无机及分析化学(四版)第三章答案.doc

第3章3. 673 k时，将0.025 mol cocl2(g)充入1.0l容器中，当建立下列平衡时： 有16% cocl2解离。求此时的k。解：由反应式第二解法：由反应式: cocl2(g) co(g) cl2(g) n平： 0.025(1-16) 0.02516 0.02516 0.021 mol 0.021 mol 0.004 mol pcocl2(g)(n cocl2(g) rt)/v总(0.021 mol8.315 kpalk-1mol-1673k)/1.0 l117.52 kpa pco(g)(n co(g) rt)/v总(0.004 mol8.315 kpalk-1mol-1673k)/1.0 l22.38 kpapcl2(g)(n cl2(g) rt)/v总(0.004 mol8.315 kpalk-1mol-1673k)/1.0 l22.38 kpa 答：此时的k约为0.043 。4. 298 k时，向1.00l烧瓶中充入足量的n2o4，使起始压力为100kpa,一部分n2o4分解为no2，达平衡后总压力等于116kpa。计算如下反应的k。解：第一解法： p始 100 kpa 0 kpa p平衡 100-x kpa 2x kpa p总=pn2o4+pno2=100-x+2x=116（kpa） x=16 kpa pno2=2x=32 kpa pn2o4=100-x=84 kpa 答：该反应的k为0.12 第二解法： n始=(pv)(rt)=(100kpa10l) (8.315kpalk-1mol-1298k)=0.4036 mol n平，总=(pv)(rt)=(116kpa10l) (8.315kpalk-1mol-1298k)=0.4681 mol 又 n平，总：(0.0406-x) mol 2x mol n平，总=(0.04036-x) mol 2x mol= (0.04036x) mol =0.4681 mol 解： x= (0.4681-0.04036) mol =0.0645 mol n平，n2o4=(0.04036-x) mol = (0.04036-0.0645) mol =0.3391 mol n平，no2=2x mol = 20.0645 mol =0.1290 mol p平，n2o4=( nrt)(v总)=(0.3391 mol8.315kpalk-1mol-1298k) (10l)=84.02kpa84kpap平，no2=( nrt)(v总)=(0.1290 mol8.315kpalk-1mol-1298k) (10l)=31.96kpa32kpa 答：该反应的k为0.12 8反应 当该反应达到平衡后，进行左边所列的操作对右边所列的数值有何影响（操作中没有注明的，是指温度不变，体积不变）？(1)增大容器体积 n(h2o)(2) 加o2 n (h2o)(3) 加o2 n(o2)(4) 加o2 n(hcl)(5) 减小容器体积 n(cl2)(6) 减小容器体积 p(cl2)(7) 减小容器体积 k(8) 升高温度 k(9) 升高温度 p(hcl)(10)加n2 n(hcl)(11)加催化剂 n(hcl)解：依据 由勒夏特列原理（即平衡移动原理）得：(1) n(h2o)减小。（总摩尔数增加的方向移动，即向增大总压力的方向移动）。(2) n (h2o)增大。（o2 摩尔数减少的方向移动，即向减少产物的方向移动）。(3) n(o2) 增大。（开始向o2 摩尔数减少的方向移动，当达到新的平衡后n（o2）的总量增大）。(4) n(hcl) 减小。（向减少产物的方向移动，即hcl摩尔数减少的方向移动）。(5) n(cl2) 增大。（向减小总压力的方向移动，即向总摩尔数减少的方向移动）。(6) p(cl2) 增大。（向总摩尔数减少的方向移动，即向n(cl2)增多、p(cl2)分压力增大的方向移动）。(7) k不变。（k是温度的函数，与物质的量和压力无关。）(8) k增大。(该反应=114.4kjmol-1，是吸热反应，升高温度k增大）。(9) p(hcl) 增大。(该反应=114.4kjmol-1,是吸热反应;升高温度时，向吸热方向，即向右移动）。(10) n(hcl)不变。(n2很稳定,不与其他气体反应,不影响其他气体的分压,即不影响其他气体的摩尔数)。(11) n(hcl) 不变。(催化剂只能缩短达到平衡所需的时间,不能改变平衡常数和平衡状态)。10. pcl5热分解反应式为 在10l密闭容器内充入2.0mol pcl5,700k时有1.3mol pcl5分解，求该温度下的k。若在该密闭容器内再充入1.0mol cl2，pcl5分解百分率为多少？解：（1） n始： 2.0 mol 0 mol 0 mol n平： (2.0-1.3) mol 1.3 mol 1.3 mol； （2） n始： 0.70 mol 1.3 mol (1.3+1.0) mol n平： (0.70+) mol (1.3-)mol (2.3-) mol解：x=？=整理：(1.3-x)(2.3-x)8.3157000.01=1410(0.70+x) (2.99-1.3x-2.3x+x2)58.21=98+140x 174.0-75.67x-133.88x+58.21x2=98+140x移项：58.21x2-349.6x+76=0 （一元二次方程） x1=5.78（mol）不合理，舍弃。 x2=0.2259（mol）平衡时：npcl5=0.70+x=0.70+0.2259=0.9259（mol）pcl5的分解率=(依据题的条件，保留两位有效数字) 答：该温度下的为14 。若在该密闭容器内再充入1.0mol cl2，pcl5分解百分率为54% 。13 已知反应 在749k时k=6.5，今若需90%co转化为co2，问co和h2o要以怎样的物质的量比相混合？