2.13100kPa下,冰(0,s)的培点为0℃。在此条件下冰的摩尔融化热△片=6012m0l1K 己知在-10℃~0℃范围内过冷水(H0,1)和冰的摩尔定压热容分别为C,.但,0,)=76,28J·m01K 和C,a但,0,)=37,20Jm0l1K,求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固格。 解:过程图示如下 H00) congt p T=263.15K =101.325k 9-101395n 平衡相变点273.15K,101.325k如a),因此 4A。=C,u但,0,27315-263.15)-4A +C,.但,0,s263.15-273.15) =75.75×10-6.012×103-37.30×10 =-5.621k 2.14已知水0,1)在100℃的摩尔蒸发格△wH。=40.68/m01,水和水蒸气在25一100℃范围间 的平均摩尔定压热容分别为 C=(W20,0-75.75mo.K和Cm(a,0,g》-33.761-mo.K 求在25℃时水的摩尔蒸发焓。 解:由已知温度的相变焓求未知温度的相变格,常压下对气体摩尔焓的影响通常可以忽略,可直接应用 p68公式(2.7.4) AgHm298.150=AvapH(373.15)+15Cm(g-C2m(0HT :H,m298.15=43.82kJ.mo月 2.1525℃下,密闭恒容的容器中有10g固体奈C(s)在过量的02(g)中完全燃烧成C0(g)和0(1)。 过程放热401.727kJ。求 1)Cn耳,句+120,g)=10C0,(g)+4组,00的反应进程; (2)CoH,(⑧的4,8
2.13 100 kPa 下,冰(H2O, s)的熔点为 0℃。在此条件下冰的摩尔融化热 。 已知在-10℃ ~ 0℃范围内过冷水(H2O, l)和冰的摩尔定压热容分别为 和 。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 解:过程图示如下 平衡相变点 ,因此 2.14 已知水(H2O,l)在 100℃的摩尔蒸发焓 ,水和水蒸气在 25~100℃范围间 的平均摩尔定压热容分别为 和 求在 25℃时水的摩尔蒸发焓。 解:由已知温度的相变焓求未知温度的相变焓,常压下对气体摩尔焓的影响通常可以忽略,可直接应用 p68 公式(2.7.4) 2.15 25℃下,密闭恒容的容器中有 10 g 固体奈 C10H8(s)在过量的 O2(g)中完全燃烧成 CO2(g)和 H2O(l)。 过程放热 401.727 kJ。求 (1) (2) 的 ;
(3)Co耳,的△:H8; 解:(1)CmL的分子量M=128.174,反应进程5=10/M=78.019mmol (2)△:2g=2/6=-401.727/78.019×103)=-5149k灯ml1 △,H:-△,U=△nR7 4,H8=-4,U8+△nR7=-5149x103-2x8.314×298.15 (3) =-5154kJ.mo1-1 2.16 应用附录中有关物资在25℃的标准摩尔生成焓的数据,计算下列反应在25℃时的△:H及 △。 a)4,g)+50,(g)=4No(g)+6H,og) (2)3N0,(8+H,o0=2m0,0)+N0(g) (3)FO()+2c(grapmite)--2Fc()+3c(g) 解:查表知 NH(g) No(g)0(g)H0(1) △:H/kJ.mol-l -46.11 90.25 -241.818 -285.830 N02(g) HN0(1)Fe0,(s)C0(g) A:H/kJ.mol- 33.18 -174.10 -824.2 -110.525 △H=∑vg4H,4,=4,H-△x(gR7 (1)4,H8=-905.47dmol,4,g=-90795kmol1,△ng)=1 (2)4H:=-71.66mo1,4,J=-66.70kmo1-,△x(g)=-2 (3)4,=-49263dmol,4,=-485,19ml-1,dng)=3 2.17应用附录中有关物资的热化学数据,计算25℃时反应
(3) 的 ; 解:(1)C10H8的分子量 M = 128.174,反应进程 。 (2) 。 (3) 2.16 应用附录中有关物资在 25℃的标准摩尔生成焓的数据,计算下列反应在 25℃时的 及 。 (1) (2) (3) 解:查表知 NH3(g) NO(g) H2O(g) H2O(l) -46.11 90.25 -241.818 -285.830 NO2(g) HNO3(l) Fe2O3(s) CO(g) 33.18 -174.10 -824.2 -110.525 (1) (2) (3) 2.17 应用附录中有关物资的热化学数据,计算 25℃时反应
