補充習(xí)題及答案普通化學(xué)

1、化學(xué)反應(yīng)基本原理一一判斷題（錯：升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大，不會減小）10、反應(yīng)活化能越大，反應(yīng)速率也越大。1、指定單質(zhì)的、 fM、皆為零。（錯：指定單質(zhì)S不為零，）2、A rSm 0的反應(yīng)都能自發(fā)進行。（錯：該條件只能判斷對應(yīng)溫度孤立系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自發(fā)）3、rGm0（錯：主要看氣體分子數(shù)）5、CaCO在高溫下可以發(fā)生分解反應(yīng)，故該反應(yīng)為吸熱嫡增。（對：）6、根據(jù)能量最低原理，放熱反應(yīng)是自發(fā)進行的。（錯：影響自發(fā)性因素還有混亂度 ）7、冰在室溫下自動融化成水，是嫡增起了重要作用的結(jié)果。（對：）8、化學(xué)反應(yīng)的嫡變與溫度有關(guān)，但隨溫度變化不明顯。（對：溫度變化沒有引起狀態(tài)變化的前提下）9、對于可

2、逆反應(yīng)C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）,rHm 0,升高溫度使 正增大，逆減小,故平衡向右移動。（錯：相同溫度下，活化能越大，速率常數(shù)越小，一般講速率也越小）11、若反應(yīng)速率方程式中濃度的指數(shù)等于反應(yīng)方程式中反應(yīng)物的系數(shù)，則該反應(yīng)使基元反應(yīng)。（錯：例如H2 （g） +I2（g）=2HI的反應(yīng)就不是基元反應(yīng)）12、反應(yīng)級數(shù)取決于反應(yīng)方程式中反應(yīng)物的計量系數(shù)。（錯：非基元反應(yīng)必須以試驗為依據(jù)）13、根據(jù)分子碰撞理論，具有一定能量的分子在一定方位上發(fā)生有效碰撞，才可能生成產(chǎn)物。（對）14、根據(jù)質(zhì)量作用定律，反應(yīng)物濃度增大，則反應(yīng)速率加快，所以反應(yīng)速率常數(shù)增大。（錯：速率常數(shù)與濃度無關(guān)）

3、15、反應(yīng)速率常數(shù)與溫度有關(guān)，而與反應(yīng)物濃度無關(guān)。（對）二、選擇題1熱力學(xué)函數(shù)的定義與性質(zhì)1-1下列各熱力學(xué)函數(shù)中，哪一個為零：（B）（A）fGm （I 2, g. 298 K） （B）fhk （B、，l . 298 K）1-2(C)1-3(C)(C) Sm (H2, g. 298 K) (D)(E)fHm (CQ, g. 298 K)fGh若下列反應(yīng)都在 298 K下進行，則反應(yīng)的(A) 1/2H 2(g) + 1/2I2(g)HI(g)(C)出g) + 1/2O2(g)如果系統(tǒng)經(jīng)過一系列變化,(A)Q= 0 ； W= 0 ；(O3,H2O(g)最后又回到起始狀態(tài),g. 298 K)與生成物

4、的fHm相等的反應(yīng)是:(B) H 2(g) + Cl 2(g)2HCl(g)(D) C(金剛石)+ Q(g)則下列關(guān)系式均能成立的是:(B) Q0;CO(g)0；(C)(D) QH= 01-4已知反應(yīng) H(g) + Br2(g)2HBr(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)10 2則同溫下反應(yīng)1/2Hz(g) + 1/2Br2(g)HBr(g)的 K 為:(B)(A)102) 1(B)10 1(C)10 2(D)10 2) 1/21-5上述兩個反應(yīng)的rGm(1)與rGm(2)的關(guān)系是(答D)(A)rGm(1)= rGm(2)(B)金(1)=&(2)】21(C)rGm(1)=- rGm(2) (D)Cm=2 Cm

5、(2)21-6下列關(guān)于婿的敘述中，正確的是：(答：C)(A) 298K時，純物質(zhì)的 Sm = 0(B) 一切單質(zhì)的Sm = 0(C)對孤立體系而言，rSm 0的反應(yīng)總是自發(fā)進行的。(D)在一個反應(yīng)過程中，隨著生成物的增加，婿變增大。2.反應(yīng)自發(fā)性與化學(xué)平衡2-1某反應(yīng)在高溫時能自發(fā)進行，低溫時不能自發(fā)進行，則(B)(A) H 0,S 0,S 0(C)H 0(D)H 0,S KrGn 0(C) Q 02-6已知反應(yīng)H(g) + Br2(g)2HBr(g),在1297 K和1495 K時的K分別為 105和104,(A)(答：B CK In則該反應(yīng)的焰變或自由能變:(D)(B)(C)rGn 0In

