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第一章习题解 1-95
第一章
习 题 解 答
基本题
1-1 有一混合气体，总压为150Pa，其中N2和H2的体积分数分别为0.25和0.75， 求H2和N2的分压。
解：根据式(1-6)

p(N2) = 0.25p = 0.25 ×150 Pa = 37.5 Pa
p(H2) = 0.75p = 0.75×150 Pa =112.5 Pa

1-2 液化气主要成分是甲烷。某10.0m3 贮罐能贮存 -164℃、100kPa下的密度为415kg×m-3的液化气。计算此气罐容纳的液化气在20°C、100kPa下的气体的体积。
解：甲烷的物质的量为
n＝(415×1000g.m-3×10m3/16.04g.mol-1) = 259×103 mol
所以

1-3用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.03，这种水溶液的密度为1.0g×mL-1，请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质量的浓度和摩尔分数。
解：1L溶液中，m( H2O2) = 1000mL´1.0g×mL-1´0.030 = 30g
m( H2O) = 1000mL´1.0g×mL-1´(1-0.030) = 9.7´102g
n( H2O2) = 30g/34g×moL-1=0.88mol
n( H2O) = 970g/18g.×mol-1=54mol
b( H2O2)= 0.88mol /0.97kg = 0.91mol×kg-1
c( H2O2)= 0.88mol/1L = 0.88mol×L-1
x( H2O2) = 0.88/(0.88.+54) = 0.016

1-4计算5.0%的蔗糖(C12H22O11)水溶液与5.0%的葡萄糖(C6H12O6)水溶液的沸点。
解： b(C12H22O11)=5.0g/(342g.×mol-1´0.095kg)=0.15mol×kg-1
b(C6H12O6)=5.0g/(180g.×mol-1´0.095kg)=0.29mol×kg-1
蔗糖溶液沸点上升
DTb=Kb×b(C12H22O11)= 0.52K×kg×mol-1´0.15mol×kg-1=0.078K
蔗糖溶液沸点为：373.15K+0.078K=373.23K
葡萄糖溶液沸点上升
DTb=Kb×b(C6H12O6)= 0.52K×kg×mol-1´0.29mol×kg-1=0.15K
葡萄糖溶液沸点为：373.15K + 0.15K = 373.30K

1-5 比较下列各水溶液的指定性质的高低(或大小)次序。
(l)凝固点：0.1mol×kg-1 C12H22O11溶液，0.1mol×kg-1 CH3COOH溶液，0.1mol×kg-1 KCl溶液；
(2)渗透压：0.1mol×L-1 C6H12O6溶液，0.1mol×L-1 CaCl2溶液，0.1mol×L-1 KCl溶液，1mol×L-1 CaCl2溶液。（提示：从溶液中的粒子数考虑。）
解：凝固点从高到低：
0.1mol×kg-1 C12H22O11溶液>0.1mol×kg-1 CH3COOH溶液>0.1mol×kg-1 KCl溶液
渗透压从小到大：
0.1mol×L-1 C6H12O6溶液<0.1mol×L-1 KCl溶液<0.1mol×L-1 CaCl2 溶液<1mol×L-1CaCl2溶液

1-6 在20 ℃时，将5.00g血红素溶于适量水中，然后稀释到 500毫升，测得渗透压为0.366 kPa，试计算血红素的相对分子质量。
解：根据 P = c×R×T
c =P/RT = [0.366/(8.314´293.15)] mol×L-1 = 1.50´10-4 mol×L-1
500´10-3L´1.50´10-4mol×L-1 = 5.00 g/M
M = 6.67´104g×mol-1
所以血红素的相对分子质量为6.67´104
1-7 在严寒的季节里．为了防止仪器中的水冰结，欲使其凝固点下降到-3.00℃，试问在500g水中应加甘油(C3H8O3)多少克?
解： ΔTf = Kf(H2O) ´b(C3H8O3)
b(C3H8O3) =ΔTf / Kf(H2O)
=[3.00/1.86] mol×kg-1
=1.61 mol×kg-1
m(C3H8O3)=1.61´0.500´92.09g
=74.1g

