[練習(xí)]無機(jī)化學(xué)習(xí)題及答案.doc

1 第二章 物質(zhì)的狀態(tài) 習(xí) 題 2 1 什么是理想氣體 實(shí)際氣體在什么條件下可用理想氣體模型處理 2 2 為什么家用加濕器都是在冬天使用 而不在夏天使用 2 3 常溫常壓下 以氣體形式存在的單質(zhì) 以液體形式存在的金屬和以液體形式存在的 非金屬單質(zhì)各有哪些 2 4 平均動(dòng)能相同而密度不同的兩種氣體 溫度是否相同 壓力是否相同 為什么 2 5 同溫同壓下 N2和 O2分子的平均速度是否相同 平均動(dòng)能是否相同 2 6 試驗(yàn)測得 683K 100kPa 時(shí)氣態(tài)單質(zhì)磷的密度是 2 64g dm 3 求單質(zhì)磷的分子量 2 7 1868 年 Soret 用氣體擴(kuò)散法測定了臭氧的分子式 測定結(jié)果顯示 臭氧對氯氣的擴(kuò) 散速度之比為 1 193 試推算臭氧的分子量和分子式 2 8 常壓 298K 時(shí) 一敞口燒瓶盛滿某種氣體 若通過加熱使其中的氣體逸出二分之一 則所需溫度為多少 2 9 氟化氙的通式為 XeFx x 2 4 6 在 353K 1 56 104Pa 時(shí) 實(shí)驗(yàn)測得某氣態(tài) 氟化氙的密度為 0 899g dm 3 試確定該氟化氙的分子式 2 10 溫度為 300K 壓強(qiáng)為 3 0 1 01 105Pa 時(shí) 某容器含有 640g 氧氣 當(dāng)此容器被加 熱至 400K 恒定后 打開容器出口 問當(dāng)容器內(nèi)氧氣的壓強(qiáng)降到 1 01 105Pa 時(shí) 共 放出多少克氧氣 2 11 相對濕度是指 在一定溫度下空氣中水蒸氣的分壓與同溫下水的飽和蒸氣壓之比 試計(jì)算 1 303K 空氣的相對濕度為 100 時(shí) 每升空氣中水汽的質(zhì)量 2 323K 空氣的相對濕度為 80 時(shí) 每升空氣中水汽的質(zhì)量 已知 303K 時(shí) 水的飽和蒸氣壓為 4 23 103Pa 2 323K 時(shí) 水的飽和蒸氣壓為 1 23 104Pa 2 12 在 303K 1 01 105Pa 時(shí)由排水集氣法收集到氧氣 1 00dm3 問有多少克氯酸鉀按 下式分解 2KClO3 2KCl 3O2 已知 303K 時(shí)水的飽和蒸氣壓為 4 23 103Pa 2 13 298K 1 23 105Pa 氣壓下 在體積為 0 50dm3的燒瓶中充滿 NO 和 O2氣 下列反 應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后 瓶內(nèi)總壓變?yōu)?8 3 104Pa 求生成 NO2的質(zhì)量 2NO O2 2NO2 2 14 一高壓氧氣鋼瓶 容積為 45 0dm3 能承受壓強(qiáng)為 3 107Pa 問在 298K 時(shí)最多可 裝入多少千克氧氣而不致發(fā)生危險(xiǎn) 2 15 將總壓強(qiáng)為 101 3kPa 的氮?dú)夂退魵獾幕旌衔锿ㄈ胧⒂凶懔?P2O5干燥劑的玻璃瓶 中 放置一段時(shí)間后 瓶內(nèi)壓強(qiáng)恒定為 99 3kPa 1 求原氣體混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 2 若溫度為 298K 實(shí)驗(yàn)后干燥劑增重 1 50g 求瓶的體積 假設(shè)干燥劑的體積 可忽略且不吸附氮?dú)?2 16 水的 三相點(diǎn) 溫度和壓強(qiáng)各是多少 它與水的正常凝固點(diǎn)有何不同 2 17 國際單位制的熱力學(xué)溫標(biāo)是以水的三相點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn) 而不用水的冰點(diǎn)或沸點(diǎn) 為什 么 2 18 已知苯的臨界點(diǎn)為 289 C 4 86Mpa 沸點(diǎn)為 80 C 三相點(diǎn)為 5 C 2 84kPa 在三 相點(diǎn)時(shí)液態(tài)苯的密度為 0 894g cm 3 固態(tài)苯的密度為 1 005g cm 3 根據(jù)上述數(shù) 據(jù)試畫出 0 300 C 范圍內(nèi)苯的相圖 參照水的相圖 坐標(biāo)可不按比例制作 2 19 在下列各組物質(zhì)中 哪一種最易溶于苯中 H2 N2 CO2 CH4 C5H12 C31H64 NaCl C2H5Cl CCl4 2 20 由 C2H4和過量 H2組成的混合氣體的總壓為 6930Pa 使混合氣體通過鉑催化劑進(jìn) 3 行下列反應(yīng) C2H4 g H2 g C2H6 g 待完全反應(yīng)后 在相同溫度和體積下 壓強(qiáng)降為 4530Pa 求原混合氣體中 C2H4的 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 2 21 某反應(yīng)要求緩慢加入乙醇 C2H5OH 現(xiàn)采用將空氣通過液體乙醇帶入乙醇?xì)怏w 的方法進(jìn)行 在 293K 1 01 105Pa 時(shí) 為引入 2 3g 乙醇 求所需空氣的體積 已 知 293K 時(shí)乙醇的飽和蒸氣壓為 5866 2Pa 2 22 計(jì)算下列幾種市售試劑的物質(zhì)的量濃度 1 濃鹽酸 HCl 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 37 密度為 1 18g cm 3 2 濃硫酸 H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 98 密度為 1 84 g cm 3 3 濃硝酸 HNO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 69 密度為 1 42 g cm 3 4 濃氨水 NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 28 密度為 0 90 g cm 3 2 23 303K 時(shí) 丙酮 C3H6O 的飽和蒸氣壓是 37330Pa 當(dāng) 6g 某非揮發(fā)性有機(jī)物溶于 120g 丙酮時(shí) 丙酮的飽和蒸氣壓下降至 35570Pa 試求此有機(jī)物的相對分子質(zhì)量 2 24 尿素 CON2H4 溶液可用作防凍液 欲使水的冰點(diǎn)下降 10K 問應(yīng)在 5kg 水中溶 解多少千克尿素 已知水的凝固點(diǎn)下降常數(shù) Kf 1 86 K mol 1 kg 