6、 KRT平衡常數(shù)減?。晃鼰岱磻?yīng),平衡常數(shù)增大RTInK可知 rGm K1(B)(-i-2 = K1PPP(H2O)(C) = K2pP(H2O) (D)K1 P3.化學(xué)反應(yīng)速率3-5對于一個確定的化學(xué)反應(yīng)來說，下列說法中正確的是:rSm越正，反應(yīng)速率越快活化能越小，反應(yīng)速率越快對于確定的反應(yīng)，反應(yīng)速率與過程活10C,其結(jié)果是(答：D)(B)使平衡常數(shù)增大(D)使平衡常數(shù)減少rHm 117.66kJ mol 1 ,500K時能自發(fā)進行，則 CO的分壓為3-1 A B + C是吸熱的可逆基元反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能為E正，逆反應(yīng)的活化能為 E逆,那么：(A) E 正 E 逆(C) E 正=E逆(D)無

7、法確定(答：B根據(jù)過度狀態(tài)理論，能量一反應(yīng)歷程圖理解。 中 E正-E逆)3-2下列能量一反應(yīng)歷程圖，屬于放熱反應(yīng)的是 (AD)3-3二級反應(yīng)速率常數(shù)的量綱是:(A) s 1(B)mol dm3 s 1(C)mol 1 dm3 s 1(D)1mol3dm1smoldm 31s(答：D速率常數(shù)k量綱=(moldm3)n-) n 反應(yīng)級數(shù))3-4某反應(yīng)的速率常數(shù)為，反應(yīng)物的起始濃度為反應(yīng)的半衰期為() TOC o 1-5 h z (A)rGm越負，反應(yīng)速率越快(B)(C)rHn越負，反應(yīng)速率越快(D)Ea . xy ,(答：D v kc (A) c (B) k AeRT化能、反應(yīng)溫度和反應(yīng)物濃度有關(guān)

8、)3-6反應(yīng)A + B C + D為放熱反應(yīng)，若溫度升高(A)對反應(yīng)沒有影響一倍(C)不改變反應(yīng)速率4、熱力學(xué)函數(shù)、平衡常數(shù)的計算與應(yīng)用4-1 反應(yīng) MgCQs) = MgO(s)+CO(g)白rSm 174.91J mol 1 K 1,欲使該反應(yīng)在(答A)(A)低于 (B)高于 X 10-2Pa(C)低于 x 10-2Pa (D) 高于分析：rGn =rHkrSmXX10-3 =(A) 7min(B)(C)(D)無法計算(注意前后單位統(tǒng)一)(答：A 一級反應(yīng)特征的幾種計算要掌握 )ln KrGmRT30.205 10007 278.314500.分析:(注意上下單位統(tǒng)一；lnP(C02 )所

9、以，當(dāng)P(CO)x 10-4不是log )P(CO 2)= x10-4x100kPa =x102kPa時，Q 0因為在指定溫度與壓力下，銀氧化生成氧化銀反應(yīng)的吉布斯函數(shù)變大于零，所以反應(yīng) 不1-4煤里總含有一些含硫雜質(zhì)，因此燃燒時會產(chǎn)生SO和SO 0試問能否用CaO吸收SQ以減少煙道氣體對空氣的的污染？若能進行，試計算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能使反應(yīng)進行的最高溫度？(所需數(shù)據(jù)可查表)答：反應(yīng)：CaO(s)+SO 3(g) = CaSO 4(s)rHm(298K)fHm(CaSO4)fHm(CaO)=-=同理 rGm(298K)().() =(由于 -40 ,根據(jù)經(jīng)驗可以判斷反應(yīng)可以自發(fā)進行)rSm(298K

10、)但由于 rHm(298K) 0高溫度TcHr mrSm403.9 1000 2143.84K188.4能進行，懷疑時錯誤的。1-5 已知Sm (石墨)-1.1- mol - Kf H m(金剛石)kJ mol-1。試通過計算說明石墨和金剛石的相對有序程度。答：轉(zhuǎn)變反應(yīng)：石墨=金剛石 rHm(298.15K)rGm(298.15K) =fHm(SQ)rSm(298K)0反應(yīng)進行最1870.69-1kJ - mol ,rGm(298.15K)rHm(298.15K) X rSm(298.15K)f Gm(金剛石)(注意上式對應(yīng)的反應(yīng)為由指定單質(zhì)生成1molB反應(yīng)時，反應(yīng)的焰變用生成焰代替,反應(yīng)的

