化学热力学动力学平衡习题解答--PPT课件

.,化学热力学及动力学习题,1.下列各组物理量全部是状态函数的一组是A.U、H、T、PB.U、Q、S、HC.G、T、QPD.H、S、G,A,2.如果体系经过一系列变化,最后又回到初始状态,则体系Q=O,W=0,U=0,H0Q0,W0,U=0,H=0C.Q=-W,U=Q+W,H=0D.Q-W,U=Q+W,H=0,C,.,3.下列反应中,rHm和rGm数值最为接近的为A.CCl4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4HCl(g),B.CaO(s)+CO2=CaCO3(s)C.Cu2+(aq)+Zn(s)=Cu(s)+Zn2+(aq),D.2Na(s)+H+(aq)+H2O(l)=2Na+(aq)+H2(g)+OH-(aq),C,4.已知Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)rHm=-642kJmol-1,则A.在任何温度下,正向反应是自发的。B.在任何温度下,正向反应是非自发的。C.高温下正向反应自发,低温下正向反应非自发。D.低温下正向反应自发,高温下正向反应非自发。,4.D,.,5.苯的熔化热为10.67kJ.mol-1,其熔点为5,则在5,苯的熔化过程的rSm/J.K-1.mol-l约为A.2.09B.38.38C.10.88D.54.39,6.在373.15K和p压力下的密闭容器中,液态水蒸发成水蒸气的过程中,体系的热力学函数变化值为零的是()A.HmB.Umc.SmD.Gm,7.水的蒸发热为44KJ.mo1-1则在水的沸时,水的蒸发过程的Sm/JK-1mol约为:A.117.9B.59.0C.0.118D.11.8,5.B,6.D,7.A,.,8.已知反应Cu2O(s)+1/2O2(g)=2CuO(s)的rGm(300K)=-107.9kJmol-l,rGm(400K)=-95.3kJmol-l则rHm/KJmol-1和rSm/JK-1mol-1各为A.187.4,-126B.-187.4,126C.-145.7,-126D.145.7,-126,C,.,9.在25下列反应均为非自发反应,其中在高温时仍为非自发的是:()A.Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g),B.N2O4(g)=2NO2(g)C.Fe2O3(s)+3/2C(s)=2Fe(S)+3/2CO(g),D.6C(s)+6H2O(g)=C6H12O6(s),9.D,.,10.室温下,参考状态单质(最稳定单质)的标准熵为:A.零B.大于零C.小于零D.以上都错,11.下列各组物质的标准熵大小顺序正确的是A.C12O(g)C12O(g)C12(g)F2(g)H2(g)C.H2(g)F2(g)Clz(g)Br2(g)Cl2O(g)D.Br2(g)Cl2O(g)Cl2(g)0rS0rS0D.rH0,12.D,13.B,.,15.已知fHm(NH3,g)=-46.llkJ.mol-1,反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)rSm(NH3,g)=-197.4J.K-1.mol-l,欲使反应在标准状态下自发的温度条件为()A.193KD.467K,16.fGm(SO2,g)=-300kJ.mol-1,fHm(SO2,g)=-296.8kJ.mol-1.当升高温度，反应S（s,斜方）+O2（g）=SO2(g)的rGm(T)将（）.,15.A,16.B,A.保持不变,B.减少,C,增大,D.改变正负号,.,17.298K,标准状态下，下列反应中，焓变等于AgBr(s)的fHm的反应为（）。A.Ag+(aq)+Br-(aq)=AgBr(s)B.2Ag(s)+Br2(l)=2AgBr(s)C.Ag(s)+1/2Br2(l)=AgBr(s)D.Ag(s)+1/2Br2(g)=AgBr(s),17.C,.,19.下列叙述中正确的为A.在定压下,凡是自发的过程都是放热的。B.因为焓是状态函数,而定压反应的恰变等于定压反应热,所以定压反应热也是状态函数。C.单质的fHm和fGm都为零.D.在定温定压下不做非体积功的条件下,体系自由能减少的过程都是自发的。,19.D,.,20.反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)rHm0S0B.G0C.G0SK=5.110-4,Pe(CO2)=5.110-4100kPa=5.110-2kPa,近似认为反应在大气压为100kPa,CO2分压与总压之比为：,体积分数=物质的量分数xi,.,30.在一容器中,反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)达到平衡后,加一定量的N2气体,保持总压力及温度不变,平衡将会()A.向正方向移动B.向逆方向移动,C.不移动D.不能判断,30.B,.,31.反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)rHm=179.9kJ.mol-1,下列叙述中正确的是()A.升高温度KP增大B.升高温度KP减小C.降低温度KP不变D.增加NO的分压KP增大,32.反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)rHm0,在一定的温度和压力下体系达到平衡后,如果条件发生如下变化,则哪种情况将使N2O4的转化率增加(),保持体积不变通入Ar气;B.通入Ar气使体积增大而体系总压力不变C.使体系体积减至一半D.降低体系温度,40.D,41.B,.,42.改变下列哪个条件能使多数反应的速率常数增大?A.加催化剂B.增压C.升温D.增加反应物浓度,43.对于一个化学反应,下列哪种情况下反应速率愈大?A.活化能愈小B.加催化剂C.rGm愈负D.rHm愈负,42.C,43.A,.,44.反应A(g)+2B(g)=D(g)rHm0,对此反应升温则A.r正增大,r逆减小B.r正减小,r逆增大,C.r正,r逆均增大D.r正、r逆均减小,46.当反应A2+B22AB的速率方程为r=kc(A2)c(B2),则此反应A.