无机化学第四版思考题答案.docx
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无机化学第四版思考题答案
无机化学第四版思考题答案
【篇一：
北师大《无机化学》第四版习题答案5】
>5-1从手册中查出常用试剂浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、浓氨水的密度和质量分数计算它们的（体积）物质的量浓度和质量摩尔浓度。
解：
经查阅:
p（hcl）=1.19g/mlw（hcl）=37.23%
p（h2so4）=1.83g/mlw（h2so4）=98%
p（hno3）=1.42g/mlw（hno3）=69.80%
p（nh3.h2o）=0.9g/mlw（nh3.h2o）=26%
设1㎏水中含溶质nmol,则由w=m/（m+1000）（m为溶质质量）可得：
m（hcl）=16.2mol/㎏
m（h2so4）=500mol/㎏
m（nh3.h2o）=20.67mol/㎏
5-3化学实验中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。
设洗净烧杯内残留“水”为1ml,试计算，用30ml蒸馏水洗1次和2次，烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大？
解：
再用自来水洗之后，烧杯中自来水为1ml之后，加入30ml蒸馏水，一共为31ml水，自来水占1/31，倒掉后又倒1ml，故自来水浓度为1/31。
若第一次加入的蒸馏水倒掉之后，1ml中含1/31ml的自来水；
再加入30ml蒸馏水，一共为31ml水，自来水占1/312=1/963
所以倒掉后自来水占1/312=1/963
5-4计算15℃,97kpa下15g氯气的体积。
该气体的摩尔质量为：
52.8g/mol。
5-6测得2.96g氯化在407℃的1l容积的真空系统里完全蒸发到的压力为60kpa，求氯化汞蒸气的摩尔质量和化学式。
（2）设氯化汞的化学式为hgcln,则
200.6+35.5n=278.9
解得n=2
答：
氯化汞的摩尔质量是278.9g/mol,化学式是hgcl2
（2）设硫蒸气的化学式为sn，则32n=65解得n=2
所以硫蒸气的摩尔质量是65g/mol化学式是s2.
5-8在25℃时将相同压力的5.0l氮气和15l氧气压缩到一个10.0l的真空容器中，测得混合气体的总压为150kpa，
（1）求两种气体的初始压力；
（2）求混合气体中氮和氧的分压；（3）将温度上升到210℃，容器的总压。
解：
方法1：
1）假设压缩两种气体的总压力为p,分压为p1、p2，则由玻意耳定律得:
p1v1=p2v2
p=p2v2/v1=75kpa
（2）假设混合气体的分压分别为p3、p4,则有:
（3）假设210℃时，容器的总压为p5，则由盖吕莎克定律得：
p/t=p5/t5
方法2：
（1）两种气体的初始压力为p，则由p1v1=p1v1得
p（vn2+vo2）=p混v混
=75kp
（2）同温同压下,n（n2）:
n（o2）=v（n2）:
v（o2）=1:
3
（3）p2v2=nrt2①
pv=nrt②两式相比,得p2/p=t2/t
150kpa/p=298k/483kp=243kpa
5-9在25℃，1.47mpa下把氨气通入容积为1.00刚性壁密闭容器中，在350℃下用催化剂使部分氨分解为氮气和氢气，测得总压为5mpa，求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压。
解:
p1v1=n（nh3）rt1→n（nh3）=0.5933mol
p2v2=n（混）rt→n（混）=0.9653mol
设有2xmol的nh3在1123k下分解,则有xmoln2和3xmolh2生成,则nnh3-2x+x+3x=n总
x=0.186mol
x（nh3）=（nnh3-2x）/n总=0.229mol
x（n2）=x/n总=0.193mol
x（h2）=3x/n总=0.578mol
nh3的解离度=（n（nh3）-2x）/n（nh3）=0.627％。
5-10某乙烯和足量的氢气的混合气体的总压为6930pa，在铂催化剂催化下发生如下反应：
c2h4（g）+h2（g）＝c2h6（g）反应结束时温度降至原温度后测得总压为4530pa。
求原混合气体中乙烯的摩尔分数。
解：
由等温变化得：
p1v1/n1=p2v2/n2
原混合气体中乙烯的摩尔分数为ni；设气体总体积为1
6930*1/n=4530*1/（1-ni）n
得=0.346
答：
原混合气体中乙烯的摩尔分数为0.34
5—11以下哪些关系式是正确的（p、v、n表示混合气体的总压、总体积和总物质的量）?
