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文档简介
试题库
刘春英王淑涛罗立文选编
目录
第1章物质与其变更的一些基本定律
1.1典型试题与解析
1.2试题
1.3参考答案
第2章化学反应的方向和限度
2.1典型试题与解析
2.2试题
2.3参考答案
第3章电解质溶液
3.1典型试题与解析
3.2试题
3.3参考答案
第4章氧化还原反应和电化学
4.1典型试题与解析
4.2试题
4.3参考答案
第5章原子结构和周期系
5.1典型试题与解析
5.2试题
5.3参考答案
第6章分子结构和晶体结构
6.1典型试题与解析
6.2试题
6.3参考答案
第7章配位化合物
7.1典型试题与解析
7.2试题
7.3参考答案
第8章无机化合物
8.1典型试题与解析
8.2试题
8.3参考答案
第9章化学与环境
9.1典型试题与解析
9.2试题
9.3参考答案
第10章化学与材料
10.1典型试题与解析
10.2试题
10.3参考答案
第11章化学与能源
11.1典型试题与解析
11.2试题
11.3参考答案
第12章化学与生活
12.1典型试题与解析
12.2试题
12.3参考答案
第13章化学与生命
13.1典型试题与解析
13.2试题
13.3参考答案
综合性试题(一)
综合性试题(二)
综合性试题(三)
综合性试题(四)
综合性试题五)
综合性试题(六)
第1章物质与其变更的一些基本定律
1.1典型试题与解析
例.推断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)对应于某一状态的热力学能是可以干脆测定的。
(2)反应的速率常数大,反应速率确定高。
解:(1)这种说法不对。
热力学能的确定值是难以确定的。
(2)这种说法不对。
速率不仅与速率常数有关,还与浓度、压力条件有关。
例1-2.298K时,在恒容量热计中测得1.00molC6H6(1)完全燃烧生
成H2O⑴和CO2(g)时,放热3263.9kJ。计算恒压下LOOmolC6H6
(1)完全燃烧时的反应热效应。
恒!八v
C6H6⑴+O?(g)----------------->H2O(r)+CO2(g)
解:--------------------------
C6H6(1)+竺O2(g)->3H2O(l)+6CO2(g)
2
•/Qv=3263.9kJ,且。?=XnRT
:.QP=3263.9+(6-«5)X8.314X298X103=3267.6
2
kJ
1
QP=3267.6kJ•mol
例1-3.查表计算下列反应的标准摩尔焰变:
⑴Fe2O3(s)+3COIg)=3CO2(g)+2Fe(s)
(2)2NO2(S)=2NO(g)+O2(g)
解:(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=3CO2(g)+2Fe(s)
moL824.4110.525393.5090
(生成物)-(吊与成)(反应物)
=[3(393.509)+20]-[824.4+3(110.525)]=
24.552kJ•mol1
⑵2NO2(S)=2NO(g)+O2(g)
△「不/kJmoL33.1890.250
△"、=(耳~叫(生成物)-(叫今成)(反应物)=290.25+0
-233.18=114.14kJ•mol1
例1-4.试举例说明质量作用定律只适用于基元反应的理由。
解:质量作用定律的内容是:基元反应的化学反应速率与反应物浓度
以其计量数为指数的基的连乘积成正比。很多化学反应不是基元反应,而
是由两个或多个基元步骤完成的困难反应。对于困难反应,其反应的速率
方程只有通过试验来确定。例如,反应:
2H2+2NO-2H2O+N2
其速率方程为u=AC(H2),(NO),而不是U=,(NO)。由此可