一定是基元反应B.一定是非基元反应C.无法肯定是否为基元反应D.是一级反应,44.C,46.C,.,47.对于一个给定条件下的反应,随着反应的进行A.r正降低B.K变大C.r逆降低D.速率常数k变小,48.某反应在300K下进行,当温度升至310K时,反应速率增加1倍,则Ea为()54kJ.mol-1B.570KJ.mol-1C.23kJ.mol-1D.230kJ.mol-1,47.A,48.A,.,49.溴的水溶液和丙酮水溶液按下列方程式反应:CH3COCH3(aq)+Br2(aq)CH3COCH2Br(aq)+HBr(aq)此反应对于溴来说是零级,下列推断正确的是()A.反应速率是恒定的B.最慢的反应步骤包括溴C.溴起催化剂作用D.速率决定步骤不包括溴。,49.D,.,50.(1)2NO2(g)=N2O4rGm=-5.8KJ.mol-1(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)rGm=-16.7kJ.mol-1,则在标准状态下A.反应(1)较(2)快,B.反应(2)较(1)快C.二反应速率相等,D.无法判断二反应快慢,50.D,.,51.某一可逆反应正反应的活化能为20kJmol-1,逆反应的活化能为l0kJ.mol-1,则正反应的rHm/kJmol-1为:A.无法确定B.10C.-10D.5,52.某反应的速率常数的单位为dm6.mol-2.s-1,则该反应为A.一级反应B.二级反应C.三级反应D.基元反应,51.B,52.C,.,53.下列叙述中正确的是A.升高温度,活化能大的反应速率增加得快B.升高温度,活化能小的反应速率增加得快,C.加入催化剂可提高产率,D.加入催化剂可降低反应的rHm,53.A,.,54.下列叙述中正确的是A.活化能大小可反映某一反应速率受温度影响的显著程度B.任意两个反应相比,速率常数大的反应其反应速率必大C.反应级数愈大,反应速度愈大D.任意一化学反应速度都与反应物浓度的乘积成正比,54.A,.,55.已知反应BrO-3+5Br-+6H+=3Br2+3H2O对H+是二级,对BrO3-、Br-均为一级。设该反应在一酸性缓冲溶液中进行,若向该反应体系中加入等体积的水后,其反应速率为原来的()A.2倍B.1倍C.1/16倍D.1/4倍,55.D,.,56.生物化学工作者常将37时的速率常数与27时的速率常数之比成为Q10。若某反应的Q10为2.5，则反应的活化能约为15.kJ.mol-1B26kJ.mol-1C.54kJ.mol-1D.71kJ.mol-1,D.,.,57.基元反应2A(g)+B(g)=C(g)+D(g)的初始分压PA=8l.04KPa,PB=60.78kPa。当反应至pc=20.2kPa时,反应速率大约是初始速率的A.l/6B.1/16C.l/24D.1/48,A,.,58.氢气燃烧反应为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）。若1molH2（g）完全燃烧生成水，反应进度为A.2molB1.5molC.1molD.0.5mol,D,.,二.填空题,1.100，恒温条件下，水的汽化热为2.26kJ.g-1,1mol水在100汽化时，该过程的，Q=;H=;S=;G=.,答案：Q=40.68kJ;H=40.68kJ;S=109J.K-1;G=0,解释:1mol水为18g，所以汽化热为2.26kJ.g-118g/mol=40.68kJ,汽化Q=H，,G=0,.,2.2molHg(l)在沸点温度（630K）蒸发过程所吸收的热量为109.12kJ，则汞的标准摩尔蒸发焓;Hm=;该过程对环境做功W=;U=:S=;G=,答案：Hm=54.56KJ;W=10.48kJ;U=98.64kJ;S=173.2J.K-1,G=0,解释：因为W=-pV=nRT=2mol8.314J.mol-1.K-1630K=10.48kJ,因G=0,Hm-TS=0,算出S=173.2J.K-1,.,3.某反应的速率常数k为1.010-2min-1，若初始浓度为1.0mol.L-1，求反应的半衰期。,答案：69.3min,因为1级反应（？）：,.,.,1.C（S,石墨)+CO2(g)=2CO（g)fHm(T)/kJmol-1-393.5-110.5Sm/Jmol-1K-15.7213.6-197.9计算:(1)rHm,rSm,rGm(900K);(2)定温、定压标准状态下自发的温度条件;(3)900K时的KP,.,.,rSm=Sm产物-Sm反应物,=2(-110.5)-(393.5)=-221+393.5=172.5kJ.mol-1,=2197.9-213.6-5.7=176.5J.mol-1.K-1,=13.65kJ.mol-1,.,lnK=-,.,2.计算反应N2O4(g)=2NO2在298K和500K时的K。NO2(g)N2O4(g)fHm(T)/kJmol-133.89.66fGm(T)/kJmol-151.8498.28,.,=,.,.,3.NiSO46H2O(s)=NiSO4(s)+6H2O(g)fGm(T)/kJmol-1-2220-773-228求反应在298K平衡时的水蒸气压。,.,=6(-228)+(-773)-(-2220)=79kJ.mol-1,.,4.已知反应A(g)=B(g)在298K时的K=102,rSm=280Jmol-1K-1,求rGm(500K)。,.,4.解,=-8.314J.mol-1.K-1298Kln102=-11.409KJ.mol-1,=72.03kJ.mol-1,.,5.反应A(g)+B(g)=C(g)的rHm=50kJ.mol-l,300K时K=1.0103,求500K时的K。,5.解根据,.,6.CaCO3(s)在标准状态下的最低分解温度为1113K。已知CaCO3(s)、CaO(s)、CO2(g)的fHm/KJmo1-1分别为-1207,-635.1和-393,通过计算回答反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在298K、标准状态下的自发方向。,.,=160.8J.mol-1.K-1,=131.32KJ.mol-10,正向非自发.,.,.,第三部分化学热力学及动力学初步习题答案,一.单项选择.,1.A,2.C,3.