说明理由。
pvb=nbrtpbv=nbrtpbvb=nrtpv=nrt
答:
pvb=nbrt错误
pbv=nbrt正确,它表示b物质的分压力
pbvb=nrt错误
pv=nrt正确,它就是气体的状态方程.
5-12以下系统内各有几个相？
（1）水溶性蛋白质的水溶液；
（2）氢氧混合气体；
（3）盐酸与铁块发生反应的系统；（4）超临界状态的水。
解
（1）一个相，因为溶液均匀分布的；
（2）一个相，因为混合气体均匀分布的；
（3）三个相，因为反映系统中有未反映的铁固体，生成h2气体以及溶液液体。
（4）一个相，因为超临界状态的水，既有水固体，又有水液体和水蒸汽。
5-1310g水在373k和100kpa下气化，所做的功多大？
解:
系统接受环境所给的功：
5—14反应cac2（s）+2h2o（l）=ca（oh）2（s）+c2h2（g）在298k下的标准摩尔热力学能变化量为-128.0kjmol–1，求该反应的标准摩尔焓变。
解：
该反应是在恒温恒压条件下进行，反应的标准摩尔生成焓：
5-15人类登月使用的阿波罗的第一级火箭使用了550吨煤油在2.5min内与氧发生燃烧反应产生巨大推力。
以c12h26（l）为煤油的平均分子式的燃烧热为-7513kjmol-1，试计算这个燃烧反应的功率。
解：
设这个燃烧反应的功率为p，在2.5min内产生的热量为wkj;则由：
c6h12o6+18.5o2=12co2+13h2o;h=–7513kj/mol
170g7513kj
55010001000gwkj
w=2.431010kj
p=w/t=1.62108kw
5—16已知al2o3（s）和mno2（s）的标准摩尔生成焓为-1676kjmol-1和-521kjmol-1，计算1g铝与mno2（s）足量反应（铝热法）产生的热量。
解:
n（al）=1/27mol
4al+3mno2=2al2o3+3mn
5-17已知cl-1（aq）的标准摩尔生成焓为–167.5kjmol–1，计算1molhcl（g）溶于足量的水释放多少热？
[注]计算得到的值为氯化氢的溶解热；hcl（g）的标准摩尔生成焓可从本书附表中查获。
假设水量的多少与程度无关（事实上是有关的，因此溶解热的数值通常设定为无限稀释。
）
解:
假设溶于定量的水释放的热量为△h，则有：
hcl（g）=h（∞aq）+claq–+
因规定△fhmo（h（∞aq））=0△h（cl–）=–167.5kj/mol
又可查表得：
h（hcl）=–92.307kj/mol
△rhmo=△fhmo（h（∞aq））+△fhmo（claq–）–△fhmo（hcl（g））
=0+（–167.5）–（–92.307）=75.2kj?
mol–1
所以1molhcl（g）溶于足量水的释放热为75.2kj?
mol–1
5-18：
用标准摩尔生成焓的数据计算sif4（g）与足量h2o（l）的反应生成sio2（s）和hf（g）的摩尔反应焓。
解:
反应方程式为：
sif4（g）+2h2o（l）=sio2（s）+4hf（g）
△rhmo=△rhmo（sio2）+4△rhmo（hf）–△rhmo（sif4）–2△rhmo（h2o）
=（–910.94kj?
mol-1）+4*（–271.1kj?
mol–1）–2*（285.830kj?
mol-1）–（–1416.98kj?
mol–1）=191.3（kj?
mol–1）
所以为：
sif4（g）+2h2o（l）=sio2（s）+4hf（g）△rhmo=191.3（kj?
mol-1）
5-19利用本书附表与下列数据计算石灰岩[以caco3（方解石）计]被co2（g）溶解发育成喀斯特地形的如下反应的标准摩尔反应焓：
caco3（s）+co2（g）+h2o（l）=ca2+（aq）+2hco–-3（aq）
解：
caco3（s）+co2（g）+h2o（l）=ca2+（aq）+2hco-3（aq）
5-20火柴头中的p4s3（s）标准摩尔燃烧热为-3677kj?
