化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡答案

思考題.區(qū)別下列概念：(1)化學(xué)反應(yīng)平均速率和瞬時(shí)速率；(2)基元反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)；(3)活化分子和活化能；(4)反應(yīng)速率常數(shù)和化學(xué)平衡常數(shù)。【答】(1)化學(xué)反應(yīng)平均速率是指反應(yīng)在某時(shí)間范圍內(nèi)，以某反應(yīng)物的濃度減小或某一生成物濃度的增加來表示，在該時(shí)間范圍內(nèi)，反應(yīng)速率不是恒定的，而是在不斷發(fā)生變化。瞬時(shí)速率是指反應(yīng)在某個(gè)瞬時(shí)的反應(yīng)速率，在該瞬間反應(yīng)速率是恒定的。(2)基元反應(yīng)是指一步能夠完成的反應(yīng)。復(fù)雜反應(yīng)是指一步不能完成的反應(yīng)。復(fù)雜反應(yīng)是由二個(gè)或二個(gè)以上的基元反應(yīng)構(gòu)成的。(3)能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子。Ea為活化能是指活化分子所具有的最低能量Ec與分子的平均能量Ee的差值或把1mol具有平均能量的反應(yīng)物分子變成活化分子所需吸收的最低能量。(4)反應(yīng)速率常數(shù)是指單位反應(yīng)物濃度時(shí)的反應(yīng)速率，與反應(yīng)物本性有關(guān)，也與反應(yīng)時(shí)的溫度、催化劑、溶劑等有關(guān)，與反應(yīng)物濃度、分壓無關(guān)。對(duì)任何可逆反應(yīng)，在一定溫度下，達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度冪的乘積與各反應(yīng)物濃度冪的乘積的比值是一常數(shù)，即為化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)。化學(xué)平衡常數(shù)與反應(yīng)本質(zhì)、溫度、溶劑等有關(guān)，與催化劑、反應(yīng)物濃度或分壓無關(guān)。.簡述反應(yīng)速率的碰撞理論的要點(diǎn)?！敬稹竣僭印⒎肿踊螂x子只有相互碰撞才能發(fā)生反應(yīng)，但并不是每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)。碰撞是反應(yīng)發(fā)生的先決條件。②分子發(fā)生有效碰撞必須具備一定的能量。③活化分子間的碰撞還必須考慮碰撞時(shí)的方位。.簡述反應(yīng)速率的過渡狀態(tài)理論的要點(diǎn)。【答】過渡狀態(tài)理論認(rèn)為，化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生仍是活化分子碰撞的結(jié)果，但活化分子不是只通過簡單的碰撞就能完成，而是在反應(yīng)過程中，要經(jīng)過一個(gè)中間的過渡狀態(tài)，即反應(yīng)物分子先形成活化配合物，然后才分解為產(chǎn)物。因此過渡狀態(tài)理論也稱為活化配合物理論。4.下列說法是否正確？(1)對(duì)同一反應(yīng)，用反應(yīng)進(jìn)度表示反應(yīng)速率時(shí)，不論用何種物質(zhì)(反應(yīng)物或產(chǎn)物)來表示，其數(shù)值大小是一樣的。(2)某反應(yīng)A一＞B，當(dāng)A濃度增加1倍時(shí)，反應(yīng)速率也增加1倍，則該反應(yīng)必為一級(jí)反應(yīng)。(3)濃度增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，所以反應(yīng)速率加快。(4)溫度升高，分子的碰撞頻率增加，所以反應(yīng)速率加快。(5)質(zhì)量作用定律適用于任何類型的化學(xué)反應(yīng)。⑹已知反應(yīng)2A+一C的速率雄式為尸仆％故此反應(yīng)為基元反應(yīng)。一般情況下，無論反應(yīng)是放熱還是吸熱，溫度升高，反應(yīng)速率都增大。(8)從反應(yīng)速率常數(shù)的量綱(單位)，可知該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)。(9)任意一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)，只能由實(shí)驗(yàn)來確定。(10)反應(yīng)活化能越大，反應(yīng)速率也越大。(11)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究反應(yīng)的快慢和限度。(12)當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，系統(tǒng)中各組分的濃度保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡?！