2 25 298K 時(shí) 含 5 0g 聚苯乙烯的 1dm3苯溶液的滲透壓為 1013Pa 求該聚苯乙烯的相 對分子質(zhì)量 2 26 人體血液的凝固點(diǎn)為 0 56 求 36 5 時(shí)人體血液的滲透壓 已知水的凝固點(diǎn)下 降常數(shù) Kf 1 86 K mol 1 kg 2 27 一密閉容器放有一杯純水和一杯蔗糖水溶液 問經(jīng)過足夠長的時(shí)間會(huì)有什么現(xiàn)象 發(fā)生 2 28 已知金 Au 的晶胞屬面心立方 晶胞邊長為 0 409nm 試求 1 金的原子半徑 4 2 晶胞體積 3 一個(gè)晶胞中金的原子個(gè)數(shù) 4 金的密度 2 29 下面說法是否正確 為什么 1 凡有規(guī)則外形的固體都是晶體 2 晶體一定具有各向異性 3 晶胞就是晶格 4 每個(gè)面心立方晶胞中有 14 個(gè)質(zhì)點(diǎn) 2 30 已知石墨為層狀結(jié)構(gòu) 每個(gè)碳原子與同一個(gè)平面的三個(gè)碳原子相連 相互間的鍵 角均為 120 試畫出石墨的一個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)圖 每個(gè)石墨晶胞中含有幾個(gè)碳原子 習(xí)題解答 2 1 凡是在任何溫度和壓力下都嚴(yán)格遵守理想氣體狀態(tài)方程的氣體即為理想氣體 在壓力不太大 溫度不太低的情況下 實(shí)際氣體可視為理想氣體 2 2 冬天天氣干燥 空氣中水蒸氣含量低于相應(yīng)溫度下水蒸氣的飽和蒸汽壓 故可采用 加濕器調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度 而在夏天 空氣中水蒸氣含量與相應(yīng)溫度下水蒸氣的飽和 蒸汽壓相差不多 采用加濕器會(huì)使得空氣中水汽過飽和 從而凝結(jié)成水 起不到 加濕效果 2 3 常溫常壓下 以氣體形式存在的單質(zhì) 氫氣 氮?dú)?氧氣 臭氧 氟 氯氣 惰性 氣體 以液體形式存在的金屬 汞 以液體形式存在的非金屬 溴 2 4 溫度相同 因?yàn)?但壓力不一定相同 由 已知kTum 2 3 2 1 22 RT M P 不同 但M未知 故壓力是否相等是不可判定的 2 5 平均速度不同 平均動(dòng)能相同 5 2 6 由公式得 g mol P RT M 150 100 683314 864 2 M 2 7 由公式得g mol 分子式為 1 M 2 M 2 1 8 49 9 70 193 1 1 2 Cl 2 Cl 2 2 M M O3 2 8 本題可理解為 T 溫度時(shí)體積為 298K 時(shí)體積的 2 倍 根據(jù) PV nRT 得 此時(shí)VT 溫度即 T 298 2 596K 2 9 由公式得 g mol 又 所以分 P RT M 169 6 15 353314 8899 0 M2 19 131169 x 子式為 XeF2 2 10 由公式得 此質(zhì)量為瓶中RT M m PV gm TP TP m160640 400 300 1001 1 0 3 1001 1 5 5 2 12 21 1 氧氣所剩質(zhì)量 所以放出的氧氣質(zhì)量為 640 160 480g 2 11 1 303K 時(shí)空氣中水汽分壓為4 23 103 100 4 23 103Pa OH2 P g0302 0 18 303314 8 1011023 4 33 M RT PV m 2 323K 時(shí)空氣中水汽分壓為1 23 104 80 9 84 103Pa OH2 P g0660 0 18 323314 8 1011084 9 33 M RT PV m 2 12 P O2 10 1 104 0 423 104 9 7 104 Pa 由理想氣體狀態(tài)方程得 mol0385 0 303314 8 1000 1 107 9 O O 34 2 2 RT Vp n 由反應(yīng)式 2KClO3 3O2 分解的 KClO3的質(zhì)量為 0 0385 122 6 3 15g 3 2 2 13 反應(yīng)前后總的物質(zhì)的量的改變值為 0 0081mol 3 54 12 1050 0 298314 8 1023 1 103 8 RT VPP n 2NO O2 2NO2 n 6 92 1 所以生成的 NO2的質(zhì)量 m g74 0 92 1 0081 0 2 14 已知 P 3 107Pa 由理氣狀態(tài)方程得 g 17 4kg 4 37 1074 1 298314 8 0 3210 0 45103 RT PVM m 因此瓶內(nèi)裝入的氧氣只要不超過 17 4kg 就不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn) 2 15 1 混合氣體中的水蒸氣最后全部被干燥劑吸收 則混合氣體中氮?dú)獾姆謮簽?p N2 99 3kPa 混合氣體中水蒸氣的分壓為 p H2O 101 3 99 3 2 0kPa 由公式 pi xi p 總 得 x N2 故 x H2O 1 0 98 0 0298 0 3 101 3 99 2 p Np 2 根據(jù)題意 混合氣體中水蒸氣的質(zhì)量等于干燥劑增加的質(zhì)量 則水蒸氣中水的 物質(zhì)的量為mol0833 0 18 50 1 由理想氣體狀態(tài)方程得到瓶的體積為 V 瓶 V H2O m3102 0 100 2 293314 8 0833 0 OH OH 3 2 2 p RTn 2 16 水的 三相點(diǎn) 溫度和壓強(qiáng)各是多少 它與水的正常凝固點(diǎn)有何不同 在水的 三相點(diǎn) 時(shí) 溫度為 273 0098K 壓強(qiáng)為 0 61kPa 三相點(diǎn)是對純水而言的 是單組分體系 是指水在它的蒸汽壓 0 61kPa 下的凝 固點(diǎn) 水的正常凝固點(diǎn)是指被空氣飽和了的水在 101 3kPa 條件下結(jié)冰的溫度 2 17 水的三相點(diǎn)是一固定常數(shù) 不隨任何條件的改變而改變 而水的冰點(diǎn)或沸點(diǎn)隨外 界條件 如壓力 的改變而改變的 2 18 7 580289300 t C 0 2 84 10 1 486 P kPa 2 19 組物質(zhì)最易溶于苯 1 相似相溶原理 2 液態(tài)較氣態(tài) 固態(tài)更溶于液態(tài) 2 20 反應(yīng)前后溫度與體積不變 由理想氣體狀態(tài)方程可得Pn C2H4 g H2 g C2H6 g n 1 1 p C2H4 4530 6930 2400Pa p C2H4 2400Pa 可得 x C2H4 346 0 6930 2400 