11、吉布斯函數(shù)變用生成吉布斯函數(shù)變代替，燧變絕對不要用B的標(biāo)準(zhǔn)燧代，應(yīng)該是由指定單質(zhì)生成1mo舊反應(yīng)的婿變)1 897 2 9001rSm(298.15K)=1000J.mol.K 1 =298.15rSm(298.15K ) =Sm(金剛石)Sm (石墨)=Sm(金剛石)Sm(金剛石)=0所以常溫標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不能自發(fā)反應(yīng).(3分)(2)rHm(298.15K)=+ =80.5 33.11 _ 47.41rSm(298.15K )=kJ .mol.K =kJ .mol.K298.15298.1547.4298.15rGm(600K)0所以600K標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能自發(fā)反應(yīng).8分1-7 某反應(yīng) A(s) +

12、 B(aq) = C(g) + D(l) 的Gm(298K)和 rGm (299K)分別為和求該反應(yīng)的r H m和r Sm o答：根據(jù)H m和rSm受溫度影響小，在一定溫度范圍內(nèi)其值可視為常數(shù)得：=r H m -298,Sm=r H m -299,&解得： H = r mrSm = =298K 時，反應(yīng)： HF ( aq ) + OH ( aq ) = H 2O ( l ) + F ( aq ) ,rGm=kJ mol 1(2) H 2O (l) = H ( aq ) + OH ( aq ) ,rGm= kJ mol 1計算 HF在水中離解反應(yīng) HF(aq)=H (aq)+F (aq)的 rG

13、m。若 c (HF) = c (F )= L 1 時,HF在水中離解反應(yīng)正向自發(fā)，介質(zhì)pH應(yīng)在何范圍？答：反應(yīng)(1) + (2)彳導(dǎo)HF在水中離解反應(yīng)(3)： HF ( aq )= H ( aq ) + F ( aq )所以反應(yīng)(3)的 r G = ( kJ mol 1 ) + ( kJ mol 1) = kJ mol正向自發(fā)r G0G= + X 10-3 X 298X lnC(H )/C C(F )/C 0c(HF)/crGm(600K),Hm(298.15K)-600Kx rSm(298.15K)(H+) 0X 應(yīng)生成SQ和HClo1-9 有下列兩個反應(yīng)：SQ(g) + Cl 2(g) =

14、 SQ 2Cl2(l)(1)SQ(g) +2HCl(g) = SQ 2Cl2(l) + H 2Q(l) (2)計算回答：(1)根據(jù)熱力學(xué)觀點，298K,SQCl2(l)的合成應(yīng)采用哪個反應(yīng)？ (2)求反應(yīng)(1)在298K的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。(3)說明溫度對SQCL與水的反應(yīng)的影響。已知熱力學(xué)數(shù)據(jù)： fHm/kJ mol 1fGm/kJ molSQ(g)SQ(g)HCl(g)SQCl 2(l)HQ(l)答：(1)對于反應(yīng)(1)r Gm (298K) = -0- () = kJ mol 1對于反應(yīng)(2)rGm(298K)= +-2 -=kJmol 1由于反應(yīng)(1)rGm(298K)0在298K采用反應(yīng)

15、(1)合適(2) ln K (1)r-GmRTK (1)e5.53252.14(3)反應(yīng)(2)r H m (2)+- -2= kJ mol13.7) 1000 5.538.314298反應(yīng)（2）為放熱反應(yīng)，其逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此升高溫度有利于向 SQCl2與水反1-10 已知反應(yīng) CuBr2(s) = CuBr(s) + 1/2Br2(g)在 450K 時 PBr20.680kPa ,在550KPb268.0kPa。求：（1）該反應(yīng)的 小刀、 島、 Cm（2）向一個2.00L容器中引入 CuBj，加熱到600K時CuBrZ的分解率ePb2 -20.680 5答：(1)450KK (-)2()