mol-1[注：
燃烧产物为p4o10（s）和so2（g）]，利用本书附表的数据计算p4s3（s）的标准摩尔生成焓。
解：
p4s3（s）+8o2（g）=p4o10（s）+3so2（g）
即p4s3（s）的标准摩尔生成焓为197.4kj?
mol–1
5-21诺贝尔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）+10h2o（g）+12co2（g）+o2（g）
已知c3h5（no3）3（l）的标准摩尔生成焓为–355kj?
mol–1，计算爆炸反应的标准摩尔反应焓。
解：
4c3h5（no3）3=6n2+10h2o+12co2（g）+o2（g）
4（–355kj?
mol–1）=–5.72（kj?
mol–1）
【篇二：
无机化学第四版课后习题答案】
>第1章化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案
1．解：
1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
3．解：
一瓶氧气可用天数3
４．解：
=318k℃
５．解：
根据道尔顿分压定律
p（n2）=7.6?
10pa
p（o2）=2.0?
104pa
p（ar）=1?
103pa
６．解：
（1）
（2）
（3）
7.解：
（1）p（h2）=95.43kpa
（2）m（h2）==0.194g0.114mol;4
8.解：
（1）?
=5.0mol
（2）?
=2.5mol
结论:
反应进度（?
）的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。
9.解：
u=qp?
pv=0.771kj
10.解：
（1）v1=38.310-3m3=38.3l
（2）t2==320k
（3）?
w=?
（?
p?
v）=?
502j
（4）?
u=q+w=-758j
（5）?
h=qp=-1260j
12.解：
=o2（g）no（g）+h2o（g）=qp=?
89.5kj?
?
nrt
=?
96.9kj
13.解：
（1）c（s）+o2（g）→co2（g）
co2（g）+c（s）→co（g）
co（g）+fe2o3（s）→
1
（2）总反应方程式为
c（s）+o2（g）+fe2o3（s）→
由上看出：
（1）与
（2）计算结果基本相等。
所以可得出如下结论：
反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。
14．解：
（3）=
==4
17.解：
=2（agcl,s）+（h2o,l）?
（ag2o,s）?
2（hcl,g）
18.解：
ch4（g）+2o2（g）→co2（g）+2h2o（l）
=（co2,g）+2（h2o,l）?
（ch4,g）
q4
p=?
3.69?
10kj
第2章化学反应的方向、速率和限度习题参考答案
该反应在298.15k及标准态下可自发向右进行。
该反应在常温（298.15k）、标准态下不能自发进行。
该反应在700k、标准态下不能自发进行。
（2）由以上计算可知：
t≥=1639k
4.解：
（1）==
=
（2）==
=
（3）
===
（4）==
=
5.解：
设、基本上不随温度变化。
=
（298.15k）=40.92,故
（373.15k）=34.02,故
该反应在298.15k、标准态下能自发进行。
（2）
=4.8?
10?
31
=3.2?
10?
37
1=（3）（3）=2
由以上计算看出：
选择合成氨固氮反应最好。
8.解：
=（co2,g）?
（co,g）?
（no,g）
9.解:
（298.15k）=
（1573.15k）≈（298.15k）?
1573.15
（1573.15k）=?
2.349,（1573.15k）=4.48?
10?
3
10.解：
h2（g）+i2（g）2hi（g）
=55.3
n=
11.解：
p（co）=1.01?
105pa,p（h2o）=2.02?
105pa
p（co2）=1.01?
105pa,p（h2）=0.34?
105pa
co（g）+h2o（g）?
co2（g）+h2（g）
起始分压／105pa1.012.021.010.34
j=0.168,=1＞0.168=j,故反应正向进行。
=3.15mol
12.解：
（1）nh4hs（s）?
nh3（g）+h2s（g）
平衡分压/kpa
=
则=0.26?