2 21 理想氣體狀態(tài)方程 2 3g 乙醇?xì)怏w所占的體積為nRTPV m3 0207 0 2 5866 293314 8 46 3 2 p nRT V 在 0 0207 m3氣體中 空氣的會(huì)壓為 p 空 1 013 105 5866 9 54 104 Pa 通入 1 013 105Pa 的空氣的體積為 V 空 m3020 0 10013 1 0207 0 1054 9 5 4 2 22 1 HCl 3 3 dmmol12 5 36 371018 1 2 H2SO4 3 3 dmmol18 98 981084 1 3 HNO3 3 3 dmmol15 63 691042 1 4 NH3 3 3 dmmol15 17 281090 0 2 23 由得丙酮的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 x 丙酮 AAx pp 9529 0 37330 35570 p p 設(shè)非揮發(fā)性有機(jī)物的摩爾質(zhì)量為 M 8 由 x 丙酮 得 M 58 29529 0 6 58 120 58 120 M 1 molg 2 24 由公式得方程 10 1 86 解得 m 5580 g 5 58 kg bKt ff 5 60 m 2 25 得cRT 298314 8 10 5 013 1 3 M g mol 1 4 1022 1 013 1 298314 8 5 M 2 26 由公式得 bKt ff 30 0 86 1 56 0 0 f f K t b 1 kgmol 對于稀溶液 則Pacb 771955 5 30910314 8 30 0 3 bRTcRT 2 27 純水杯的水全部轉(zhuǎn)移入蔗糖溶液杯中 2 28 1 面心立方晶胞的一個(gè)正方形面上 處于對角線上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)相互接觸 所以 對角線的長為 4r r 為質(zhì)點(diǎn)半徑 所以 r nm 145 0 409 0 2 4 1 2 m1084 6 nm1084 6 409 0 329323 V 3 一個(gè)晶胞中八個(gè)頂點(diǎn)處各有一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 六個(gè)面上各一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 因此獨(dú)立的金 原子數(shù)為 4 3 1 6 8 1 8 4 33 29 3 23 mkg10 1 19 1084 6 10 1002 6 0 197 4 V m 2 29 1 錯(cuò) 2 錯(cuò) 3 錯(cuò) 4 錯(cuò) 2 30 一個(gè)晶胞中有四個(gè)碳原子 9 第三章 化學(xué)熱力學(xué)初步 習(xí) 題 3 1 什么類型的化學(xué)反應(yīng) QP等于 QV 什么類型的化學(xué)反應(yīng) QP大于 QV 什么類型的化 學(xué)反應(yīng) QP小于 QV 3 2 在 373K 時(shí) 水的蒸發(fā)熱為 40 58 kJ mol 1 計(jì)算在 373K 1 013 105Pa 下 1mol 水氣化過程的 U 和 S 假定水蒸氣為理想氣體 液態(tài)水的體積可忽略不計(jì) 3 3 反應(yīng) H2 g I2 g 2HI g 的 rHm 是否等于 HI g 的標(biāo)準(zhǔn)生成焓 fHm 為什么 3 4 乙烯加氫反應(yīng)和丙烯加氫反應(yīng)的熱效應(yīng)幾乎相等 為什么 3 5 金剛石和石墨的燃燒熱是否相等 為什么 3 6 試估計(jì)單質(zhì)碘升華過程焓變和熵變的正負(fù)號 3 7 已知下列數(shù)據(jù) 1 2Zn s O2 g 2ZnO s rHm 1 696 0 kJ mol 1 2 S 斜方 O2 g SO2 g rHm 2 296 9 kJ mol 1 3 2SO2 g O2 g 2SO3 g rHm 3 196 6 kJ mol 1 4 ZnSO4 s ZnO s SO3 g rHm 4 235 4 kJ mol 1 求 ZnSO4 s 的標(biāo)準(zhǔn)生成熱 3 8 已知 CS2 1 在 101 3kPa 和沸點(diǎn)溫度 319 3K 時(shí)氣化吸熱 352J g 1 求 1molCS2 1 在 沸點(diǎn)溫度時(shí)氣化過程的 U H S 10 3 9 水煤氣是將水蒸氣通過紅熱的碳發(fā)生下列反應(yīng)而制得 C s H2O g CO g H2 g CO g H2O g CO2 g H2 g 將反應(yīng)后的混合氣體冷至室溫即得水煤氣 其中含有 CO H2及少量 CO2 水汽可 忽略不計(jì) 若 C 有 95 轉(zhuǎn)化為 CO 5 轉(zhuǎn)化為 CO2 則 1dm3此種水煤氣燃燒產(chǎn)生 的熱量是多少 假設(shè)燃燒產(chǎn)物都是氣體 已知 CO g CO2 g H2O g fHm kJ mol 1 110 5 393 5 241 8 3 10 計(jì)算下列反應(yīng)的中和熱 HCl aq NH3 aq NH4Cl aq 3 11 阿波羅登月火箭用聯(lián)氨 N2H4 1 作燃料 用 N2O4 g 作氧化劑 燃燒產(chǎn)物為 N2 g 和 H2O 1 若反應(yīng)在 300K 101 3kPa 下進(jìn)行 試計(jì)算燃燒 1 0kg 聯(lián)氨所需 N2O4 g 的 體積 反應(yīng)共放出多少熱量 已知 N2H4 l N2O4 g H2O g fHm kJ mol 1 50 6 9 16 285 8 3 12 已知下列鍵能數(shù)據(jù) 鍵 N N N Cl N H Cl Cl Cl H H H E kJ mol 1 945 201 389 243 431 436 1 求反應(yīng) 2NH3 g 3Cl2 g N2 g 6HCl g 的 rHm 2 由標(biāo)準(zhǔn)生成熱判斷 NCl3 g 和 NH3 g 相對穩(wěn)定性高低 3 13 假設(shè)空氣中含有百萬分之一的 H2S 和百萬分之一的 H2 根據(jù)下列反應(yīng)判斷 通常 條件下純銀能否和 H2S 作用生成 Ag2S 2Ag s H2S g Ag2S s H2 g 4Ag s O2 g 2Ag2O s 11 4Ag s 2H2S g O2 g 2Ag2S s 2H2O g 3 14 通過計(jì)算說明 常溫常壓下固體 Na2O 和固體 HgO 的熱穩(wěn)定性高低 3 15 反應(yīng) A g B s C g 的 rHm 