1-8 硫化砷溶胶是通过将硫化氢气体通到H3AsO3溶液中制备得到：
2H3AsO3 + 3H2S ® As2S3 + 6H2O
试写出该溶胶的胶团结构式。
解： [(As2S3)m×nHS-×(n-x)H+]x-×xH+

1-9 将10.0 mL0.01 mol×L-1的KCl溶液和100 mL0.05 mo1×L-1的AgNO3溶液混合以制备AgCl溶胶。试问该溶胶在电场中向哪极运动？并写出胶团结构。
解: AgNO3溶液是过量的，胶核优先吸附Ag+，胶粒带正电，因此该溶胶在电场中向负极运动。胶团结构为：
[(AgCl)m×nAg+×(n-x)NO3-]x+×xNO3-

1-10用0.1mol·L-1的KI和0.08mol·L-1的AgNO3两种溶液等体积混合，制成溶胶，在4种电解质NaCl、Na2SO4 、MgCl2、Na3PO4中，对溶胶的聚沉能力最强的是哪一种？
解: KI溶液过量， 溶胶吸附I－， 溶胶带负电， 阳离子对溶胶的聚沉起作用， 因此MgCl2对溶胶的聚沉能力最强。

提高题
1-11为了节约宇宙飞船中氧气的供应，有人建议用氢气来还原呼出的CO2，使其转变为水。每个宇航员每天呼出的CO2约1.00kg。气体转化器以600mL×min-1（标准状态下）的速率还原CO2。为了及时转化一个宇航员每天呼出的CO2，此转化器的工作时间百分比为多少？
解：转化器一天还原的CO2为 600×60×24×10 -3×22.4×44＝1.70×103 g
此转化器的工作时间百分比为 1000g/1700 = 0.588

1-12 人体肺泡气中N2， O2， CO2的体积百分数分别为80.5%、14.0%和5.50%，假如肺泡总压力为100kPa， 在人体正常温度下，水的饱和蒸气压为6.28 kPa， 计算人体肺泡中各组分气体的分压。
解: p = 100kPa - 6.28 kPa = 93.7 kPa
p(N2) = 0.805p = 0.805×93.7 kPa = 75.4 kPa
p(O2) = 0.140 p = 0.140×93.7 kPa = 13.1 kPa
p(Ar) = 0.0550 p = 0.0550×93.7 kPa = 5.15 kPa

1-13将某绿色植物经光合作用产生的干燥纯净气体收集在65.301g的容器中，在30℃及106.0kPa下称重为65.971 g， 若已知该容器的体积为0.500 L，计算此种气体的相对分子质量，并判断可能是何种气体。
解:气体的质量为 m = 65.971g － 65.301g ＝ 0.67g
n ＝ PV/RT =(106.0×103 Pa×0.5 L) / (8.314×103 Pa·L·mol-1·K-1×303.15 K)
＝ 0.0210 mol
M ＝ m/n ＝ 0.67g/0.0210 mol ＝ 31.9 g·mol-1
气体的相对分子质量为31.9， 该气体可能为氧气。

1-14医学上用的葡萄糖(C6H12O6)注射液是血液的等渗溶液，测得其凝固点下降为0.543℃，
(l) 计算葡萄糖溶液的百分含量；
(2) 如果血液的温度为37℃， 血液的渗透压是多少？
解: (1) DTf= Kf(H2O)´b(C6H12O6)
b(C6H12O6) = DTf/Kf(H2O)
=0.543K/1.86 K×kg×mol-1
=0.292 mol×kg-1
w=0.292´180/(0.292´180+1000)
= 0.0499
(2) P = c×R×T
= 0.292mol×L-1´8.314kPa×L×mol-1×K-1´(273.15+37)K
=753kPa