见,质量作用定律只适用于基元反应。
例1-5.简要说明:
(1)反应物间全部的碰撞并不是全部有效的。
(2)A(g)+B(g)-C(g),总反应并不确定都是二级反应。
(3)在反应机理中,最慢的一步反应确定总反应的速率。
解:(1)由于某些参与碰撞的分子所具有的能量小于活化能,有些分
子在碰撞时的取向不合适,所以全部碰撞不行能全有效。
(2)大多数化学反应不是基元反应,其反应历程困难。对于困难反应,
反应级数不是由反应方程式而是由实际的反应机理来确定。通常反应级数
由试验测定。
(3)快的反应能快速供应慢反应所需的反应物或很快消耗慢反应的
产物。所以总的反应速率为最慢的一步制约。
1.2试题
一.填空题
1.当体系的状态被变更时,状态函数的变更只确定r,
而与无关。
2.已知反应2H2。3)=2Hz(g)+。23),AX=483.6kJ-mol\
则A/HO,g)=kJ•mol'
3.等温等压条件F,只做体积功的反应,QP=,而恒容反应
时,Oi/=。
4.某反应A+2B=C+D为基元反应,其反应速率表达式
是,反应级数是。
5.依据阿仑尼乌斯公式,随温度的上升,其速率常数女将;
对不同反应,其活化能越大,速率常数女将o
二.推断题
1.化学热力学中,标准状态条件是指压力为101.325kPa,温度为
298.15Ko()
2.系统的状态函数之一发生变更,系统的状态不确定变更。
()
3.反应的熔变和反应热是同一概念。
()
4.某反应2A+B=A?B,其反应速率表达式是叱妙(A)d(B),反应
级数是x+y。()
5.反应N2(g)+3&(g)=2NH3(g),已知某温度下反应速率u(NHJ=
313
0.2mol•dmh,则v(H2)=0.2mol•dm-h-o
()
6.由Arrhenius公式可知,加快反应速率的唯一方法是上升反应温
度。()
7.反应A+B->C,若是基元反应,该反应只能是二级反应。
()
三.选择题
1.假如系统经过一系列变更,最终又变到初始状态,则系统的
()<>
(A)。=0,〃=0,U=0,H=0(B)。力0,
U=0,H=Q
(C)Q=|卬I,U=QW,H=0(D)Qw|少I,
U=QW.H=0
2.上升温度能提高反应速率的主要缘由是()o
(A)增加了活化分子百分数(B)降低了反应的活化
能
(C)增加了反应物分子间的碰撞频率(D)增大了平衡常数
3.对于志向气体的内能有下述四种理解:
(1)状态确定,内能也确定;
(2)对应于某一状态的内能是可以干脆测定的;
(3)对应于某一状态,内能只有一个数值,不行能有两个或两个以
上的数值;
(4)状态变更时,内能确定跟着变更。
其中正确的是:()
(A)(1),(2)(B)⑶,(4)(C)(2),(4)(D)
(1),(3)
四.计算题
1.已知反应:CO(g)+;。2值)=8)2(0。在2981<,4"=282.0
kJ,求此反应的标准摩尔烯变与不。
2.丁酮二酸在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳的反应,其分解反
应速率常数在298K时为1.08104s1,在333K时为5.48102
s\试求该分解反应的活化能。
五.综合分析题
1.一般状况下,上升温度反应速度加快了,为什么?试用阿伦尼乌斯
公式说明。
2.温度不变时,给反应加入正催化剂,为什么反应速度加快了,试用
阿伦尼乌斯公式说明。
3.简述在合成氨生产中:电(团+3氏(0=2NH3(g),=92.4
kJ-mol\工业上采纳温度限制在673773K,而不是更低些,压力
限制在30390kPa而不是更高?
1.3参考答案
一.填空题
1.体系的始态和终态,变更途径。2.-241.8。
3.A77,bU。4.v=7rc(A)3O5.
增大,越小。
二.推断题
1.2.3.4.M5.M6.7.