100kpa=26kpa
平衡时该气体混合物的总压为52kpa
（2）t不变，不变。
=0.070
nh4hs（s）?
nh3（g）+h2s（g）
平衡分压/kpa25.3+
=
=17kpa
13.解：
（1）pcl5（g）?
pcl3（g）+cl2（g）
pcl5（g）?
pcl3（g）+cl2（g）
平衡分压0.200.50.5
=
=27.2
（2）pcl5（g）?
pcl3（g）+cl2（g）
=
=
比较
（2）、（3）结果，说明最终浓度及转化率只与始、终态有关，与加入过程无关。
14.解：
n2（g）+3h2（g）?
2nh3（g）
=
=
n2（g）+3h2（g）2nh3（g）
=
=0.94=
16.解：
2no（g）+o2（g）2no2（g）
平衡分压／kpa101?
79.2=21.8286?
79.2／2=24679.2
（673k）=
=
或者
【篇三：
北师大《无机化学》第四版习题答案6】
>6.1写出下列各反应的标准平衡常数表达式和实验平衡常数表达式：
（1）2so2（g）+o2（g）=2so3（g）
（2）nh4hco（s）=nh3（g）+co2（g）+h2o（g）（3）caco3（s）=co2（g）+cao（s）（4）ago=2ag（s）+l/2o2（g）（5）co2（g）=co2（aq）
（6）cl2（g）+h2o（l）=h+（aq）+cl（aq）+hclo（aq）
－
（7）hcn（aq）=h+（aq）+cn（aq）
－
（8）ag2cro4（s）=2ag+（aq）+cro24（aq）
－
－－（9）baso4（s）+co2（aq）=caco3（s）+so234（aq）
－
（10）fe2+（aq）+1/4o2（g）+2h+（aq）=fe3+（aq）+h2o（l）解：
（1）k
?
p?
so3?
?
?
?
p?
?
?
?
p?
so2?
?
/?
?
p?
?
?
?
2
?
?
p?
o2?
?
?
?
?
?
?
?
?
p?
kp?
p
2（so2）
/p（so2）?
p?
o
p（co2）p
?
2
?
（2）k?
p（nh3）p
?
?
?
p（h2o）p
?
kp?
p（nh3）?
p（co2）?
p（h2o）
p（co2）p
?
（3）k?
kp?
p（co2）
1/2
（4）k
?
p（o）?
?
?
?
2?
?
p?
?
c（co2）c
?
kp?
p（o2）p（co2）p
?
（5）k/
k?
c（co2）/p（co2）
（6）k
c（h?
）c（cl?
）c（hclo）pcl?
?
?
?
/?
2?
?
cccp
k?
c（h?
）?
c（cl?
）?
c（hclo）/pcl2
?
c（cn?
）c（h?
）?
?
?
?
?
c?
?
c
?
c（hcn）
?
/?
c?
?
（7）k
kc?
c（h?
）?
c（cn?
）/c（hcn）
（8）k?
c（cro
c
?
2?
4
）
?
c（ag?
）?
?
?
?
?
c
）
?
?
kc?
c（a?
?
）
2
2g）
?
?
c（c
r4
2?
o
）
（9）k?
c（so
c
2?
4
?
/
c（co
c
2?
3
?
kc?
c（so
1/2
2?
4
）
/c（co2?
）
3
（10）k?
c（fe3?
）c
?
c（fe2?
）?
p（o）?
2
/?
?
?
?
?
cp?
?
1/2
?
c（h?
）?
?
?
?
?
?
c?
?
?
2
2
k
实验
?
c（fe3?
）/c（fe2?
）?
p（o2）?
c（h?
）
评注：
除非固体为混合物而且活度系数不等于1，在化学平衡中又会发生变化，否则在平衡常数表达式中没有固体。
的平衡常数：
（1）icl（g）=l/2i2（g）+l/2cl2（g）
（2）l/2i2（g）+l/2cl2（g）=cl（g）解：
（1）k
（2）k
6.3下列反应的kp和kc之间存在什么关系？
（1）4h2（g）+fe3o4（s）=3fe（s）+4h2o（g）
（2）n2（g）+3h2（g）=2nh2（g）（3）n2o4=2no2解：
根据kp?
kc（rt）?
v
’’
－
（1）kp?
kc（rt）
4?
4
?
kc
?
kc（rt）
?
2
（2）kp?
kc（rt）（3）kp?
kc（rt）
2?
3?
1
2?
1
?
kcrt
p（h2）?
c（h2）rt?