1-15孕甾酮是一种雌性激素，它含有9.5% H、10.2% O和80.3% C，在5.00g苯中含有0.100g的孕甾酮的溶液在5.18℃时凝固，孕甾酮的相对分子质量是多少？分子式是什么？
解：DTf =Tf -Tf¢=[278.66-(273.15+5.18)]K=0.33K
DTf = Kf(苯) ´b(孕甾酮)= Kf(苯)×m(孕甾酮)/[M(孕甾酮)×m(苯)]
M(孕甾酮)= Kf(苯)×m(孕甾酮)/[ΔTf×m(苯)]
=[5.12´0.100/(0.33´0.00500)]g×mol-1
=310 g×mol-1
C:H:O =310´80.3%/12.011 : 310´9.5%/1.008 : 310´10.2%/16.00
= 21 : 29 : 2
所以孕甾酮的相对分子质量是310，分子式是 C21H29O2。

1-16海水中含有下列离子，它们的质量摩尔浓度分别为：
b(Cl-)=0.57mol×kg-1；b(SO42-)=0.029mol·kg-1；b(HCO3-)=0.002mol·kg-1；
b(Na+)=0.49mol·kg-1；b(Mg2+)=0.055mol·kg-1；b(K+)=0.011mol·kg-1；(Ca2+)=0.011 mol·kg-1；
试计算海水的近似凝固点和沸点。
解：DTf = Kf(H2O) ´b
= [1.86 ´ (0.57 + 0.029 + 0.002 + 0.49 + 0.055 + 0.011 +0.011)]K
= 2.17K
Tf = 273.15K –2.17K
= 270.98K
ΔTb=Kb(H2O)·b
= [0.52 ´ (0.57 + 0.029 + 0.002 + 0.49 + 0.055 + 0.011 +0.011)]K
= 0.61K
Tb = 373.15K + 0.61K
= 373.76K
所以海水的近似凝固点和沸点分别为270.98K和373.76K。
1-17 取同一种溶胶各20.00mL分别置于三支试管中。欲使该溶胶聚沉，至少在第一支试管加入4.0 mol·L-1的KCl溶液0.53mL，在第二支试管中加入0.05mol·L-1的Na2SO4溶液1.25mL，在第三支试管中加入0.0033mol·L-1的Na3PO4溶液0.74mL，试计算每种电解质溶液的聚沉值，并确定该溶胶的电性。
解：第一支试管聚沉值： 4.0´0.53´1000/(20.00+0.53) =1.0´102 (m mo1×L-1)
第二支试管聚沉值： 0.050´1.25´1000/(20+1.25) = 2.9(m mo1×L-1)
第三支试管聚沉值： 0.0033´0.74´1000/(20+0.74)=0.12(m mo1×L-1)
Na3PO4的聚沉值最小，负电荷起作用，说明溶胶带正电。

1-18 The sugar fructose contains 40.0% C， 6.7% H， and 53.3% O by mass. A solution of 11.7 g of fructose in 325 g of ethanol has a boiling point of 78.59 °C. The boiling point of ethanol is 78.35°C， and Kb for ethanol is 1.20 K·kg.mol-1. What is the molecular formula of fructose? (C6H12O6)
Solution: DTb=Tb-Tb¢=(78.59 -78.35)K=0.24K
DTb=Kb(ethanol)´b(fructose)
= Kb(ethanol)´m(fructose)/M(fructose)×m(ethanol)
M(fructose)= Kb(ethanol)´m(fructose)/DTb×m(ethanol)
=[1.20´11.7/(0.24´0.325)]g×mol-1 =180g×mol-1
C:H:O =180´40%/12.011 : 180´6.75%/1.008 : 180´53.32%/16.00
= 6 : 12 : 6
Molecular formula of fructose is C6H12O6.

1-19 A sample of HgCl2 weighing 9.41 g is dissolved in 32.75 g of ethanol， C2H5OH. The boiling-point elevation of the solution is 1.27°C. Is HgCl2 an electrolyte in ethanol? Show your calculations. (Kb=1.20K.kg.mol-1)
Solution : If HgCl2 is not an electrolyte in ethanol
b(HgCl2)=[9.41/(271.5´0.03275)] mol×kg-1
=1.05mol×kg-1
now， DTb= Kb(ethanol)´b(HgCl2)
b(HgCl2)= DTb/Kb(ethanol)
= [1.27/1.20] mol×kg-1
=1.05 mol×kg-1
Therefor， HgCl2 is not an electrolyte in ethanol.

