发布时间 : 星期一 文章第二章 - 化学反应的一般原理更新完毕开始阅读37385944eefdc8d376ee328b
试写出对应的化学反应方程式。
2. 由标准吉布斯生成自由能求得下列反应的吉布斯自由能变化皆为负值：
??1
(1)2Al(s)?Fe2O3(s)?Al2O3(s)?2Fe(s)?1 (2)3Cs2O(s)?2Al(s)?Al2O3(s)?6Cs(g) ?rG???434KJ?molm?rGm??840KJ?mol但反应实际上是在高温下进行，为什么？
3. 已知下列反应：
11HCl?Ca(OH)2?CaCl2?H2O
22??H1
HAc?NaOH?NaAc?H2O
? ?H2
?111?H3 H2SO4?Ba(OH)2?BaSO4?H2O 222???> (代数值)，请简要说明大小顺序的原因。 ?H2??H1??H3???4. 在热力学数据表中，有许多物种往往只有?fHm和Sm的数据而缺乏?fGm数据。有同学
?????根据G?H?TS推出一个公式?fGm=?fHm- TSm，从而直接由?fHm和Sm计算?，对此，你有何看法? ?fGm5. 在实际科研与生产中，化学反应一般都要在加热条件下进行，从热力学与动力学两方面
??指出加热的原因(假设?rHm、?rSm、Ea不随温度变化)。另外，指出下列几个反应在高温下进行有无热力学的目的。提高反应温度对产率(或转化率)有何影响。
??反应 ?rHm/ KJ?mol?1 ?rSm/ KJ?mol?1?K?1
①CaCO(s)?CaO(s)?CO(g) 177.85 0.16
32②N(g)?3H(g)?2NH(g) -92.38 -0.20
223??6. 在气相反应中?rGm和?rGm有何不同？在液体的正常沸点时，能否用?rGm = 0来表示该体系达到平衡？为什么？
7. NO2(g)?NO(g)?1O2(g)是大气污染化学中的一个重要反应。在25℃时，2K??6.6?10?7。如果101 kPa NO(g)和101 kPa NO2(g)气等体积相混，将会观察到什么现象? 预测开口试管中产生的NO遇到空气将会发生什么现象?
8. 反应Zn(s)?Cu2?(aq)?Cu(s)?Zn2?(aq)，K??2?1037，在0.1 mol·L-1 Cu2+和Zn2+混合液中：
(1) 加入Zn(s) 和Cu(s)； (2) 仅加入Zn(s)
(3) 仅加入Cu(s)。 各将发生什么反应?
2I(g)气体混合处于平衡时： 9. 反应 I2(g)(1) 升温时，平衡常数加大还是减小? 为什么? (2) 压缩气体时，I2(g)的解离度是增大还是减小? (3) 恒容时充入N2气时，I2(g)的解离度是增大还是减小? (4) 恒压时充入N2气时，I2(g)的解离度是增大还是减小? 10. 为什么催化剂影响化学反应速率，而不影响化学平衡？
五、判断题
1. 任何可逆反应在一定温度下，不论参加的物质的初始浓度如何不同，反应达平衡时，各 物质的平衡浓度相同。（ ）
2. 酸碱完全中和后，溶液的pH等于7。（ ） 3. 催化剂加快正反应速率，减小逆反应的速率。（ ） 4. 加催化剂能加快反应速率，使平衡向正反应方向移动。（ ）
5. 化学反应过程中，体系内能、焓的改变量不仅与体系的状态有关，而且还与进行的途径 有关。（ ）
6. 在一般情况下，不管是放热反应还是吸热反应，温度升高反应速率都是加快的（ ） 7. 质量作用定律适用于任何化学反应。（ ）
8. 一切自发过程都是不可逆过程。反之，一切不可逆过程也都是自发过程。（ ） 9. 对于放热反应，正反应的活化能应小于逆反应的活化能。（ ）
10. 当某反应物浓度增大一倍（其他条件均不变）时，如果反应速率也增大一倍，则此反应 对该反应物必定是一级反应。（ ）
11. 反应的级数取决于反应方程式中各反应物前的系数。（ ） 12. ?rH为负值的反应均是自发反应。（ ）
13. 温度升高可使体系的熵值增加。（ ）
14. 化学反应的Qp与反应的途径无关，但它却不是状态函数。（ ） 15. 升高温度，只能加快吸热反应，对放热反应没有影响。（ ）
????16. 稳定单质的?cHm，?fHm，?fGm, Sm均为零。（ ）
17. 一个化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其热效应都相同。（ ） 18. 反应物浓度增加，反应速率增大。（ ）
19. 隔离系统与环境之间既无物质交换也无能量交换。（ ） 20. 一定条件下，化学反应的K越大，反应的速率就越大。（ ） 21. 凡是放热反应都能自发进行；凡是熵增反应也能自发进行。（ ） 22. 化学反应的活化能愈大，其反应速率愈快。（ ）
23. 催化剂只改变正反应的速度，而不改变逆反应的速度。（ ） 24. 熵值变大的反应不一定能自发进行。（ ）
?六、计算题
??1． 已知下列反应H2O(g) ? C(石墨) ? CO2(g) ? H2(g)的?rHmmol-1，?rSm= =131.3 kJ·
?133.9 J·K-1·mol-1 ，求298K和1374K的?rGm，并分别判断在这两个温度下反应的自发性。
2．计算在25℃,100kPa下反应CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g)能否自发进行？若不能该反应能够自发进行的最低温度是多少？ 已知：
?/kJ.mol-1 ?fHm? /J.mol-1.K-1 SmCaCO3(s) -1206.92 92.9 CaO(s) -635.09 39.75 CO2(g) -393.51 213.74 ?/kJ.mol-1 ?fGm-1128.79 -604.03 -394. 36 3．反应 CO2(g)?H2(g)CO(g)?H2O(g) 在1123K下达平衡K=1。若平衡时有60％
?的H2变成H2O，问起始时H2和CO2应以怎样的体积比混合？达平衡时，系统的压力如何
变化？
4、298.15 K时，分解反应：
Ag2CO3 (s) Ag2O (s) + CO2 (g)
?1?/kJ?mol ?437.2 ?10.8 ?394.4 已知 ?fGm求： (1) 反应的K?(298.15K)；
(2) 室温时，若空气中含0.030% (体积分数)的CO2, 用计算说明放置空气中的
Ag2CO3能否自动分解?
