发布时间 : 星期二 文章无机及分析化学（第三版）呼世斌 答案更新完毕开始阅读9e232e7db307e87101f6963e
所以为提高反应物A和B的转化率，应采取的措施是高温高压。 二、填空题
1．已知反应 2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g) 的反应历程为 ① 2NO(g)+H2(g)===N2(g)+H2O2(g) （慢反应） ② H2O2(g)+H2(g)===2H2O(g) （快反应）
则该反应称为 复杂反应 反应。此两步反应均称为 基元反应 反应，而反应①称为总反应的 定速步骤 ，总反应的速率方程近似为 v=kc(H2)c2(NO) ，此反应为 3 级反应。
2．已知基元反应 CO(g)+NO2(g)===CO2(g)+NO(g) ，该反应的速率方程为v=kc(CO)c(NO2)；此速率方程为质量作用定律的数学表达式，此反应对NO2是1级反应，总反应是 2 级反应。
3．催化剂加快反应速率主要是因为催化剂参与了反应，改变反应途径，降低了活化能。 4．增加反应物浓度，反应速率加快的主要原因是活化分子总数 增加，提高温度，反应速率加快的主要原因是 活化分子百分数 增加。
5．增加反应物的量或降低生成物的量，Q
6．对于气相反应，当Δn=0时，增加压力时，平衡不移动；当Δn<0时，增加压力时，平衡向正反应方向移动；当Δn>0时，增加压力时，平衡向逆反应方向移动。 7．在气相平衡 PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g) 系统中，如果保持温度、体积不变，充入
惰性气体，平衡将不移动；如果保持温度，压力不变，充入惰性气体，平衡将向 右 移动。
8．化学平衡状态的主要特征是 v正=v逆 ；温度一定时，改变浓度、压力可使平衡发生移动，但Kθ值 不变 ，如温度改变使化学平衡发生移动，此时Kθ值 改变 。
9．某化学反应在298 K时的速率常数为1.1×10 - 4s-1，在323 K时的速率常数为5.5×10 -2s-1。则该反应的活化能是 ，303 K时的速率常数为 。 三、简答题：
1．根据阿仑尼乌斯指数式k = A·e?EaRT，对一切化学反应，升高温度，反应速率均加快吗？反
应速率常数的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 解：根据阿仑尼乌斯指数式k = A·e?Ea，RT，温度与速率常数成正比，而速率常数又与反应速率
成正比，所以对一切化学反应，升高温度，反应速率均加快。反应速率常数大小由反应物
性质决定，与反应物的浓度无关，与温度成正比。加入催化剂，降低了反应的活化能，增大了反应速率常数，从而使化学反应速率加快。
2．反应速率方程和反应级数能否根据化学反应方程式直接得出？次氯酸根和碘离子在碱性介
??? IO- + Cl-其反应历程为 质中发生下述反应：ClO- + I-?OH?（1）ClO- + H2O === HClO + OH-（快反应） （2）I- + HClO === HIO + Cl-（慢反应） （3）HIO + OH- === H2O + IO-（快反应） 试证明 v＝kc(I-)c(ClO-)c-1(OH-)
解：反应速率方程式和反应级数不能根据化学反应方程式直接得出，因为质量作用定律只适用于基元反应，且用于定速步骤。对于复杂反应的速率方程，只能通过实验获得。
-因为反应（2）为定速步骤，所以v?k2c(I)c(HClO)
c(HClO)c(OH-)Kc(ClO-)由反应（1）可得平衡常数K=所以 c(HClO)?