42 98kJ mol 1 設(shè) A C 均為理想氣體 298K 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 反應(yīng)經(jīng)過某一過程做了最大非體積功 并防熱 2 98kJ mol 1 試求體系在此過程中的 Q W rUm rHm rSm rGm 3 16 煉鐵高爐尾氣中含有大量的 SO3 對環(huán)境造成極大污染 人們設(shè)想用生石灰 CaO 吸收 SO3生成 CaSO4的方法消除其污染 已知下列數(shù)據(jù) CaSO4 s CaO s SO3 g fHm kJ mol 1 1433 635 1 395 7 Sm J mol 1 K 1 107 0 39 7 256 6 通過計(jì)算說明這一設(shè)想能否實(shí)現(xiàn) 3 17 由鍵焓能否直接求算 HF g HCl g H2O l 和 CH4 g 的標(biāo)準(zhǔn)生成焓 如能計(jì)算 請與附錄中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 3 18 高爐煉鐵是用焦炭將 Fe2O3還原為單質(zhì)鐵 試通過熱力學(xué)計(jì)算說明還原劑主要是 CO 而非焦炭 相關(guān)反應(yīng)為 2Fe2O3 s 3C s 4Fe s 3CO2 g Fe2O3 s 3CO g 2Fe s 3CO2 g 3 19 通過熱力學(xué)計(jì)算說明為什么人們用氟化氫氣體刻蝕玻璃 而不選用氯化氫氣體 相關(guān)反應(yīng)如下 SiO2 石英 4HF g SiF4 g 2H2O l SiO2 石英 4HCl g SiCl4 g 2H2O l 3 20 根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算說明 常溫下石墨和金剛石的相對有序程度高低 已知 Sm 石 12 墨 5 740J mol 1 K 1 fHm 金剛石 1 897kJ mol 1 fGm 金剛 石 2 900kJ mol 1 3 21 NO 和 CO 是汽車尾氣的主要污染物 人們設(shè)想利用下列反應(yīng)消除其污染 2CO g 2NO g 2CO2 g N2 g 試通過熱力學(xué)計(jì)算說明這種設(shè)想的可能性 3 22 白云石的主要成分是 CaCO3 MgCO3 欲使 MgCO3分解而 CaCO3不分解 加熱溫 度應(yīng)控制在什么范圍 3 23 如 3 18 題所示 高爐煉鐵是用焦炭將 Fe2O3還原為單質(zhì)鐵 試通過熱力學(xué)計(jì)算說明 采用同樣的方法能否用焦炭將鋁土礦還原為金屬鋁 相關(guān)反應(yīng)為 2Al2O3 s 3C s 4Al s 3CO2 g Al2O3 s 3CO g 2Al s 3CO2 g 3 24 臭化肥 NH4HCO3在常溫下極易分解 從而限制了它的使用 通過熱力學(xué)計(jì)算說明 在實(shí)際應(yīng)用中能否通過控制溫度來阻止 NH4HCO3的分解 3 25 比較下列各組物質(zhì)熵值的大小 1 1molO2 298K 1 105 Pa 1molO2 303K 1 105Pa 2 1molH2O s 273K 10 105 Pa 1molH2O l 273K 10 105Pa 3 1gH2 298K 1 105Pa 1molH2 298K 1 105Pa 4 n molC2H4 298K 1 105 Pa 2mol CH2 n 298K 1 105Pa 5 1molNa s 298K 1 105Pa 1molMg s 298K 1 105Pa 3 26 試判斷下列過程熵變的正負(fù)號 1 溶解少量食鹽于水中 2 水蒸氣和熾熱的碳反應(yīng)生成 CO 和 H2 13 3 冰熔化變?yōu)樗?4 石灰水吸收 CO2 5 石灰石高溫分解 習(xí)題解答 3 1 當(dāng)反應(yīng)物中氣體的物質(zhì)的量比生成物中氣體的量小時(shí) 反之則 Vp QQ Vp QQ 當(dāng)反應(yīng)物與生成物氣體的物質(zhì)的量相等時(shí) 或反應(yīng)物與生成物全是固體或液體時(shí) Vp QQ 3 2 由公式VpUpVUH 液體水的體積不計(jì) 水蒸氣為理想氣體 則nRTVp 37479 J 373314 8 40580RTHU 蒸發(fā)過程是在 373K 1atm 下進(jìn)行的 故該過程為可逆過程 可采用進(jìn) T Q S p 行計(jì)算 KmolJ 8 108 373 40580 11 S 3 3 不相等 是進(jìn)行一摩爾反應(yīng)的反應(yīng)熱 它與反應(yīng)式的書寫有關(guān) 而是 mrH mfH 指某溫度下 由處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的各種元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 1mol 該純物 質(zhì)的反應(yīng)熱 它與反應(yīng)式的書寫無關(guān) 對本題 2 mrH mfH 3 4 3 5 不相等 C 的同素異形體中 石墨最為穩(wěn)定 即 金剛石 而石墨與金0 mfH 0 mfH 剛石燃燒的產(chǎn)物完全相同 因此可得兩者的燃燒熱不同 3 6 焓變?yōu)?熵變亦為 3 7 Zn s S s 2O2 g ZnSO4 s 可由得到 4 3 2 1 2 1 2 1 14 因此 ZnSO4 s 標(biāo)準(zhǔn)生成熱 fHm rHm 1 rHm 2 rHm 3 rHm 4 2 1 2 1 296 9 978 6 kJ mol 1 2 0 696 4 235 6 196 2 1 3 8 J 4 1068 2 76352 H J K 1 9 83 3 319 1068 2 4 T H S J mol 1 44 1041 2 3 319314 8 11068 2 nRTHU 3 9 由給定反應(yīng)式可得 C s H2O g CO g H2 g 1 C s 2H2O g CO2 g 2H2 g 2 1dm3水煤氣的物質(zhì)的量為 mol 041 0 298314 8 1 3 101 RT pV n 設(shè)轉(zhuǎn)化為水煤氣的炭的物質(zhì)的量為 x 則有 95 x 95 x 5 x 2 5 x 0 041 得到 x 0 02mol 水煤氣的燃燒反應(yīng)為 CO g O2 g CO2 g 3 2 1 H2 g O2 g H2O g 4 2 1 則燃燒熱為kJ45 10 8 241 02 0 05 0 295 0 5 110 5 393 02 0 95 0 H 3 10 