敬鸢浮浚孩?(2)V⑶X(4)X⑸X(6)X⑺q(8)7(9)4(10)x(11)x(12)<5.回答下列問題：(1)乙酸和甲醇的反應(yīng)：CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O,298.15K時(shí)，K?=4。試計(jì)算：①反應(yīng)物均為1mol:②甲醇為1mol，乙酸為3mol時(shí)甲醇的轉(zhuǎn)化率？計(jì)算結(jié)果說明了什么？【答】①設(shè)反應(yīng)系統(tǒng)的體積為V升，生成乙酸甲酯的摩爾數(shù)為xmolCH3COOH+CH30H_CH3COOCH3+H2OTOC\o"1-5"\h\z初始濃度： 1/V 1/V 0 0平衡濃度： (1-x)/V (1-x)/V x/V x/V-(x/—)2—=k0=4 x=0.67,a=x100%=67%[(1-x)/—]2 11②設(shè)反應(yīng)系統(tǒng)的體積為V升，生成乙酸甲酯的摩爾數(shù)為jmolCH3COOH+CH3OH^^CH3COOCH3+H2O初始濃度： 3/V W 0 0平衡濃度： (3-y)/V (1-y)/V j/V y./V (y—2 =K0=4， y=0.9,a2=90%[(3-y)/—]?[(1-y)/—]a2>%，是由乙酸的濃度增大，使平衡右移導(dǎo)致甲醇的轉(zhuǎn)化率升高。(2)對(duì)反應(yīng)：mA+nB—pC,AH?<0,升高溫度，對(duì)反應(yīng)速度和化學(xué)平衡有何影響。為什么?rm【答】升高溫度，可以加快正逆反應(yīng)的反應(yīng)速度，平衡將逆向移動(dòng)。因升高溫度使速度常數(shù)增大，反應(yīng)速度則加快(或從活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞增多，微觀角度說明)。依據(jù)呂喳德里原理，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)。該反應(yīng)，逆向吸熱，正向放熱，所以平衡將逆向移動(dòng)。(3)催化劑能影響反應(yīng)速度，但不能影響化學(xué)平衡，為什么？【答】因?yàn)榇呋瘎┠芷鸬礁淖兎磻?yīng)歷程，從而降低反應(yīng)活化能，所以能影響反應(yīng)速度。但由于催化劑同時(shí)改變正，逆反應(yīng)的活化能，同等速度的影響正、逆反應(yīng)速度，而改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，所以不影響化學(xué)平衡。(4)合成氨反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)—2NH3(g).Ah?m=-92.22kJ-molL簡述在合成氨生產(chǎn)中，工業(yè)上采用溫度控制在673?773K,而不是更低些，壓力控制在30390kPa而不是更高？【答】對(duì)于此反應(yīng)，低溫有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但低溫反應(yīng)速度慢，使設(shè)備利用率低，單位時(shí)間合成氨量少。為使其有較高的轉(zhuǎn)化率，和較快的反應(yīng)速度，單位時(shí)間內(nèi)合成較多的氨，常以催化劑的活性溫度為該反應(yīng)的控制溫度，對(duì)于催化劑Fe的活性溫度為673?773K。高壓對(duì)合成氨有利，但壓力過高對(duì)設(shè)備要求高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)高，因此，壓力不宜過高，為了得到更多的氨，常用加壓，冷卻合成氣的方法，以分離氨，使平衡右移。(4)一般情況下，升高溫度反應(yīng)速度加快了，為什么？試用阿累尼烏斯公式說明?！敬稹堪⒗勰釣跛构綖閗=Ae%，對(duì)給定反應(yīng)，A和紇是定值。溫度升高，k變大。在其它條件不變時(shí)，反應(yīng)速度完全由速度常數(shù)k決定，所以k增大必然使反應(yīng)速率增大。(5)試用活化分子概念解釋反應(yīng)物濃度、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響?！窘狻糠磻?yīng)物濃度增加時(shí)，單位體積內(nèi)反應(yīng)物的分子數(shù)增加，單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目增加，有效碰撞頻率增大，化學(xué)反應(yīng)速率提高；溫度升高時(shí)，反應(yīng)物分子的平均能量增加，原來部分的普通分子轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨肿樱够罨肿影俜謹(jǐn)?shù)增加，有效碰撞頻率增大，化學(xué)速率提高；向反應(yīng)體系加入正催化劑后，反應(yīng)的活化能降低，使一部分反應(yīng)物分子又轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨肿?