气体热力学动力学化学平衡练习及问题详解

1、精彩文档精彩文档气体热力学动力学化学平衡练习及答案第一章2008-1-4气体热力学动力学化学平衡练习一、选择题H(g)+O(g)H0(l)的Q与Q之差(kJmol-1)是()222pV-3.7(B)3.7(C)1.2(D)-1.2某基元反应2A+B=C+D,若其反应速率表示式可以是:d(C)/dt=k(A)2(B)1或(2)-d(A)/dt=k(A)2(B)2或(3)加催化剂后d(C)/dt=k(A)2(B)3TOC o 1-5 h z则这些速率常数k之间的关系是()k=k=k(B)k1k1k23123(C)k=k1k(D)k=k1k23132反应H(g)+Br(g)2HBr(g)的K=1.8

2、6。若将3molH，4molBr和5molHBr放在10dm3烧瓶中,2c22则()反应将向生成更多的HBr方向进行(B)反应向消耗H的方向进行2(C)反应已经达到平衡(D)反应向生成更多Br的方向进行2如果体系经过一系列变化，最后又变到初始状态，则体系的()Q=0W=0AU=0AH=0Qi0Wi0AU=0AH=QQ=WAU=Q-WAH=0QiWAU=Q-WAH=0TOC o 1-5 h z某化学反应的速率常数的单位是(时间”，则反应是()(A)零级反应(B)三级反应(C)二级反应(D)级反应已知N(g)+3H(g)2NH(g)；N(g)+H(g)NH(g)和23223N(g)+H(g)2/3

3、NH(g)的平衡常数分别为K、K和K,则它们的关系是()223123(A)K=K=K(B)K=(K)2=(K)3123123(C)K=K=K(D)K=(K)1/2=(K)1/3123123对于一个确定的化学反应来说，下列说法中正确的是()(A)越负，反应速率越快(B)越负，反应速率越快(C)活化能越大，反应速率越快(D)活化能越小，反应速率越快下列说法不正确的是()基元反应的反应级数等于反应分子数反应级数为分数的反应一定是非基元反应吸热反应一定是活化能较高的反应，放热反应一定是活化能较低的反应温度升高，有效碰撞的概率增大，反应速率增大化合物A有三种不同的水合物，它们的脱水反应的K分别为：pTO

4、C o 1-5 h zA3H0(s)=A2H0(s)+H0(g)K222p1A2H0(s)=AH0(s)+H0(g)K222p2AHO(s)=A(s)+H0(g)K22p3为了使A2H0晶体保持稳定(不发生风化与潮解)，容器中水蒸气压力应为()2(A)Kp(C)必须恰好等于Kp210.均相催化剂加速化学反应的原因是(A)应(B)(C)(D)降低了正反应的活化能,(B)必须恰好等于Kp1(D)KKp1p2()升高了逆反应的活化能，使化学平衡向正反应方向移动，因而加速了化学反催化剂参加了化学反应，改变了反应的自由焓变，使反应物分子之间的碰撞次数增加，从而提高了反应速率改变了反应历程，降低了反应活化

5、能，因而加速了化学反应即使4G变为负值，4G越负，正反应越易进行，因而加速了化学反应则40天后其净重为()(C)1g(D)0.5g那么在相同温度下，反应AB2A+B的平衡常2某放射性元素净重8g，它的半衰期为10天，(A)4g(B)2g某温度时，化学反应A+BAB的平衡常数K=2数为(A)1104已知Zn(s)+0(g)：2Hg(l)+0(g)=2则Zn(s)+HgO(s，红)(A)442.3某反应的速率常数k为(A)min(C)30min(D)条件不够无法计算在合成氨反应达到平衡时，有amolN2(g)，bmolH2(g)，cmolNH3(g)。则NH3在反应混合物中的体()(B)1100=

6、ZnO(s):HgO(s，红)=ZnO(s)+(B)260.74.62104,)(C)1Hg(l)10-2min-1，(B)15min10-4(D)110-8一351.5kJmol-i1=-90.82为(kJmol-1)(C)-260.7又初始浓度为0.1moldm-3,(kJmol-1)(D)-442.3则该反应的半衰期)积分数应是(A)100%(B)100%(C)100%(D)100%16.在一定温度下：(1)C(石墨)+O(g)=CO(g)224H1(2)C(金刚石)+O(g)=CO(g)224H2(3)c(石墨)=c(金刚石)4H=1.9kJmol-13其中4H和4H的关系是12(A)

7、4H4H12(C)4H=4H1217.在523K时，PCl(g)PCl(g)+Cl(g),532(B)4H4H12(D)不能判断1.85，则反为(A)2.67(B)-2.67(C)26.38(D)-267018.某化学反应可表示为A(g)+2B(s)2C(g)。已知0,AS0(B)AG0(C)AG0,AS0(D)AG0,AS0的是2(A)H0(l,120C)HO(g,120C)(B)HO(l,110C)HO(g,110C)2222(C)HO(l,100C)HO(g,100C)(D)HO(l,80C)HO(g,80C)2222110C密闭容器中，水气共存时，饱和水蒸气压为143kPa,24.(A