c(ClO-)c(OH-)-Kc(ClO-)-c(ClO)代入速率方程得：v?k2c(I)整理得：v?Kk2c(I) c(OH-)c(OH-)-令k2K=k所以v?kc(I-)c(ClO-)c?1(OH-) 3．写出下列反应的平衡常数Kθ的表示式。 （1）CH4(g) + 2O2(g) （2）MgCO3(s) （3）NO(g) +
12CO2(g) + 2H2O(l) MgO(s) + CO2(g)
O2(g) NO2(g)
2Mn2+(aq) + 5O2(g) + 8H2O(l)
（4）2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+(aq) 解：
?p(CO2)??pθ??p(CO2)?θ??θK?（1）K?（2）?? 2θp?p(CH4)??p(O2)????pθ??pθ?????25?p(NO2)??c(Mn2+)??p(O2)??pθ?????θθ??θcp????θ（3）K?（4）K? 1/2265-+?p(NO)??p(O2)??c(MnO4)??c(H2O2)??c(H)??pθ??pθ???????θcθcθ??????c????四、计算题：
1．A(g) → B(g) 为二级反应。当A的浓度为0.050mol·L-1时，其反应速率为1.2 mol·L-1·min-1。（1）写出该反应的速率方程。（2）计算速率常数。（3）在温度不变时欲使反应速率加倍，A的浓度应为多大？ 解：（1）依题意有：v?kc2(A)
（2）依据v?kc2(A)，代入数据计算：1.2?k(0.05)2得到
k?480L?mol-1?min-1 =8 L?mol-1?s-1
（3）依据v?kc2(A)代入数据计算：2.4?480?c2(A)得到 c(A)=0.0707mol.L-1
2．在1073K时，测得反应 2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g) 的反应物的初始浓度和N2
的生成速率如下表 实验序号 1 2 3 初始浓度/（mol·L-1） c(NO) 2.00×10-3 1.00×10-3 2.00×10-3 c(H2) 6.00×10-3 6.00×10-3 3.00×10-3 生成N2的初始速率mol?L?s?1?1 1.92×10-3 0.48×10-3 0.96×10-3 （1）写出该反应的速率方程并指出反应级数； （2）计算该反应在1073K时的速率常数；
（3）当c(NO)=4.00×10-3 mol·L-1，c(H2)=4.00×10-3 mol·L-1时，计算该反应在1073K时的反应速率。
解：（1）设速率方程为：v=kcx(NO)cy(H2)
代入实验数据得： ① 1.92×10-3=k(2.00×10-3)x(6.00×10-3)y
② 0.48×10-3=k(1.00×10-3)x(6.00×10-3)y ③ 0.96×10-3=k(2.00×10-3)x(3.00×10-3)y
①÷②得 4 = 2xx=2 ； ①÷③得 2 = 2y，y = 1 所以v=kc2(NO)c(H2) （2）k=8×104 L2·mol-2·s-1 （3）v=5.12×10-3 mol·L-1
5-13．已知反应 N2O5(g)=== N2O4(g)+1O(g) 在298K时的速率常数为3.46×10s，在338K时22的速率常数为4.87×107s-1，求该反应的活化能和反应在318K时的速率常数。
解：
k2Ea?T2?T1??T1?298?K??ln??5?1?k?3.46?10sk1R?T2T1?1??则：Ea=103.56 kJ.mol-1
?T1?338K?7?1 k?4.87?10s?2T1?298K??5?1k?3.46?10s?1?T3?318Kk3Ea?T3?T1??代入公式ln??TTk??kR?31?31??? ?得k3= 4.79×106 s-1
4．在301K时，鲜牛奶大约4h变酸，但在278K的冰箱中可保持48h，假定反应速率与牛奶变酸的时间成反比，求牛奶变酸的活化能。
k2Ea?T2?T1?11k21t2t148??ln?解：v?所以k?，? ???12??k1R?T2T1?1ttk1t24t1ln12?Ea301K?278K-1
则：E=75.16 kJ.mol ()a-1?18.314J?K?mol301K?278?5．已知反应 2H2O2===2H2O+O2 的活化能Ea=71kJ·mol-1，在过氧化氢酶的催化下，活化能降为8.4 kJ·mol-1。试计算298K时在酶的催化下，H2O2的分解速率为原来的多少倍？ 解：lnk2??Ea2RT?lnA ①; lnk1??Ea1RT?lnA ②
k2Ea?Ea271000?8400ln?= =25.27 所以k1RT8.314?298k2?k19.4×1010 即v2/v1=9.4×1010
6．在791K时，反应 CH3CHO===CH4+CO 的活化能为190 kJ·mol-1，加入I2作催化剂约使反应速率增大4×103倍，计算反应在有I2存在时的活化能。 解：lnk2??Ea2RT?lnA ①; lnk1??Ea1RT?lnA ②
lnk2Ea1?Ea2k?因为2?4?103， k1RTk13所以lg(4?10)?190000??J?mol?1?Ea22.303?8.314J?K?mol?791K-1?1
则Ea2=135.4 kJ.mol-1
7．已知下列反应在1362K时的平衡常数：