，故化學(xué)反應(yīng)速率提高。.反應(yīng)12(g)-21(g)處于平衡時(shí)：(1)升溫時(shí)，平衡常數(shù)增大還是減?。繛槭裁?？(2)壓縮氣體時(shí)，I2(g)的解離度是增大還是減??？(3)恒容時(shí)充入N2氣時(shí)，I2(g)的解離度是增大還是減??？(4)恒壓時(shí)充入N2氣時(shí)，I2(g)的解離度是增大還是減??？【答】(1)因?yàn)樵摲磻?yīng)是離解反應(yīng)，是吸熱過程，所以升溫時(shí)，平衡常數(shù)加大。(2)壓縮氣體，即增大壓力，平衡向氣體分子數(shù)減小方向移動(dòng)。對(duì)該反應(yīng)來說，向生成2(g)的方向移動(dòng)，使I?(g)的解離度減小。2(3)恒容時(shí)充入N2氣時(shí)，平衡不移動(dòng)，所以I2(g)的解離度不變。(4)恒壓時(shí)充入N2氣時(shí)，相當(dāng)于減小壓力，平衡向氣體分子數(shù)增多的方向移動(dòng)，I2(g)的解離度增大。.已知光合成6CO2(g)+6H2O(l)uC6Hl2O6(s)+6O2(g)反應(yīng)的AH?m=669.62kJmolL試問平衡建立后，當(dāng)改變下列條件時(shí)，平衡將如何移動(dòng)？(1)增加CO2的濃度；(2)提高O2的分壓力；(3)取走一半C6Hl2O6；(4)將總壓力提高；(5)升高溫度；(6)加入催化劑；(7)加入惰性氣體【解】(1)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；(2)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；(3)平衡不發(fā)生移動(dòng)；(4)平衡不發(fā)生移動(dòng)；(5)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；(6)平衡不發(fā)生移動(dòng)；(7)不移動(dòng)。.已知反應(yīng)C(s)+H2O(g)-CO(g)+H2(g)的A口?m>0，試分析H2O(g)的濃度、總壓力及溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率、反應(yīng)速率常數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)及平衡移動(dòng)的影響?！敬稹縃O的濃度壓力溫度增大減小增大減小升高降低反應(yīng)速度增大減小增大減小增大減小反應(yīng)速率常數(shù)不變不變不變不變?cè)龃鬁p小標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)不變不變不變不變?cè)龃鬁p小平衡移動(dòng)正向移動(dòng)逆向移動(dòng)逆向移動(dòng)正向移動(dòng)正向移動(dòng)逆向移動(dòng).選擇題:TOC\o"1-5"\h\z(1)反應(yīng)2A+B^tC的速率方程式為)=h/q,則速率常麴的單位為 ()(A)(濃度)?(時(shí)間) (B)(濃度尸?(時(shí)間尸 (C)(濃度)-2?(時(shí)間)/(D)(濃度)2?(時(shí)間尸 (E)(濃度尸?(時(shí)間尸(2)某反應(yīng)的活化能為80kJ.molL假設(shè)活化能不隨溫度變化，則當(dāng)反應(yīng)溫度由293K增加到303K時(shí)，其反應(yīng)速率增加為原來的 ()(A)2倍(B)3倍(C)4倍(D)2.5倍(E)5倍(3)已知某反應(yīng)的活化能為114kJ-mol」，使用某催化劑使其活化能降低一半，在25℃時(shí)，其反應(yīng)速率將加快的倍數(shù)約為 (.)(A)1x102 (B)1x101。 (C)1x108 (D)1x106 (E).1x1012(4)對(duì)于零級(jí)反應(yīng)，下列說法正確的是 (.)(A)活化能很低 (B)反應(yīng)物濃度不隨時(shí)間變化 (C)速率常數(shù)k等于零(D)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān) (E)反應(yīng)物分子不需碰撞即能反應(yīng)(5)下列說法中，正確的是 (…)(A)AJH?m愈小，反應(yīng)愈快 (B)4G?m愈小，反應(yīng)愈快 (C)k愈小，反應(yīng)愈快(D)Ea愈小，反應(yīng)愈快 (E)Ea愈大，反應(yīng)愈快(6)質(zhì)量作用定律適用于 …)(A)實(shí)際上能進(jìn)行到底的反應(yīng)(B)任何化學(xué)反應(yīng)(C)一步完成的簡單反應(yīng)(D)可逆反應(yīng)(E)反應(yīng)物和生成物的計(jì)量系數(shù)均為1的反應(yīng)(7)有兩個(gè)平行反應(yīng)A一tB和A一>C，如果要提高B的產(chǎn)率，降低C的產(chǎn)率，較好的方法是 ( )(A)增加A的濃度(B)控制反應(yīng)溫度(C)選擇某種催化劑(D)降低A的濃度(E)控制反應(yīng)時(shí)間(8)基元反應(yīng)At2B的活化能為Ea，而逆反應(yīng)2BtA的活化能為E；，若要使￡3口E：同時(shí)降低應(yīng)…………………………...