反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的实验数据如下表.doc

习题2-1 在660K时，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的实验数据如下表：编号实验1实验2实验3起始浓度c(NO)/molL-10.010.010.030起始浓度c(O2) /molL-10.010.0200.020NO减少速度/molL-1s-12.510-35.010-34.510-2（1）确定上述正反应的速率方程式解：设正反应的速率方程式为：= kc(NO)ac(O2)b1= k(0.01)a(0.01)b= 2.510-3; 2= k(0.01)a(0.02)b=5.010-3 ; 3= k(0.03)a(0.02)b =4.510-2/:(1/2) b=1/2 b=1/: (1/3) a=1/9 a=2 所以正反应的速率方程式为：= kc(NO)2c(O2)（2）计算上述正反应的速率常数k=? 1= k(0.01)20.01= 2.510-3 k= 2.5103L2/(mol2s)2-2 写出下列反应的标准平衡常数表达式：（1）Zn（s）+CO2（g） ZnO（s）+CO（g）解：=（2）NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g) =（3）N2H4(l)N2(g)+2H2(g) =（4）Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(l)+3H2O(g) =（5）CH4(g)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) =（6）H2OH+OH- =2-3 某温度时，反应CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) = 0.489，试确定在密闭容器中，下列情况的反应方向（1）只有CaO和CaCO3； 正向反应（2）只有CaO和CO2，且p（CO2）=101.325kPa； 逆向反应（3）只有CaO和CO2，且p（CO2）=101.325Pa； 不反应（4）有CaO、CO2和CaCO3，且p（CO2）=101.325Pa； 正向反应（5）只有CaCO3和CO2，且p（CO2）=101.325kPa。 不反应2-4 对于下列反应：C(s)+ CO2(g) 2 CO(g)，H=+172.5kJ/mol。若增加总压力或升高温度或加入催化剂，则反应速率常数正、逆，反应速率正、逆以及标准平衡常数、平衡移动的方向等将如何？分别填入下表中。正逆正逆平衡移动方向增加总压力不变不变加快加快不变逆向移动升高温度增大增大加快加快增大正向移动加催化剂增大增大加快加快增大不移动2-5 若合成氨反应3H2（g）N2（g）2NH3（g）平衡时，总压为5.0105Pa，氮的分压为1.0105Pa，氢的物质的量分数为0.40，求其。 解：氢气的平衡分压为：5.0105Pa0.40 = 2.0105Pa氨气的平衡分压为：5.0105Pa-2.0105Pa-1.0105Pa = 2.0105Pa3H2（g） N2（g） 2NH3（g） 平衡分压Pa 2.0105Pa 1.0105Pa 2.0105Pa2-6 下列反应在某温度时密闭进行，若=9 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)（1）当H2O和CO的起始浓度皆为0.02mol/L时，CO的转化率为多少？（2）当H2O的起始浓度为1.0mol/L，CO起始浓度为0.02mol/L时，CO的转化率为多少？（3）由上列计算结果，说明浓度对平衡的影响。 解：（1）设平衡时CO2浓度为x molL-1,则可用下列格式求解。 CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) 开始物质的量（mol） 0.02 0.02 0 0反应物质的量（mol） x x x x 平衡物质的量（mol） (0.02x) (0.02x) x x 平衡时 n=4.0 mol平衡时各物质分压为： =， = =， =则 =1.0x =1.0 V= nRT 则 =37346 kPa故平衡时诸物质的浓度为：=9336.5 kPa=9336.5 kPa则CO的最高转化率（CO）为： (CO)=100% =100% = 50%（2）设新平衡时CO2反应量为ymol，则可按题（1）格式确定新平时褚物质的浓度：CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g)新开始物质的量（mol） 1.0 5.0 1.0 1.0新平衡物质的量（mol） 1.0-y 5.0-y 1.0+y 1.0+y =1.0解得： y = 0.5mol平衡时 n=8.0 molV= n(总)RT 则 =74693 kPa 故新平衡时诸物质的分压为：= 4668 kPa = 42015 kPa=14005 kPa（3）上列计算表明，增加反应物的浓度（或分压），平衡沿着正反应方向移动。从而使反应物的浓度（或分压）增加的量减少。2-7 已知下列反应：Ag2S(固)+H2(气)2Ag(固)+H2S(气)，467时的=0.36。若在该温度下，在密闭容器中将3.0摩尔Ag2S还原为银，试计算最少需用H2多少摩尔？ 解：设最少需用H2多少x摩尔.Ag2S(固) + H2(气) 2Ag(固) + H2S(气)起始物质的量（mol） x变化物质的量（mol） 3.0 3.0 6.0 3.0平衡物质的量（mol） x-3.0 3.0答：最少需用H2 11.3摩尔。2-8 反应Fe3O4(s)+4H2(g) 4H2O(g)+3Fe(s)在一定温度下建立平衡，如用0.80mol H2与过量Fe3O4反应，平衡时生成16.76g Fe，求该反应的平衡常数。 解：生成的Fe的物质的量为：16.76/56=0.3mol Fe3O4(s)+4H2(g) 4H2O(g)+3Fe(s)起始物质的量（mol） 0.80变化物质的量（mol） 0.4 0.4 0.3平衡物质的量（mol） 0.8-0.4 0.4 2-9 在343K，2.0 mol/L酒精和2.0 mol/L醋酸C2H5OH(l)+CH3COOH(l)CH3COOC2H5(l) +H2O(l)达平衡时乙醇的转化率为66.7%，（1）求平衡时各物质浓度以及；（2）若使乙醇转化率达到83%问需使醋酸增至多少mol/L？ 解：达平衡时转化的乙醇的量为2.0 66.7%=1.334mol，同样消耗1.334mol醋酸，生成1.334mol乙酸乙酯和水。平衡时醋酸和乙醇的浓度皆为2-1.334=0.666 mol/LC2H5OH(l)+CH3COOH(l)CH3COOC2H5(l) +H2O(l)起始浓度（mol/L） 2.0 2.0 0 0变化浓度（mol/L） 1.334 1.334 1.334 1.334平衡浓度（mol/L） 0.666 0.666 1.334 1.3342-10 对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ，在673K时，将氢气和氮气按V（H2）：V（N2）=3：1的比例混合，加入催化剂使反应达到平衡，已知在1013kPa下反应达到平衡，反应混合物中氨的体积百分数为3.9%