[理学]工程化学基础第二版练习题参考答案浙大版

[理学]工程化学基础第二版练习题参考答案浙大版内容摘要：

键 分子间力 高分子材料 练习题 () 1． （ 1） c， f （ 2） a、 b， c， d， g (3) a， d (4)d (5)b 2．乙二胺四乙酸合钙 (II)酸钠 ， Ca2+ ， 乙二胺四乙酸。 3．化学键 氢键 分子间力。 4．聚甲基丙烯酸甲酯是 II 类给电子性高聚物，它的溶度参数 =(J cm－ 3)1/2。 能溶解它的溶剂必须是弱亲电子溶剂 ,而且其溶度参数要相近，它们是三氯甲烷 =(J cm－ 3)1/二氯甲烷 =(J cm－ 3)1/2。 聚氯乙烯是 I 类弱亲电子性高分子化合物， =(J cm－ 3)1/2；能溶解它的溶剂必须是给电子性溶剂 ,而且其溶度参数要相近，它们是环己酮 (II 类给电子性溶剂 ) =(J cm－ 3)1/四氢呋喃 (II 类给电子性溶剂 ) =(J cm－ 3)1/2。 聚碳酸酯是 II 类给电子性化合物， =(J cm－ 3)1/2；能溶解它的溶剂必须是弱亲电子溶剂 ,而且其溶度参数要相近，它们是三氯甲烷 =(J cm－ 3)1/二氯甲烷 =(J cm－ 3)1/2。 5． 9 个 键 ,2 个 键。 6 ．第 (1) 组 中的 HF 、第 (2) 组中的 H2O 、第 (3) 组中 的 CH3CH2OH、第 (4) 组中的 、[ ( O ) C ( C H 2 ) x C ( O ) N ( H ) ( C H 2 ) y N ( H ) ] n有氢键。 因为它们中有电负性大的 F、 O、 N 等元素，它们将对与其直接相连接的 H 的电子云强烈吸引，使 H 裸露成质子，它再吸引 F、 O、 N 上的电子云， F、 O、 N 等元素 (用 X 表示 )与质子 (用 H 表示 )与另一个分子上的 F、 O、 N 等元素 (用 Y 表示 )形成了 XHY 多中心轨函而产生了氢键。 7．聚二甲基硅氧烷的线型分子的化学式 ： 其性质及产生原因见教材 84 页。 8．详见教材 83~84 页。 注意橡胶和塑料的原料都是高分子化合物，高分子化合物可有不同合成工艺，不同工艺、不同配方所得高分子分子量不同，其 Tg、 Tf 也不同。 有时同一种高分子化合物既可作塑料又可作橡胶，聚氨酯类高分子化合物就属这种情况。 13 167。 晶体缺陷 陶瓷和复合材料 练习题 () 1． 2． 陶瓷由晶相、晶界相、玻璃相和气相组成。 晶相是陶瓷的主要组成相，决定陶瓷的主要性质。 晶界相是多晶结合处的缺陷，对晶体功能影响很 大，是功能产生的原因。 玻璃相起粘结作用，能降低烧成温度，可填充气孔气相，可使陶瓷的电热绝缘性能大大提高。 气相不可避免，但可降低到最低程度。 气孔可减轻重量，但抗电击穿能力下降，受力时易产生裂缝，透明度下降。 3． 尽管硅酸盐有多种形式的结构，但都是 Si 和氧的共价键结合的硅氧四面体负离子基团，基团内镶嵌着金属正离子 ,与硅氧四面体负离子基团中的氧以离子键结合，其绝缘性取决于负离子基团中的氧与金属离子间的结合力。 硅氧西面体的框架是确定的，金属离子的电荷与半径决定了结合力的大小，金属离子的电荷较高 ,半径大 ,结合力大。 Na+电荷低，半径小，所以含量越低越好。 4． 氮化硅 Si3N4，偏共价键型。 外层电子排布式 14Si1s22s 22p63s23p2， 7N 1s22s 22p3。 电负性 Si N。 氮化硅耐高温 ,在 1200℃下可维持室温时的强度和硬度，在氧化情况不太严重的介质中最高安全使用温度可到 1600～ 1750℃，用作火箭发动机尾管及燃烧室，无冷却汽车发动机。 5．铁氧体的化学组成主要是 Fe2O3,此外有二价或三价的 Mn、 Zn、 Cu、 Ni、 Mg、 Ba、 Pb、Sr、 Li 的氧 化物 ,或三价的稀土元素 Y、 Sm、 En、 Gd、 Fb、 Dy、 Ho 和 Er 系的氧化物。 NiMnO3及 CoMnO3 等虽不含 Fe，但也是铁氧体。 它可用作计算机和自动化装置中的记忆 (贮存 )元件 ,用作隐身材料。 6． BYCO 的化学组成为 Ba、 Y、 Cu 的氧化物 ,但不一定成整数比。 它可用作超导材料，制成电缆输电、发动机的线圈、磁力悬浮高速列车。 7． WC－ Co 金属陶瓷的简单制备过程如下： WO3 + C  W + CO2 14 W(粉末 ) + C  WC(粉末 ) CoO + C  Co(粉末 ) WC(粉末 ) + Co(粉末 )(烧结 )WC－ Co 金属陶瓷 8．玻璃钢是一种复合材料，它由合成树脂 ,如酚醛树脂、环氧树脂及玻璃纤维等组成，将玻璃纤维 (增强相 )浸渍在树脂 (粘结相，基体 )中，再加以固化剂、稀释剂、填充剂、增塑剂等辅助材料制成。 它的主要优点是质轻，电绝缘性好，不受电磁作用，不反射无线电波，微波透过性能好，耐磨，耐腐蚀，成型简便。 可用作汽车、轮船外壳、室内器具等。 第四章 化学反应与能源 167。 