无机及分析化学练习题 联系客服

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C、总压303.975kPa,xA?xB?xC?1/3 D、总压405.300kPa, xA?xB?1/4,xC?1/2 13、气相反应2NO+O2===2NO2在27℃时的Kp与Kc之比值约为: A、4?10?4 B、4?10?3 C、2.5?103 D、2.54?102

14、实际气体反应的平衡常数Kf的数值与下列因素中的哪一个无关? A、标准态 B、温度 C、压力 D、体系的平衡组成 15、化学反应的平衡状态随下列因素当中的哪一个而改变? A、体系组成 B、标准态 C、浓度标度 D、化学反应式中的计量系数vB 16、在相同条件下有反应式(1)A+B????2C,(2)

ΟΟΟA、?rGm(1)?2?rGm(2),K1?KΟ2

?reGΟm(1)11(2)两式A?B????C,则对应于(1)

22?reGΟm(2)的标准摩尔吉布斯自由能变化以及平衡常数之间的关系为:

ΟΟΟ2B、?rGm(1)?2?rGm(2)K1?(KΟ2)

ΟΟΟ2C、?rGm(1)??rGm(2),K1?(KΟ2) ΟΟΟB、?rGm(1)??rGm(2)K1?KΟ2

17、反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),在600℃、100kPa下达到平衡后,将压力增大到5000Kpa,

这时各气体的逸度系数为?CO2?1,09,?CO?1.23,?H2O?0.77。这时平衡点应当

A、保持不变 B、无法判断 C、移向右方(产物一方) D、移向左方(反应物一方)

18、反应2NO+O2====2NO2的?rHm为负值,当此反应达到平衡时,若要使平衡向产物方向移动,可以

A、升温加压 B、升温降压 C、降温升压 D、降温降压

Ο19、反应C(s)+2H2(g)===CH4(g)在1000K时的?rGm=19.29kJ。当总压为101kPa,气相组成是:H2 70%、CH420%、N210%的条件下,上述反应 A、正向进行 B、逆向进行 C、平衡 D、不定

20、在某温度下,一密闭的刚性容器中的PCl5(g)达到分解平衡,若往此容器中充入N2(g)使系统压力增大二倍(此时体系仍可按理想气体处理),则PCl5(g)的离解度将 A、增大 B、减小 C、不变 D、视温度而定 三、计算题

?21、已知298K时,反应CO(g)+H2(g)?HCOH(l)的?rGm=28.95 kJ?mol?1,该温度下甲醛的蒸气压为199.98kPa,试计算298K时反应CO(g)+H2(g)?HCOH(g)的平衡常数。

22、已知氯化铵被加热到427℃时,其蒸气压为607.95kPa,459℃时上升到1114.58kPa。假设此蒸气可看作理想气体,试求:

??(1)这个温度区间的标准摩尔反应焓?rHm。 ,(2)427℃时的标准摩尔反应熵?rSm23、设有一反应2A+B?3C+2D,所有组分均为气体。现将1molA, 2molB和1molD混合,待反应达到平衡后,测得混合物中有0.9molC。试求平衡常数。

24、在101kPa和1700K的干燥空气流中煅烧ZnS,当出口气中SO2的体积分数?SO2?7%时,达到

平衡的SO3的体积分数?SO3是多少?

?有关物质的?fHm值请见题6.33的例2。

??25、298K时?fHm(NH3)=?46.19 kJ?mol?1,N2、H2、NH3的Sm分别为191.49, 130.59, 192.51 J?K?1?mol?1。试计算该温度下反应

N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)

的K?p值。 ?26、已知450K时反应PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g)的?rGm值为11.25 kJ?mol?1,现将1gPCl5放入1dm3容器,保持温度为450K,试计算达到平衡时PCl5的离解度及总压。

27、设有7%的SO2、13%的O2和80%的N2(体积百分比)所组成的混合气通过催化剂层进行反应,在一定T、p下达到平衡。试求压力平衡常数Kp与SO2的平衡转化率x之间的关系式。 28、向150ml 0.2mol的氨水溶液中加入多少,才能使解离分子的百分数增加到达倍? 29、已知298K时的下列数据:

