《现代基础化学》第三版 (朱裕贞)化学工业出版社 第十三章 答案.pdf

第13 章 金属元素通论和铬、锰、稀土元素 1 、已知下列反应在1073 K 和1273 K 时的∆ GΟ 值： r m 反应式 1073 K 1273 K Ο −1 Ο −1 2Zn(g) + O (g) 2ZnO(s) ∆ G = －486 kJ⋅mol ∆ G = －398 kJ⋅mol 2 r m r m Ο −1 Ο −1 2C(s) + O2(g) 2CO(g) ∆ G = －413 kJ⋅mol ∆ G = －449 kJ⋅mol r m r m 对于反应ZnO(s) + C(s) Zn(g) + CO(g) ，试求： (1) 1073 K 和1273 K 时∆ GΟ 值是多少？ r m (2) 欲进行上述反应，试从反应速率和化学平衡的角度讨论反应温度升高有利，还是降低 有利？并联系艾林汉姆图进行讨论。 1 解：(1) 1073 K 时，∆ GΟ = [－413 －( －486)] = 36.5 kJ.mol −1 r m 2 1 1273 K 时，∆ GΟ = [－449 －( －398)] = －25.5 kJ.mol −1 r m 2 (2) 1073K 时，∆ GΟ (1073) = －RT ln K Ο r m −36.5 ×103 Ο ln K = 8.314 ×1073 Ο −2 K = 1.67 × 10 −(−25.5) ×103 1273K 时 ，ln K Ο = ，K Ο = 11.1。 T ↑, K Ο ↑，所以从平衡角度看，升 8.314 ×1273 高温度有利。 从艾林汉姆图知道，温度升高，生成CO 的线位于生成ZnO 的下面，这时C 能从ZnO 中置换出Zn 。 2 、试根据元素周期系，从电子构型、原子参数、电极反应的标准电势值等方面讨论碱 金属元素的基本性质及其递变规律。 解： 碱金属均具有ns 1 电子构型，随主量子数的增大，最外s 轨道上的电子容易失去， 13-1 碱金属的第一电离能逐渐减小，活泼性渐增，与同周期的元素相比，碱金属具有较小的电离 能和电负性，而且标准电势值也较低(负值较大) 。 3 、完成下列各反应方程式： ( 1) TiCl4 + Na → (2) BaO + O2 → (3) CaH + H O → 2 2 (4) SnCl4 + NaOH(过量) → (5) Sb O + NaOH →