( )(A)加催化劑 (B)提高反應(yīng)溫度 (C)降低反應(yīng)溫度(D)改變起始時(shí)的反應(yīng)物濃度 (E)增加系統(tǒng)中B的濃度(9)已知反應(yīng)H2(g)+S(s)nH2s(g)的平衡常數(shù)為K?1，反應(yīng)S(s)+O2(g)uSO2(g)的平衡常數(shù)為K?2,則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)-O2(g)+H2s(g)的平衡常數(shù)為 ( )1/K?] (B)1/K?2 (C)K?]—K?2 (D)K?JK?] (E)K?JK?2(10)已知可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)-2HI(g)，在1L的密閉容器中加入H2(g)和I2(10)已知可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)(A)0.8mol(11)反應(yīng)2A(g)到平衡時(shí)生成0.8mol的HI(g)。如果其它條件不變，再充入2mol的H2(g)和2mol的I2(g)，又達(dá)到平衡,則混和氣中HI的物質(zhì)的量是 (A)0.8mol(11)反應(yīng)2A(g)3.2mol (C)1.25mol (D)4mol2B(g)+E(g)，AH?>0，達(dá)到平衡時(shí)，要使正反應(yīng)速率降低，A的濃度增大,rmTOC\o"1-5"\h\z應(yīng)采取的措施是 ()(A)加壓 (B)減壓(C)減少E的濃度 ①)降溫(12)一定質(zhì)量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：％A(g)+yB(g)nzC(g)。達(dá)到平衡后，測(cè)得A氣體的濃度為0.5mol-LL當(dāng)恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大到原來的二倍，再達(dá)平衡后，測(cè)得\的濃度為0.3mol-L-1O下列敘述正確的是 (…)(A)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) (B)x+y>z (C)A的轉(zhuǎn)化率降低 (D)B的轉(zhuǎn)化率增大(13)在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)一獨(dú)(g)達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)，B的濃度是原來的60%,則 (…)(A)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了 (B)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了(C)物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了 (D)a>b(14)體積相同的甲、乙兩個(gè)容器中，分別都充有等物質(zhì)的量的SO3,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)2SO3(g)-2SO2(g)+O2(g)并達(dá)到平衡。在這個(gè)過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強(qiáng)不變，若甲容器中SO3(g)的分解率為p%，則乙容器中SO3的分解率 …)(A)等于p% (B)大于p% (C)小于p% ①)無法判斷(15)一定溫度時(shí)于密封容器中發(fā)生反應(yīng)：mA(g)+nB(g)-pC(g),達(dá)平衡后，若將氣體體積壓縮到原來的1/2o當(dāng)再達(dá)平衡時(shí)C(g)的濃度是原來的1.9倍，則下列敘述正確的是 ()(A)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) (B)氣體C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大(C)氣體A的轉(zhuǎn)化率降低 (D)m+n<p【答案】(1)C； (2) A； (3)B；(4)D； (5)D； (6) C； (7) C； (8)A；(9)E；(10)D；(11)AD； (12)BC；(13)AC；(14)B；(15)CD2.填空題(1)實(shí)驗(yàn)表明：在一定溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)2NO+Cl2一>2NOCl符合質(zhì)量作用定律，則該反應(yīng)的速率方程為，該反應(yīng)的級(jí)數(shù)為 ，若其他條件不變，將NO的濃度增加到原來的3倍，則反應(yīng)速率為原速率的o(v=k([NO]2-[Cl2],3級(jí)，9)(2)反應(yīng)速率常數(shù)k是一個(gè)與無關(guān)，而與有關(guān)的數(shù)。