三.选择题
1.C2.A3.D
四.计算题(略)
1.283.2kJ-mol12.Ea=97.6kJ•molJ
五.综合分析题
1.答:阿累尼乌斯公式为k=Aexp(EJR7),对给定反应A、Ea
是定数,温度上升使6XP(EJRQ变大,即左变大。在其它条件不变时,
反应速度。完全由速度常数女确定,所以女增大必定使U增大。
2.答:温度不变时,给反应加入正催化剂,作用是降低反应的活化能。
依据々=Aexp(Ea/RT),后的降低,使exp(Ea/K7)增大,A为常数,
则〃增大。在其它条件确定时,K与u成正比,所以活化能的降低必定导
至反应速度的加快。
3.答:对于此反应,低温有利于提高反应物的转化率,但低温反应速
度慢,使设备利用率低,单位时间合成氨量少,为使其有较高的转化率和
较快的反应速度,单位时间内合成较多的负,常以催化剂的活性温度为该
反应的限制温度。高压对合成氨有利,但压力过高对设备要求高,运转费
高,因此,压力不宜过高,为了得到更多的氨,常用加压、冷却合成气的
方法,以分别氨,使平衡右移。
第2章化学反应的方向与限度
2.1典型试题与解析
例2-1.推断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)放热反应是自发的。
(2)纯单质的与〃。、年、s。皆为零。
(3)反应的4G>0,该反应是不能自发进行的。
(4)如反应的和&S皆为正值,室温下&G也必为正值。
(5)冰在室温下自动溶化成水,是嫡增起了重要作用的结果。
解:(1)这种说法不对。
放热反应即&H<0的反应,大多数放热反应是自发的,但不能用&H
<。作为推断反应自发的一般标准。因为在等温、等压条件下,确定化学
反应方向的是AG,&Gv。的反应是自发的,&G='\H-T&S,&G的符
号还与ZAC项有关,对于病减的反应,在高温下,即使是放热反应也不
能自发进行。
(2)这种说法不对。
应当说稳定的纯单质的AN。、AfG。为零。而77K时,即使是稳定的纯
单质的标准炳S。也不为零。应当说0K时,任何纯净物的完备晶体的嫡值
为零。
(3)这种说法不对。
只能说在标准态下,AG>。该反应不能自发进行。推断某一反应能
否自发进行,一般用4G。而ArG=A0+2.303/?71g。,当A">0时,ArG
不确定大于零,所以该说法不对。
(4)这种说法不对。
依据吉布斯公式ArG=A〃-7ArS,若&H>0,ArS>0,当温度降
低时,&G增大,但不确定是正值,在低温下可能为正值。
(5)这种说法正确。
冰在室温下自动溶化成水,是一个吸热过程,但由于S;2O.s,298K<5^20.1.29瓯
且AGv0,所以冰在室温下自动溶化成水是病增起了重要作用的结果。
例2-2.已知4GMMg。产-569kJmol-805kJ-mol\
试比较MgO(s)和SiO2(s)的稳定性大小。
[分析]通常状况下,可以用吉布斯函数变的大小来推断化合物的稳
定性。对于同类型化合物,可以干脆依据△&,加以比较;但是,对于不同
类型化合物,如题中所给MgO和SiO?就不能干脆用△^进行推断比较。
因为气体的病变对反应会有显著的影响。此时,要以消耗1mol。2生成
氧化物的过程的吉布斯函数变为依据比较MgO和SiO2的稳定性。
解:消耗1molO2生成氧化镁的反应为
2Mg(s|+O2=2MgO(s)
△德=2AfG;MQ)=2(569)=1138kJ-mol1
同理Si(s)+O2=SiO2(s)
△&=△々—.)=805kJ-mol1
由计算结果知MgO比Si。?更稳定。
例2-3.估计下列各变更过程是燧增还是嫡减。
(1)NH4NO3爆炸2NH4NO3(S)->2N2(g)+4H2O(g)+O2(g)
⑵水煤气转化CO(g)+H2O(g)->CO2(g)+H2(g)
⑶臭氧生成3O2(g)-2O3(g)
解:(DNH4NO3爆炸后,气体体积急剧增大,是炳值增大的过程。
(2)水煤气转化过程气体体积未发生变更,估计病变很小。
(3)生成臭氧后,气体体积减小,是炳减过程。
例2-4.反应:Al2O3(s)+3Cl2(g)->2A1C13(S)+102(g)o⑴用两种方法计
算反应的标准吉布斯函数变△反,,并推断反应进行的方向;(2)耦合反应:
Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)-2A1C13(S)+3C0(g),用最简捷的方法计算反
应的推断反应进行的方向。
解:(1)A12O3(S)+3Cl2(g)-2A1C13(S)+
|o2(g)
A,Gj;/kJmor11582.40628.80