16、2 rGm RT ln KP 1001rGm8.314 450 ln(-0.680) 9336.2J.mol 1100550K1 68.0 ()2 100168.0 5rGm 8.314 450 ln( -) 2 881.8J.mol100根據(jù)rGmrHm T rSmrHm和r Sm受溫度影響小193436.2J.mol rHm 450 rSm1.一一 _881.8J.mol rHm 550 rsm9336.2 881.8550 45084.5J.mol 1.K 1rHm= 881.8 550 84.547356.8J .mol(2)600KrGm47356.8 600 84.53343.2J

17、.molIn K ln(1)2 ln(1001-2( 3343.2) _)8.314 600p(O 2)=1/3 p(總戶 x 104Pap(Hg)=x 104PaK (693K)(2 0.67Pb02e100kPa382kPa2 Pq23.44 104 2)(F)=()(1.72 101054-)=X 10-2分解率=汕n0.52nBr20.5c 382 1000 2 10 32 8.314 6000.561.3%(知識點：根據(jù)平衡分壓計算平衡常數(shù)，根據(jù)平衡常數(shù)計算熱力學(xué)函數(shù))1-11在1200K時，CaCO的分解反應(yīng)按下式進行：(1): CaCQs) = CaO(s) + CO 2(g)已

18、知該反應(yīng)達到平衡時， CO的分壓為X 103Pa；同時又已知反應(yīng)(2): C (s) +CO(g)=2CO(g) 在1200K時的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為.現(xiàn)將固態(tài)的 C,CaO,CaCO同置于一密閉容器中，并讓其在 1200K時反應(yīng)，求平衡態(tài)時 CO的分壓。答：密閉容器的平衡系統(tǒng)同時存在兩個反應(yīng)，可以合并為(3) (3)=(1) +(2)(3) CaCO 3(s) + C(s) = CaO(s) + 2CO(g)Ko(-Pco)23 P，/Pco、2Pco23.95 103Pa-2K3() =KiK2 =(2) K21.9=x10PP100000 Pa平衡時系統(tǒng) CO#壓：P(CO)=V7.51 10

19、 2 p =x 104Paln“2.03 10 23304.3 10 723 693() K (723K) 0.1828.314693 7231-13反應(yīng)C(石墨)+ CO 2(g) =2CO(g)的有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)(298K)f H m / kJ mol 11fGm / kJ molCO 2(g)CO(g)(1)判斷該反應(yīng)在600K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能否自發(fā)進行?(2) 估算1000K和100kPa下，CO轉(zhuǎn)化率？(3)欲使CO轉(zhuǎn)化率達到90%,反應(yīng)溫度應(yīng)達到多高？答：(1)求 rGm(600K)1-12在693K時，反應(yīng)2HgO(s)=2Hg(g)+Oz(g)在密閉容器內(nèi)發(fā)生，所生成的兩種氣體總壓

20、力為X 104Pa.o已知該反應(yīng)的rHm 304.3kJ.mol1,求該分解反應(yīng)在 723K時的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。答：根據(jù)反應(yīng)中化學(xué)計量數(shù)關(guān)系可知p(總尸p(Hg)+p(O 2)= 2 p(O 2)+ p(O 2)=3 p(O 2)rHm(298K)=2 () - () = Cm(298K)=2 () - () =rSm (298K)= 172.5 120 0.1762kJ.mol 1.K 1 298rGm(600K)= rHm(298K) 600 r Sm (298 K)X= 0所以該反應(yīng)在600K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不能自發(fā)進行(2) 1000K轉(zhuǎn)化率KrGm(1000K)下乙苯轉(zhuǎn)化為笨乙烯的轉(zhuǎn)化率(

21、873K K =X102)rGm(1000K) xln K設(shè)開始(3.7 1000)-0.4458.314 1000n(CQ)=1mol 轉(zhuǎn)化 n(CQ)= xmol0.445e 1.56(1)以純乙苯為原料(2)原料氣中加入不起反應(yīng)的水蒸氣，使物質(zhì)的量之比為n(乙苯)：n(水)=1 : 10答：設(shè)起始取1mol乙苯氣體，達到平衡時轉(zhuǎn)化率為x (2)為y平衡n(CO2)=(1-x) moln(CO)= 2xmoln(總)=1+xGHC2H(g) = C 6H5GH(g) + H 2(g)P(COQ 平衡相對分壓 PP(CO)2xp(總)(1)平衡時(2)平衡時(1-x)molx molx mo