(反應(yīng)物濃度無關(guān)，反應(yīng)物本性、溫度、溶劑、催化劑有關(guān))(3)催化劑能加快反應(yīng)速率的原理為 o(改變反應(yīng)途徑，降低活化能，增加活化分子百分?jǐn)?shù),提高有效碰撞次數(shù))(4)當(dāng)反應(yīng)物A的濃度分別是0.10mol.L-1和0.05mol-L-1時(shí)，測(cè)得反應(yīng)2A—>B前后兩次反應(yīng)速率之比為2:1,則該反應(yīng)級(jí)數(shù)為級(jí)。(一級(jí))(5)反應(yīng)A分解為B+C,在某條件下，最后有30%分解，現(xiàn)條件不變，使用催化劑，則A最后分解應(yīng) 30%(大于、等于、小于)。(等于)(6)反應(yīng)A—>B+C,若正向反應(yīng)的活化能為紇，逆向反應(yīng)活化能為紇'，正向反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則Ea 紇'(大于、等于、小于)。(大于)K=8.73x10-11p(7)已知：H2O(g)=H2(g)+1/2O2K=8.73x10-11pCO2(g)=CO(g)+1/2O2(g),Kp=6.33x10-11

，Kc為則反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的Kp，Kc為o(7.25x10-1,7.25x10-1) 。由K8a的數(shù)值說明。(1.46x1010⑼1073K時(shí)，反應(yīng)CO(g)+H2O(g)HBr(aq)離解的很完全)—CO2(g)+H2(g)的Kco(7.25x10-1,7.25x10-1) 。由K8a的數(shù)值說明。(1.46x1010⑼1073K時(shí)，反應(yīng)CO(g)+H2O(g)HBr(aq)離解的很完全)—CO2(g)+H2(g)的Kc=1,在最初含有1.0molCO(g^D1.0molH2O(g)的混合物經(jīng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO(g)的物質(zhì)的量為mol,其轉(zhuǎn)化率為o(0.5mol,50%)(10)已知反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)在450K時(shí)Kp=4,當(dāng)平衡壓力為100kPa時(shí)，且反應(yīng)開始時(shí)，A與B的物質(zhì)的量相等，則A的轉(zhuǎn)化率為(11)下列反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，X(g)+Y(g)干,C物質(zhì)的分壓(kPa)為o(67%,33.3)4Z(g)的△夕em=-45kJ-molL當(dāng)同時(shí)升高溫度加入正催化劑時(shí)，正反應(yīng)速度將，化學(xué)平衡將o.(加快，向左移動(dòng))(12)反應(yīng)：(a)C(s)+H2O(g)—CO(g)+H2(g)和(b)3H2(g)+N2(g)—2NH3(g),在同一密閉容器中進(jìn)行，且處于平衡狀態(tài)，當(dāng)溫度不變時(shí)，在上述反應(yīng)里加入氮?dú)庖栽黾涌倝毫?，?duì)反應(yīng)(a)將.對(duì)反應(yīng)(b)對(duì)反應(yīng)(b)將.O(向右移動(dòng)，向右移動(dòng))3.反應(yīng)A+B+C=P,七次實(shí)驗(yàn)測(cè)定A、B、C的濃度(mol1-1)的數(shù)據(jù)如下:編號(hào)c(A)/mol-L-uuk.0.01-0.01y-0.01z0.05—r= = u k.0.03-0.01y-0.01z0.157將①和④或①和⑤數(shù)據(jù)代入得：u k-0.01x-0.01y.0.01z 0.05 1,—== = =一u k.0.01x.0.01y.0.02z 0.20 44c(B)/mol-L-1c(C)/mol-L-1初始反應(yīng)速率mol-L-ls-1①0.010.010.010.05②0.010.020.010.05③0.010.050.010.05④0.010.050.020.20⑤0.010.050.030.45⑥0.020.010.010.10⑦0.030.010.010.15試由表格數(shù)據(jù)求：(1)反應(yīng)的速率方程式和反應(yīng)級(jí)數(shù)。(2)反應(yīng)速率常數(shù)。(3)A、B、C濃度均為0.50mol-L-1時(shí)的初始反應(yīng)速率。【解】(1)設(shè)反應(yīng)速率方程為：戶kCA⑷ByCCz將①和②或①和③數(shù)據(jù)代入得：u-1u2或匕u3k-0.01x-0.01u-1u2或匕u3 = =1，k-0.01x-0.02y-0.01z0.05k-0.01x-0.01y-0.01z=0.05=1，k-0.01x-0.05y-0.01z—0.05—將①和⑥或①和⑦數(shù)據(jù)代入得:uu6或k-0.0k-0.01，-0.01zuu6或k-0.02-0.02-0.0L-0.10—2