1675.70704.20
5®/JK-,mor,50.92222.96110.7
205.03
[解法一]△用=2AfG^AICl3,S)AfG«(O2,g)AfG«(AI2O3,s)3AfG«(CI2,g)
=2(628.8)(1582.4)=324.8kJ-mol1
[解法二1A”:=2A,//°(AICI3,S)+|Af^(o2,g)aM(Aia,s)3AM©2,g)
=2(704.2)(1675.7)=267.3kJ-mol1
=2Si(AICl3.s)+|5:i(O2,g)S:(Aia,s)3sMe1")
=2110.7+1.5205.0350.923222.96=
190.9J・Ki•mol1
△总=T△尺=267300298(190.9)=324188
Jmol1=324.2kJ•mol1
两种方法同时表明,计算结果一样(324.8kJ・mol1和324.2
kJ-molJ),△4>0,说明该反应在标态、298K时热力学上不行能进
行,而逆反应(即AlCk燃烧的反应)是可自发进行的。
SS
(2)A12O3()+3Cl2(g)+3C(s)-2A1C13()+
3CO(g)
A,G,®/kJmor11582.400628.8
137.15
最简捷的计算方法是干脆用AfG*进行计算,将AG:为零的两项略去。
A.G:=2AfG®(Aia.,s)+3A(G®(CO,g)-AfG®(Al2O3,s)
=2(628.8)+3(137.15)(1582.4)=86.65
kJ•mol1
该反应的标准吉布斯函数变&G:V。,在标态、298K下可自发进行。
例2-5.煤燃烧时含硫的杂质转化为SO?和SO3,造成对大气的污染。试
用热力学数据说明可以用CaO汲取SO3,以消退烟道废气的污染。
解:298K时CaO(s)+SO3(g)fCaSO4(s)
.成/kJmo「635.09395.71434.1
s^/j-K-'moi-139.75256.6107
=2A用:(CaSO,.s)q,::(CaO.s)A,J7;1(SO3.g)
=1434.1(635.09)(395.7)=403.31
kJ・mol1
=s®(caso4,s)s^(cao,s)s®(so5,g)=10739.75256.6=
189.35J-K1-mol1
298K时△用=A冏=
403.31103298(189.35)=346.88kJ-mol1
△总<0,所以在298K时反应可以自发进行。设反应可以自发进
行的最高温度为T,则
△总⑺=△=":(»7Xs:(7)%以尺=。
即403.31103T(189.351=0
・•.T=2130K(即1857℃)
所以在低于2130K(1857C)时可以用CaO汲取SO3,从而消退烟
道废气的污染。
例2-6.试用热力学原理说明一氧化碳还原Akd制铝是否可行?
解:A12O3(S)+3CO(g)=2Al(s)+3CO2(g)
&G:/kJmoL1582.4137.150
394.4
△M/kJmoL1675.7110.50
393.5
S^/JK-'-moE150.92197.628.33213.7
△4=3(394.4)+0(1582.4)3(137.15)=810.65
kJ•mol1
因为>。,所以298K时不能用CO还原A12O3O
AM=3(393.5)+0(1675.7)3(110.5)=826.7
kJ•mol1
△尺=3213.7+228.3350.923197.6=54.04
kJ-mol1
△解T%s:v。时,反应正向自发进行。
3
T>=826.7xlO=15298长
△S54.04
反应自发进行的最低温度要大于15298K理论上才可行,但实践上
温度很难达到15298K,所以用CO还原AI2O3是不行行的。
例2-7.甲烷的转化反应为CH4(g)+H2O(g)wCO(g)+3H2(g),试利用
热力学数据,计算此反应在298K时的标准平衡常数。
解:CH4(g)+H2O(g)wCO(g)+3H2(g)
moL74.85241.82110.520
186.27188.82197.67130.68
=A,CO,g)+3△,H?.g)Af//J(CH4,g)AfW^(H2O.g)
=(110.52)+0(74.85)241.82)=206.15
kJ•mol
4sM=S:(CO,g)+3s®(H2,g)5®(CH4,g)$®(H2O,g)
197.67+3130.68186.27188.82
214.62J-K1-mol1
3
ArG«=△忒T△用=206.1510298214.62=
142193.2J-mol1
=-24.921