8、)(C)(D)25.是(A)(C)26.27.则对于HO(l)HO(g),下述正确的是22水蒸气压达到时，平衡向生成H2O(g)的方向移动=143kPa时，=0=143kPa时，不能达到平衡(D)=143kPa时，AG0rm28.25C时NaCI在水中的溶解度约为6moldm-3，若在1dm3水中加入1molNaCI,)则NaCl(s)+HO(l)NaCl(aq)2AS0,AG0AG0,AS0,AG0(D)AG0,AS0-CO(g)=0.498,则平2为(A)50.5kPa(B)0.498kPa(C)71.5kPa(D)取决于CaCO的量3100C,101.3kPa的HO(I)在真空容器中蒸发

9、为100C,101.3kPaHO(g),22是()(A)AU=0(B)AG=0(C)AH=Q(D)AS=Q/373结晶硅和无定形硅的摩尔燃烧热分别为-850.6kJmol-1和-867.3kJmol-1，则由结晶硅转化为无定形硅的应为()(A)+16.7kJmol-1(B)+16.7kJ(C)-16.7kJmol-1(D)不能确定(A)(C)29.若CaCO(s)CaO(s)+3衡时CO分压2)则下述不正确的下述叙述中正确的是()在恒压下，凡是自发的过程一定是放热的因为焓是状态函数，而恒压反应的焓变等于恒压反应热，所以热也是状态函数单质的和都为零在恒温恒压条件下，体系自由能减少的过程都是自发进

10、行的HI的生成反应的焓变为负值，HI的分解反应的焓变为正值，则HI分解反应的活化能E()a(A)EAH(C)E=0(D)E=AHa分解a分解aa分解某一反应的=10.5kJmol-i，=0.0418kJmol-iK-i，平衡时若各物质的分压均为，则反应的温TOC o 1-5 h z度约为()(A)0.25C(B)25C(C)-22C(D)无法确定20g水处在100C标准压力下，若有18g气化为100C标准压力下的水蒸气，此时Gibbs自由能变为()(A)AG=0(B)AG0(D)无法判断反应A+BC,焓变小于零，若温度升高10C，其结果是()(A)对反应没有影响(B)使平衡常数增大一倍(C)不

11、改变反应速率(D)使平衡常数减小二填空题)298K，Br2(g)的标准摩尔生成焓和标准摩尔吉布斯生成自由能分别为=30.71kJmol-1，=3.142kJmol-1，因此Br(l)的摩尔蒸发熵为;正常沸点为C，以及它在298K时的饱和蒸气压2为kPa。A(g)+B(g)C(g)为放热反应，达平衡后，TOC o 1-5 h z能使A的转化率增大，B的转化率减小的措施是;能使A的转化率减小，B的转化率增大的措施是;能使A和B的转化率均增大的措施是;从逆反应角度看，C转化率增大，而A和B浓度降低的措施是。用“=、M(M代表气体的摩尔质量，ABm代表气体的质量)，贝I：mm;AB当气体A和B的p,V

12、相同，且MM(r代表气体的密度)，贝I：ABrr;AB假设反应H(g)2H(g)的内能变化AU与键能DH相等，已知DH为433.2kJmol-1，则键焓AH是2H-HH-HkJmol-1。HO(l)H+(aq)+OH-(aq)K=1.010-142wCHCOOH(aq)CHCOO-(aq)+H+(aq)K=1.810-53a那么CHCOO-(aq)+HO(l)CHCOOH(aq)+OH-(aq)的平衡常数K=。23反应2N(g)+O(g)=2NO(g)在298K时，为164.0kJmol-1，222则反应的=kJmol-1。基元反应2NO+Cl2NOCl是分子反应，是级反应，其速率方程为2定温

13、度下，反应PCPCl3(g)+Cl2(g)达到平衡后，维持温度和体积不变，向容器中加入一定量的惰性气体，反应将移动。下述3个反应：S(s)+O(g)SO(g)(2)H(g)+O(g)HO(I)222222(3)C(s)+HO(g)CO(g)+H(g)按增加的顺序为。22由N和H化合生成NH的反应中，0,当达到平衡后，再适当降低温度则正223反应速率将，逆反应速率将，平衡将向方向移动；平衡常数将请填写下面的空格：化学反应条件的改变、工“活化能请填写下面的空格：化学反应条件的改变、工“活化能Ea升高温度加正催化剂已知298K时：n-CH(g)410/kJmol-i-15.7对E,k，K的影响速率常

14、数k平衡常数K呼6)152.1则反应：n-CH(g)=CH(g)+2H(g)，在298K和101.3kPa下的为TOC o 1-5 h z1046251.反应2SO+O2SO，当x=0.5mol时，消耗掉SOmol，当反应在标准状况下消耗掉011.222322dm3时，反应进度x=ol。52.在下表变化方向栏内用箭头指示变化方向：序号可逆反应操作变化方向(1)2SO(g)+O(g)2SO(g)2230冷却()(3)NHCl(s)NH(g)+HCl(g)430加压()(4)NO(g)2NO(g)2420减压()53.化学反应的等压热效应Q与等容热效应Qv的关系，可用下式表示：Q-Qv=AnRTo

