中级无机计算题的各种类型.ppt

计算类型 化学热力学 盖斯定律 利用以下各反应热，计算N2H4的生成焓 (1)2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) △H1⊙=-1010kj.mol-1 (2) N2O(g)+3H2(g)= N2H4(l)+H2O(l) △H2⊙=-317kj.mol-1 (3) 2NH3(g)+1/2O2(g)= N2H4(l)+ H2O(l) △H3⊙=-143kj.mol-1 (4)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H4⊙=-286kj.mol-1 5)H2(g)+N2(g)=N2H4(l) △H5⊙=? 5)=[(2) × 3-(1)+（３）-(4)]/4 △H5⊙=[3 ×(-317)-(-1010)+(-143)-(-286)]/4=50.5kj.mol-1 1.热力学计算(标准态) 已知298.15K时，?fHΘm(NH3)= －46.11 KJ?mol–1；SΘm(N2)=191.50J·K-1·mol-1, SΘm(H2) =130.57J·K-1·mol-1, SΘm(NH3) =192.34J·K-1·mol-1。试判断反应N2（g）+3H2(g)=2NH3(g)在298.15K、标准态下正向能否自发？并估算最高反应温度。 解: N2（g）+3H2(g)=2NH3(g) ?fHΘm /KJ?mol-1 0 0 -46.11 SΘm/ J.K-1·mol-1 191.5 130.57 192.34 ?rHΘm=2×(-46.11)=-92.22 KJ?mol-1 ?rSΘm=2×192.34-191.5-3×130.57=-198.53 ?rGΘm(298.15)=-92.22-298.15×(-0.198)= -33.18KJ?mol-1　　　自发 ?rGΘm(T)= ?rHΘm(298.15)-T ? rSΘm(298.15)＜0 T ＜(-92.22)/(-0.198)=465.8K 例2 非标准态 试问，锌粒防空气中表面易被氧化，生成ZnO膜，如将锌放在真空度为1.3×10-4Pa 空气氛的安瓶中，试通过有关计算说明其表面是否还会被氧化？ Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s) △fGm0/kj.mol-1 0 0 -318.3 热力学循环 已知 NaCl 的晶格能 U1 = 770 kJ·mol－1，根据理论推算，如果有 NaCl2存在的话，其晶格能 U2= 2155 kJ·mol－1。为什么从 Na(s)和 Cl2(g)反应只能得到 NaCl 晶体，而得不到NaCl2晶体? 已知： Na(s) + Cl2(g) → NaCl(s) △H1 = - 410 kJ·mol－1 Na 的第一电离能 I1 = 494 kJ·mol－1 第二电离能 I2=4561 kJ·mol－1 氯的电子亲合能 A = 347 kJ·mol－1 　 用波恩-哈伯法计算 能量太高，NaCl2 不能生成 sol： ?H1 = + 107.7 ?H2 = + 496 ?H3 = + 121.7 ?H4 = - 349 ?H5 = - 787.3 ?H = - 410.9 2 反应速率问题（1） 反应N2O5（g）—— N2O4（g）+1/2O2 在298K时的反应速率常数k1=3.4×10-5S-1,在328K时的速率常数k2=1.5×10-3s-1,求反应的活化能和指前因子。 反应速率问题（2）半衰期 埃及一法老古墓发掘出来的木质遗物样品中, 放射性碳-14的比活度为432 Bq·g-1 , 而地球上活体植物组织相应的比活度则为756 Bq·g-1，试计算该古墓建造的年代。(已知C-14的半衰期为5730年 ) 活着的动物体内14C和12C两种同位数的比值和大气中CO2所含这两种同位素的比值是相同的,但动物死后,由于14C不断衰变,即14C=14N+e t1/2=5720a, 14C/12C 值便不精心策划下降.考古工作者根据14C/12C值的变化失算生物化石年龄,如周口店山顶洞遗址出土的斑鹿骨化石的14C/12C值是现在年存动物的0.109倍，估算该化石的年龄。 3