解: A+B→C+D ?rHm(T)= -40 KJ·mol-1 ①
C+D→E ?rHm(T)= 60 KJ·mol-1 ②
(1)C+D→A+B 为①式的逆过程,所以
mol-1,K?=?rHm(T)= -?rHm(T) ①=40KJ·
(2)2C+2D→2A+2B 为①式的逆过程的二倍,所以
?2 ?rHm(T)= -2?rHm(T) ①=2×40 KJ·mol-1 =80 KJ·mol-1,K?=(K1)
1 K1?(3)A+B→E 为①+(2)式的和,所以
mol-1+60 KJ·mol-1 =20 KJ·mol-1 ?rHm(T)= ?rHm(T) ①+?rHm(T) ②=-40 KJ·
? K?=K1??K2
3、已知25℃时:
CO2 (g) H2O(l) C2H5OH(l)
ΔfHmθ /kJ·mol
-1
?393.5 ?285.83
ΔcHmθ/kJ·mol1: ?1366.8
-
(1) 反应C2H5OH(l)?3O2(g)?2CO2(g)?3H2O(l)的ΔrHmθ(C2H5OH,l) (2) 求乙醇在25℃时ΔfHmθ(C2H5OH,l)解;已知25℃时:
CO2 (g) H2O(l) C2H5OH(l)
ΔfHmθ /kJ·mol
-
-1
?393.5 ?285.83
ΔcHmθ/kJ·mol1: ?1366.8 求乙醇在25℃时ΔfHmθ(C2H5OH,l)。
解:(1)乙醇的燃烧反应为:
C2H5OH(l)?3O2(g)?2CO2(g)?3H2O(l)?????rHm?2?fHm(CO2,g)?3?fHm(H2O,l)??fHm(C2H5OH,l) ???cHm(C2H5OH,l)??∴?rHmmol1 ??cHm(C2H5OH,l)=?1366.8 kJ·
-
(2)?fHm(C2H5OH,l)?2?fHm(CO2,g)?3?fHm(H2O,l)??cHm(C2H5OH,l)
=-277.69 kJ·mol1
-
???? 11
4、已知下列反应的热效应:
?(1) C(石墨)?O2?CO2 ?rHm=-393.5kJ/mol1?(2) H2 + 0.5O2 = H2O(l) ?rHm(1) 2=-285.8kJ/mol?(3) C3H8(g)?5O2?3CO2+ 4H2O(l) ?rHm3=-2219.9kJ/mol?求:3C(石墨)?4H2?C3H8 ?rHm=?解;已知下列反应的热效应:
?(1) C(石墨)?O2?CO2 ?rHm=-393.5kJ/mol1?(2) H2 + 0.5O2 = H2O(l) ?rHm(1) 2=-285.8kJ/mol?(3) C3H8(g)?5O2?3CO2+ 4H2O(l) ?rHm3=-2219.9kJ/mol?求:3C(石墨)?4H2?C3H8 ?rHm=?
解:(1)×3 + (2)×4-(3)即为所求方程
????∴ ?rHm=3?rHm1?4?rHm2??rHm3=-103.8 kJ/mol
5、1000K时,将1.00 molSO2与1.00 molO2充入容积为5.00dm3密闭容器中。平衡时有0.85 mol SO3生成。计算反应:2SO2 (g) + O2 (g) = 2SO3 (g)在1000K时的平衡常数Kθ。解; 2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g)
起始物质的量(mol): 1 1 0
变化量(mol): -2x -x 2x=0.85
平衡物质的量(mol): 1-2x 1-x 0.85
即: 0.15 0.575 0.85
5RTV/ 平衡时的分压: 0.15?RT/V 0.575?RT/V 0.8?0.85?RT/V2]??P则:K?,解得:Kθ=3.34
0.15?RT/V20.575?RT/V[]?P?P?[
6、298.15K时,KΘ(HAc)=1.76×10-5,求0.10 mol·L-1 HAc溶液中的H+、Ac-的浓度、溶液的PH值及HAc的解离度?。解;解:设达到平衡时溶液中的c(H+)为xmol·L-1
HAc= H+ + Ac- 起始浓度/mol·L-1 0.10 0 0 平衡浓度/mol·L-1 0.10-x x x 代入HAc解离常数表达式:
12
x2ceq(H?)?ceq(Ac?) K(HAc)===1.76×10-5 eq0.10?xc(HAc)Θ
∵ c/ KaΘ > 500(c为HAc的起始浓度),则0.10-x≈0.10
x2于是 =c?2=1.76×10-5
0.10解得: x=0.10?1.76?10?5=1.33×10-3 即 c(H+)=c(Ac-)=1.33×10-3 mol·L-1 pH=-lgc(H+)=-lg(1.33×10-3)=2.88
1.33?10?3 ?=×100%=1.33%
0.10
7、计算298.15K时0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液的pH值。K?(NH3·H2O)=1.8?10?5解;解: (1)∵ c?? ?500,cOH?c?K??b?Kb=0.1?1.8?10?5 =1.34×10
-3
mol/L