1.15mol?
l?
8.314l?
kpa?
mol
同理：
p（n2）?
4280kpa，p（nh3）?
1677kpa
?
p（nh3）?
?
p（h2）?
p（n2）
k?
?
?
/?
?
?
?
?
?
p?
p?
?
p?
?
2
3
?
1?
1
?
k
?
1
?
773k?
7391kpa
k
?
?
1677kpa?
?
7391kpa?
?
4820kpa?
?
5?
?
/?
?
?
?
1.48?
10?
?
?
?
101.325kpa?
?
101.325kpa?
?
101.325kpa?
2
?
1
2
2
kc
?
0.261mol?
l?
?
nh3?
?
?
33
?
h2?
?
n2?
?
1.15mol?
l?
1?
?
0.75mol?
l?
1?
p（nh3）
3
2
?
5.98?
10
?
2
2?
2
mol?
l
kp?
p（h2）p（n2）
?
?
1677kpa?
3
2
?
7391kpa?
?
4820kpa?
?
1.45?
10bar
?
5
?
2
?
1.45?
10
?
11
pa
?
2
?
?
16.77bar?
3
2
?
73.91bar?
?
48.20bar?
评注：
此题的计算结果表明，以101325pa为标准压力的标准平衡常数与以pa或bar为单位的压力平衡常数在数值上是不同的；以pa为单位的压力平衡常数和以bar为单位的压力平衡常该在数值上也是不同的若取1bar为标准压力．则标准平衡常数将与以bar为单位的压力平衡常数在纯数上是相同的，但前者的量纲与后者的量纲不同。
6.5已知
－
－
求反应nh3+hcn=nh+4+cn的平衡常数k。
－
解：
k?
?
k1?
k2
k3
?
?
?
?
4.9?
10?
?
?
1.8?
10?
?
?
0.882
1.0?
10?
?
?
10
?
5
?
14
答：
反应平衡常数k为0.882.
6.6反应co（g）+h2o（g）=co2（g）+h2（g）在749k时的平衡常数k=2.6．设（l）反应起始时co
3，求co的平衡转化率。
用计算结果来说明勒沙特列原理。
解：
（l）co（g）+h2o（g）=co2（g）+h2（g）
?
2
c（co）c（h2o）c（co2）c（h2）x?
?
/?
?
?
?
2.6?
?
?
2
cccc（1?
x）
解得，x＝0.62故co的平衡转化率＝
0.26mol?
l1mol?
l
?
1?
1
?
100%?
62%
（2）（l）co（g）+h2o（g）=co2（g）+h2（g）
－1－1
）：
1300）：
（1－3x）（1－x）xx
k
?
?
x
2
2
（1?
3x）
?
2.6解得，x＝0.86
这时co的平衡转化率＝
0.86mol?
l1mol?
l
?
1
?
1
?
100%?
86%
－
（2）co和h2o的摩尔比由1；1变为1：
3，相当于增加反应物的浓度，平衡向增加生成物浓度方向移动。
评注：
对于气相平衡，标准平衡常数应按气体的压力求得，但对于本压的反应，反应前后气体的总量是不变的，有kc＝kp的关系式，因此，可直接按平衡浓度求取k.
气体混合物的平均分子量
so3→so2+o2
0.324mol?
dm1mol?
dm
?
3
?
3
80?
（1?
x）?
64?
x?
32?
0.5x
（1?
x）?
x?
0.5x
?
68.3
?
100%?
32.4%
答：
so3的（平衡）解离度是34.2%。
6.8已知反应n2o4（g）=2no2（g）在308k下的标准平衡常数k为0.32．求反应系统的总压p和
2p.n2o4的解离度及其比。
用计算结果说明勒沙特列原理。
解：
当总压为p时，
?
p（n2o4）?
p（no2）?
p……………………①
?
k
p（n2o4）?
p（no2）?
?
?
?
?
0.32p……②?
/?
?
p?
p?
2o4）
2
由①、②可得：
p（n又由c?
nv?
?
0.43p,p（no2）?
0.57p
?
?
?
rt
2
0.43atm
0.08206dm?
atm?
mol
3
?
1
c（no2）?
?
（no
rt
）
?
?
k
?
1
?
308k
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