2.303R72.303x8.314x298
K°=1.20x10-25
该反应的标准平衡常数微小,表明在常温时,甲烷转化为CO和H2
的反应几乎是不行能的。
例2-8.已知298K时
SO2(g)SO3(g)
△tM/kJmoL296.9395.2
mol300.4370.4
求lOOOK时反应为2SO2(g)+O2(g)w2SO3(g)的标准平衡常数。
解:ArA/®=2ArH,?1(so3.g)2AfH«(so2.g)=2(395.2)2(296.9)
=196.6kJ•mol1
=2A,G:(so3,g)2AfG^(so2,g)=2(370.4)2(300.4)
=140kJ-mol1
=SM-A,G::AIOOO_G196.9+I4())ximo=11
Ars:189.9J-K-mol
298298
3
1000K时,lOOOK)=ArH«(298K)7\s*(298K)10
196.61000189.9)103
6.7kJ•mol
-(-6.7)x1000
2.303RT2.303x8.314x1000
.\KU=2.24
例2-9,⑴计算298K下反应C2H6(g,p)wC2H4(g,p)+H2(g,p)
的并推断在标准态下反应向何方向进行。
(2)计算298K下反应:C2H6(g,p)之C2H4(g,3.0kPa)+H2(g,
3.0kPa)的△",并推断反应方向。
解:⑴C2H6(g,p)wC2H4(g,p)+H2(g,p)
/u-nx)r'32.8268.150
=AfG:(c2H4.g)4G:(C2H6,g)=68.15(32.82)=100.97
kJ•mol1
体系处于标准状态下,△端>0,则反应向逆向进行。
(2)由ArGm=A&:+2.3037?71g(2
=100.97+2.3038.314IO-3298lg(3-()/1()i-325):
80/101.325
=84.1kJ•mol1
ArGn>。,反应仍向逆方向进行。
例2-10.已知在1362K时下列化学反应的始变和平衡常数:
(1)H2(g)+l/2S2(g)wH2S(g)唧弁=21
kJ•moli,K?=0.80
(2)3H2(g)+SO2(g)0H2S(g)+2H2O(g)△4=207
kJ•mol1,硬=1.8X10
计算:⑶4H2(g)+2SO2(g)=4H2O(g)+S2(g),在1362K时的A4
和K?°
解:由(3)式=(2)式X2-(1)式X2得:
△rw?=X2AJ"X2=(207)X2(21)X2=
372kJ•mol1
醴=(右)2/(膘产=(1.8X104)2/0.82=5.O6X108
例2-11.已知2SO2(g)+O2(g)w2SO3(g)在1062K时的平衡常数
K=0.955。如在该温度下,某一容器中含有SOZ、。2和SO3三种气体,
其分压分别为30.4kPa、60.8kPa和25.33kPa,试推断反应进行的
方向。假如只将SO3的分压减至3kPa,反应方向有何变更。
[分析]当女,ArGm<0,反应正向自发;当。〉£,>0,
反应逆向自发。
解:⑴
第Q225.332
-
I°JIZ~—J0
O-_______P._________—______101.325_______L1166>/C—099555
-P(SO2)p(o2)-_3O4_2_6O8_--
"7^[01.3257101.325」
所以反应逆向进行。
⑵
产(SO%[\]2
_______/________
=101.325=0.0162<K°=0.955
一p(SO?)产(。2)130.4260.8
101.325101.325
所以反应正向进行。
5
例2-12.反应PCk(g)wPCl3(g)+Cl2(g)^5231.01325X10Pa
下达平衡时,其分解百分率为80%,求该条件下反应的平衡常数4。
解:设起先时PCk为1mol
PCl5(g)0PCl3(g)+Cl2(g)
起始时物质的量/mol100
平衡时物质的量/mol11X80%0.80.8
则平衡时总物质的量为1.8mol,由平衡常数(表达式得:
nQnQ
/DC、/C\(—x101325)x(—X101325)
=/g).p(Cb)=上____L8---------=1.8。x1
即50)—X101325
1.8
例2-13.苯甲醇脱氢可用来生产香料苯甲醛。
反应:C6H5cH20H(g)wC6H5CHO(g)+H2(g),523K时,
K°=0.558,
(1)假如将1.20g苯甲醉放在2.00L容器中并加热至523K,当平
衡时装甲醛的分压是多少?
(2)平衡时苯甲醇的分解率是多少?