21

物质 ?J?K?1?mol?1 Sm?(kJ?mol?1) ?cHmC(石墨) 5.69 ?393.54 NH3(g) ?16.65 H2 130.59 N2 191.49 O2 205.03 —— CO(NH2)2 104.60 632.01 CO2(g) ?395.18 物质 ?(kJ?mol?1) ?fGm—— ?285.83 H2O(g) ?228.74 试求298K时下列反应的K?值:

CO2(g)+2NH3(g)===H2O(g)+CO(NH2)2(s)

30、求298K时下列反应的K?值:

2NH3(g)+CO2(g)===H2O(l)+CO(NH2)2

?1

(aq, m=1mol?kg)

?已知该温度下有关物质的?fGm kJ?1?mol?1 ; CO2(g) NH3(g) H2O(l) CO(NH2)2(m=1mol?kg?1) ?395.18 ?16.65 ?237.19 ?203.84

参考答案:

1、— 2、— 3、+ 4、— 5、+ 6、+ 7、— 8、— 10、— 11、A 12、C 13、A 14、C 15、A 16、B 18、C 19、B 20、C

?521、K?p=1.68?10

9、—

17、D

?提示:对相平衡HCOH(l)===HCOH(g)有?Gm??RTln

?p??1???p??= ?1.69 kJ?mol ????22、?rHm?161.6 kJ?mol?1,?rSm?249J?K?1?mol?1

提示:NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g)

平衡分压pNH3?pHCl,p总?pNH3?pHCl

?求?rHm应当知道两个温度下的K?p值。

23、Kx=0.326 提示:分别对A、B、C、D列出以下诸项: (1)起始摩尔数 (2)达到平衡时生成的或反应掉的摩尔数 (3)平衡组成摩尔数 (4)平衡摩尔分数 然后便可容易地算出Kx。 24、?SO3=3.93?10?4

提示:设开始有1mol空气用于煅烧,考虑同时发生的两个反应,平衡时各物质的摩尔数如下所列:

3O2(g)===ZnO(s)+SO2(g) (1) 231n0?nZnO,0.21?nZnO?nSO3,nZnO,nZnO?nSO3

221SO2(g)+O2(g)===SO3(g) (2)

231nZnO?nSO3,0.21?nZnO?nSO3,nSO3

221平衡时气相总量;n(g)?1?(nZnO?nSO3),再由?SO2?0.07可得

2nZnO?0.0676?0.9324nSO3。求出反应(2)的平衡常数,代入?SO3表达式和其他已知条件,便可求

ZnS(s)+

?得答案。

525、K?p?6.76?10 提示:NH3的标准生成焓是对1molNH3的生成反应而言的:

22

13N2(g)?H2(g)???NH3(g) 22??fHm??46.19 kJ?1?mol?1

???进一步可根据已知条件求出此反应的?rSm,于是?rGm容易求得。需注意,此?rGm与所求反?应的?rGm是不相等的,两者之间有一简单倍数关系。 26、(?=0.409, p=25.30kPa) 提示:对恒容反应,用Kc解题比较方例;求总压应用理想气体状态方程。

?x2(100?7x/2)??? 提示:N2不参加反应,但在计算平衡分压时,气体总量当中要27、?Kp?2(1?x)(13?7x/2)p???考虑到N2的数量。

28、450ml 提示:一定温度下Kc为定值。

????29、K??0.357 提示:由Sm和?cHm数据分别求出CO(NH2)2(s)生成反应的?rSm和?rHm,??则CO(NH2)2(s)生成反应的?rGm可得,它也就是CO(NH2)2(s)的?fGm值,从而能算出该反应的K?值。

30、K??158.45 提示:请注意各物质标准态的选择,可参考6.18题。这里问题比较简单,因为

??已经给出了各物质在反应状态下的?fGm值,由它们直接算出反应的?rGm,然后便求得该“杂”平衡常数。

第七章 统计热力学

1、以j代表分子具有的各独立运动项目,分子在能级?i的统计权重gi应为下式中的

?A、????j?gj? ??i

?B、????j?gj? ??i?C、????j?lngj?

??i?D、????j?lngj?

