12无机及分析-第03章 化学反应基本原理-带答案.doc

无机及分析化学练习册 班级 学号 姓名第3章 化学反应基本原理（1）一、 判断题：1、热的物体比冷的物体含有更多的热量。 （ ）2、热是一种传递中的能量。 （ ）3、同一体系同一状态可能有多个热力学能。 （ ）4、体系的焓值等于恒压反应热。 （ ）5、最稳定单质的焓值等于零。 （ ）6、由于CaCO3分解是吸热的，所以它的标准摩尔生成焓为负值。 （ ）7、体系的焓等于体系的热量 （ ）8、由于反应焓变的单位是kJmol-1，所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。 （ ）二、 计算题：1、某汽缸中有气体1.20L，在97.3 kPa下气体从环境中吸收了800J的热量后，在恒压下体积膨胀到1.50L，试计算系统的内能变化U。2、根据 f Hm的值，计算下列反应的rHm(298K ) 是多少： （1）H2O（l）+ O2（g） H2O2（l）； H2O（l） + O2（g） = H2O2（l）； f Hm/ kJmol-1 -285.8 0 -187.8 rHm(298K ) = -187.7 - （-285.8 + 0） = 98 kJmol-1 （2）CH4(g) + H2O（g） CO（g） + 3 H2（g）。 CH4(g) + H2O（g） = CO（g） + 3 H2（g）。 f Hm/ kJmol-1 -74.6 -241.8 -110.5 0 rHm(298K ) = (-110.5 + 30) -（-74.6 241.8） = 205.9 kJmol-1第3章 化学反应基本原理（2）一、 判断题：1、放热反应均是自发反应。 （ ）2、S为负值的反应均不能自发进行。 （ ）3、冰在室温下自动融化成水，是熵增加起了主要作用。 （ ）4、因为DGT= -RTlnK，所以温度升高，平衡常数减小。 （ ）二、选择题：1、下列物质D f Hm在室温下不等于零的是（ D ） A、Fe（s） B、C（石墨） C、Ne（g） D、Cl2（l）2、反应NO（g）+CO（g） 1/2N2（g）+CO2（g），DH0，有利于使NO和CO取得最高转化率的条件是（ A ）A、低温高压 B、高温高压 C、低温低压 D、高温低压3、某反应A + B C的K=10-10，这意味着（ D ）A、 正方向的反应不可能进行，物质C不能存在，B、 反应向逆方向进行，物质C 不存在，C、 它是可逆反应，两个方向的机会相等，物质C大量存在，D、 正方向的反应能进行，但程度小，物质C存在，但量很少；4、在等温（1000K）条件下，某反应K=1，则 D rGm (1000K) 的值为（ A ）A、0 B、1 C、2.303RT D、-2.303RT 5、已知反应3H2（g）+ N2（g） 2NH3（g）的平衡常数为K，则在相同条件下反应NH3（g） 3/2H2（g）+ 1/2N2（g）的平衡常数K1为（ D ） A、K=K1 B、K=1/K1 C、K=K12 D、K=（1/K1）2；三、填空题：1、 反应C（s）+ H2O（g） CO（g）+ H2（g），DH 0。当升高温度时，该反应的平衡常数将 增大 (填变化趋势)，系统中CO（g）的含量有可能 增大 (填变化趋势)；增大系统压力会使平衡 逆向 移动；保持温度和体积不变，加入N2（g），平衡将 不会 移动。四、问答题：1、写出下列反应的标准平衡常数表达式： （1）C（s）+ H2O（g） CO（g）+ H2（g） （2）2MnO4（aq）+ 5H2O2（aq）+ 6H+（aq） 2Mn2+（aq）+ 5O2（g）+8H2O（l）2、对于可逆反应C（s）+ H2O（g） CO（g）+ H2（g），DH0，判断下列说法是否正确？为什么？ （1）达到平衡时各反应物和生成物的浓度一定相等； （2）升高温度v正 增大，v逆 减小，所以平衡向右移动； （3）由于反应前后气体分子数相等，所以增加压力对平衡没有影响； （4）加入催化剂使v正 增加，所以平衡向右移动； （5）由于随反应的进行，PCO 和PH2 不断增加，PH2O不断减少，所以K不断增大。3、下列热力学函数中，哪些数值是零？D f Hm (O3，g，298K)、 0 D f Gm (I2，g，298K)、 0 Sm (H2，g，298K) 0D f Hm(Br2，s，298K) 0 D f Gm (N2，g，298K) = 04、判断下列反应中，哪些是熵增加过程，并说明理由。 I2（s） I2（g）； S 0 H2）（l） H2（g）+ 1/2O2（g）； S 0 2CO（g）+ O2（g） 2CO2（g）。 S 0五、计算题：1、在1L容器中含有N2、H2和NH3的平衡混合物，其中N2 0.30 mol、H2 0.40 mol、NH3 0.10mol。