普通化學(第二版)趙士鐸主編習題答案(已修改)

　

【正文】 普通化學（第二版）趙士鐸 主編習題答案中國農業大學無機及分析化學教研組編第一章 氣體和溶液 （1） 溶液的凝固點下降（2） 土壤溶液濃度過大，滲透壓大于植物根細胞液的滲透壓（3） 溶液的凝固點下降 沸點不斷上升，至溶液達到飽和后，沸點恒定；蒸氣凝結溫度恒定，等于溶劑的沸點。 凝固點自高至低順序：葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化鉀溶液 b = molkg1DTb = Kbb = kgmol1180。 molkg1 = Tb = = ℃DTf = Kf b = kgmol1180。 molkg1 = Tf = = p = cRT = 化合物中C、H、O原子數比為21：30：2故該化合物的化學式為C21H30O2 第二章 化學熱力學基礎 (1)錯誤；(2)正確；(3) 錯誤；（4）錯誤；(5)正確；(6)正確；(7) 錯誤；（8）錯誤 （1/4）[反應式（1）反應式(2)]得：(1/2)N2(g)+(1/2)O2(g)=NO(g)\DfHmq(NO,g)=(1/4){ DrHmq(1) DrHmq(2)} =(1/4)[1107kJmol1(1150 kJmol1)] =90 kJmol1 （1/4）[反應式（3）反應式(4)+3180。反應式(2) 反應式(1)]得： N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)LLLLL(5) \DfHmq(N2H4,g)=(1/4){ DrHmq(3) DrHmq(4)+ 3180。DrHmq(2) DrHmq(1)} =(1/4){143kJmol1(286kJmol1+3180。(317kJmol1)(1010kJmol1)) = kJmol1 2180。反應式（4）反應式（5）得： N2H4(l)+ )O2(g)= N2(g)+2H2O(l) DrHmq=2180。DrHmq(4) DrHmq(5)=2180。(286 kJmol1) mol1= kJmol1 DrHmq=2DfHmq(CO2,g)+3DfHmq(H2O,l)+(1)180。 DfHmq(CH3OCH3,l)+( 3)DfHmq(O2,g) \DfHmq(CH3OCH3,l) =2DfHmq(CO2,g) +3DfHmq(H2O,l) DrHmq= 183 kJmol1 C(s)+O2(g) DrHmq(1) CO2(g) DrHmq(2) DrHmq(3) CO(g)+(1/2)O2(g) 由題意知，DrHmq(1)0, DrHmq(2)0, DrHmq(3)0 QDrHmq(1)= DrHmq(2)+ DrHmq(3) DrHmq(1)DrHmq(3)= DrHmq(2)0 即：以碳直接作燃料時放熱較多 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) DrHmq= DfHmq(CO,g)+ (1)DfHmq(H2O,g)= kJmol1 () kJmol1= kJmol1 C(s)+O2(g)+H2O(g) DrHmq(1) CO2(g) +H2O(g) DrHmq(2) DrHmq(3) CO(g)+H2(g)+O2(g) QDrHmq(1)= DrHmq(2)+ DrHmq(3) \DrHmq(1) DrHmq(3) = DrHmq(2)0由題意知，DrHmq(1)0, DrHmq(3)0 故：以水煤氣作燃料時放熱較多 均為熵增過程。 標準狀態下： DrHmqDrSmq00低溫自發00任意溫度均自發00高溫自發00任意溫度均不可能自發 （2）（反應為氣體物質的量增加的過程，DrSmq0） 不可以。因為物質的Smq ,不是指由參考狀態的元素生成該物質（nB=+1）反應的標準摩爾熵。 DHq: 40 kJ 40 kJ DGq: 38kJ 38 kJ DSq: K1 JK1Sn(白錫)= Sn(灰錫)DrHmq(298K)= DfHmq(灰錫)+（1）180。DfHmq(白錫)=mol10DrSmq(298K)= Smq(灰錫)Smq(白錫)=mol1K10\反應在標準狀態，低溫自發。在轉變溫度，DrGmq(T)=0QDrGmq(T)187。DrHmq(298K)TDrSmq(298K) T187。[DrHmq(298K)/ DrSmq(298K)] 187。283K 2Fe2O3(S)+3C(S)=4Fe(S)+3CO2(g) DrHmq(298K)=3DfHmq(CO2,g)+(2)180。DfHmq( Fe2O3,s)=mol1 DrSmq(298K)=4180。 Smq(Fe,s)+3 Smq(CO2,g)+(2) 180。 Smq( Fe2O3,s)+ (3) 180。 Smq(C,s)=mol1K1反應在標準狀態下自發進行： DrGmq(T)187。DrHmq(298K)TDrSmq(298K) T[DrHmq(298K)/ DrSmq(298K)] , 即T839K 故以木炭為燃料時，因最高溫度低于839K，反應不可能自發。 