第三章化学平衡和化学反应速率

1、第三章 化学平衡和化学反应速率1（1）已知298K时，反应ICl(g) I2(g)+ Cl2(g)的。试计算： 2ICl(g) I2(g)+Cl2(g)的， I2(g)+Cl2(g) 2ICl(g)的。答：=()2=4.8410-6 =1/=2.07105（2）已知某温度时反应H2(g)+S(g) H2S(g)的；反应S(g)+O2(g) SO2(g)的，试计算：H2(g)+SO2(g) H2S(g)+O2(g)的。答：=2002某温度时，反应Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g)，开始时用氢1.6g和过量的Fe3O4在密闭容器中作用达至平衡后，有铁16.76g生成，求此

2、反应的标准平衡常数。答：消耗H2：0.4mol 生成H2O: 0.4mol=13碳酸氢钠的热分解反应2NaHCO3(s) Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)。在125时，=0.253，求此温度下，CO2（g）和H2O（g）的平衡分压。答： =()() 因为=所以=Pa=50966Pa=5.11044利用附录二中的热力学数据，计算反应SO2(g)+ O2(g) SO3(g)，在298K时的和。答：=(SO3,g)(SO2,g)=-371.08(-300.19)=70.86kJmol-1=-2.303RTlg=2.5将纯氨气装入密闭容器中，在400、1MPa下达至平衡，测得有98%（体

3、积）的氨分解。试计算氨分解反应在该温度下的标准Gibbs函数。答：假设有100体积的氨，则最后生成49体积氮气，98体积氢气，剩余2体积氨气由于 故=1.39106=-2.303RTlg=-11.057kJmol-16某温度下，反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时，测得系统中c(H2)=0.5molL-1，c(I2)=0.5molL-1，c(HI)=1.23molL-1。如果在此时从容器中迅速抽出HI（g）0.6molL-1。平衡将向何方移动？求再次平衡时各物质的浓度。答：平衡向正反应方向移动=解得x=0.1345mol所以达到新平衡状态时 c(H2)=c(I2)=0.3655=

4、0.37molL-1 c(HI)=0.899=0.90 molL-17反应PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)达到平衡时，改变下列条件，对平衡有何影响：（1）加入Cl2(g)；（2）除去PCl3(g)；（3）加入PCl5(g)；（4）加压减小容器体积。答：(1)向正反应方向移动（2）向逆反应方向移动（3）向逆反应方向移动 （4）向正反应方向移动8反应2Cl2(g)+2H2O(g) 4HCl(g)+O2(g)，=113kJmol-1，在400时达到平衡，试估计下列变化将如何影响Cl2的物质的量；（1） 温度升至500；（2）加入氧气；（3）除去容器中的水气；（4）增大容器的体积。答：（1

5、）向正反应方向移动（2）向逆反应方向移动（3）向逆反应方向移动（4）向逆反应方向移动925时在溶液中进行的反应：，现将有关数据列表如下：实验序号S2O82-的起始浓度/molL-1I-的起始浓度/molL-1起始速率，I2浓度的增加/molL-1min-111.010-41.010-20.6510-622.010-41.010-21.3010-6（1）写出上述反应的速率方程式；（2）该反应为几级反应，是否为元反应？ （3）计算速率系数k。答：(2)v=kc()c2() (2)三级反应 是元反应（3）k(2.010-4) (1.010-2)2=1.3010-6 k=65L2mol-2min-11

6、0某反应AB，当c(A)=0.200molL-1，其反应速率为0.005molL-1s-1。试计算在下列情况下，反应速率系数各为多少？（1）反应对A是零级（2）反应对A是一级答：(1)v=k=0.005molL-1s-1 (2)v=kc k=0.025s-111零级反应AB+C，如A物质的起始浓度为0.36molL-1，在1h内完全分解，试求该反应以s-1为单位表示的速率常数。答：v=kk=0.36/3600=110-4molL-1s-112一级反应AB+C，已知A的物质的起始浓度为0.50molL-1，速率常数，试求：（1）反应进行3min后，A物质的浓度；（2）该反应的半衰期。答：(1)l

7、g= lg= x=0.2mol A物质的浓度为0.2mol(2)t1/2=130.7s13某反应在700K时，其速率系数L(mols)-1，若活化能为188kJmol-1，求该反应在800K时的速率系数。答：=0.01050.593314乙醛的分解反应CH3CHOCH4+CO，在538时，L(mols)-1，592时，L（mols）-1，计算反应的活化能。答： E2=203.8kJmol-115低温下反应CO（g）+NO2(g)CO2(g)+NO(g)的速率方程是：，试问下列哪个反应机理与该方程式一致：（1）元反应：CO+NO2CO2+NO（2）2NO2=N2O4（快）；N2O4+2CO2CO

8、2+2NO（慢）（3）2NO22NO+O2（慢） 2CO+O22CO2（快）答：反应（3）的反应机理与所给方程一样16已知反应，在298K时，试计算该反应的标准平衡常数。答： ln=2.310-8117O3的分解反应为一级反应：，298K时的反应速率常数，计算O3分解的半衰期。答：t1/2=2.311025s18已知反应的，试问下列情况下，NO2在平衡时的产率和反应速率将如何变化：（1）增加总压；（2）提高反应温度；（3）加入催化剂（4）增加NO2的浓度。答：（1）产率降低 反应速率增加（2） 产率降低 反应速率增加（3） 产率不变 反应速率增加（4） 产率降低 反应速率增加19放射性所产生的

9、强辐射，广泛用于癌症治疗。放射性物质的强度以Ci（居里）表示。某医院一个20Ci的钴源，经一定时间后钴源的剩余量只有5.3Ci。问这一钴源用了多少时间？已知的半衰期为5.26a。答：由于： t1/2= 所以 k又：lg()= t= 2.303lg()/k=10.08a20某药物分解反应为一级反应，在37时，反应速率系数k为0.46h-1，若服用该药0.16g，问该药在体内停留多长时间方可分解90%？答： 由于：lg()= 故：lg()= 他5.0h21在500K时，硝基甲烷（CH3NO2）分解反应的半衰期是650s。试求该一级反应的（1）反应速率系数。（2）硝基甲烷的浓度由0.05molL-1减至0.0125molL-1所需的时间。（3）继（2）之后1h硝基甲烷的浓度。答：(1) t1/2= k=1.06610-3s-1(2) lg()= lg()=t=1.3103(3) lg()= lg()=ct=0.001molL-122已知青霉素G的分解反应是一级反应，37时其活化能为84.8kJmol-1,指前因子A为4.21012h-1，试求37时该反应的速率系数k。答： =2.1610-26h-1233