%_1,z=2一9TOC\o"1-5"\h\z或u k-0.01-%_1,z=2一9—T= = =一u k,0.01-0.01y -0.03z 0.45 95所以該方程的反應(yīng)速率方程：產(chǎn)kCAC/,反應(yīng)級(jí)數(shù)為3。0.05CC2 0.01x0.012AC(3)尸5.0x104x0.5x0.52=6250mol-L-i-s-i4.已知某反應(yīng)在700K時(shí)，速度常數(shù)為k=1.2L.mol-i-s-i,此反應(yīng)的活化能為150kJ.molL試計(jì)算800K時(shí)的反應(yīng)速度常數(shù)?！窘狻吭O(shè)T1=700K,T2=【解】設(shè)T1=700K,T2=800K,且速度常數(shù)為kEa(T-T)得：1g=  12.303R\TT)' 12,k2=150x1000(800-700、1.22.303x8,3141700x800k2=30.1L-mo-1-s-15.N2O5(g)分解反應(yīng)為：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)。在298K和318K時(shí)反應(yīng)的速率常數(shù)分別為0.469x10-4和6.29x10-4,計(jì)算該反應(yīng)的活化能?！窘狻坑邵缪?/p>

kEa(T-T)得：1g【解】由坨言

kEa(T-T)得：1g16.29x10t

0.469x10-42.303RITT^Eax1000(318-298、2.303x8,3141298x318),E=102.3kJ-mol-1a6.某二級(jí)反應(yīng)，其在不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)如下:T/K645675715750kx10-3/T/K645675715750kx10-3/mol-1-L-min-16.1522.577.5250(1)(2)【解】T/K a 645675715750k(mol(1)(2)【解】T/K a 645675715750k(mol-1,L,min-1)6.15x10-322.5x10-377.5x10-3250x10-31/T0.001550.001480.001400.00133Ink-5.09-3.79-2.56-1.39(1)由阿累尼烏斯關(guān)系式得：lnk=-E/RT+lnA-E/R=-16650aEa=16650x8.314=138428.1Jmol-1=138.4kJmol-i(2)700K時(shí),由Ink=-16650/T+20.768得：lnk-1/T關(guān)系圖Ink=-16650/700+20.768=-3.018k=0.049mol-1*L*min-17.人體中某種酶的催化反應(yīng)活化能為50.0k/mol-1,正常人的體溫為37℃,問發(fā)燒至40℃的病人體中，該反應(yīng)速度增加了百分之幾?【解】由]k _EalgF=k【解】由]k _EalgF=k 2.303R{TT1 '12,k50x10001g尸=

k1(T-T)得：(313—310、2.303x8,3141310x313)kr=1.2k1反應(yīng)速度增加了20%。8.已知700K的反應(yīng)PCl5(g)nPCl3(g)+Cl2(g)的K?=11.5,P(s)+3/2Cl2(g)—PCl3(g)的平衡常數(shù)PCl5(g)的K?。K?=1020PCl5(g)的K??！窘狻?1)PCl5【解】(1)PCl5(g)nPCl3(g)+Cl2(g)(2)P(s)+3/2Cl2(g)-PCl3(g)(2)—(1)得：P(s)+5/2Cl2(g)nPCl5(g)9.已知下列反應(yīng)在1360K時(shí)的平衡常數(shù)：K?]=11,52=1020K?=KQK01=1020/11.5=8.70x1018H2(g)+H2(g)+1/2S2(g);3H2(g)+SO2(g)；計(jì)算反應(yīng)4H2(g)+2SO2(g)H2S(g)H2S(g)+2H2O(g)K?]=0.80K『椒104S2(g)+4H2O(g)的平衡常數(shù)K?。解：2M2)—2解：2M2)—2必1)得:4H2(g)+2SO2(g)S2(g)+4H2O(g)K?=(K線K?J2=(1.8x104/0.80)2=5.06x10810.某溫度下，將2.00molA和4.00molB混合，按下式反應(yīng)A(g)+2B(g)耗了40%,平衡總壓為600kPa，計(jì)算該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。C(g)。達(dá)平衡時(shí)，A消【解】初始物質(zhì)的量(mol)：變化物質(zhì)的量(mol)：平衡物質(zhì)的量(mol)：A(g)+2—2x40%【解】初始物質(zhì)的量(mol)：變化物質(zhì)的量(mol)：平衡物質(zhì)的量(mol)：A(g)+2—2x40%1.2—2x2x40%2.40.8600 x 4.4100產(chǎn)x600]14.4100)x(24x迪]14,4100)-=0.0622211.