2CuO(s)+C(s)=2Cu(s)+CO2(g)DrHmq(298K)= kJmol10DrSmq(298K)=189 Jmol1K10\反應在標準狀態, 任意溫度均自發 (略) 2AsH3(g)=2As(s)+3H2(g) DrHmq(298K)=mol10 DrSmq(298K)=mol1K10\標準狀態, 任意溫度下AsH3的分解反應均自發。加熱的目的是加快反應速率。第三章 化學平衡 （1） 正確， （2） 錯誤， （3） 錯誤。 Ky = 40 4(3) 2(1) 2(2) 得所求反應式故：ΔrGmy = 4ΔrGmy(3) 2ΔrGmy(1) 2ΔrGmy(2) pV = nRT故對于反應 H2(g) + I2(g) = 2HI(g)(1) O2(g) = O2(aq)P(O2) = ：故： c(O2,aq) = 104 molL1(2) Ky = 103 = 104 Q = 4 逆向自發 Q = 逆向自發 Ag2CO3(s) = Ag2O(s) + CO2(g) ΔrGmy(383K) = mol1 ln Ky(383K) = ΔrGmy(383K)/RT = Ky(383K) = 103 Ky = p (CO2)/py 為防止反應正向自發，應保證 Q Ky 故： p(CO2) 101 kPa CCl4(g) CCl4(l)ΔfHmy/kJmol1 Smy/JK1mol1 CCl4(g) = CCl4(l)ΔrHmy = mol1ΔrSmy = kJmol1K1所以CCl4 的正常沸點為 T1 = 348K根據克拉貝龍——克勞休斯方程計算，可得在20kPa時，其沸點為304K。第四章 化學反應速率 不能 A的物理意義為 PZ0 ， f 的物理意義為 相對平均動能超過Ec的A、B分子間的碰撞頻率與A、B分子間碰撞頻率的比值。 Z0 基本不變， P不變， f大 ， k大， v大。 直線 略 解： 解： 解：第五章 酸堿反應 （略） H3O+ , OH (2) (2) H+ + OH = H2O, 1/KwyH+ + B = HB(略去電荷)， Kby/ KwyHB + OH = B + H2O, Kay/ KwyHA + B = A + HB(略去電荷) Kay Kby/ Kwy (1) Ky(正) = 105 Ky(逆)，易于正向反應 （2） Ky(正) = 21011 Ky(逆)，易于逆向反應 （3） Ky(正) = 102 Ky(逆)，易于正向反應 （4） Ky(正) = 108 Ky(逆)，易于逆向反應 105 , 1013 , 小于 C6H5NH2 + H+ = C6H5NH3+ c(C6H5NH3+) = L1 Kay( C6H5NH3+) = Kwy/ Kby( C6H5NH2) = 105 應用最簡式計算溶液酸度： c(H+) = 104mol/L pH = Kb1y/ Kb2y 所以可忽略第二步離解，按最簡式計算：c(C10H14N2) = L1 104 molL1 = molL1c(C10H14N2H+) = c(OH) = 104 molL1c(C10H14N2H22+) = cyKb2y = 1011 molL1 Kb1y(S2) = Kwy/ Ka2y(H2S) = Kb2y(S2) = Kwy/ Ka1y(H2S) = 108經判斷，可忽略第二步離解，依近似式計算 S2 + H2O = HS + OHCeq/ molL1 x x x= 即：c(OH) = molL1 pH = c(S2) = molL1 molL1 = molL1 c(HS) = c(OH) = molL1 c(H2S) = cyKb2y = 108 molL1 pH = 故：c(S2) = 1020 molL1 pOH = c(NH4+) = M{(NH4)2SO4} = (NH4+)V(NH4+)M{(NH4)2SO4}=因系統中含有2緩沖對，且酸與堿的濃度比均在緩沖范圍內，所以此溶液具有酸堿緩沖能力。若兩級酸常數相差較大，則酸堿濃度比將超出緩沖范圍，失去緩沖性質。 甘氨酸：不移動；谷氨酸：向正極運動；賴氨酸：向負極運動第六章 沉淀—溶解反應 Kspy(AgBr) = {c(Ag+)/cy}{ c(Br)/cy}Kspy(Ag2S) = {c(Ag+)/cy}2{ c(S2)/cy}Kspy{Ca3(PO4)2} = {c(Ca2+)/cy}3{ c(PO43)/cy}Kspy(MgNH4AsO4) = {c(Ca2+)/cy}{ c(NH4+)/cy}{c(AsO43)/cy} (1) (2)(3) PbCO3 計算結果偏低 因氫氧化鐵在水中溶解度極小， （2） CaF2 = Ca2+ + 2FF－ + H+ = HF根據：2c(Ca2+) = c(HF) + c(F) = 2s ，得：c(F) = 2s /Kspy(CaF2) = (s/cy)(2s/)2 S = 104mol/L CaFCaCO3和MnS, KClO4 此系統為多重平衡系統，所以： c(NH3) = 故有氫氧化鎂沉淀生成。為防止沉淀生成