5-21诺贝尔(Alfred Nobel 1833-1896) 发明的炸药爆炸可使产生的气体因热膨胀体积增大1200倍,其化学原理是硝酸甘油发生如下分解反应: 4C3H5(NO3)3(l) ===6N2(g) + 10H20(g) + 12CO2(g) +O2(g)
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已知C3H5(NO3)3(l)的标准摩尔生成焓为-355 kJ.mol ,计算爆炸反应的标准摩尔反应焓。
5-22生石灰的水化反应放出的热足以将纸张着火或鸡蛋煮熟。试利用本书附表的数据计算500g(1市斤)生石灰(s)与足量的水生成熟石灰(s)放出的热(注:可忽略溶解反应)。
5-23生命体的热源通常以摄入的供热物质折合成葡萄糖燃烧释放的热量,已知葡萄糖
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[C6H12O6(s)]的标准摩尔生成焓为-1272 kJ.mol ,利用本书附表的数据计算它的燃烧热。
5-24经测定,葡萄糖完全氧化反应:C6H12O6(s)+6 O2(g) ====6CO2(g) +H2O(l)的标准摩尔反
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应自由能为-2840 kJ.mol ,试查出产物的标准生成自由能,计算葡萄糖的标准摩尔生成自由能。将所得数据与上题的生成焓数据做比较。
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5-25已知N2、NO 和O2 的解离焓分别为 941.7 kJ.mol 、631.8 kJ.mol 和493.7 kJ.mol,仅利用这些数据判断NO 在常温常压下能不能自发分解。
5-26 预计下列反应是熵增反应还是熵减反应?不能预计的通过标准熵进行计算。 (1) 葡萄糖燃烧;(2)乙炔燃烧;(3)碳酸氢钠分解;(4)铁丝燃烧;(5)甲烷与水蒸气
反应生成水煤气(steam gas---CO与H2 的混合气);(6)甲烷和氧气反应生成合成气(syngas---CO 和H2的混合气体)。
5-27查阅热力学数据表,试回答,若在常温下将碳(石墨)氧化为一氧化碳的反应做成燃烧电池,这个电池可以提供的最大电能多大?在电池放电时,吸热还是放热?这个电池的焓变多大?是正值还是负值?由此题你对焓的概念有什么新的认识?
5-28碘钨灯因在灯内发生如下可逆反应: W(s) + I2(g) ====WI2(g)
碘蒸气与扩散到玻璃内壁的钨会反应生成碘化钨气体,后者扩散到钨丝附近会因钨丝的高温而分解出钨重新沉积到钨丝上去,从而延长灯丝的使用寿命。 已知在298 K时: W(s) WI2(g) I2(g)
θ-1
△fGm/ kJ.mol0 -8.37 19.327 θ-1-1 Sm / J.mol .K 33.5 251 260.69
θ
(a)设玻璃内壁的温度为623K ,计算上式反应的 △fGm(623K) 。 (b)估计WI2(g)在钨丝上分解所需的最低温度。
5-29用凸透镜聚集太阳光加热倒置在液汞上的装满液汞的试管内的氧化汞,使氧化汞分解出氧气,是拉瓦锡时代的古老实验。试从书后附录查出氧化汞﹑氧气和液汞的标准生成焓和标准熵,估算:使氧气的压力达到标态压力和1kPa 所需的最低温度(忽略汞的蒸气压),并估计为使氧气压力达1kPa ,试管的长度至少多长?
5-30查出生成焓和标准熵,计算汽车尾气中的一氧化氮和一氧化碳在催化剂表面上反应生成氮气和二氧化碳在什么温度范围内是自发的。这一反应能否实际发生?