15、它的应用条件是pVpVTOC o 1-5 h z测定NO2热分解速率，初始浓度为0.0455moldm-3时，初速率为0.0132moldm-3s-1,若初始浓度变为0.0324moldm-3时，初速率是0.0065moldm-3s-1，则反应开始时的级数为级。反应N2O4(g)2NO2(g)中，因为NO2是红褐色而N2。4是无色，NO2分压可利用光吸收来测定。如果35C平衡体系总压力为202kPa，=66kPa，则该温度下的为。三、计算题将10gZn加入到100cm3盐酸中，产生的H气在20C和101.3kPa下进行收集,体积为2.0dm3,2问：气体干燥后，体积是多少？(20C饱和水蒸气压

16、力为2.33kPa)反应是Zn过量还是HCl过量？(相对原子质量：Zn65.4)100C时，光气分解反应COCl(g)CO(g)+Cl(g)=8.0010-9，=125.5JK-1mol-1，22计算(1)100Cph=200kPa时COCl2的解离度a；100C时，上述反应的。58.环丁烯异构化反应：CH=CH-CH=CH22是一级反应，在150C时k=2.010-4s-1，150C使气态环丁烯进入反应器，初始压力是6.66kPa。130min后环丁烯的浓度是多少？当环丁烯分压变成3.33kPa，所需时间是多少秒？若环丁烯初始压力为13.3kPa，当其分压变为3.33kPa所需时间是多少？已

17、知298K已知298K时：甲烷的燃烧热CO(g)的生成焓2H0(l)的生成焓2H(g)的键焓2C(石墨)升华热=-890kJmol-i=-393kJmol-i=-285kJmol-i(H-H)=436kJmol-i=716kJmol-i求CH键的键焓。60-由二氧化硫制备三氧化硫的反应是工业上制备H2S04的重要反应，已知SO(g)2SO(g)3/kJmol-i-296.8-396.7/kJmol-i-300.2-37i.i求反应在25C时的及，并计算反应在25C时的平衡常数及400C下的平衡常数。四、问答题已知水溶液中反应2CU2+4I-2CuI+-的正反应速率表达式为：v=kCu2+l-,

18、问：若往体系中加入可溶性淀粉，反应速率平衡常数和I-转化率分别如何变化？若往体系中通入氨气又将如何变化？(两个过程皆忽略体积的变化，同时设NH3与Cu2+的配位平衡的建立速率远大于上述反应速率)64.已知在298K，i001kPa下PCl(g)3P(白)P(红)Cl(g)2/kJmol-i-287.00-i7.60/JK-imol-i3ii.674i.0922.80222.962P(s，白)+3Cl(g)2PCl23(g)(i)2P(s，红)+3Cl(g)2PCl(g)(2)问：(i)(i)和(2)哪个大？温度升高时，(2)是增大还是减小?为什么？温度升高时，反应(2)的平衡常数是增大还是减小

19、?为什么?练习(气体热力学动力学化学平衡)答案一、选择题i.(A)2.(B)3.(D)4.(C)5.(D)6.(B)7.(D)8.(C)9.(D)i0(B)ii.(D)i2.(D)i3.(C)i4.(B)i5.(B)i6.(A)i7.i8.(C)i9.(B)20.(C)2i.(D)22!.(B)23.(C)24.(C)25.(B)26.(D)27.(A)28.(B)29.(A)30.(A)3i.(A)32.(D)33.(B)34.(C)35.(A)36.(D)二填空题37.92.5JK-imol-i；59.0C；28.5kPa39.(i)增加B的浓度(2)增加A的浓度(3)加压降温减小的C浓度

20、(4)减压40.(i)=；(2);4i.435.743.5.6i0-i044.i66.545.3，3，v=k(NO)2(Cl)246.不47.(2)(i)(3)48.减小减小向右(陀合成)增大对E，k，K的影响49.化学反应条件的改变活化能Ea速率常数k平衡常数K升高温度基本不变增大变化加正催化剂降低增大不变50.167.8kJmol-151.1,0.552.(1)J(2)J(3)JT53.理想气体；只做膨胀功54.255.0.32三计算题56.Zn+2HCI=ZnCl+H22=pX101.32.33=101.3X,=1.95(dma)总V2.0总(101.32.33)X2.00(2)V=RT,=0.0813(mol)总8.31X293产生1molH需要1molZn2Zn质量：0.0813X65.4=5.32(g)Zn过量57.COCl(g)CO(g)+Cl(g)22平衡时压力/100kPa2.00(1a)2.00a2.00ap=200=200CO=8.0010-9a=6.3210-5=-RTln=-8.31410-3373ln(8.0010-9)=57.8(kJmol-1)=+T=57.8+3730.1255=104.6(kJmol-1)(1)设环丁烯初始浓度变为(A)0,30分钟后为(A)(A)=1.8910-3(moldm-3)0lg(A)=lg(A)-=lg(