第二章思考题1、下列说法就是否正确?(1)质量定律适用于任何化学反应。

×(2)反应速率常数取决于反应温度,与反应得浓度无关。

√(3)反应活化能越大,反应速率也越大。

×(4)要加热才能进行得反应一定就是吸热反应。

×2、以下说法就是否恰当,为什么?(1)放热反应均就是自发反应。

不一定(2)Δr S m为负值得反应均不能自发进行。

不一定(3)冰在室温下自动溶化成水,就是熵起了主要作用得结果。

就是3.由锡石(SnO2)生产金属锡,要求温度尽可能低。

可以单独加热矿石(产生O2),或将锡石与碳一起加热(产生CO2),或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。

根据热力学原理,应选用何种方法?(氢气一起加热)4、已知下列反应得平衡常数:H2(g) + S(s) H2S(g);S(s) + O2(g) SO2(g);则反应:H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)得平衡常数就是下列中得哪一个。

(1) (2) · (3) / (4) /√5、区别下列概念:(1) 与(2) 与(3) J 与J c、J p (4) Kθ与K c 、K p6、评论下列陈述就是否正确?(1)因为 (T)=RT ln Kθ ,所以温度升高,平衡常数减小。

不一定(2)(T)＝Σνi(298、15)(生成物) + Σνi(298、15)(反应物)×(3)CaCO3在常温下不分解,就是因为其分解反应就是吸热反应;在高温(T>1173K)下分解,就是因为此时分解放热。

×7、向5L密闭容器中加入3molHCl(g)与2molO2(g),反应:4HCl(g) + O2(g) 2H2O(g) + 2Cl2(g)得＝114、408 kJ·mol1 ,在723K达到平衡,其平衡常数为Kθ。

试问:(1)从这些数据能计算出平衡常数吗? 若不能,还需要什么数据?不能(须知道转化率或平衡分压或反应得熵)(2)标准态下,试比较723K与823K时Kθ得大小。

(Kθ(723K)> Kθ(823K))(3)若下列两反应得平衡常数分别为与2H2O(g) 2H2(g) + O2(g)2HCl(g) H2(g) + 2Cl2(g)那么,Kθ与与之间有什么关系(以式子表示)? 2/8.对于可逆反应:C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g);> 0下列说法您认为对否? 为什么?(1)达平衡时各反应物与生成物得分压一定相等。

×(2)改变生成物得分压,使J< Kθ ,平衡将向右移动。

√(3)升高温度使υ正增大;υ逆减小,故平衡向右移动;×(4)由于反应前后分子数目相等,所以增加压力对平衡无影响。

×(5)加入催化剂使υ正增加,故平衡向右移动。

×9、可逆反应:达平衡时,A(g) + B(g) 2C(g) ((298、15K)<0) 如果改变下述各项条件,试将其它各项发生得变化填入表中。

10.根据平衡移动原理,讨论下列反应:2Cl2(g) + 2H2O(g) 4HCl(g) + O2(g); (298.15K)>0将Cl2,H2O,HCl,O2四种气体混合后,反应达平衡时,若进行下列各项操作,对平衡数值各有何影响(操作项目中没有注明得就是指温度不变、体积不变)?操作项目平衡数值(1) 加O2 H2O得物质得量↑(2) 加O2 HCl得物质得量↓(3) 加O2 O2得物质得量↑(4) 增大容器得体积H2O得物质得量↓(5) 减小容器得体积Cl2得物质得量↑(6) 减小容器得体积 Cl2得分压↑(7) 减小容器得体积Kθ不变(8) 升高温度Kθ↑(9) 升高温度 HCl得分压↑(10) 加催化剂HCl得物质得量不变11、设有反应A(g) + B(g) ─→ 2C(g), A、B、C都就是理想气体,在25℃、1×105Pa条件下,若分别按下列两种过程变化,那么变化过程得Q、W、、、、各就是多少？(1)体系放热41、8kJ·mol1,而没有做功;(2)体系做了最大功,放出1、64kJ·mol1得热。

解: (提示:在等温\等压下,体系得减小等于体系素做得最大非体积功)由于体系得H、U、S、G都就是状态函数,其改变量与过程得途径无关,所以以上2个过程得、、、就是相同得。

由(1)可知,W＝0,Q＝41、8kJ·mol1,根据热力学第一定律:＝Q p+W＝+p(V2V1)=+ΔnRT因为Δn＝0,所以＝Q＝41、8 kJ·mol1由(2)可知,体系作了最大非体积功,且放出1、64 kJ·mol1得热。

