3．25°C　时电池Pt, H₂ (g, p 　)½KOH (1.00 mol·dm^-3)½Ni(OH)₂ (s), Ni (s)的电动势为0.108V。

(1)　　 写出上述电池的电极反应及电池反应。

(2)　　 氢和氧在相同溶液中所构成的电池在氧和氢分压分别为标准压力p 　时的电动势为1.229V, 氢和氧在KOH溶液中所构成电池的反应为H₂(g) + 1/2 O₂(g) = H₂O(l)。写出KOH溶液中氢与氧电极的电极反应，并计算氧电极在25°C 时的标准电极电势(设电池中所有物质的活度系数与逸度系数为1)

(3)　　 计算25°C 时下列反应 Ni(OH)₂(s) = Ni(s) + 1/2 O₂(g) + H₂O(l)的平衡常数K 　,并判断25°C 时上述反应能否在干燥空气中自动进行？(干燥空气中氧分压为0.21p 　)。(F = 96500 C/mol)

2．在298K下，下列反应的D _rH_m 　依次为：

C₈H₁₈(g)+25/2 O₂(g) ® 8CO₂(g)+9H₂O(l) 　D₁H_m 　= －5512.4 kJ·mol^-1

C (石墨) + O₂(g) ® CO₂(g)　　　　　　　 D₂H_m 　= －393.5 kJ·mol^-1

H₂(g) + 1/2 O₂(g) ® H₂O(l)　　　　　　　 D₃H_m 　= －285.8 KJ·mol^-1

正辛烷、氢气和石墨的标准熵分别为：463.7, 130.6, 5.694 J·K^-1·mol^-1。设正辛烷和氢气为理想气体，问：

(1)　　 298K下，由单质生成1mol 正辛烷的反应的平衡常数K_p ，给出计算过程。

(2)　　 增加压力，对提高正辛烷的产率是否有利？为什么？

(3)　　 升高温度对提高产率是否有利？为什么？

(4)　　 若在298K及101.325kPa下进行，平衡气相混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到0.1?

(5)　　 若希望正辛烷在平衡气相混合物中的摩尔分数达到0.5, 则在298K时，需要多大的压力才行？给出计算过程。

1．已知原电池H₂(g)½NaOH(aq)½HgO(s), Hg(l)在298.15 K下的标准电动势e = 0.9260 V, 反应H₂(g)+1/2O₂(g) = H₂O(l)的D _rG_m 　(298.15K) = －237.2 kJ·mol^－1

物质	Hg (l)	HgO (s)	O2 (g)
Sm 　(298.15K)/J·mol-1·K-1	77.1	73.2	205.0

(1)　　 写出上述原电池的电池反应与电极反应(半反应)

(2)　　

(3)　　 设反应的焓变与熵变不随温度而变，求HgO(s)在空气中的起始分解温度。

9．利用问题8中对于反应C+O₂＝2CO所给数据和下列数据

　　　　 Ti + O₂ ＝ TiO₂DH = －912 kJ·mol^-1

　　　　 S 　(Ti) = 30 J·mol^-1·K^-1　 　S 　(TiO₂) = 50.5 J·mol^-1·K^-1

估计反应TiO₂ + 2C = Ti + 2CO的温度(以K为单位)

　10． 计算下列两个反应DH 　、DG ₂₉₈和DS ，并讨论用焦炭还原炼制金属铝的可能性。

　　　 2Al₂O₃(S)+3C(s) == 4Al(s)+3CO₂(g)

　　　 Al₂O₃(S)+3CO(s) == 2Al(s)+3CO₂(g)

(B)

8．利用298K时的下列数据，估计在1atm下，Fe₂O₃能用碳来还原的温度。

　　　　　 2C + O₂ ＝ 2CO　　　　　 　　DH= -221kJ·mol^-1

　　　　　 2Fe + 3/2O₂ ＝ Fe₂O₃DH = -820kJ·mol^-1

　　　　　 S (C) = 5.5J·mol^-1·K^-1 　　　　S (O₂) = 205J·mol^-1·K^-1

　　　　　 S (Fe₂O₃) = 180J·mol^-1·K^-1 　S (Fe) = 27J·mol^-1·K^-1

　　　　　 S (CO) = 198J·mol^-1·K^-1

7．已知：

　　　　 　CH₄(g)　　 O₂(g)　 　CO₂(g)　 　　H₂O(l)

　　 　　D_fH_m 　　－74.82　　 －　　 －392.9　　 －285.5 (kJ·mol^-1)

　 　　　S 　　　　186.01　 　205.0　　 213.6　　 16.75 (J·mol^-1·K^-1)

试求下面反应的标准自由能的变化DG ₂₉₈

　　 　　　CH₄(g) + 2O₂(g) ® CO₂(g) + 2H₂O(l)

6．已知反应(1)、(2)的DG ₂₉₈分别为D₁ G ＝－142.0kJ·mol^-1，D₂G = －113.6kJ·mol^-1

　　 (1) 16H⁺ + 2MnO₄^- + 10Cl^- ® 5Cl₂(g) + 2Mn²⁺ + 8H₂O(l)

　　 (2) Cl₂(g) + 2Fe²⁺ ® 2Fe³⁺ + 2Cl^-

试求下面反应的DG

　　 8H⁺ + MnO₄^-+ 5Fe²⁺ ® 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O(l)

5．预言下列从左到右的过程，熵是增加的还是减少的？

　　 (1) H₂O(s) ® H₂O(l)　　　　　　 (2) C(s) + 2H₂(g) ® CH₄(g)

　　 (3) 2CO₂(g) ® 2CO(g) + O₂ (g)　　 (4) N₂ (g ,1atm) ® N₂(g,2atm)

　　 (5) CaCO₃(s) + 2H⁺(aq) ® Ca²⁺(aq) + CO₂(g) + H₂O(l)

(6) NaCl(s) ® Na⁺(aq) + Cl^- (aq)

4．已知某温度下，下列反应的焓变化：

　　 (1) 3H₂(g) + N₂(g) ® 2NH₃(g)　　 DH 　= －92.4kJ·mol^-1

　　 (2) 2H₂(g) + O₂(g) ® 2H₂O(g)　　 DH　 　= －483.7kJ·mol^-1

计算：反应4NH₃(g) + 3O₂(g) ® 2N₂(g) + 6H₂O(g)的焓变化。说明在此温度下，此正反应是吸热还是放热的。

3． 已知下列热化学方程式

　　 Fe₂O₃(s) + 3CO(g) ® 2Fe(s) + 3CO₂(g)　　　 D ₁H = －27.59kJ×mol^-1

　　 3Fe₂O₃(s) + CO(g) ® 2Fe₃O₄(s) + CO₂(g)　 　　D₂H = －58.52kJ×mol^-1

Fe₃O₄(s) + CO(g) ® 3FeO(s) + CO₂(g)　　　 D ₃H = +38.04kJ×mol^-1

计算下列反应的DH

　　　 FeO(s) + CO(g) ® Fe (s) + CO₂(g)