热化学与能量转化 练习题 () 1． (1) a、 b； (2) b、 d； (3) c； (4) b 2． C2H2(g) + 5/2O2 (g) = 2CO2 (g) + H2O(g) fHm ()/－ 1 0 － － rHm ()=[2 (－ ) － － ] kJmol－ 1 =－ kJmol－ 1 CH4(g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O(g) fHm ()/－ 1 － 0 － － rHm ()=[ (－ ) +2 (－ )－ (－ )] kJmol－ 1 =－ kJmol－ 1 C2H4(g) + 3O2 (g) = 2CO2 (g) + 2H2O(g) fHm ()/－ 1 0 － － rHm ()=[2 (－ ) +2 (－ )－ ] kJmol－ 1 =－ 1323 kJmol－ 1 C2H6(g) + 7/2O2 (g) = 2CO2 (g) + 3H2O(g) fHm ()/－ 1 － 0 － － rHm ()=[2 (－ ) +3 (－ )－ (－ )] kJmol－ 1 =－ kJmol－ 1 可见，燃烧 1molC2H4 或 C2H6 放出的热量大于 C2H2，因此可以代替，而 CH4 不行。 3． Na2S(s) + 9H2O(g) = Na2S9H2O(s) fHm /－ 1 － － － rHm ()={(－ )－ [(－ )+(－ ) 9]}kJmol－ 1 =－ kJmol－ 1 15 1kg Na2S的物质的量： n=1000g/( 2＋ )gmol－ 1= Q= Qp=H= (－ mol－ 1 ) =－ 6794 kJ 4． 2N2H4(l) + N2O4(g) = 3N2(g) + 4H2O(l) fHm /－ 1 0 － rHm ()=[(－ ) 4－ ( 2+)] kJmol－ 1 =－ kJmol－ 1 32 g N2H4的物质的量为： n=32g/(14 2+1 4)gmol－ 1= mol ，其反应进度为 12 mol，所以： Q= Qp=H=－ kJmol－ 1 12 mol=－ kJ 5． CaO(s) + H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH－ (aq) fHm ()/kJmol－ 1 － － － － rHm ()=[(－ )－ 2 (－ )]－ [(－ )+(－ )] kJmol－ 1 =－ kJmol－ 1 罐头从 25℃ 80℃需吸收的热量： Q= Qp=H=400 JK－ 1(80－ 25)K=22020 J 设需 CaO为 W克，则其物质的量 n=W/[(+) gmol－ 1]=Q/[rHm () 80%]  W=[22020/( 103 80%)] mol gmol－ 1 = g 6． C6H6(l) + 15/2O2 (g) = 6CO2 (g) + 3H2O(l) 2 0 9 .2 k JVUQ    3[ ( 2 0 9 . 2 ) ( 5 / 7 8 ) (6 7 . 5 ) 8 . 3 1 4 2 9 8 . 1 5 1 0 ] k J2 0 9 . 4 k JgH U n R T             1mol 液态苯在弹式量热计中完全燃烧放热： 11( 2 0 9 .2 ) 7 8 / 5 k J m o l 3 2 6 3 .5 k J m o lV       7．恒容反应热 VQU ，恒压反 应热 pQH ，当液体、固体相对于气体体积可以忽略且气体可以看作理想气体时有： gH U n R T    。 所以： (1) H2(g)十 21 O2(g)==H2O(g)   ， HU  ，pV； (2) H2(g)十 21 O2(g)==H2O(l)   ， HU  ，pV。 8． Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g) fHm ()/kJmol－ 1 － － 0 － 16 rHm ()=[3 (－ )－ (－ )+3 (－ )] kJmol－ 1 =－ kJmol－ 1 9． C5H12(l) + 8O2 (g) = 5CO2 (g) + 6H2O(g) fHm ()/－ 1 － 0 － － rHm ()=[5 (－ ) +6 (－ )－ (－ )] kJmol－ 1 =－ mol－ 1 燃烧 1 克汽油所放出的热量： 1 1 13 5 3 2 . 4 k J m o l 7 2 g m o l 4 9 . 0 6 k J gQ      167。 化学反应的方向和限度 练习题 () 1． （ 1） X；（ 2） √ ；（ 3） X；（ 4） X；（ 5） X；（ 6） √。 2． （ 1） Smθ[H2O（ s） ]＜ Smθ[H2O（ l） ] ＜ Smθ[H2O（ g） ] （ 2） Smθ() ＜ Smθ()＜ Smθ() （ 3）同一温度下： Smθ（ Fe）＜ Smθ（ FeO）＜ Smθ（ Fe2O3）。 3． C（ s） +CO2（ g） ==2CO（ g） fGm ()/kJmol－ 1 0 － － rGm ()=[ 2 (－ ) － (－ )] kJmol－ 1 = kJmol－ 1 4． CaCO3（ s） == CaO（ s） + CO2（ g） fHm ()/kJmol－ 1 － － － Sm ()/Jmol－ 1K－ 1 rHm ()=[(－ )－ (－ )－ (－ )] kJmol－ 1 = kJmol－ 1 rSm ()=(+－ ) Jmol－ 1K－ 1 = Jmo。