1-20 Calculate the percent by mass and the molality in terms of CuSO4 for a solution prepared by dissolving 11.5g of CuSO4·5H2O in 0.1000 kg of water. Remember to consider the water released from the hydrate.
Solution : m(CuSO4) = [11.5´159.6/249.68]g= 7.35g
m(H2O) = [11.5 - 7.35]g = 4.15g
Percent by mass: 7.35/(100.0+4.15)= 0.071
b = [7.35/(159.6´0.1042) ] mol×kg-1= 0.442 mol×kg-1

1-21 The cell walls of red and white blood cells are semipermeable membranes. The concentration of solute particles in the blood is about 0.6mol·L-1. What happens to blood cells that are place in pure water? In a 1mol·L-1 sodium chloride solution?
Solution : In pure water: Water will entry the cell.
In a 1 mo1×L-1 sodium chloride solution: The cell will lose water.

1-22 1946年，George Scatchard 用溶液的渗透压测定了牛血清蛋白的分子量。他将9.63g蛋白质配成1.00L水溶液，测得该溶液在25℃时的渗透压为0.353kPa，请你计算牛血清蛋白的分子量。如果该溶液的密度近似为1.00g×ml-1，能否用凝固点下降法测定蛋白质的分子量？为什么？
解:π = cRT
c = π/RT = 0.385kPa/(8.314kPa×L×mol-1×K-1´298.15K)= 1.44×10-4mol·L-1
M = m/n = 9.63g/1.44×10-4mol = 6.69×104g.mol-1
如果用凝固点下降法测定蛋白质的分子量，将质量摩尔浓度近似看作1.44×10-4mol·kg-1
DTf = Kf(H2O) ´b
= 1.86×1.44×10-4
= 2.70× 10-4 K
因为下降值太小，温度计测不准，故不能用凝固点下降法测定。

第二章

习 题 解 答
基本题
2-1 苯和氧按下式反应：
C6H6(l) + O2(g) ® 6CO2(g) + 3H2O(l)
在25℃100kPa下，0.25mol苯在氧气中完全燃烧放出817kJ的热量，求C6H6的标准摩尔燃烧焓DcHym和该燃烧反应的DrUym。页：7
DrHym= -817 kJ/0.25mol= -3268 kJ×mol-1
DrUm=DrHm-DngRT =-3268kJ×mol-1-(6-15/2)´8.314´10-3´298.15kJ×mol-1= -3264.3kJ×mol-1

解： x = nB-1DnB = (-0.25 mol) / ( -1) = 0.25 mol
y

DcHym = DrHym =

= -817 kJ / 0.25 mol
= -3268 kJ×mol-1
DrUym = DrHym - DngRT
= -3268 kJ×mol-1 - (6 -15 / 2) ´ 8.314 ´ 10-3 ´ 298.15 kJ×mol-1
= -3264 kJ×mol-1

2-2 利用附录III的数据，计算下列反应的DrHym页：7
(1) D r Hym=[4´(-241.8) - (-1118.4)]kJ×mol-1 = 151.2 kJ×mol-1
(2) D r Hym=[(-285.8)+( -1130.68) - (-393.509) - 2´(- 425.609)]kJ×mol-1 = -171.8kJ×mol-1
(3) D r Hym=[6´(-241.8)+ 4´90.25 - 4´(-46.11)]kJ×mol-1 = -905.4kJ×mol-1
(4) D r Hym=[2(-285.8)+2(-393.509) -(-485.76)]kJ×mol-1 = -872.9kJ×mol-1
。
(1) Fe3O4(s) + 4H2(g) ® 3Fe(s) + 4H2O(g)
(2) 2NaOH(s) + CO2(g) ® Na2CO3(s) + H2O(l)
(3) 4NH3(g) + 5O2(g) ® 4NO(g) + 6H2O(g)
(4) CH3COOH(l) + 2O2(g) ® 2CO2(g) + 2H2O(l)
解： (1) DrHym = [4 ´ (-241.818) - (-1118.4)] kJ×mol-1
= 151.1 kJ×mol-1
(2) DrHym = [(-285.830) + (-1130.68) - (-393.509) - 2 ´ (-425.609)] kJ×mol-1
= -171.78 kJ×mol-1
(3) DrHym = [6 ´ (-241.818) + 4 ´ 90.25 - 4 ´ (-46.11)] kJ×mol-1
= -905.5 kJ×mol-1
(4) DrHym = [2(-285.830) + 2(-393.509) - (-484.5)] kJ×mol-1
= -874.1 kJ×mol-1
2-3 已知下列化学反应的标准摩尔反应焓变，求乙炔(C2H2，g)的标准摩尔生成焓D fHym。页：7
反应2´(2)-(1)-2.5´(3)为：2C(s)+H2(g)®C2H2(g)
D f Hym=2´D r Hym(2)-D r Hym(1)- 2.5D r Hym(3)
=[2´90.9-(-1246.2) -2.5´483.6] kJ×mol-1 =219.0 kJ×mol-1