如果温度保持不变，需往容器中加入多少摩尔的H2，才能使NH3的平衡分压增大一倍？ N2+3H2 = 2NH3 设需加入X摩尔的H2才能使NH3的平衡分压增大一倍N2 + 3H2 = 2NH3计量关系： 1 3 2起始浓度（mol/L）： 0.3 0.4 0.1浓度的改变（mol/L）： -0.05 -0.15 +0.1平衡浓度（mol/L）： 0.25 0.25+X 0.2 温度不变，平衡常数的值不变，仍然等于0.52 ，则 X = 0.43 mol2、在标准状态与298 K下，用碳还原Fe2O3，生成Fe和CO2的反应在热力学上是否可能？通过计算说明若要反应自发进行，温度最低为多少？反应方程式为 3C + 2Fe2O3 = 4Fe + 3CO2 f Hm/ kJmol-1 0 - 822.2 0 - 394Sm/ Jmol-1K-1 5.7 90 27 214 r Hm = 4 f Hm(Fe) + 3 f Hm(CO2) 3 f Hm(C) + 2 f Hm(Fe2O3) = 40 + 3(-394) 30 + 2(-822.2) = 462.4 kJmol-1 r Sm = 4Sm(Fe) + 3Sm(CO2) 3Sm(C) + 2 Sm(Fe2O3) = 427 + 3214 35.7 + 290 = 552.9 Jmol-1K-1 r Gm = r HmT rSm = 462.4298.15552.910-3 = 297.5 kJmol-1 故 298.15K时，反应不能自发向右进行若要反应自发向右进行，需要的最低温度为3、已知下列反应在1300K时的平衡常数： （1）H2（g）+ 1/2S2（g） H2S（g），K1= 0.80； （2）3H2（g）+ SO2（g） H2S（g）+ 2H2O（g），K2= 1.8104。计算反应4H2（g）+ 2SO2（g） S2（g）+ 4H2O（g）在1300K时的平衡常数K。 = ( - ) 2 第3章 化学反应基本原理（3）一、判断题：1、质量作用定律适用于任何化学反应。 （ ）2、反应速率常数取决于反应温度，与反应物浓度无关。 （ ）3、反应活化能越大，反应速率也越大。 （ ）二、选择题：1、对于反应a A + b B g G + d D，若反应速率方程式为v = kCAa CBb，此反应的条件是（ D ） A、一步完成的简单反应； B、二步完成的反应；C、三步及三步以上完成的反应 D、上述三者均可以。2、某基元反应2A（g）+ B（g）= C（g），将2mol A（g）和1mol B（g）放在1L容器中混合，问A和B开始反应的速率是A、B都消耗一半时速率的几倍（ C ） A、0.25 B、4 C、8 D、相等3、对于一个化学反应，下列说法中正确的是（ B ） A、DH越负，反应速率越快 B、活化能越小，反应速率越快C、活化能越大反应速率越快 D、DS越负，反应速率越快4、对某一可逆反应采用某种催化剂以增大正反应生成物的产量，这种催化剂具有下列哪一性质（ABD ）A、 能增大正反应速率； B、 同等程度地催化正逆反应，从而缩短达到平衡的时间；C、 能使平衡常数发生改变，从而使正反应速率加快；D、 使正反应活化能降低，从而使正反应速率加快。 三、填空题：1、反应2A（g）+ B（g）= C（g）的速率方程为v = kCA CB2，该反应为 3 级反应，当B 的浓度增加为原来的2倍时，反应速率将增大为原来的 4 倍，当反应容器的体积增大到原来的3倍时，反应速率将变化为原来的 1/27 。2、在化学反应中，可加入催化剂以加快反应速率，主要是因为 减小 反应的活化能，使速率常数k 增大 。 四、问答题：1、 已知下列反应为基元反应，试写出它们的速率方程式，并指出反应级数： （1）SO2Cl2 SO2 + Cl2；v = k c (SO2Cl2) （2）2NO2 2NO + O2 v = k c ( NO2)2 （3）NO2 + CO NO + CO2 v = k c ( NO2) c ( CO)2、对于反应A（g）+B（g） C（g），若A的浓度为原来的两倍，反应速率也为原来的两倍；若B 的浓度为原来的两倍，反应速率为原来的四倍，试写出该反应的速率方程。v = k c (A) c ( B ) 23、某反应A B，当A的浓度为0.40mol L-1时，反应速率为0.02 mol L-1 S-1，试分别求出如下两种情况时的速率常数k：（1）反应是一级反应；（2）反应是二级反应。(1 ) v = k1 c (A) = k c (A) 0.02 molL-1s-1 = 0.40 molL-1 k1 k1 = 0.05 s-1(2 ) v = k2c (A) 2 0.02 molL-1s-1 = ( 0.40 molL-1) 2k2