反應(yīng)在溶液中進(jìn)行 反應(yīng)式可寫為離子式 H aq NH3 aq NH4 aq 51 83 kJ 0 80 76 132 59 H aq NH NH 34 fff HHHH 3 11 反應(yīng)方程式為 2 N2H4 l N2O4 g 3 N2 4 H2O l kJ mol 156 125316 9 6 502 8 285 4 mrH 燃燒 1 0kg N2H4 l 需 N2O4 g 的體積為 3 5 3 dm 7 384 10013 1 30010314 8 2 1 32 1000 p nRT V 放出的熱量為kJ1096 1 2 56 1253 32 1000 4 Q 3 12 1 2NH3 g 3Cl2 g N2 g 6HCl g 15 HCl 6 NN ClCl 3 HN 32 EEEEHm r 1 molkJ468431694524333896 2 N2 g Cl2 g NCl3 g N2 g H2 g NH3 g 2 1 2 3 2 1 2 3 E N N E Cl Cl 3E N Cl 945 243 3 201 234 2 1 g NCl 3 mrH 2 3 2 1 2 3 kJ mol 1 E N N E H H 3E H Cl 945 436 3 389 2 1 g NH 3 mrH 2 3 2 1 2 3 40 5kJ mol 1 從計(jì)算結(jié)果表明 NH3穩(wěn)定而 NCl3不穩(wěn)定 3 13銀在空氣中可能發(fā)生的反應(yīng)有 1 2Ag s H2S g Ag2S s H2 g 2 4Ag s O2 g 2Ag2O s 3 4Ag s 2H2S g O2 g 2Ag2S s 2H2O g 三反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由焓變化分別為 40 25 33 02 7 23 kJ mol 1 1 G SAg 2 f G SH 2 f G 10 82kJ mol 1 2 G OAg 2 f G 40 25 228 59 33 02 3 G SAg 2 f G O g H 2 f G SH 2 f G 235 82 kJ mol 1 在題示條件下 反應(yīng)的 G 為 RTlnQP 1 7 23 8 314 298 1000 ln 1 G 1 G SH H 2 2 P P 7 23 8 314 298 1000 ln1 7 23 kJ mol 1 RTlnQP 2 10 82 8 314 298 1000 ln 2 G 2 G 2 O 1 P 10 82 8 314 298 1000 ln 8 83 kJ mol 1 2 0 1 RTlnQP 3 235 28 8 314 298 1000 ln 3 G 3 G 2 1 O SH OH 2 2 2 PP P 235 28 8 314 298 1000 ln 208 13kJ mol 1 2 010 0319 0 6 16 由此可見 在題示條件下 反應(yīng) 3 進(jìn)行的程度最大 即純銀在常溫及題示條件 下能生成 Ag2S 實(shí)際空氣中 H2S 含量常大于百萬分之一 所以銀制品在空氣中久 置會(huì)生成 Ag2S 而變黑 3 14 1 Na2O s 2Na s O2 g 2 1 2 HgO s Hg l O2 g 2 1 3 15 rHm 42 98kJ mol 1 rUm rHm nRT rHm 42 98kJ mol 1 進(jìn)行一摩爾反應(yīng) Q 2 98kJ 由 U Q W 得 W 2 98 42 98 45 96 kJ rGm Wf max 45 96kJ mol 1 rSm J K 1 mol 110 298 2980 T Q 3 16 反應(yīng)式為 SO3 g CaO s CaSO4 s G H T S 1433 635 1 395 7 298 107 0 39 7 256 6 10 3 345 8kJ 反應(yīng)可在常溫下自發(fā)進(jìn)行 3 17 1 fHm HF g E H H E F F E H F 2 1 2 1 432 0 154 8 565 271 6 kJ mol 1 2 1 2 1 查表得 HF g 的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為 271 1 kJ mol 1 與計(jì)算數(shù)值相近 2 fHm HCl g E H H E Cl Cl E H Cl 2 1 2 1 432 0 239 7 428 92 2 kJ mol 1 2 1 2 1 查表得 HCl g 的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為 92 31 kJ mol 1 與計(jì)算數(shù)值相近 3 fHm H2O l E H H E O O 2E H O 2 1 432 0 493 6 2 458 8 238 8 kJ mol 1 2 1 查表得 H2O l 的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為 285 83 kJ mol 1 與計(jì)算數(shù)值有差距 17 4 對 CH4 g 由石墨與氫氣這兩種最穩(wěn)定的單質(zhì)生成 反應(yīng)式為 C s 2H2 g CH4 g 每個(gè)碳原子周圍有三條 C C 鍵 層間作用相當(dāng)于一條鍵 即 1 個(gè)碳原子與四 個(gè)碳原子相連 而每條鍵被兩個(gè)碳原子占有 故反應(yīng)斷裂的 C C 的數(shù)目為 4 2 2 1 fHm CH4 g 2E H H 2 E C C 4E H C 2 432 0 2 345 6 4 411 88 8 kJ mol 1 查表得 CH4 g 的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為 74 81 kJ mol 1 與計(jì)算數(shù)值有差距 3 18 反應(yīng)式為 2Fe2O3 s 3C s 4Fe s 3CO2 g 1 Fe2O3 s 3CO g 2Fe s 3CO2 g 2 rGm 1 產(chǎn)物 反應(yīng)物 mfG mfG 394 36 3 741 0 2 298 92kJ mol 1 rGm 2 產(chǎn)物 反應(yīng)物 mfG mfG 394 36 3 741 0 137 15 3 30 63kJ mol 1 可看出反應(yīng) 1 在常溫下不能自動(dòng)進(jìn)行 而 2 可自發(fā)進(jìn)行 故還原劑主要 是 CO 而非焦炭 3 19反應(yīng)式為 SiO2 石英 4HF g SiF4 g 2H2O l 1 SiO2 石英 4HCl