(1) C2H2(g) + 5/2O2(g) ® 2CO2(g) + H2O(g) D r Hym= -1246.2 kJ×mol-1
(2) C(s) + 2H2O(g) ® CO2(g) + 2H2(g) D r Hym = +90.9 kJ×mol-1
(3) 2H2O(g) ® 2H2(g) + O2(g) D r Hym = +483.6 kJ×mol-1
解：反应2 ´ (2) - (1) - 2.5 ´ (3)为：
2C(s) + H2(g) ® C2H2(g)
D f Hym (C2H2) = 2 ´ D r Hym(2) - D r Hym(1) - 2.5D r Hym(3)
= [2 ´ 90.9 - ( -1246.2) - 2.5 ´ 483.6] kJ×mol-1
= 219.0 kJ×mol-1
2-4 求下列反应在298.15 K的标准摩尔反应焓变D r Hym页：8
D r Hym(1)= -89.1-64.77=-153.9 kJ×mol-1
D r Hym(2)= -167.159-100.37-(-121.55) -(-127.068)= -18.91 kJ×mol-1
D r Hym(3)= 2´(-48.5)+3´(-285.83) +824.2=-130.3 kJ×mol-1
D r Hym(4)= (-153.89) -64.77=-218.66 kJ×mol-1
。
(1) Fe(s)+Cu2+(aq)®Fe2+(aq)+Cu(s)
(2) AgCl(s)+Br-(aq)®AgBr(s)+Cl-(aq)
(3) Fe2O3(s)+6H+(aq)®2Fe3+(aq)+3H2O(l)
(4) Cu2+(aq)+Zn(s) ®Cu(s)+Zn2+(aq)
解： D r Hym(1) = [-89.1-64.77 ] kJ×mol-1
= -153.9 kJ×mol-1
D r Hym(2) = [-167.159 -100.37 - (-121.55) - (-127.068)] kJ×mol-1
= -18.91 kJ×mol-1
D r Hym(3) = [2 ´ (-48.5) + 3 ´ (-285.830) + 824.2] kJ×mol-1
= -130.3 kJ×mol-1
D r Hym(4) = [(-153.89) - 64.77] kJ×mol-1
= -218.66 kJ×mol-1
2-5 计算下列反应在298.15K的DrHym，DrSym和DrGym，并判断哪些反应能自发向右进行。页：8
(1) D r Hym= -566.0 kJ×mol-1D r Sym=-173.0 J×mol-1×K-1D r Gym= -514.4kJ×mol-1
(2) D r Hym= -905.3 kJ×mol-1D r Sym=181.3 J×mol-1×K-1D r Gym= -959.4kJ×mol-1
(3) D r Hym= -24.8 kJ×mol-1D r Sym=15.4 J×mol-1×K-1D r Gym= -29.4kJ×mol-1
(4) D r Hym=-197.78kJ×mol-1D r Sym=-188.13J×mol-1×K-1D r Gym=-141.732kJ×mol-1全部自发