5. 由软锰矿二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法：
(1) MnO2(s) ? 2H2(g) ?Mn(s) ? 2H2O(g)； (2) MnO2(s) ? 2C（石墨）?Mn(s)? 2CO(g)；
上述两个反应在25℃，100 kPa下是否能自发进行？如果考虑工作温度愈低愈好的话，则制备锰采用哪一种方法比较好？ 已知：
物质 MnO2(s) H2(g) Mn(s) H2O(g) C(石墨) CO(g) ?(kJ?mol?1) ?fGm?(kJ?mol?1) ?fHm?(J?mol?1?K?1) SB?466.14 0 0 ?228.575 0 ?520.03 0 0 ?241.818 0 ?110.525 53.05 130.684 32.01 188.825 5.740 197.674 ?137.168
6．密闭容器中的反应 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 在750K时其K? = 2.6，求：(1)当原料气中H2O(g)和CO(g)的物质的量之比为1?1时，CO(g)的转化率为多少？ (2)当原料
气中H2O(g)?CO(g)为4?1时，CO(g)的转化率为多少？说明什么问题？ 7．在693K时，下列反应：2HgO(s)2Hg(g)?O2(g)在密闭容器内发生，所生成的两
?种气体总压力为5.16×104Pa。已知该反应的?rHm为304.3kJ·mol-1，求该分解反应在723K
时的标准平衡常数。
8．将1.5 mol H2和1.5 mol I2充入某容器中，使其在793 K达平衡，经分析，平衡系统中含HI 2.4 mol。求下列反应在该温度下的K?。
H2 (g) + I2 (g)
9. 在25℃，101.3kPa下，CaSO4(s
2HI (g)
θmCaO(s) + SO3(g)，已知该反应的△rH =
400.3kJ ·mol-1，△rSθK-1·mol-1，问： m = 189.6 J·
（1）在25℃时，上述反应在能否自发进行？ （2）对上述反应，是升温有利，还是降温有利？
（3）计算上述反应的转折温度。 10. 有人把CO和H2O的混合物在密闭容器中加热至高温建立下列平衡
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
测得749K时Kθ=0.385，今若需90%CO转变为CO2，问CO和H2O要以怎样的物质的量比相混合？
11. 已知反应 N2O4 (g) 2NO2 (g) 在总压为101.3kPa 和温度325K时达到平衡，N2O4 (g) 的转化率为50.2%，试求：（1）该反应的Kθ；（2）相同温度、压力为5×101.3kPa时，N2O4 (g) 的转化率。
12．在一定温度下Ag2O(s)分解，发生如下反应：
Ag2O(s)
2Ag(s) +
1O2 (g) 2??已知?rHm= 31.1 kJ?mol?1, ?rSm= 66.62 J?mol?1?K?1
?? 假定反应的?rHm、?rSm不随温度的变化而变化，计算Ag2O的最低分解温度和该温度
下O2的分压是多少？
13． 反应 Fe2+(aq)+Ag+(aq) Fe3+(aq)+Ag(s) 在25℃时平衡常数为5.0，起始浓度AgNO3为0.10 mol/L、Fe(NO3)2为0.30 mol/L、Fe(NO3)3为0.010 mol/L，求平衡时Ag+的转化率。
B类
14. 反应 2NO2(g)
?N2O4(g) 在298.15 K的?rHm= -4.77 kJ·mol-1，
(1) 当混合物pNO2= 2.67 ? 104 Pa，pN2O4= 1.07 ? 105 Pa 反应向什么方向进行? (2) 当混合物pNO2= 1.07 ? 105 Pa，pN2O4= 2.67 ? 104 Pa 反应向什么方向进行? 15. 1362 K时下列反应的平衡常数为：
H2(g) +
1S2(g) 2 H2S(g) 2HBr(g) +
K? = 0.800
Br2(g) + H2S(g)
1S2(g) 2 K?= 9.00 ? 104
2HBr(g) 达平
现有 H2(g) 和 Br2(g) 各 1.00 mol，求在同样温度下反应H2(g) + Br2(g)衡时，H2的转化率。 16. 250℃ 时，PCl3(g) + Cl2(g)
?PCl5(g) 的Kp = 0.54，在一密闭容器中装入1.00 mol
的 PCl3 和1.00 mol的Cl2，若达到平衡时，总压力为100 kPa，求各物质的摩尔分数。 17. 根据已知数据和条件，判断下列反应能否发生： MnO2(s) + 2H2(g)Mn(s) + 2H2O(g)
(条件：在室温298 K，用压力为101 kPa的含有饱和水气pH2O= 3.14 kPa的H2气通过 MnO2。)
已知： MnO2(s) H2O(g)
?/ kJ·mol-1 -465.18 -228.59 ?fGm18. 大气中排出的NO气体，可以直接破坏臭氧层，其反应是 NO(g) + O3(g)NO2(g) + O2(g)
?反应在298 K下，Kp = 7.1 ? 1034。