g SiCl4 g 2H2O l 2 rGm 1 產(chǎn)物 反應(yīng)物 mfG mfG 1572 7 237 18 2 273 2 4 856 67 97 59kJ mol 1 rGm 2 產(chǎn)物 反應(yīng)物 mfG mfG 617 0 237 18 2 95 30 4 856 67 146 51kJ mol 1 可見 2 反應(yīng)不會(huì)自發(fā)進(jìn)行 故不可用 HCl 刻劃玻璃 3 20對于反應(yīng) C 石墨 C 金剛石 rHm fHm C 金剛石 rGm fGm C 金剛石 由 rGm rHm T rSm 得 18 rSm J mol 1 K 1366 3 298 10 900 2 897 1 3 T GH mrmr rSm Sm 金剛石 Sm 石墨 Sm 金剛石 rSm Sm 石墨 3 366 5 740 2 374 J mol 1 K 1 由于 Sm 金剛石 Sm 石墨 說明金剛石中碳原子排列更為有序 3 212CO g 2NO g 2CO2 g N2 g rGm 產(chǎn)物 反應(yīng)物 mfG mfG 2 394 30 2 137 15 2 86 57 341 161kJ mol 1 從熱力學(xué)計(jì)算可知設(shè)想可行 3 22 MgCO3 MgO CO21 CaCO3 CaO CO2 2 反應(yīng)進(jìn)行的臨界點(diǎn)為 G 0 由公式 rGm rHm T rSm 反應(yīng) 1 進(jìn)行的臨界溫度為672 5K 1000 69 6594 2664 213 94 1112 50 393 82 601 S H T 反應(yīng) 2 進(jìn)行的臨界溫度為1108 4K 1000 88 92 7 3964 213 87 1206 50 393 5 635 S H T 因此溫度必須控制在 672 5K 與 1108 4K 之間才可保證 MgCO3分解而 CaCO3不分 解 3 23 反應(yīng)式為 2Al2O3 s 3C s 4Al s 3CO2 g 1 Al2O3 s 3CO g 2Al s 3CO2 g 2 rGm 1 產(chǎn)物 反應(yīng)物 mfG mfG 394 36 3 1576 2 1968 92kJ mol 1 rGm 2 產(chǎn)物 反應(yīng)物 mfG mfG 394 36 3 1576 137 15 3 804 37kJ mol 1 自由能均為較大的正值 故不可用焦炭來制備鋁 3 24 NH4HCO3 s NH3 g CO2 g H2O l 欲使本反應(yīng)不可進(jìn)行 則需要 rGm rHm T rSm 0 即 T mr mr S H 對本反應(yīng) rSm 恒大于 0 可查得 NH4F 的 fHm 463 9kJ mol 1 可以預(yù)測 NH4HCO3 s 的 fHm 463 9kJ mol 1 則 rHm 393 50 46 11 285 83 463 9 0 19 即在 T 不等式的右邊為一負(fù)值 故 rGm 恒小于 0 mr mr S H 故不可以通過控溫來阻止化肥分解 3 25 1 303K 的氧氣的熵值大 2 液態(tài)水熵值大 3 1mol 氫氣的熵值大 4 nmol 乙烯熵值大 5 3 26 1 2 3 4 5 第四章 化學(xué)反應(yīng)速率速率和化學(xué)平衡 習(xí) 題 4 1 實(shí)際反應(yīng)中有沒有 0 級反應(yīng)和 1 級反應(yīng) 如果有 怎樣用碰撞理論給予解釋 4 2 當(dāng)溫度不同而反應(yīng)物起始濃度相同時(shí) 同一個(gè)反應(yīng)的起始速率是否相同 速率常數(shù) 是否相同 反應(yīng)級數(shù)是否相同 活化能是否相同 4 3 當(dāng)溫度相同而反應(yīng)物起始濃度不同時(shí) 同一個(gè)反應(yīng)的起始速率是否相同 速率常數(shù) 是否相同 反應(yīng)級數(shù)是否相同 活化能是否相同 4 4 哪一種反應(yīng)的速率與濃度無關(guān) 哪一種反應(yīng)的半衰期與濃度無關(guān) 4 5 某放射性元素的衰變過程是一級反應(yīng) 半衰期為 104年 問此元素由 100g 減少到 1g 需要多少年 4 6 已知 600K 時(shí) 一級反應(yīng) SO2Cl2 g SO2 g Cl g 的速率常數(shù)為 2 0 10 5s 1 問 1 10 0g SO2Cl2 g 分解一半需要多少時(shí)間 2 10 0g SO2Cl2 g 反應(yīng) 2 0 小時(shí)之后還剩多少 4 7 N2O5的分解反應(yīng)為 2N2O5 g 4NO2 g O2 g 實(shí)驗(yàn)測得 340K 時(shí) N2O5的濃度隨時(shí)間的變化如下 20 t min012345 N2O5 mol dm 31 000 710 500 350 250 17 求 1 0 3 min 內(nèi)的平均反應(yīng)速率 2 在第 2min 時(shí)反應(yīng)的瞬時(shí)速率 4 8 某化合物 M 在一種酶催化下進(jìn)行分解反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下 t min026101418 M mol dm 3 1 00 90 70 50 30 1 試判斷在實(shí)驗(yàn)條件下 M 分解反應(yīng)的級數(shù) 4 9 在某溫度時(shí)反應(yīng) 2NO 2H2 N2 2H2O 的機(jī)理為 1 NO NO N2O2 快 2 N2O2 H2 N2O H2O 慢 3 N2O H2 N2 H2O 快 試確定總反應(yīng)速率方程 4 10 實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng) S2O82 3I 2SO42 I3 在不同溫度下的速率常數(shù)如下 T K273283293303 k mol 1 dm3 s 1 8 2 10 42 0 10 34 1 10 38 3 10 3 1 試用作圖法求此反應(yīng)的活化能 2 求 300K 時(shí)反應(yīng)的速率常數(shù) 4 11 反應(yīng) H2PO2 OH HPO32 H2在 373K 時(shí)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下 初始濃度 H2PO2 mol dm 3 OH mol dm 3 mol dm 3 min 1 td POH d 22 0 101 0 3 2 10 5 0 501 0 1 6 10 4 0 504 0 2 