解:⑴M(C6H5CH2OH)=108.14
〃。&HOW)=*=嚏黑债=241kPa
C6H5cH20H(g)wC6H5CHO(g)+H2(g)
平衡时。/kPa24.1xxX
(-/101325)2=0,588
(24.1)/101.325
.,.x=18.2
p(C6H5CHO)=18.2kPa
⑵苯甲醇的分解率a嘴—5%
2.2试题
一.填空题
1.用热力学函数符号表示下列状态的热力学特征:在恒温恒压条件
下,放热反应的小于零;标准状态,298.15K时,稳定单质的
和等于零;在oK时,纯净完备晶体的等于零;自发进
行的反应的小于零。
2.高温下能自发进行,而低温下非自发进行的反应,通常是A/7
0,AS。的反应。
3.H2(g)+I2(g)w2HI(g),K,=50.3(713K),某状态下RHJ=以b)
=5.379105Pa,p(HI)=62.59105Pa,则自发进行的方向
是,缘由是。
4.下列反应处于平衡状态:X(g)+Y(g)w4Z(g)\H=45
kJ•mol\当同时上升温度加入正催化剂时,正反应速度将,
化学平衡将。
5.反应NCUg)+NO(g)wN2O3(g),AH<0,当反应达到平衡时,
①T确定,压缩容器体积,增大系统的总压,平衡移动;
②T确定,保持容器体积不变,通入氮气使系统总压增加,平衡
移动;
③)确定,夕确定,上升温度,平衡移动;
④T确定,夕确定,通入演气,平衡移动。
6.对于反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),△.=92.2kJ-mol\
若上升温度100K,则△力。,A,S。,
△rG。,K,正,U逆o
“基本不变”、“增大”或“减小”)
7.已知某条件下反应中某种反应物的转化率为25%,若加入适当的
催化剂,其它条件不变,则该反应的转化率为o
二.推断题
1.因为+2.303K71g。,所以在标准状态下不能自发进行
的反应,在非标准状态下也确定不能自发进行。
()
2.在确定温度和压力下,某反应的AG>0,故要找寻适合的催化剂
将反应的活化能降低,使反应向正向进行。
()
3.稳定单质在298K时的标准摩尔生成熔和标准摩尔嫡均为零。
()
4.可逆吸热反应的平衡常数随温度上升而增大;可逆放热反应的平衡
常数随温度上升而减小。
()
5.只要温度不变,可逆反应反应物的平衡转化率也不变。
()
6.C2H抱)+H2(g)-C2H6(g)是嫡增反应。
()
7.反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g),△山(298K)=15.2
J•mol1•K1,
贝ij△储(500K)w15.2J-mol1-K1。
()
8.催化剂能变更反应历程,降低反应的活化能,但不能变更反应的
()
三.选择题
1.已知某反应的Kk1,则该反应的值应是()o
(A)△&=0(B)ArG:>0(C)A&V0(D)
△&<1
2.已知:H2(g)+S(s)wH2S(g)得
S(s)+O2(g)wSO2(g)K:
则反应H2(g)+SO2(g)?O2(g)+H2s(g)的标准平衡常数是
()o
(A)K,°+咫(B)K:K?(C)K:K?(D)
甘/K:
2
3.某温度时,反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的K=410,则
反应HBr(g)=1H2(g)+1Br2(g)的K等于()。
(A)(B)[(C)4102(D)
4x10-2、/4x1(尸
74x10£
4.一个气相反应mA(g)+nB(g)wqC(g),达到平衡时()。
(A)△&=0(B)Qp=1
(C)Qp=K(D)反应物分压和等于产物分压
和
5.将固体NH4NO3溶于水中,溶液变冷,则该过程的AG、NH、AS
的符号依次是()o
(A)+(B)++(C)+(D)
6.在100K时,反应A(g)+B(g)一C(g)+D(g)在密闭容器中达到
平衡,若此时在该平衡体系中引入稀有气体,则平衡将()o
(A)正向移动(B)逆向移动(C)不发生移动(D)不
能确定
7.已知反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),rH=131kJ-mol\
为增大水煤气的产率,需实行()o
(A)增大压力(B)上升温度(C)降低温度(D)运用
催化剂
8.在密闭容器中,盛有NO2气体,在等温下建立下列平衡2NO?(红
棕色)=电。4(无色),rH<0,若上升温度,则颜色将()0
(A)变深(B)变浅(C)不变(DI不
确定
9.对于反应3O2(g)2O3(g),=288.4kJ-mol\下列
哪个条件有助于该反应进行()。
(A)高温低压(B)高温高压(C)低温低压(D|多
加臭氧
10.反应CH30H(1)+NH3(g)=CH3NH2(g)+H2O(g),在标准条件
下,某温度时,自发向右进行,若该温度下反应的回叫=17kJ-mol
l
|ArG«|=17kJ.mol,则关于该反应表述正制的是()o
(A)rH>0,rG<0(B)TH<0,rG>0
(C)rH>0,rG>0(D)rH<0,rG<0
11.反应2SO2(g)+O2(g)w2so3(g)在853K达到平衡时的气体
分压:$。2为22.41^@,。2为33.0kPa,SO3^j46.0kPa,则此温度
下上述反应的平衡常数K。的数值为()0
(A)0.0622(B)0.128(C)7.81(D)
12.9
12.某反应的标准摩尔Gibbs自由能变更在773K时为1.00
kJ-mol\在此温度下反应的平衡常数十是()。
(A)1.27(B)1.17(C)1.00(D)
0.856
13.下列说法中正确的是()。
(A)嫡总是随着物质聚集状态的变更而增大。
(B)炳总是随着温度的上升而减小。
(C)炳与温度无关。
(D)0K标准状态时,任何完整晶态物质的螭值都为。。
四.计算题
1.反应PCl5(g)+PCl3(g)?Ch(g)在298K时的热力学数据如表所
列:
PC15PC13Cl2
A,G"kJ,mol1374.9287.00
s。/J•moli♦Ki364.6311.78223.1
试通过计算说明:
①反应在标准状态时能否自发进行?