??i2、在化学反应0?1?,则0K时摩尔反应能?Um应为下式中的 hfB(fB为振动频率)

21A、零 B、LC、LD、Lv? v?' vhf

B2BBBB0,B-BB0,B3、该 由亥姆霍兹自由能A??kTlnZ的统计表达式,利用热力学方程导出其他热力学量的统计公式。

?BvBB中,分子B的基态能为?0,B,对于反应公共能标为?'0,B,零点振动能以

???Z是体系的正则配分函数。

4、用统计公式求出的能量态函数及熵,仍不是体系的绝对数量。试说明原因。

5、由N个定域全同独立分子组成的热力学体系,其总微观状态数为?,证明体系的正则配分函数

Z?qN??exp(?U/kT)。U及q是体系的能量及分子配分函数。

6、证明由N??N个离域独立分子组成的热力学体系;物质B的化学势?B??RTlnBBqB。R及NBqB是气体常数及B分子的分子配分函数。

7、依照量子力学原理,离域全同独立分子在能级?i的最可分布服从量子统计:

分子是费米子时 分子是玻色子时

?Ni??[exp(??/RT??i/kT)?1]?1 ?Ni??[exp(??/RT??i/kT)?1]?1

Nexp(??i/kT)代替。?、R、q证明,当?Ni???1时上述量子统计公式可用玻兹曼分布公式?Ni??k及q分别是化学势、气体常数、玻兹曼常数及分子配分函数。 8、熵的统计表达式是

qN??lnq?S?kln?NkT??

N!??T?N,V

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按玻兹曼原理S=kln?, ?及q是体系的总微观状态数及分子配分函数,证明二等式是相等的。 9、固体单质可近似为爱因斯坦原子晶体模型,证明晶体中原子分布在?i和?j二能级的粒子数之比

Ni/Nj?exp[?3(?i??j)?E/T],? 及?E是晶体中原子的振动量子数及爱因斯坦温度。

10、证明双原子分子理想气体,分布在转动能级?r,j的平均分子数?Nr,j?为

?Nr,j??N(2J?1)??rexp[?J(J?1)?r/T] TJ、?及?r分别是分子的转动量子数、对称数及转动温度。 11、证明理想气体反应达到化学平衡的统计条件是

?量起点。

q0,B?B???N???B?vB?1

式中vB是物质B的化学计量数,q0,B是分子B的配分函数,其基态能?0,B以反应公共能标零点为计12、同位素交换反应16O2+18O2===216O18O中,测知各分子基态的振动波数为?(16O2)?1580.4cm?1、

?(18O2)?1490.0cm?1、?(16O218O)?1535.8cm?1,求算25℃时该反应的平衡常数。

参考答案

1、B 2、D

13、Kp=3.89

第八章 化学动力学

一、是非题

1、表示化学反应速率,用参与反应的任一物质B的浓度对时间的变化率dcB/dt表示都是一样的,只要注意对反应物加以负号就行了。

2、速率方程中可以包括反应物以及生成物的浓度项,也还可能包括计量方程中未出现的某物质的浓度项。

3、有的平行反应的主产物比例在反应过程中会出现极大值。

4、速率常数即“比速度”,其数值大小总是与系统中所有物质的浓度无关。

5、已知H2+2I===2HI是基元反应,根据微观可逆原理可知2HI=H2+I2也是基元反应。

6、松弛法能测定很高的反应速率,数学处理也较简单,但因只能应用于高反应速率的测定而有一定局限性。

7、在反应系统的势能面上,相当于能峰的马鞍点的势能最高。

?8、催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,但不能改变反应的?rGm。 9、指前因子A实际上与温度有关(A=A’T1/2),但这不是lnk~1/T曲线发生弯折的主要原因。

10、已知构成复杂反应的各基元步骤的微分速率方程,利用速控步近似法或稳态近似法必能求得复杂反应的总速率方程。 二、选择题

11、反应2O3=3O2的速率方程可表示为?的关系是 A、k?k'

B、3k?2k'

dcO3dt2?kcO3-1或?cO2dcO2dt2-1,则速率常数k和k’?k'?cO?cO32C、2k?3k' D、?12、某反应速率常数的量纲是(浓度)?1?(时间)?1,则该反应为

A、一级反应 B、二级反应 C、三级反应 D、零级反应

13、某反应的速率常数为0.099min?1,反应物的初始浓度为0.2 mol?dm?3,则反应的半衰期为 A、7min B、1.01min C、4.04min D、50.5min

14、某反应反应物消耗掉3/4的时间是其半衰期的2倍,则该反应的级数为( ) A、一级 B、二级 C、三级 D、零级 15、基元反应的反应级数

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11k?k' 23