已知可逆反應(yīng)A(g)C(g)02x40%0.8B(g)+C(g)在833K時(shí)K?=1.0,以純的A為原料進(jìn)行反應(yīng)，平衡時(shí)總壓力為100kPa，則A的轉(zhuǎn)化率為多少？平衡時(shí)p(B)多少？【解】設(shè)A的初始分壓力為pAAPm平衡時(shí)B的分壓力為xkPa,A(g)初始分壓血尸〃A(g)初始分壓血尸〃：平衡分壓沈尸mB(g)+C(g)00(pA(pA-x)+2x=pA+x=100kPa由題意有：K0=(X/P°)2=1,0x2+100x—100pA=0(p—X)/p0A聯(lián)立①②可解得：x=41.4kPa pA=58.6kPa平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為41.4/58.6x100%=70.6%,B的分壓力為41.4kPa。12.在750K條件下，密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g),其K?=2.6。

求：(1)當(dāng)H2O(g)和CO(g)的物質(zhì)的量的比為1時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？(2)當(dāng)H2O(g)和CO(g)的物質(zhì)的量的比為5時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？【解】(1)設(shè)CO(g)和H2O(g)的摩爾數(shù)分別為1和1,容器的體積為V升，平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化的摩爾數(shù)為篦，則：CO(g)+H2O(g)一自CO2(g)+ H2?初始時(shí)物質(zhì)的量(mol)：1100變化的物質(zhì)的量(mol)：一n-nnn平衡時(shí)物質(zhì)的量(mol)：1-n1-nnnp(CO2)=p(H2)=nRT/V,p(CO)=p(H2O)=(1一n)RT/VN?p(CO)/pe?p(H)/p6 (nRT/V)2KJ=22==2.6

p(CO)/pe?p(HO)/pe[(1-n)RT/V]22n=0.62mol CO的轉(zhuǎn)化率=62%(2)設(shè)CO(g)和H2O(g)的摩爾數(shù)分別為1和5,容器的體積為V升,平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化的摩爾數(shù)為n,則：CO(g)+H2O(g)釬自CO2(g)+ H2?1500-n-nnn1-n5-nnn初始時(shí)物質(zhì)的量(mol)：變化的物質(zhì)的量(mol)：平衡時(shí)物質(zhì)的量(mol)：p(CO2)=p(H2)=nRT/V,p(CO)=(1-n)RT/V,p(H2O)=(5-n)RT/VKe=p(COJ/pe?p(HJ/pe= (nRT/V)2 =z6-p(CO)/pe-p(HO)/pe—[(1-n)RT/V]?[(5-n)RT/V]—,

21.6n2-15.6n+13=0 n2-9.75n+8.125=0nn=0.92molCO的轉(zhuǎn)化率=92%13.在一定溫度下Ag2O的分解反應(yīng)為：Ag2O(s)一2Ag(s)+1/2O2(g)。假定反應(yīng)的4H?m和△戶?m不隨溫度變化而變化，估算Ag2O的最低分解溫度和該溫度下的O2的分壓是多少？(各物質(zhì)的A戶?m和S?可從附錄中查出)m【解】Ag2O(s)-2Ag(s)+1/2O2(g)AH?m=0+0-(-31.05)=31.05kJmol-1AS?=2x42.55+205.03/2-121.0=66.62Jmol-1-K-1rm要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，AG?=AH?-TAS?<0rmrmrmT>AH?/AS?=31.05x1000/66.62=466.08Krmrm即Ag2O的最低分解溫度為466.08K。在該溫度下：AG?=31.05-468.54x66.62x10-3=-0.00025kJmol-1rmInK?=-AG?m/(RT)=0.00025x1000/(8.314x466.08)=6.45x10-5 K?=1.00K?=[p(CO2)/p?]1/2=[p(CO2)/100]1/2=1.00 pO2=100kPa14.375K時(shí)反應(yīng)SO2cl2(g)一SO2(g)+Cl2(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K。為2.4,今將5.4g的SO2C12置于1L14密閉容器中，并加熱到375K。(1)假定SO2cl2不分解，它的壓力將為多少？(2)平衡時(shí)SO2cl2、Cl2和