22、ln(1-y)moly moly molP(H2)n(P(C6H5c2H 3p(總)2x根據(jù) P A=n(A)一 p總 n總p(C6H5c2H 5)/P(CO)/PK2P(CO2)/P1.56x=1000K轉(zhuǎn)化率=53%當(dāng)轉(zhuǎn)化率=90% x=rGm(TK)8.314T=1130K(1)K總)=(1+x)mol總)=(1+y+10)molP(CO)/P 2P(CO2)/P盤 17.051 x1 y11 yT ln 17.04 172.5 T0.1762 10001-14反應(yīng) CH5GH(g) = C 6H5GH(g) + H 2(g)在873K和100kPa下達到平衡。求下列情況100kPa 2

23、)p100kPa8.910 2 x =100kPa 2)p100kPa8.910 2 y=由計算得到的結(jié)論時，加入不參與反應(yīng)的水，大的方向移動，使反應(yīng)進行程度增大，轉(zhuǎn)化率提高。(相當(dāng)于增大體積)平衡向氣體分子數(shù)增2.化學(xué)反應(yīng)速率一一計算dc(O3)dc(NO2)所以有 出dtkc(NO2)dc。)dt反應(yīng)級數(shù)、反應(yīng)速率方程式、速率常數(shù)2-1400 c 時，反應(yīng) CO(g) NO2(g) CO2(g) NO(g)的速度常數(shù)k 0.50dm3 mol 1s 1 ,對于co no都是一級反應(yīng)。問(1)反應(yīng)的總級數(shù)是多少？(2)當(dāng) c(CO) 0.025mol dm 3 , c(NOz) 0.040m

24、ol dm 3 時反應(yīng)速度 v = ?答：(1)因?qū)τ贑O NO都是一級反應(yīng)，所以反應(yīng)的總級數(shù)n=2(2) kc(CO) c(NO2)=0.50dm3 mol 1s 1 x 0.025mol dm 3 x 0.040mol dm 331=mol dm s2-2高層大氣中微量臭氧 Q吸收紫外線而分解，使地球上的動物免遭輻射之害，但低層的Q卻是光化學(xué)煙霧的主要成分之一。低層Q可通過下列過程形成：(1) NONO+O( 一級反應(yīng))，ki=x10-3s-1(2) O + 0203(二級反應(yīng))，k2=x假設(shè)由反應(yīng)(1)產(chǎn)生氧原子的速率等于反應(yīng)(2)消耗氧原子的速率，當(dāng)空氣中 NO濃度為x時，污染空氣中

25、Q的生成速率是多少？答：由反應(yīng)式(2)可知Q的生成速率等于 0的消耗速率由反應(yīng)式(1)可知0的生成速率等于 NO消耗速率又假設(shè)由反應(yīng)(1)產(chǎn)生氧原子的速率等于反應(yīng)(2)消耗氧原子的速率X10-3XX10-9= X10-11 在TK時，對于某反應(yīng)2A(aq)+2B(aq)+2D(aq)=G(s)+2M(1),測得如下表的動力學(xué)數(shù)據(jù),序號起始濃度c/起始反應(yīng)率c (A)c (B)c (D)c/(1)寫出該該反應(yīng)的速率方程式，并確定該反應(yīng)的級數(shù)。(2)計算這個反應(yīng)在TK速率常數(shù)k。(3)計算當(dāng)c (A)=, c (B)=這個反應(yīng)在TK反應(yīng)速率。答：從試驗序號1、2可知c(A) 從試驗序號2、3可知

26、c(B)從試驗序號3、4可知 c(D) 即速率與反應(yīng)物D無關(guān)所以速率方程式為：kc( A) c(B)反應(yīng)的總級數(shù)n=2任選一組(如1組數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)計算速率常數(shù)(用任一組數(shù)據(jù)計算結(jié)果應(yīng)相同，但由于試驗操作誤差存在，會有差別，對實驗數(shù)據(jù)的處理嚴(yán)格講應(yīng)取各組數(shù)據(jù) 處理結(jié)果的平均值。),1.75 10 6mol.dm 3.s 12.3.11k” 1.75 10 dm .mol .s0.010 0.010(mol.dm 3)26.36 10 3 mol.dm 3.s 1(6.00 103)2(2.00 10 3)(mol.dm 3)38.83104(mol.dm 3)2.s 1(3)1.75 10 20.040 0.030= X 在 8000c時，對反應(yīng) 2NO+ 2H2 = N2 +2H2O(3)8.8343 2310(6.00 10 )2.00 10 x 一級反應(yīng)特征lnc =實驗編號起始濃度c/起始反應(yīng)率c