作业题解(2章化学反应的方向和程度)ww.ppt

第二章 化学反应的方向和程度 1.不用查表，指出下列各组物质中熵值由大到小的顺序。 (1) O2(l), O3( g), O2(g) (2) K(s) , KCl(s) , Na(s) 解：（1）S(O3,g) S(O2,g) S(O2,l) （2） S(KCl,s) S(K,s) S(Na,s) 2. 判断下列反应，哪些是熵增加的过程，哪些是熵减少的过程，并说明理由。 解： (1) (电解水) H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) ∵反应后气体分子总数增加， ∴反应是熵增的过程，即ΔS0。 (2) 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∵反应后气体分子总数减少， ∴反应是熵减的过程，即ΔS0。 (3)AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl-(aq) 难溶电解质溶解，混乱度增大， ∴该过程是熵增的过程，即ΔS0。 (4) 2HI(g)=H2(g)+I2(s) ∵反应后气体分子总数减少， ∴反应是熵减的过程，即ΔS0。 3.查表计算下列反应的ΔS298?和ΔG298?，并说明反应能否自发进行？ (1) 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O (g) (2) CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH- (aq) 3.解： (1) 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O (g) S298?/J·K-1·mol-1 192.34 205.03 210.65 188.72 ΔfG298? /kJ·mol-1 -16.48 0 86.57 -228.59 ΔS298?=∑(?iS298?)生成物 - ∑ (?iS298?)反应物 =4? 210.65 +6 ? 188.72-4 ? 192.34 -5 ? 205.03 =180.41 J·K-1·mol-1 ΔG298?=∑(?i ΔfG298?)生成物 - ∑ (?i ΔfG298?)反应物 =4? 86.57 +6 ? (-228.59)-0 -5 ? (-16.48 ) =-959.34 kJ·mol-1 0 ∴反应能自发进行。 3.解： (2) CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH- (aq) S298?/J·K-1·mol-1 39.75 69.91 -53.1 -10.75 ΔfG298? /kJ·mol-1 -604.04 -237.18 -553.54 -157.29 ΔS298?=∑(?iS298?)生成物 - ∑ (?iS298?)反应物 = -53.1 +2 ? (-10.75) - 39.75 - 69.91 =-184.26 J·K-1·mol-1 ΔG298?=∑(?i ΔfG298?)生成物 - ∑ (?i ΔfG298?)反应物 = -553.54 +2 ? (-157.29)-(-604.04) -(-237.18 ) =-26.90 kJ·mol-1 0 ∴反应能自发进行。 4.由锡石( SnO2)制取金属锡(Sn)，可以有以下三种方法。若希望加热温度尽可能低一些，试根据热力学数据计算说明应推荐哪一种方法。 (1) SnO2 (s) ?Sn(s)+O2 (g) (2) SnO2 (s) +C(s) ?Sn(s)+CO2 (g) (3) SnO2 (s) +2H2(g) ?Sn(s)+ 2H2O(g) 解：(1) SnO2 (s) ? Sn(s) + O2 (g) ΔfH298? /kJ·mol-1 -580.7 0 0 S298?/J·K-1·mol-1 52.3 51.55 205.03 ΔH298?=∑(?i ΔfH298?)生成物 - ∑ (?i ΔfH298?)反应物 =0+0 -(-