化学热力学动力学平衡习题解答课件

1、化学热力学及动力学习题 1. 下列各组物理量全部是状态函数的一组是A.U、H 、T 、P B. U 、Q 、S 、HC. G、T、QP D. H 、S 、GA2. 如果体系经过一系列变化 , 最后又回到初始状态 , 则体系Q=O ,W=0 , U=0,H 0 Q0,W0,U=0 ,H=0C. Q=-W, U=Q+W, H=0D. Q -W,U=Q+W,H=0C3. 下列反应中 ,rHm 和rGm 数值最为接近的为 A. CCl4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4HCl(g) , B. CaO(s)+CO2 = CaCO3(s) C. Cu2+(aq)+Zn(s)=Cu(s)+Zn2+(a

2、q), D. 2Na(s)+H+(aq)+H2O(l)=2Na+(aq)+H2(g)+OH-(aq)C4. 已知 Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) rHm= -642kJmol-1, 则A. 在任何温度下 , 正向反应是自发的。B. 在任何温度下 , 正向反应是非自发的。C. 高温下正向反应自发 , 低温下正向反应非自发。D. 低温下正向反应自发 , 高温下正向反应非自发。4. D5. 苯的熔化热为 10.67kJ.mol-1,其熔点为5 , 则在 5 , 苯的熔化过程的rSm/J.K-1.mol-l 约为 A. 2.09 B. 38.38 C. 10.88 D. 54.396. 在

3、 373.15K 和p压力下的密闭容器中 , 液态水蒸发成水蒸气的过程中 , 体系的热力学函数变化值为零的是 ( )A. Hm B. Um c. Sm D. Gm7. 水的蒸发热为 44KJ.mo1-1 则在水的沸时,水的蒸发过程的Sm /JK-1mol约为:A. 117.9 B. 59.0 C. 0.118 D. 11.85. B6.D7.A8. 已知反应 Cu2O(s)+ 1/2O2(g)=2CuO(s) 的 rGm (300K)=-107.9kJmol-l ,rGm (400K)=-95.3kJmol-l则 rHm/KJmol-1 和rSm /JK-1mol-1 各为 A.187.4,-

4、126 B.-187.4, 126 C. -145.7, -126 D. 145.7, -126 C9. 在 25 下列反应均为非自发反应 , 其中在高温时仍为非自发的是:( ) A.Ag2O(s) = 2Ag(s)+1/2 O2 (g), B. N2O4(g) = 2NO2(g) C. Fe2O3(s)+3/2 C(s)= 2Fe(S) +3/2 CO(g), D. 6C(s)+6H2O(g) = C6H12O6(s)9.D10. 室温下,参考状态单质(最稳定单质)的标准熵为:A. 零 B. 大于零 C. 小于零 D.以上都错11. 下列各组物质的标准熵大小顺序正确的是A. C12O(g)B

5、r2(g)Cl2(g)F2(g)C12O(g)C12(g)F2(g)H2(g) C. H2(g)F2(g)Clz(g)Br2(g)Cl2O(g) D. Br2(g)Cl2O(g)Cl2(g)F2(g)0, 并不表示该反应在任何条件下 都不自发。 13. 某反应在 25 时自发 , 其逆反应在高温下自发 , 则 A.rH0 rS0 B. rH0 rS0 rS0 D. rH012. D13. B15. 已知 fHm(NH3,g)=-46.ll kJ.mol-1, 反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) rSm(NH3,g)= -197.4 J.K-1.mol-l , 欲使反应在标准状态下自

6、发的温度条件为( )A.467K B.193K D.467K16. fGm(SO2,g)=-300kJ.mol-1, fHm(SO2,g)=-296.8kJ.mol-1. 当升高温度，反应S（s,斜方）+ O2（g）=SO2(g)的rGm(T)将 （ ）.15. A16.BA. 保持不变, B.减少, C,增大, D.改变正负号17. 298K,标准状态下，下列反应中，焓变等于AgBr(s)的fHm的反应为（ ）。 A. Ag+(aq)+Br-(aq)=AgBr(s) B. 2Ag (s)+Br2(l)=2AgBr(s) C. Ag (s)+1/2Br2(l)= AgBr(s) D. Ag (

7、s)+1/2Br2(g)= AgBr(s)17.C19. 下列叙述中正确的为A. 在定压下 , 凡是自发的过程都是放热的。B. 因为焓是状态函数 , 而定压反应的恰变等于定压反应 热 , 所以定压反应热也是状态函数。C. 单质的fHm和fGm都为零.D. 在定温定压下不做非体积功的条件下 , 体系自由能减 少的过程都是自发的。 19.D20. 反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) rHm0 S0 B. G0 C. G0 S0 S K= = 5.110-4 Pe(CO2)= 5.110-4100kPa=5.110-2kPa近似认为反应在大气压为100kPa,CO2分压与总压之比为：体积

8、分数=物质的量分数xi30. 在一容器中 , 反应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) 达到平衡后 , 加一定量的N2气体 ,保持总压力及温度不变 , 平衡将会 ( )A. 向正方向移动 B. 向逆方向移动, C. 不移动 D. 不能判断30. B31. 反应N2(g)+O2(g)=2NO(g) rHm =179.9kJ.mol-1,下列叙述中正确的是 ( ) A. 升高温度 KP 增大 B. 升高温度 KP 减小C. 降低温度 KP 不变 D. 增加 NO的分压 KP 增大32. 反应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) rHm0, 在下列条件下,平衡不会发生移动的是 ( )