②标准状态下,反应自发进行的温度是多少?
③标准状态下,600K时,反应的K"=?
2.已知反应与热力学数据如下:
Ca(OH)2(s)+CO2(g)=CaCO3(s)+H2O(1)
Ca(OH)2(s)CO2(g)CaCO3(s)H2O
⑴
AFG:/898.5394.41128.8237.1
kJ•mol1
A冏/986.1393.51206.9285.8
kJ•mol1
试通过计算说明:
①标准状态,298K时,反应的Y=?
②当温度上升到353K时,的变更率为多少?该变更率说明什么?
3.在250℃时,将0.7。mol的PCh置于2.0dn?的密闭容器内使
其达平衡,经测定PC15的物质的量为。.2。mole
(1)求该反应PCk(g)+PCl3(g)wCl2(g)在250℃达平衡时的及
与PCb的百分转化率。
(2)在温度不变的条件下,在上述平衡体系中再加入0.20mol的
PC15,使其重新达平衡,求各物质的平衡浓度与PCk的百分转化率。
4.在4970c时,101.325kPaT,某一容器中2NC)2(g)=2N0(g)
+。23)建立平衡,有56%的NO2离解为NO和。2。(1)求内,(2)若要
使高解度增加到80%,平衡时的压力为多少?
五.综合分析题
1.依据热力学计算吉布斯函数变为负值的反应,在该条件下,却视察
不到明显的反应,为什么?(用碰撞理论说明)。
2.温度对反应:mA+nBwpC,H<0,上升温度,对反应速
率和化学平衡有何影响?为什么?
3.催化剂能影响反应速率,但不能影响化学平衡,为什么?
4.标准平衡常数变更,平衡是否确定移动?而平衡发生移动,标准平
衡常数是否确定变更呢?
2.3参考答案
一.填空题
l.Ar〃;与成,AfG*;S;\rGo2.>,>
3.逆向进行,Q=135.4>K°=50.3或4G>0。
4.加快,向左移动。5.向右,不,
向左,向左。
6.基本不变,基本不变,增大,减小,增大,增大。7.25%o
二.推断题
4.V5.
三.选择题
1.B2.D3.B4.C5.D6.C7.B8.A
9.B10.A11.D12.D13.D
四.计算题(略)
1.①ArG:(298K)=37.2kJ-mol0,不能自发进行;②4516K;
③K°=17.38O
2.①K°=6.1721012
£^=AX(298K)1_1
②2.3O3R47;
告=8.51x1()56
平衡常数的变更率为1。56数量级,说明温度上升平衡常数显著增
大,平衡向右移动。
3.(1)A;=0.625,4=26.8,PCk的百分转化率i=71.4%o
3
(2)c(PCl3)=c(Cl2)=0.30mol-dm,c(PCl5)=0.15
mol-dm3,PCk的百分转化率为2=66.67%。
4.(1)Y=0.354;⑵尸7.85kPa。
五.综合分析题
1.答:热力学计算只是用始态与终态自由能之差进行推断反应能否自
发进行。而实际反应却须要一个活化能,活化能越大,活化分子数越少,难
于发生有效碰撞,而视察不到有明显的反应发生。
2.答:上升温度,可以加快正逆反应的反应速度,平衡将逆向移动。
因上升温度使速度常数增大,反应速度则加快。(或从活化分子百分数增大,
有效碰撞增多,微观角度说明)。依据勒夏特列原理,上升温度,平衡向吸
热方向移动。给出反应,逆向吸热,正向放热,所以平衡将逆向移动。
3.答:因为催化剂能起到变更反应历程,从而变更反应活化能的作用,
所以能影响反应速度,但由于催化剂同时变更正、逆反应的活化能,同等
速度的影响正、逆反应速度,而不变更反应的始态和终态,所以不影响化
学平衡。
4.答:平衡发生移动,标准平衡常数不确定变更。若温度保持不变,
反应物浓度或分压等其它条件变更而引起的平衡的移动,此时标准平衡常
数不变;但由于温度变更引起平衡移动,此时标准平衡常数变更。
第3章电解质溶液
3.1典型试题与解析
例3-1.若要比较一些难溶电解质溶解度的大小,是否可以依据难溶电解
质溶度积大小干脆比较,即:溶度积较大的,溶解度应较大;溶度积较小
的,溶解度也较小,为什么?
