普通化学习题与解答 联系客服

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= -4.958kJgmol?1

可见定压等温燃烧放热更多。因为此时系统体积减少(因反应后气体分子数减少了),环境对系统做功,这部份功以热的形式返回环境。

17、在298.15K时,碳、氢和甲烷标准摩尔燃烧焓分别为-393.5,-285.8和

-890.4kJgmol?1,试推算出该温度下甲烷的标准摩尔生成焓的值。

〔提示:找出甲烷的生成反应与碳(石墨)、氢(g)及甲烷(g)三个燃烧反应的关系,再利用盖斯定律的运算方法求算。注意,这种计算与反应的各个步骤在实际上能否发生无关,所需要的仅仅是各步骤在形式上是可能的〕 解: 根据题意有:

1C(石墨)+O(g)?CO(g);?H?(298.15K)??393.5kJgmol?1()22rm,1

1??1(2)H2(g)+O2(g)?H2O(l);?rHm(298.15K)??285.8kJgmol,2 2? 3)CH4(g)+2O2(g)?CO2(g)?2H2O(l);?rHm(mol?1,3(298.15K)??890.4kJg? 4)C((石墨)+2H2(g)?CH4(g);?rHm,4(298.15K)??

反应式(1)+2×(2)-(3)得反应式(4),故 ?

????rHm,4(298.15K)??rHm(298.15K)?2??H(298.15K)??H,1rm,2rm,3(298.15K) = 〔(-393.5)+2×(-285.8)-(-890.4)〕kJgmol?1 = -74.7kJgmol?1

? = ?fHm,CH4(g)(298.15K)

18、环己烯的氢化焓是-120kJgmol?1,苯氢化焓是-208kJgmol?1,计算苯的离

域焓。

〔提示:环己烯及苯的性质与氢化反应可参考大学有机化学教材,也可根据分子式进行推演——苯有三个定域双键为基础计算苯的氢化焓,这个数值与观察值(-208kJgmol?1)之间的差别就是离域焓。共轭双键的离域作用带来了苯的化学稳定性〕

解: 氢化焓可表示为下列反应的焓变:

9

若把环己烯的氢化焓作为每个双键的氢化焓,则假设的分子“环己三烯”的氢化焓为3×(-120kJgmol?1)。而苯的氢化焓为-208kJgmol?1,说明苯比环己三烯稳定。这种作用来源于苯的离域作用或离域焓。故苯的离域焓为:

+H2环己烯

+H2苯

+H2环己三烯

?H= 3×(-120kJgmol?1)-(-208kJgmol?1) = -152kJgmol?1

第二章 化学反应的基本原理和大气污染

1、是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)

(1)?rS 为正值的反应均是自发反应。 () (2)某一给定反应达到平衡后,若平衡条件不变,分离除去某生成物,待达到新的平衡,则各反应物和生成物的分压或浓度分别保持原有定值。 ()

?(298.15K)?131.3kJgmol?1。(3)对反应系统C(s)?H2O(g)?CO(g)?H2(g),?rHm-

-

由于化学方程式两边物质的化学计量数(绝对值)的总和相等,所以增加总压力对平衡无影响。 () (4)上述(3)中反应达到平衡后,若升高温度,则正反应速率v(正)增加,

-

-(5)反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数(绝对值)。 (-)

(6)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?G。 (+)

逆反应速率v(逆)减小,结果平衡向右移动。 ()

?rm▲

(7)在常温常压下,空气中的N2 和O2 能长期存在而不化合生成NO。且热力

?(298.15K)?0,则N2 和O2混合气必学计算表明N2(g)?O2(g)?2NO(g)的?rGm 10

定也是动力学稳定系统。

+)

(8)已知CCl4不会与H2O反应,但CCl4(l)?2H2O(l)?CO2(g)?4HCl(aq)的

??rGm(298.15K)??379.93kJgmol?1,则必定是热力学不稳定而动力学稳定的系

统。(

+)

2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)

(1)真实气体行为接近理想气体性质的外部条件是 (

b)

(a)低温高压 (b)高温低压 (c)低温低压 (d)高温高压 (2)某温度时,反应H2(g)?Br2(g)?2HBr(g)的标准平衡常数K??4?10?2,则反应HBr(g)?11H2(g)?Br2(g)的标准平衡常数K?等于 (22b)

(a)

11?24?10 (b) (c) ?2?24?104?10(3)升高温度可以增加反应速率,最主要是因为 ((a)增加了分子总数

(b)增加了活化分子的百分数 (c)降低了反应的活化能 (d)促使平衡向吸热方向移动

(4)已知汽车尾气无害化反应NO(g)?CO(g)?b)

1N2(g)?CO2(g)的2??rHm(298.15K)?0,要有利于取得有毒气体NO和CO的最大转化率,可采取的

措施是 ( ) (a)低温低压 (b)高温高压 (c)低温高压 (d)高温低压

*

c

(5)温度升高而一定增大的量是 (

bc )

?(a) ?rGm (b)吸热反应的平衡常数K?

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(c)液体的饱和蒸气压 (d)反应的速率常数k

(6)一个化学反应达到平衡时,下列说法中正确的是 ( ) (a)各物质的浓度或分压不随时间而变化

?(b)?rGm=0

a

(c)正、逆反应的速率常数相等

(d)如果寻找到该反应的高效催化剂,可提高其平衡转化率

3、填空题

?(298K)??92.2kJgmol?1 (1)对于反应: N2(g)?3H2(g)?2NH3(g);?rHm若升高温度(约升高100 K),则下列各项将如何变化(填写:不变,基本不变,增大或减小。)

?? ?rHm: 基本不变 ?rSm: 基本不变 ? ?rGm: 增大 K?: 减小

: 增大 (逆): 增大 v(正)v?(298K)?172.5kJgmol?1。若(2)对于下列反应:C(s)?CO2(g)?2CO(g);?rHm增加总压力或升高温度或加入催化剂,则反应速率常数k (正)、k (逆)和反应速率v (正)、v (逆)以及标准平衡常数K?、平衡移动的方向等将如何?分别填人下表中。 增加总压力 升高温度 加催化剂 k(正) 不变 增大 增大 k(逆) v(正) v(逆) 不变 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 K? 不变 增大 不变 平衡移动方向 向左 向右 不变 (3)造成平流层中臭氧层破坏的主要物质有 CFC、哈龙、N2O、NO、CCl4、CH4等;主要的温室气体有 CO2、CH4、N2O、CFC、O3等 ;形成酸雨的大气污染物主要是 SO2、NOx等 。

?4、不用查表,将下列物质按其标准Sm (298K)值由大到小的顺序排列,并简单

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