根据＝Q+W非体积可知:41、8kJ·mol1＝1、64 kJ·mol1+W非体积所以:W非体积＝＝40、16 kJ·mol1因为:＝T＝41、8 kJ·mol1298、15K×＝40、16 kJ·mol1所以:＝5、50J·mol1·K112、能否用Kθ来判断反应自发性? 为什么? 不能13、若基元反应A ─→ 2B得活化能为E a, 而其逆反应活化能为E a', 问(1) 加催化剂后,E a与E a'各有何变化?等值降低(2) 加不同得催化剂对E a得影响就是否相同?E a值不同(3) 提高反应温度,E a、E a'各有何变化?不变(4) 改变起始浓度,E a有何变化?不变*14、状态函数p、T、V、U、H、S、G 中哪些具有加与性(指其值与体系中物质得量有关)? V、U、H、S、G习题作业: P60~622、/3、/6、/8、/11、/13、/15、/18、1、应用公式(T)= (T) T(T), 计算下列反应得值,并判断反应在298、15K及标准态下能自发向右进行。

8Al(s) + 3Fe3O4(s) ─→ 4Al2O3(s)+ 9Fe(s)(提示:()13113347.6298.15216.6103283.00r m r m r mG H T SkJ mol K kJ mol KkJ mol∅∅∅----∆=∆-∆=-⋅-⨯-⨯⋅⋅=-⋅<该反应能自发地向右进行。

)#2、通过计算说明下列反应:2CuO(s) ─→ Cu2O(s) + 1/2O2(g)(1) 在常温(298K)、标准态下能自发进行?(2) 在700K时、标准态下能否自发进行?(提示:(1)(2))#3、碘钨灯可提高白炽灯得发光效率并延长其使用寿命。

其原理就是由于灯管内所含少量碘发生了如下可逆反应, 即W(s) + I2(g) WI2(g)当生成得WI2(g)扩散到灯丝附近得高温区时,又会立即分解出W而重新沉积至灯管上。

已知298、15K时:W(s) WI2(g)/(kJ·mol1) 0 8、37/(J·mol1·K1) 33、5 251(1) 若灯管壁温度为623K,计算上式反应得(623K)(2) 求WI2(g)在灯丝上发生分解所需得最低温度。

(提示:(1)(2))4、写出下列反应得平衡常数K c、K p、Kθ得表达式:(1) CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)(2) NH3(g) 1/2N2(g) + 3/2H2(g)(3) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)(4) Al2O3(s) + 3H2(g) 2Al(s) + 3H2O(g)(注意:固体与溶剂液体不计入平衡常数)5、 298、15K时,下列反应:2H2O2(l) 2H2O(l) + O2(g)得 = 196、10 kJ·mol1 , = 125、76 J·mol1·K1, 试分别计算该反应在298、15K与373、15K得Kθ值。

(提示:)#6、试判断下列反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)(1) 在298、15K、标准态下能否自发进行?(2) 计算298、15K时该反应得Kθ值。

(提示:)7、将空气中得N2(g)变成各种含氨得化合物得反应叫做固氮反应。

根据计算下列3种固氮反应得及Kθ,并从热力学角度选择那个反应最好?N2(g) + O2(g) ─→ 2NO(g)2N2(g) + O2(g) ─→ 2N2O(g)N2(g) + 3H2(g) ─→ 2NH3(g)(提示:)#8、求下列反应得、、,并用这些数据分析利用该反应净化汽车尾气中NO 与CO得可能性。

CO(g) + NO(g) ─→ CO2(g) + 1/2N2(g)(提示:)9、设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1300℃, 试估算此温度时下列反应1/2N2(g) + 1/2O2(g) ─→ NO(g)得与Kθ值。

(提示:)10、在699K时,反应H2(g) + I2(g) 2HI(g)得K p = 55、3,如果将2、00molH2与2、00molI2作用于4、00L得容器内,问在该温度下达到平衡时合成了多少HI?(提示:平衡分压／kPa2905、74x 2905、74x 2x)#11、反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)在某温度下K p = 1,在此温度下于6、0L容器中加入:2、0L、3、04×105Pa得CO(g)3、0L、2、02×105Pa得CO(g)6、0L、2、02×105Pa得H2O(g)1、0L、2、02×105Pa得H2(g)问反应向哪个方向进行?(提示:在恒温下由p1V1=p2V2分别求出将气体加入该容器后得分压。

P(CO)=1、01×105Pa,P(H2O)=2、02×105Pa,P(CO2)=1、01×105Pa,P(H2)=0、34×105Pa起始分压／105Pa 1、01 2、01 1、01 0、34 反应商J为:平衡向正方向移动。

)12、在294、8K时反应:NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) 得Kθ = 0、070,求:(1) 平衡时该气体混合物得总压。

(2) 在同样得实验中,NH3得最初分压为25、3 kPa时,H2S得平衡分压为多少?(提示:(1)平衡分压为: x x则标准平衡常数为:所以平衡时得总压为:p=2×26kPa=52kPa(2) T不变,则平衡常数不变。

平衡分压为: 25、3+y y所以H2S得平衡分压为17kPa)#13、反应:PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)(1) 523K时,将0、70mol得PCl5注入容积为2、0L得密闭容器中,平衡时有0、50molPCl5被分解了。