习题 及 答 案

1、第三章 习 题 及 答 案1. 是非题（对的在括号内填“”号，错的填“”号） （1）为正值的反应均是自发反应。（） （2）在常温常压下，空气中的N2和O2是长期存在而不化合生成NO。这表明此时该反应的吉布斯函数变是负值。 （） （3）某一给定反应达到平衡后，若平衡条件不变，则各反应物和生成物的分压或浓度分别为定值。 （ + ） （4）对反应系统，。由于化学方程式两边物质的化学计量数的总和相等，所以增加总压力对平衡无影响。 （ ）（5）上述反应达到平衡后，若升高温度，则正反应速率v(正)增加，逆反应速率v(逆)减小，结果平衡向右移动。（ ）（6）反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数。（

2、 ）2. 选择题（将所有正确答案的标号填入空格内）（1）在定温定压条件下，某反应的。这表明该反应 c 。 (a) 一定可能自发进行 (b) 一定不可能自发进行 (c) 是否可能自发进行，还需进行具体分析 （2）某温度时，反应的标准平衡常数，则反应的标准平衡常数等于 b 。 (a) (b) (c) （3）升高温度可以增加反应速率，主要是因为 b 。 (a) 增加了分子总数 (b) 增加了活化分子% (c) 降低了反应的活化能 (d) 促使平衡向吸热方向移动 （4）已知反应的，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 c 。 (a) 低温低压(b) 高温高压(c) 低温高压(d)

3、 高温低压 3. 填空题 （1）对于反应：；，若升高温度（约升高100K），则 基本不变 ， 基本不变 ， 代数值 增加 ， 代数值减小 ，v (正) 增加 ，v(逆) 增加 。 （只要求定性地指出温度升高的影响。可填写：不变，基本不变，增大，代数值增大，减小，代数值减小。） （2）对于下列反应：C(s)CO2(g) 2CO(g)； 若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、平衡移动的方向等将如何？分别填入下表中。k(正)k(逆)v(正)v(逆)平衡移动方向增加总压力不变不变不变升高温度加催化剂不变不变 4. 查表计算下列

4、反应的（1）答案：=-549.41 J/mol.k （2）答案：=222.78 J/mol.k （3）答案：=141.59 J/mol.k 5. 查表计算下列反应，并判断在298.15K标准状态下，反应自发进行的方向。（1）答案：=42.06 J/mol.k； =41.16 kJ/mol；=28.62 kJ/mol0，反应逆向进行。 （2）答案：=115.54J/mol.k； =97.06 kJ/mol；=62.52 kJ/mol0，反应逆向进行。 6. 利用标准摩尔生成吉布斯函数和标准熵法判断298.15K时合成氯化氢反应的可能性。答案：=-95.29kJ/mol0,正向自发进行。标准熵法是

5、指由公式=-T计算。 7. 已知下列反应的的符号，不用查表，判断反应自发进行的方向。若有转向温度，则指明是高温还是低温反应自发进行。 （1）答案： ， ， 要使0，只有升高反应温度可能实现，因此高温有利于反应自发进行。当反应温度大于转向温度时反应正向自发。（2）答案： ， 要使0，只有反应温度越低越可能实现，因此低温有利于反应自发进行。当反应温度小于转向温度时反应正向自发。（3）答案： ， 实现0，任何反应温度都能实现反应正向自发进行。 8. 查表计算下列反应的。（1）答案：=117.11 kJ/mol, k=e-47.25=3.04×10-21; （2）答案：=130.44 kJ/

6、mol, k=e-52.66=1.40×10-23催化剂 9. 用标准熵法计算反应 CH4(g)在398.15K时的和平衡常数。v解: rHm(298.15k) =-74.85kJ/mol, rSm (298.15k) =-80.62J/mol.k rGm(398.15k)= rHm -T rSm = -74.85-398.15× (-80.62) ×10-3=-42.75 kJ/mol rGm(398.15k)= -RT lnK lnK =- rGm(398.15k)/ RT =42.75×103/(8.314×398.15)=12.9, K

7、 =4×105 10. 查表计算反应在298.15K及398.15K时的值。v解: rGm(298.15k)= -137.15-(-228.59) =91.44 kJ.mol rGm(298.15k)= -RT lnK K =9.43×10-17 rHm(298.15k)=131.3 kJ.mol ln(K2 /K1 )= (rHm /R) ·(T2-T1)/ T2· T1 T2 =398.15k, K2 =5.7×10-11注意单位统一.11. 已知某反应在298.15K时，在398.15K时 = 2.5。求反应的。答案：=-36.4 kJ/

8、mol 12. 用锡石(SnO2)制取金属锡，有建议可用下列几种方法： （1）单独加热矿石，使之分解。 （2）用碳（以石墨计）还原矿石（加热产生CO2）。 （3）用H2(g)还原矿石（加热产生水蒸汽）。今希望加热温度尽可能低一些。试通过计算，说明采用何种方法为宜。解: 计算要使上三反应能自发进行,它们所需的反应温度. rGm= rHm -T rSm0(1)rHm=580kJ/mol,rSm=204.28J/mol.k,T 2839k(2)rHm=186.5kJ/mol,rSm=207.15J/mol.k,T 900k(3)rHm=97.06kJ/mol,rSm=115.06J/mol.k,T

9、839k采用第三种方法.13. 已知下列反应：Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)；标准平衡常数为Fe(s)H2O(g) FeO(s)H2(g)；标准平衡常数为在不同温度时反应的标准平衡常数值如下：T/K9731.472.3810731.812.001173 2.151.6712732.481.49试计算在上述各温度时反应：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)的标准平衡常数，并通过计算说明此反应是放热还是吸热的。答案：k(T)=K1(T)/K2(T)，k(973K)=0.617; k(1073K)=0.905; k(1173K)=1.287; k(1273K)=1.66;可见随温度升高,平衡常数值增大,反应为吸热反应. 14. 对于下列平衡系统：C(s)H2O(g) = CO(g)H2(g)，rHm为正值。 （1）欲使平衡向右移动，可采取哪些措施？ （2）欲使（正）反应进行得较快且较完全（平衡向右移动）的