·
L–1减至0.0125mol·
L–1所需时间。
(3)继
(2)之后1h硝基甲烷的浓度。
5.(11)某病人发烧至40℃,使体内某一酶催化反应的速率常数增大为正常体温(37℃)时的1.23倍。
试求该催化反应的活化能。
6.(12)反应2NOCl(g)=2NO(g)+Cl2(g)的活化能为101kJ·
mol–1,300K时,速率常数k1为2.80×
10–5L·
s–1,试求400K时的速率常数k2。
7.(13)已知青霉素G的分解反应是一级反应,37℃时其活化能为84.8kJ·
mol–1,指前因子A为4.2×
1012h–1,试求37℃时该反应的速率常数k。
8.(14)300K时,下列反应:
H2O2(aq)=H2O(l)+(1/2)O2(g)的活化能为75.3kJ·
mol–1。
若用I–催化,活化能降为56.5kJ·
若用酶催化,活化能降为25.1kJ·
试计算在相同温度下,该反应用I–催化及酶催化时,其反应速率分别是无催化剂时的多少倍?
第四章溶液及溶液中的离子平衡(大学化学I不做)
酸碱质子理论,一元弱酸(碱)的解离平衡,稀释定律,一元弱酸(碱)中和的计算方法,多元弱电解质的离解平衡。
同离子效应,缓冲溶液,溶度积,离子积,溶度积规则。
1.(9)25℃时,0.1mol·
l–1甲胺(CH3NH2)溶液的解离为6.9%
CH3NH2(aq)+H2O(l)=CH3NH+3(aq)+OH–(aq)
试问:
相同浓度的甲胺与氨水哪个碱性强?
2.(10)在1L0.1mol·
L–1HAc溶液中,需加入多少摩尔NaAc·
3H2O才能使溶液的pH为5.5?
(假设NaAc·
3H2O的加入不改变HAc的体积)。
3.(11)某一元弱碱(MOH)的相对分子量为125,在25℃时将1g此碱溶于0.1L水中,所得溶液的pH为12.0,求该弱碱的解离常数。
4.(12)Pb(NO3)2溶液与BaCl2溶液混合,设混合液中Pb(NO3)2的浓度为0.20mol•L–1,问
(1)在混合溶液中Cl–的浓度等于5.0×
10–4mol•L–1时,是否有沉淀生成?
(2)混合溶液中Cl–的浓度多大时,开始生成沉淀?
(3)混合溶液中Cl–的平衡浓度为6.0×
10–2mol•L–1时,残留于溶液中的Pb2+的浓度为多少?
第五章氧化还原反应与电化学
氧化数,原电池及其装置的符号表示,电极电势,标准电极,参比电极,原电池电动势,浓度(分压)对电极电势的影响(Nernst方程),电极电势的应用,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,差异充气腐蚀,牺牲阳极保护法,外加电源保护法,电解池,极化,浓差极化,电化学极化,超电势,理论分解电压,实际分解电压,电解产物的规律。
1.(9)如果将下列氧化还原反应装配成电池,试用符号表示所组成的原电池。
(1)Zn(s)+2Ag+(aq)=Zn2+(aq)+2Ag(s)
(2)Cu(s)+FeCl3(aq)=CuCl(aq)+FeCl2(aq)
(3)Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)=Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)
(4)Zn(s)+2HCl(aq)=ZnCl2(aq)+H2(g)
(5)MnO4–(0.1mol·
L–1)+8H+(10–4mol·
L–1)+5Fe2+(0.1mol·
L–1)=
Mn2+(0.1mol·
L–1)+5Fe(0.1mol·
L–1)+4H2O(l)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
2.(10)SnCl2、FeCl2、KI、Zn、H2、Mg、Al、H2S在一定条件下都可以做还原剂。
试根据标准电极电势数据,把这些物质按其还原能力递增顺序重新排列,并写出他们对应的氧化产物。
3.(11)判断下列反应在标准态时进行的方向,如能正向进行,试估计进行的程度大小。
已知
(1)Fe(s)+2Fe3+(aq)=3Fe2+(aq)
(2)Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)=Sn2+(aq)+2Fe3+(aq)
4.(12)在pH分别为3和6时,KMnO4能否氧化I–和Br–[假设MnO4–被还原成Mn2+,且c(MnO4–)=c(Mn2+)=c(I–)=c(Br–)=1mol·
L–1]。
5.(14)由标准钴电极和标准氯电极组成原电池,测得其电动势为1.63V,此时钴为负极,现知氯的标准电极电势为+1.36V,问:
(1)此电池的反应方向?
(2)钴的电极电势为多少?
(3)当氯气的分压增大时,电池电动势将如何变化?
(4)当c(Co2+)降到0.01mol·
L–1时,通过计算说明电动势又将如何变化?
6.(15)由两个氢半电池Pt,H2()|H+(0.1mol·
L-1)和Pt,H2()|H+(xmol·
L-1)组成一原电池,测得该原电池的电动势为0.016V,若Pt,H2()|H+(xmol·
L-1)作为该原电池的正极,问组成该半电池的溶液中H+浓度是多少?
7.(16)根据下列反应(假定离子浓度均为1mol·
L-1)
Ni(s)+Sn2+(aq)=Ni2+(aq)+Sn(s)
Cl2(g)+2Br-(aq)=
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- 大学化学 作业