答:同一类型的难溶电解质可以依据难溶电解质溶度积大小干脆比
较,否则不能。因为存在着化学计量数的方次问题。
例3-2.写出下列各种物质的共橱酸。
22+
co;HSH2OHPO:S[A1(OH)(H2O)5]
+3+
解:HcorH2SH3OH:PO;HS[A1(H2O)6]
例3-3.写出下列各种物质的共舸碱。
H3P。4HAcHSHNO3HC1OH©
3+
[A1(H2O)6]
2
解:H2PO;ACSNO,-CIOHCO;
+
[Zn(OH)(H2O)5]
例3-4.要使沉淀溶解,可采纳哪些措施?举例说明。
答:措施主要有加酸、加碱、加协作剂(形成协作物)、加氧化剂。例
如:
Fe(OH)3+3HC1=FeCl3+3H2O
A1(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]
AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
3CuS+8HNO3=3CU(NO3)2+2NOt+4H2OI+3S
例3・5.计算下列各溶液的pH值:
(1)20cm30.10moldm3HC1和20cm30.10moldm3
NH3H2O溶液混合;
(2)20cm30.10moldmHC1和20cm30.20moldm3
NH3已。溶液混合;
(3)20cm30.10moldm3NaOH和20cm30.20moldm3
NHQ溶液混合;
(4)20cm30.20moldm3HAc和20cm30.10moldm3
NaOH溶液混合;
(5)20cm30.10moldm3HC1和20cm30.20moldm3
NaAc溶液混合;
(6)20cm30.10moldm3NaOH和20cm30.10moldm3
NH4cl溶液混合。
解:⑴HC1为强酸,NH3为弱碱,两者量皆为0.1020=2mmol,
故能完全反应,生成NH4cL
c(NH:)=010x20=0.050moldm3
420+20
设平衡时,&H+)=xmol♦dm3
+
NH;+H2OWNH3H2O+H,
平衡浓度/moldm30.050xxx
又K°(NH;)=——"------=1,0x10=5.56xlO-10
K0(NH3H2。)1.8x10-5
所以K,NH:)=2出处竺l=,^=5.56xm。
c(NH;)0.050-x
解得x=5.310-6mol・dm3
pH=lgdH+)=lg(5.3104=5.28
⑵HC1物质的量0.102。=2mmol强酸,NH3H2。物质的量
0.2020=4mmol强碱,
两者溶液混合后,部分中和,得一缓冲溶液:
0.20x20-0.10x20_
c(NHJ=------------------------=0A.0A5C0Amoldm,
20+20
010x203
c(NH;)==0.050moldm-
20+20
NH3比。的解离平衡为:NH3H2O-NH;+OH,
pH=14pOH
=朦(NH/HO+怆喘
=14-lg(1.8xl0-)+lg^
9.26
(3)NaOH为强碱,其物质的量为0.1020=2mmol,
NH4C1为弱碱强酸盐,其物质的量为0.2。20=4mmol,
两溶液混合后:NH:+OHwNH3H2O
反应后,生成NH3氏。的浓度为:
c(NH,-H,O)=°,10x20=0.050mol-dm-3
"20+20
剩余的NH:浓度为:
,ze、0.20x20-0.10x20____.._
c(NH.)=------------------------=0.050moldm3
20+20
即dNH3H2O)=dNH;),得到一缓冲溶液,由⑵中计算知pH=9.26
(4)混合后,HAc部分可被NaOH中和,剩余HAc的浓度为:
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