56 10 3 1 計(jì)算該反應(yīng)的級數(shù) 寫出速率方程 2 計(jì)算反應(yīng)溫度下的速率常數(shù) 21 4 12 假設(shè)基元反應(yīng) A 2B 正反應(yīng)的活化能為 Ea 逆反應(yīng)的活化能為 Ea 問 1 加入催化劑后正 逆反應(yīng)的活化能如何變化 2 如果加入的催化劑不同 活化能的變化是否相同 3 改變反應(yīng)物的初始濃度 正 逆反應(yīng)的活化能如何變化 4 升高反應(yīng)溫度 正 逆反應(yīng)的活化能如何變化 4 13 已知反應(yīng) CH3CHO g CH4 g CO g 的活化能 Ea 188 3 kJ mol 1 當(dāng)以碘蒸 氣為催化劑時(shí) 反應(yīng)的活化能變?yōu)?Ea 138 1 kJ mol 1 試計(jì)算 800K 時(shí) 加如碘 蒸氣作催化劑后 反應(yīng)速率增大為原來的多少倍 4 14 203Hg 可用于腎臟掃描 某醫(yī)院購入 0 200g 203Hg NO3 2試樣 已知203Hg 的半衰期 為 46 1 天 試計(jì)算六個(gè)月 180 天 后 未發(fā)生衰變的試樣還有多少 4 15 判斷下列敘述正確與否 1 反應(yīng)級數(shù)就是反應(yīng)分子數(shù) 2 含有多步基元反應(yīng)的復(fù)雜反應(yīng) 實(shí)際進(jìn)行時(shí)各基元反應(yīng)的表觀速率相等 3 活化能大的反應(yīng)一定比活化能小的反應(yīng)速率慢 4 速率常數(shù)大的反應(yīng)一定比速率常數(shù)小的反應(yīng)快 5 催化劑只是改變了反應(yīng)的活化能 本身并不參加反應(yīng) 因此其質(zhì)量和性質(zhì)在反 應(yīng)前后保持不變 4 16 回答下列問題 1 一反應(yīng)體系中各組份的平衡濃度是否隨時(shí)間變化 是否隨反應(yīng)物起始濃度變化 是否隨溫度變化 2 有氣相和固相參加的反應(yīng) 平衡常數(shù)是否與固相的存在量有關(guān) 3 有氣相和溶液參加的反應(yīng) 平衡常數(shù)是否與溶液中各組份的量有關(guān) 4 有氣 液 固三相參加的反應(yīng) 平衡常數(shù)是否與氣相的壓力有關(guān) 22 5 經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)有何區(qū)別和聯(lián)系 6 在 Kp Kc RT n中 R 的取值和量綱如何 7 在 rGm RTlnK 中 R 的取值和量綱如何 8 平衡常數(shù)改變后 平衡位置是否移動(dòng) 平衡位置移動(dòng)后 平衡常數(shù)是否改變 9 對 rGm 0 的反應(yīng) 是否在任何條件下正反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行 10 rGm 0 是否意味著反應(yīng)一定處于平衡態(tài) 4 17 寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 1 Zn s 2H aq Zn2 aq H2 g 2 AgCl s 2NH3 aq Ag NH3 2 aq Cl aq 3 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l 4 HgI2 s 2I aq HgI42 aq 5 H2S aq 4H2O2 aq 2H aq SO42 aq 4H2O l 4 18 已知 Ag2O s 的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能 fGm 11 2 kJ mol 1 標(biāo)準(zhǔn)生成焓 fHm 31 1 kJ mol 1 問 1 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 Ag2O s 的分解溫度是多少 2 常溫 298K 常壓 101 1kPa 下 在空氣中 Ag2O s 能否分解 設(shè)空氣中氧 氣的體積分?jǐn)?shù)為 20 4 19 373K 時(shí) 光氣分解反應(yīng) COCl2 g CO g Cl2 g 的平衡常數(shù) K 8 0 10 9 fHm 104 6kJ mol 1 試求 1 373K 下反應(yīng)達(dá)平衡后 總壓為 202 6kPa 時(shí) COCl2的解離度 2 反應(yīng)的 rSm 4 20 根據(jù)下列數(shù)據(jù)計(jì)算 373K 時(shí) CO 與 CH3OH 合成醋酸的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) CO g CH3OH g CH3COOH g fHm kJ mol 1 110 200 8 435 Sm J mol 1 K 1 198 238 298 23 4 21 反應(yīng) CaCO3 s CaO s CO2 g 在 1037K 時(shí)平衡常數(shù) K 1 16 若將 1 0molCaCO3 置于 10 0dm3容器中加熱至 1037K 問達(dá)平衡時(shí) CaCO3的分解分?jǐn)?shù)是多少 4 22 根據(jù)熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算 BCl3在常溫 298K 時(shí)的飽和蒸氣壓及正常沸點(diǎn) 在 298K 100kPa 條件下 BCl3呈液態(tài)還是呈氣態(tài) 4 23 在恒溫 523K 恒壓 101 3kPa 條件下 PCl5發(fā)生下列分解反應(yīng) PCl5 g PCl3 g Cl2 g 平衡時(shí) 測得混合氣體的密度為 2 695g dm 3 求反應(yīng)的 rGm 和 PCl5 g 的解離 度 4 24 CuSO4 5H2O 的風(fēng)化若用反應(yīng)式 CuSO4 5H2O s CuSO4 s 5H2O g 表示 1 試求 298K 時(shí)反應(yīng)的 rGm 及 K 2 298K 時(shí) 若空氣的相對濕度為 60 CuSO4 5H2O 能否風(fēng)化 4 25 已知 292K 時(shí) 血紅蛋白 Hb 在空氣中氧化反應(yīng) Hb aq O2 g HbO2 aq 的平衡 常數(shù) K 為 85 5 試求當(dāng)氧氣溶解于血液中時(shí)氧化反應(yīng) Hb aq O2 aq HbO2 aq 的 標(biāo)準(zhǔn)自由能變化 rGm 假設(shè) 292K 