解：设co为1.0 mol，h2o为x mol n始: 1.0 x 0 0 n平: 1-0.90 x-0.90 0.90 0.90 (0.90)2=(0.10x-0.090)6.5 0.65x-0.585=0.81 x=(0.810.585)0.65=2.1462.1 答： co(g)和h2o(g)物质的量的混合比为：co(g)：h2o(g)=1.0:2.117. 在298k时，用以下反应进行实验，得到的数据列表如下：求：(1)反应速率方程； (2)速率常数； (3)求c(s2o82-)=5.010-4moll-1,c(i-1)=510-2moll-1时的反应速率。解：设x、y分别对于s2o82-和i-1的反应常数，则反应速率为 (1) 保持c(s2o82-)不变, c(i-1)减小一半，反应速率减小一半，可判断y=1保持c(i-1)，c(s2o82-)加大一倍，则反应速率增加一倍，x=1第二种解法：把各组实验数据代入假设的x、y反应速率方程中：(1)0.6510-6moll-1min-1=k1.010-4moll-1x 1.010-2moll-1y(2)1.3010-6moll-1min-1=k2.010-4moll-1x 1.010-2moll-1y(3)0.6510-6moll-1min-1=k2.010-4moll-1x 0.5010-2moll-1y用(2)(1)： 即；用(2)(3)： 即； (2)求速率常数k：把任意一套实验数据代入反应速率方程式中，(3) v=0.65510-45.010-2=1.610-5(moll-1min-1)答：.。 .。 .。23. 反应 c2h5br(g)=c2h4(g)+hbr(g)在650 k时k这2.010-5s-1,在670k时k为7.010-5s-1。求690k时的k。解： t1=650k k1=210-2s-1 t2=670k k2=7.010-5s-1又由： 导出： 若设t1=670k k1=7.010-5s-1 t2=690k k2=？则： =3.254 k2=3.254k1=3.2547.010-5=2.27810-42.310-4(s-1)第二种算法：若设t1=650k k1=2.010-5s-1 t2=690k k2=？则： k2=11.40k1=11.402.010-5=2.28010-42.310-4(s-1)答：690k时的k为2.310-4(s-1)。25. 在773k时进行合成氨反应，用fe作催化剂可使反应的活化能从254 kjmol-1降到146 kjmol-1。假设使用催化剂不影响“指前因子”，试计算使用催化剂时反应速率增加的倍数。解：设未加催化剂速率常数为k1,活化能为ea1 加催化剂后速率常数为k2,活化能为ea2。由于催化剂不影响“指前因子”a，(2)-(1)得：答：使用催化剂时反应速率增加的倍数为2.0107倍。acknowledgements my deepest gratitude goes first and foremost to professor aaa , my supervisor, for her constant encouragement and guidance. she has walked me through all the stages of the writing of this thesis. without her consistent and illuminating instruction, this thesis could not havereached its present form. second, i would like to express my heartfelt gratitude to professor aaa, who led me into the world of translation. i am also greatly indebted to the professors and teachers at the department of english: professor dddd, professor ssss, who have instructed and helped me a lot in the past two years. last my thanks would go to my beloved family for their loving considerations and great confidence in me all through these years. i also owe my sincere gratitude to my friends and my fellow classmates who gave me their help and time in listening to me and helping me work out my problems during the difficult course of the thesis. my deepest gratitude goes first and foremost to professor aaa , my supervisor, for her constant encouragement and guidance. she has walked me through all the stages of the writing of this thesis. without her consistent and illuminating instruction, this thesis could not havereached its present form. second, i would like to express my heartfelt 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