(1) 2CO(g) + O2(g) ® 2CO2(g)
(2) 4NH3(g) + 5O2(g) ® 4NO(g) + 6H2O(g)
(3) Fe2O3(s) + 3CO(g) ® 2Fe(s) + 3CO2(g)
(4) 2SO2(g) + O2(g) ® 2SO3(g)
解：(1) D r Hym = [2 ´ (-393.509) - 2 ´ (-110.525)] kJ×mol-1
= -565.968 kJ×mol-1
D r Sym = [2 ´ 213.74 - 2 ´ 197.674 - 205.138] J×mol-1×K-1
= -173.01 J×mol-1×K-1
D r Gym = D r Hym - T×D r Sym
= [-565.968 - 298.15 ´ (-173.01 ´ 10-3)] kJ×mol-1×K-1
= -514.385kJ×mol-1 < 0，反应自发。
(2) D r Hym = [6 ´ (-241.818) + 4 ´ 90.25 - 4 ´ (-46.11)] kJ×mol-1
= -905.5 kJ×mol-1
D r Sym = [6 ´ 188.825 + 4 ´ 210.761 - 5 ´ 205.138 - 4 ´ 192.45] J×mol-1×K-1
= 180.50 J×mol-1×K-1
D r Gym = D r Hym - T×D r Sym
= [-905.5 - 298.15 ´ 180.50 ´ 10-3 ] kJ×mol-1
= -959.3kJ×mol-1 < 0，反应自发。
(3) D r Hym = [3 ´ (-393.509) - 3 ´ (-110.525) - (-824.2)] kJ×mol-1
= -24.8 kJ×mol-1
D r Sym = [3 ´ 213.74 + 2 ´ 27.28 - 3 ´ 197.674 - 87.4] J×mol-1×K-1
= 15.4 J×mol-1×K-1
D r Gym = D r Hym - T×D r Sym
= [-24.8 - 298.15 ´ 15.4 ´ 10-3 ] kJ×mol-1
= -29.4kJ×mol-1 < 0，反应自发。
(4) D r Hym = [2 ´ (-395.72) - 2 ´ (-296.830)] kJ×mol-1
= -197.78kJ×mol-1
D r Sym = [2 ´ 256.76 - 205.138 - 2 ´ 248.22] J×mol-1×K-1
= -188.06J×mol-1×K-1
D r Gym = D r Hym - T×D r Sym
= [-197.78 - 298.15 ´ (-188.06 ´ 10-3) ] kJ×mol-1
= -141.71kJ×mol-1< 0，反应自发。
2-6 由软锰矿二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法：
(1) MnO2(s) + 2H2(g) ® Mn(s) + 2H2O(g)
(2) MnO2(s) + 2C(s) ® Mn(s) + 2CO(g)
上述两个反应在25℃，100 kPa下是否能自发进行？如果考虑工作温度愈低愈好的话，则制备锰采用哪一种方法比较好？页：9
D r Gym(1)= 9.03 kJ×mol-1D r Gym(2)= 190.0kJ×mol-1 两反应均不能自发进行；
自发进行的温度为：T1=393.4K T2=813.4K 故反应（1）更合适。

解： DrGym(1) = [2 ´ (-228.575) - (-466.14)] kJ×mol-1
= 8.99 kJ×mol-1
DrGym(2) = [2 ´ (-137.168) - (-466.14)] kJ×mol-1
= 191.80 kJ×mol-1
两反应在标准状态、298.15K均不能自发进行；
计算欲使其自发进行的温度：
DrHym(1) = [2 ´ (-241.818) - (-520.03)] kJ×mol-1
= 36.39 kJ×mol-1
DrSym(1) = [2 ´ 188.825 + 32.01 - 2 ´ 130.684 - 53.05] J×mol-1×K-1
= 95.24 J×mol-1×K-1
DrHym(1) - T1DrSym(1) = 0
T1 = 36.39 kJ×mol-1 / (95.24 ´ 10-3 kJ×mol-1×K-1)
= 382.1K
DrHym(2) = [2 ´ (-110.525) - (-520.03)] kJ×mol-1
= 298.98 kJ×mol-1
DrSym(2) = [2 ´ 197.674 + 32.01 - 2 ´ 5.740 - 53.05] J×mol-1×K-1
= 362.28 J×mol-1×K-1
DrHym(2) - T1DrSym(2) = 0
T2 = 298.98 kJ×mol-1 / (362.28 ´ 10-3 kJ×mol-1×K-1)
= 825.27 K
T1 <T2，反应(1)可在较低温度下使其自发进行，能耗较低，所以反应(1)更合适。
2-7 不用热力学数据定性判断下列反应的D r Sym是大于零还是小于零。
(1) Zn(s) + 2HCl(aq) ® ZnCl2(aq) + H2(g)
(2) CaCO3(s) ® CaO(s) + CO2(g)
(3) NH3(g) + HCl(g) ® NH4Cl(s)
(4) CuO(s) + H2(g) ® Cu(s) + H2O(l)页：10
反应(1),(2) D r Sym>0；反应(3),(4) D r Sym<0