2CH,0H)+O,(g)=HC00CH,)+2L,0Q)的标准摩尔反应格,要求: (1) 应用25℃的标准摩尔生成格数据:D:但C00CH,1).379.07灯m1 (2) 应用25℃的标准摩尔燃烧焓数据。 解:查表知D:(CH,0H,)-238,66灯mol Compound D.H:/Jxmol D.H:/Jxmor CH,O) -238.66 -726.51 0(g) 0 0 HCOOCH .379.07 .979.5 H,0) .285.830 0 因此,由标准摩尔生成焓 DH:=a ngD(B) =2(285.830+6379.07)2'(238.66 =-473.41kJmo1 由标准摩尔燃烧焓 DH路=-aD) =·{979.5-2←726.510} =-473.52k灯mo1 2.18 (1)写出同一温度下,一定聚集状态分子式为CH2.的物质的
的标准摩尔反应焓,要求: (1) 应用 25℃的标准摩尔生成焓数据; (2) 应用 25℃的标准摩尔燃烧焓数据。 解:查表知 Compound 0 0 0 因此,由标准摩尔生成焓 由标准摩尔燃烧焓 2.18
△H与△H之间的关系式; (2)若25℃下,环丙烷CH2CH2(g)的4H日=-2091.5k·mol1, CH 求该温度下气态环丙烷的△H。 解:(1)设CnH2.的聚集状态为α,其生成反应与燃烧反应化学计量式的 关系如下: nC(石墨)+nH2(g)+1.5nO2(g) (3)→n002(g)+nH20(1) (1) 25℃,标准状态下 (2 →CnH2m(a)+1.5nO2(g) 反应(1)为CnH2n(a)的生成反应,故 △H1=△Ha(CnH2m,a) 反应(2)为CnH2n(a)的燃烧反应,故 △H2=AH(CnH2m,a 反应(3)为nCO2(g)和nH2O(1)的生成反应,故 △H3=n△H(CO2,g)+n△H(H2O,I) △H3=△H1+△H2 故在一定温度的标准状态下, △H(CnH2m,a)+△H(CnH2m,a)=n△He(CO2,g)+n△Ha(H2O,l) (2)已知25℃时,气态环丙烷的燃烧焓 AcH=-2 091.5 kJ.mol-1 由教材附录查得25℃时, △H8(H2O,l)=-285.830 kJ.mol1 △Ha(002,g)=-393.509 kJ.mol-1 前已导出(以CH6代表环丙烷) AH (CaH,g)=3AH(CO2,g)+3AH(H2O,I)-AH (C3H.g) ={-3(393.509+285.830)-(-2091.5)1kmol-1 =53.483 kJ.mol- 2.19 已知25℃甲酸甲脂(HC00CH,1)的标准摩尔燃烧格△,H为-979,5m01,甲酸(HC00H, 1)、甲醇(CH,0H,1)、水(H0,1)及二氧化碳(C0,g)的标准摩尔生成焓△:H:分别为-424.72kmol -238.66kJml1、-285.83 kJ.mol-及-309.509k灯mo1。应用这些数据求25℃时下列反应的标准摩 尔反应焓。 HCOOH)+CHOH)=HCOOCH,(+
2.19 已知 25℃甲酸甲脂(HCOOCH3, l)的标准摩尔燃烧焓 为 ,甲酸(HCOOH, l)、甲醇(CH3OH, l)、水(H2O, l)及二氧化碳(CO2, g)的标准摩尔生成焓 分别为 、 、 及 。应用这些数据求 25℃时下列反应的标准摩 尔反应焓
解:显然要求出甲酸甲脂(HC00CH,1)的标准摩尔生成烩△:H: HC00CH)+202(g)=2H200)+2C02g) △.H(HCOOCH3l)=2△rH(C02,g)+2△Ha但20,) -△HHCo0CH,l) △HIC00CH3,)=2ArH(C02,g)+2△,H但2O, -△,HHCo0CH3.1) =-2×393.509+285.83)+979.5=-379.178kJmo1- △,H=△HHC00CH,l)+AH但,O,) -A:H CHO)A:H (HCOOH.!) =-379.178-285.83+238.66+424.72=1.628kJm1- 2.20 已知CH COOH(g),CH(g)和CO2(g)的平均摩尔定压热容C.m分 别为52.3Jmol1.K-1,37.7J小mol1.K-1和31.4Jmol1.K-1。试由附录中 三化合物的标准摩尔生成格计算1000K时下列反应的AH品。 CH;COOH(g)--CH(g)+COz(g)
解:显然要求出甲酸甲脂(HCOOCH3, l)的标准摩尔生成焓 2.20