∴ PH=14 + lgc(OH-)=11.13
8、在0.10 mol·L-1的HAc溶液中,加入固体NaAc,使其浓度达到0.20 mol·L-1(假
设加入NaAc后溶液的体积不变)。求加入NaAc后,溶液的pH值和HAc的解离度。已知KΘ(HAc)=1.76×10-5.解;解:加入NaAc后,设HAc解离了x mol·L-1。
HAc = H+ + Ac- 起始浓度/mol·L-1 0.10 0 0.20 平衡浓度/mol·L-1 0.10-x x 0.20+x KΘ(HAc)=
x(0.20?x)=1.76×10-5
0.10?x∵c/ KΘ>500,加之同离子效应,解离量更小, ∴0.20+x≈0.20,0.10-x≈0.10 解得:x=8.8×10-6
13
C’(H+)=8.8×10-6 mol·L-1 pH’=5.06 α’=8.8×10-3 %
9、0.02 dm3 0.60 mol/dm3的氨水和0.01 dm3 1.8 mol/dm3的NH4Cl混合,求混合溶液的PH值。已知Kb,NH=1.77×105。解;解:混合后,CNH3?-
30.020?0.60=0.4 mol·md-3
0.020?0.010 CNH4CL?0.010?1.8=0.6 mol·md-3
0.020?0.010C(弱碱)-
=14+lg(1.77×105)+lg(0.4/0.6)=9.07
C(共砈酸)pH=14-pKb,NH3+ lg
10、在1 L c(HAc)=0.20 mol·L-1的溶液中加入0.35 mol NaAc·3H2O晶体,求pH值。解;解: pH= pKaΘ-lg
c(弱酸)
c(弱酸盐)?=-lgKa,HAc-lg
0.20c(HAc)=4.75-lg=5
0.35c(Ac-)
11、在0.10 mol/L FeCl3溶液中,加入等体积的含有0.20 mol/L NH3·H2O和2.0 mol/L NH4Cl的混合溶液,问能否产生Fe(OH)3沉淀。已知:KspΘ[Fe(OH)3]=2.64×10-39
解;
解:由于等体积混合,所以各物质的浓度均减少一倍,即
C(Fe3+)=0.10/2=0.05mol/L C(NH4Cl)=2.0/2=1.0mol/L C(NH3·H2O)=0.20/2=0.10mol/L 设c(OH-)为xmol/L,则有:c(OH)?Kb??c(碱)= 1.7×10-6mol/L
c(共轭酸)Qc=c(Fe3+)·c3(OH-)=5.0×10-2×1.7×10-6=2.5×10-19> KspΘ[Fe(OH)3] ∴ 有Fe(OH)3沉淀生成。
12、计算Mg(OH)2 在水中的溶解度及溶液的pH值。解;解:设Mg(OH)2 的溶解度为s,则:
?Ksp?ceq(Mg2?)??ceq(OH?)??4s3=5.61×10-12
2解得 s=(5.61×10-12/4)1/3=1.12×10-4 mol·L-1 PH=-lgc(H+)=14-POH=14+lg(2s)=10.35
14
13、计算出c(Cl)=c(CrO42)=0.01mol/L的溶液中,加入AgNO3谁先沉淀。已知
-
-
Kspθ(AgCl)=1.56×10
解
-10
;Kspθ( Ag2CrO4)= 9×10
-12
解:根据溶度积规则,可分别计算出c(Cl-)=c(CrO42-)=0.01mol/L的溶液中,生成AgCl和Ag2CrO4沉淀所需的Ag+的最低浓度。
K?sp(AgCl)1.56?10?10-8
AgCl: c1(Ag)min===1.56×10 ?2?1.0?10c(Cl)+
Ag2CrO4: c2(Ag)min=
+
K?sp(Ag2CrO4)c(CrO4)2?9.0?10?12==3.0×10-5 ?21.0?10可见,在Cl-和CrO42-等浓度共存的条件下,c1(Ag+)min《c2(Ag+)min,因此,AgCl较Ag2CrO4先沉淀出来。
;
14、计算298K时,AgCl在0.01mol/L NaCl溶液中的溶解度,并与其在纯水中的溶
解度作比较。已知KsΘ(AgCl)=1.56×10-10。解;解:(1)设AgCl在0.01mol/LNaCl溶液中的溶解度为smol/L。 AgCl(s)
Ag+ + Cl-
平衡浓度/mol/L s s+0.01 KsΘ(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=s(s+0.01)=1.56×10-10
∵ AgCl的溶解度很小,再加上同离子效应,故可采用近似计算: 0.01+s≈0.01 解得 s=1.56×10-8 mol/L (2)纯水中, AgCl(s)
Ag+ + Cl-
平衡浓度/mol/L s s KsΘ(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=s×s=1.56×10-10 解得 s=1.25×105 mol/L
-
15、将下列反应组成原电池(298.15 K):
2I?(aq)?2Fe3?(aq)?I2(s)?2Fe2?(aq),
已知:已知:?(Fe/Fe)=0.771 V,??(I2/I?)=0.5355 V
3?2?? 15