SO2的分壓各是多少？【解】(1)p0=mRT/MV=5.4x8.314x375/(135x1x10-3)=124x103Pa=124.71kPa由反應(yīng)式SO2cl2(g)=SO2(g)+Cl2(g)知，SO2cl2分解達(dá)到平衡時(shí)，p(SO2)=p(Cl2)。SO2cl2=SO2(g)+Cl2(g)平衡時(shí)各組分的分壓：p0-p(Cl2) p(SO2) p(Cl2)r'QP(SO)/p0?p(Cl)/p0(p(Cl))2/p0(p(Cl))2/p0K-= 2 2 = 2 = 2 =2.4p(SOCl)/p0 p—p(Cl) 124.71-p(Cl)2 2 0 2 2解之：p(Cl2)=90.55kPap(SO2)=p(Cl2)=90.55kPa,p(SO2cl2)=124.71—90.55=34.16kPa.密閉容器中反應(yīng)2NO(g)+02(g)-2NO2(g)在1000K條件下達(dá)衡，若初始p(NO)=100kPa,p(O2)=300kPa,p(NO2)=0,平衡時(shí)p(NO2)=12kPa。試計(jì)算平衡時(shí)NO(g)和O2(g)的分壓及標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。【解】2NO(g)+O【解】2NO(g)+O2(g)12NO2(g)初始分壓(kPa)：100300 0平衡分壓(kPa)： 88 294 12即平衡時(shí)：p(NO)=88kPa,p(O2)=294kPa,p(NO2)=12kPan0 [p(NO)1po]2 (12/100)2K0= ~~r^= =6.3x10-3[p(NO)/po]2?[p(O)/po](88/100)2?(294/100)2.在298.15K時(shí)，反應(yīng)NH4Hs(s)-NH3(g)+H2s(g)的平衡常數(shù)K?=0.070。求：(1)該氣體混合物的總壓；(2)在同樣的溫度下，NH3(g)的最初分壓為25.3kPa時(shí)，H2s(g)的最初分壓為零，則NH3(g)和H2s(g)的平衡分壓及總壓各為多少？【解】(1)設(shè)平衡時(shí)，NH3(g)的分壓為pkPa,貝UNH4Hs(s)-NH3(g)+H2s(g)平衡分壓(kPa)： ppK°=[p(NH)/po]?[p(HS)/po]=(p/100)x(p/100)=0.070p=26.46kPa,總壓p=2p=52.92kPa總(2)設(shè)平衡時(shí)，H2s(g)的分壓為pkPa,貝UNH4Hs(s)-NH3(g)+H2s(g)平衡分壓(kPa)： 25.3+ppK°=[p(NH)/po]?[p(HS)/po]=[(25.3+p)/100]x(p/100)=0.0703 2整理得：p2+25.3p-700=0,p=16.7kPap(NH3)=25.3+16.7=42.0kPa,p(H2s)=16.7kPa,總壓p總=42.0+16.7=58.7kPa.306K和343K時(shí)反應(yīng)N2O4(g)—2NO2(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)分別為0.259和2.39,試求此反應(yīng)的△1H?m。(設(shè)該反應(yīng)的△1H?m不隨溫度而變化)【解】由]dAH0(t-t)得：lg廠二rmF廠KQ2.303RITT^)lg2=一酒.一(343-306]0.2592.303x8.314x10-31306x343)

解之：△聲m,298=52?解之：△聲m,298=52?42^^^-118.已知298.15K時(shí)，反應(yīng)CO2(g)+H2(g)二CO(g)+H2O(g),有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下:CO2(g)H2(g)CO(g)f?m/(kJmol-1)-393.51 0-110.52S?m/(J-mol-1-K--1) 213.6130.684197.56H2O(g)-241.82188.72(1)計(jì)算該反應(yīng)在298K時(shí)的AG。和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K；

rm(2)若在相同溫度下，p(CO2)=p(H2)=1/3p?,p(CO)=p(H2O)=1/4p?,試判斷該反應(yīng)進(jìn)行的方向?！窘狻竣臕rH0m=yem(CO,g)+AfH?m(H2O,g)—AH?m(CO2,g)-A/Hem(H2,g)=-110.52一241.82-(-393.51)-0=41.17kJmol-1ArSem=Sem(CO,g)+S?m(H2O，g)—S?m(CO2，g)—S?m(H2,g)=197.56+188.72-213.6-130.684=42.0Jmol-1K-1AGe=AHe-TAS?=41.17-298.15x42.0x10-3=28.65kJmol-1rmrmrm由AGem=-2.303RTlgKe得：28.65x1000=-2.303x8.314x298.15lgKe Ke=9.58x10-6(2)反應(yīng)商為J=(p。/p°)(Ph2。/p°)=(4p。/p。.p。/p。)..a>k。(Pc。，p°>(PhJp°)(3p°/p°)(1p°/p°)此時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。.298K時(shí)，2H2O2(g)-2H2O(g)+O2(g)的ArH?m=-210.9kJ-mol-1,A戶em=131.8J-mol-1-K-1。試計(jì)算該反應(yīng)在29