解： 反应(1)、(2) 均有气体产生，为气体分子数增加的反应，D r Sym > 0；
反应(3)、(4)的气体反应后分别生成固体与液体，D r Sym < 0。
2-8 计算25℃100kPa下反应CaCO3(s) ®CaO(s)+CO2(g)的DrHym和D r Sym，并判断：
(1) 上述反应能否自发进行？
(2) 对上述反应，是升高温度有利？还是降低温度有利？
(3) 计算使上述反应自发进行的温度条件。页：10
DrHym= -393.509-635.09+1206.92=178.32kJ×mol-1
D r Sym=213.74+39.75-92.9=160.6J×mol-1×K-1
D r Gym=178.32-298.15´160.6´10-3=130.4kJ×mol-1>0，不能自发进行。
DrHym>0，D r Sym>0，升高温度有利。T>DrHym/D r Sym=178.32/160.6´10-3=1110.3K

解： DrHym = [-393.509 - 635.09 + 1206.92] kJ×mol-1
= 178.32 kJ×mol-1
DrSym = [213.74 + 39.75 - 92.9] J×mol-1×K-1
= 160.6 J×mol-1×K-1
(1) DrGym= [178.32 - 298.15 ´ 160.6 ´ 10-3] kJ×mol-1
= 130.44 kJ×mol-1 > 0
反应不能自发进行；
(2) DrHym > 0，D r Sym > 0，升高温度对反应有利，有利于DrGym < 0。
(3) 自发反应的条件为 T > DrHym /D r Sym
= [178.32 / 160.6´10-3] K
= 1110 K
2-9 写出下列各化学反应的平衡常数Ky表达式。
(1) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
(2) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
(3) C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
(4) AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
(5) HAc(aq) H+(aq) + Ac-(aq)
(6) SiO2(s) + 6HF(aq) H2[SiF6](aq) + 2H2O(l)
(7) Hb(aq)(血红蛋白) + O2(g)HbO2(aq)(氧合血红蛋白)
(8) 2MnO4-(aq) + 5SO32-(aq) + 6H+(aq) 2Mn2+(aq) + 5SO42-(aq) + 3H2O(l)
解：(1) Ky =/ py)= p(CO2)/py
(2) Ky = (p(SO3)/py)2×(p(O2)/py)-1×(p(SO2) /py)-2
(3) Ky = (p(CO)/py)×(p(H2)/py)×(p(H2O)/py)-1
(4) Ky = (c(Ag+)/cy)×(c(Cl-)/cy)
(5) Ky = (c(H+)/cy)×(c(Ac-)/cy)×(c(HAc)/cy)-1
(6) Ky = (c(H2[SiF6])/cy)×(c(HF)/cy)-6
(7) Ky = (c(HbO2)/cy)×(c(Hb)/cy)-1×(p(O2)/py)-1
(8) Ky=(c(Mn2+)/cy)2×(c(SO42-)/cy)5×(c(MnO4-)/cy)-2×(c(SO32-)/cy)-5×(c(H+)/cy)-6 页：11
略

2-10 已知下列化学反应在298.15K时的平衡常数：
(1) CuO(s) + H2(g) Cu(s) + H2O (g) Ky1 = 2´1015
(2) 1/2O2(g) + H2(g) H2O(g) Ky2 = 5´1022
计算反应 CuO(s)Cu(s) + 1/2O2(g) 的平衡常数Ky。页：11
反应(1)-(2)为所求反应：Ky= Ky1/ Ky2=2´1015/5´1022=4´10-8