時(shí) 空氣中氧氣的分壓為 20 2kPa 氧氣在血 液中的溶解度為 2 3 10 4 mol dm 3 4 26 在 323K 101 3 kPa 時(shí) N2O4 g 的分解率為 50 0 問當(dāng)溫度保持不變 壓力變?yōu)?1013 kPa 時(shí) N2O4 g 的分解率為多少 4 27 以合成氨為例 定量說明溫度 濃度 壓力以及催化劑對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響 4 28 已知下列物質(zhì)在 298K 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能分別為 NiSO4 6H2O s NiSO4 s H2O g fGm kJ mol 1 2221 7 773 6 228 4 1 計(jì)算反應(yīng) NiSO4 6H2O s NiSO4 s 6H2O g 在 298K 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) K 24 2 求算 298K 時(shí)與固體 NiSO4 6H2O 平衡的水的飽和蒸氣壓 4 29 在一定溫度和壓強(qiáng)下 1dm3容器中 PCl5 g 的分解率為 50 若改變下列條件 PCl5 g 的分解率如何變化 1 減小壓強(qiáng)使容器的體積增大 1 倍 2 保持容器體積不變 加入氮?dú)馐贵w系總壓強(qiáng)增大 1 倍 3 保持體系總壓強(qiáng)不變 加入氮?dú)馐谷萜黧w積增大 1 倍 4 保持體系總壓強(qiáng)不變 逐漸加入氯氣使體系體積增大 1 倍 5 保持體積不變 逐漸加入氯氣使體系總壓強(qiáng)增大 1 倍 4 30 聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿流程的最后一步是加熱分解小蘇打 2NaHCO3 s Na2CO3 s CO2 g H2O g 實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)如下表 T K303323353373 K 1 66 10 53 90 10 46 27 10 32 31 10 1 1 試用作圖法求算在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)反應(yīng)的熱效應(yīng) 2 當(dāng)平衡體系的總壓達(dá)到 200kPa 時(shí) 反應(yīng)溫度為多少 習(xí)題解答 4 1 實(shí)際反應(yīng)中存在 0 級和 1 級反應(yīng) 0 級反應(yīng)如 V k g H 2 3 g N 2 1 g NH 22 Fe 3 在此反應(yīng)中 如果氨分子足夠多 其分解速率僅決定于催化劑表面的活化中心數(shù)目 催化劑的活化中心數(shù)目一定時(shí) 反應(yīng)速率與氨濃度無關(guān) 表現(xiàn)為 0 級反應(yīng) 許多光 化學(xué)反應(yīng)也是 0 級反應(yīng) 由于此類反應(yīng)的反應(yīng)物須經(jīng)高能量的光子激發(fā)后才能反應(yīng) 所以反應(yīng)速率只決定于高能光子的數(shù)目光照強(qiáng)度一定時(shí) 光子數(shù)也一定 反應(yīng)速率 與反應(yīng)物濃度無關(guān) 表現(xiàn)為 0 級反應(yīng) 無論催化反應(yīng)還是光化反應(yīng) 反應(yīng)物分子都 需經(jīng)過碰撞才能反應(yīng) 因此 0 級反應(yīng)并不與碰撞理論矛盾 1 級反應(yīng)的情況有多種 一種情況是幾種反應(yīng)物在一起 其中一種反應(yīng)物濃度很小 25 且反應(yīng)對此反應(yīng)物是 1 級反應(yīng) 其它反應(yīng)物因濃度很大 基本保持不變 因此總反 應(yīng)速率表現(xiàn)為 1 級 即所謂的假 1 級反應(yīng) 另一種情況是純物質(zhì)的分解反應(yīng) A B C 對此類反應(yīng) 1922 年 Lindeman 提出兩步反應(yīng)機(jī)理 AB C A A A A kf kb 后一步是決速步驟 由此推得速率方程為 表現(xiàn)為一級反應(yīng) 活化分子則是由于反應(yīng)物分子之 11 Ak A AA k k kAkV b f 間的碰撞而產(chǎn)生的 與碰撞理論也不矛盾 4 2起始速率不同 速率常數(shù)不同 反應(yīng)級數(shù)相同 活化能相同 嚴(yán)格說來活化能與溫 度有關(guān) 4 3起始速率不同 速率常數(shù)相同 反應(yīng)級數(shù)相同 活化能相同 4 40 級反應(yīng)的速率與濃度無關(guān) 1 級反應(yīng)的半衰期與濃度無關(guān) 4 5由公式得 所以 t 6 64 104年 1 0 1 lnkt c c 2ln 1 100 ln 104 t 4 6由速率常數(shù)單位可知本反應(yīng)為 1 級反應(yīng) 1 s105 3 100 2 693 0 2ln 4 5 2 1 k t 2 得 x 144 036000 2100 2 0 10 ln 5 x 4 7 1 3 61 10 3mol dm 3 s 1 603 00 1 35 0 v 2 由表中數(shù)據(jù)可以看出每隔 2 分鐘濃度減小一半 故本反應(yīng)為一級反應(yīng) 半衰 期為 2min s 1 v 0 00578 0 50 0 00288 mol dm 3 s 100578 0 120 2ln k 4 8 由表中數(shù)據(jù)可以看出反應(yīng)速率不隨時(shí)間的改變而改變 故本反應(yīng)為 0 級反應(yīng) 4 9總的速率由慢反應(yīng)決定 故 v k2 N2O2 H2 由于 2 為慢反應(yīng) 故 1 可視為平衡反應(yīng) N2O2 K NO 2 因此總反應(yīng)的速率方程為 v k2 K NO 2 H2 k NO 2 H2 4 10 k mol 1 dm3 s 1lnkT K1 T 8 2 10 4 7 112730 00366 26 2 0 10 3 6 212830 00353 4 1 10 3 5 502930 00341 8 3 10 3 4 793030 00330 由 lnk 1 T 圖 由圖形讀得 斜率 B 6344 1 截距 A 16 16 由公式可得 A TR E k a 1 ln 1 14 molJ1027 5 1 6344314 8 BREa 2 T 300K 時(shí) 99 4 16 16 300