9、A. 加压B. 减压 C. 升温D. 加入催化剂31.A32. D33. 下列反应中 ,平衡状态不因容器体积改变而受到影响的是 A. H2(g)+I2(s)=2HI(g) B. N2(g) +O2(g) = 2NO(g) C. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) D. H2O2(l)=H2(g)+O2(g)34. 反应2NO2(g)= N2O4(g) 达平衡后, 将度降低 , 混合气体颜色变浅。说明此反应的逆反应是 ( ) A. rHm= 0 的反应 B.rHm 0 的反应 D. 气体体积减小的反应33.B34. C35. 某温度下反应 2HI2(g)=H2(g)+I2(g) 的 KP

10、=1.6 103, 当p(HI)= p(H2)= 100kPa, P(I2)=10. kPa 时 ,下列叙述中正确的是( )正反应进行 , 逆反应停止. 反应向逆反应方向自发进行C. 反应处于平衡状态 ; D. 反应向正反应方向自发进行。 35. D36. 密闭容器中 A、B 、C 三种气体建立了化学平衡 , 它们的反应是 A+B=C, 在相同温度下 , 如果体积缩小2/3则平衡常数 Kp为原来的 3倍 B. 不变 C. 为原来的 9 倍 D.为原来的 1/3 倍37. 已知fHm(Hg,g)=61.32KJ.mol-l ,Sm(Hg,l)=76.02J.K-1.mol-1, Sm(Hg,g)

11、=174.85J.K-1.mol-1, 则汞的沸点为( )A. 不能确定 B.350.7K C. 620.5K D. 806.6K36. B37. C38. 对H=Qp, 下列途述中正确的是( )A. 对于不做其它功的封闭体系 , 定压过程体系所吸收的热量全部用来增加体系的焓。B. 因为 AH=Qp, 所以 QP 也是状态函数。C. QP 恒大于 Qv 。 D. 因为 H=Qp,所以只有定压过程方有H 。39. 反应 PC15(g)=PC13(g)+Cl2(g) 平衡时总压力为p ,= 0.5, 则 K 为:A. 1/2 B. 1/4 C. l D. 1/338. A39.DPC15(g)=P

12、C13(g)+Cl2(g)Pe 1/3 p 1/3 p 1/3 p40. 改变下列哪种情况 ,对任何已达平衡的反应可使其产物增加 ?A. 升温 B. 加压C. 加催化剂 D. 增加反应物41. 已知 N2O4(g)=2NO2(g) rHm0, 在一定的温度和压力下体系达到平衡后 ,如果条件发生如下变化 , 则哪种情况将使 N2O4 的转化率增加( )保持体积不变通入Ar气 ; B. 通入 Ar 气使体积增大而体系总压力不变C. 使体系体积减至一半 D. 降低体系温度40.D41.B42. 改变下列哪个条件能使多数反应的速率常数增大 ?A. 加催化剂 B. 增压C. 升温D.增加反应物浓度43.

13、 对于一个化学反应 , 下列哪种情况下反应速率愈大 ?A. 活化能愈小 B. 加催化剂 C. rGm 愈负 D .rHm 愈负 42. C43. A44. 反应 A(g)+2B(g)= D(g) rHm0, 对此反应升温则A .r正增大 ,r逆减小 B. r正减小 ,r逆增大, C. r正,r逆均增大 D. r正、r逆均减小46. 当反应 A2+B2 2AB 的速率方程为 r=kc(A2)c(B2), 则此反应A. 一定是基元反应 B. 一定是非基元反应C. 无法肯定是否为基元反应 D. 是一级反应44.C46.C47. 对于一个给定条件下的反应 , 随着反应的进行A. r正 降低 B. K变

14、大 C. r逆降低 D.速率常数 k 变小48. 某反应在300K下进行,当温度升至310K时,反应速率增加1倍, 则Ea为( )54kJ.mol-1 B. 570KJ.mol-1 C. 23kJ.mol-1 D. 230kJ.mol-1 47.A48. A49. 溴的水溶液和丙酮水溶液按下列方程式反应:CH3COCH3(aq)+Br2(aq)CH3COCH2Br(aq)+HBr(aq)此反应对于溴来说是零级, 下列推断正确的是( )A.反应速率是恒定的 B.最慢的反应步骤包括溴C. 溴起催化剂作用 D. 速率决定步骤不包括溴。 49.D 50. (1)2NO2(g)= N2O4 rGm=-5

15、.8KJ.mol-1 (2) N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) rGm=-16.7kJ.mol-1 , 则在标准状态下A. 反应 (1)较 (2)快, B. 反应 (2) 较 (1) 快C. 二反应速率相等, D. 无法判断二反应快慢50. D51. 某一可逆反应正反应的活化能为 20kJmol-1, 逆反应的活化能为l0kJ.mol-1, 则正反应的 rHm/kJmol-1 为: A. 无法确定 B. 10 C. -10 D. 5 52. 某反应的速率常数的单位为 dm6.mol-2.s-1, 则该反应为A. 一级反应 B. 二级反应 C. 三级反应 D. 基元反应51. B52.C

16、53. 下列叙述中正确的是A. 升高温度 , 活化能大的反应速率增加得快B. 升高温度 , 活化能小的反应速率增加得快 C. 加入催化剂可提高产率, D. 加入催化剂可降低反应的rHm53. A54. 下列叙述中正确的是A. 活化能大小可反映某一反应速率受温度影响的显著程度 B. 任意两个反应相比 , 速率常数大的反应其反应速率必大C. 反应级数愈大 , 反应速度愈大D. 任意一化学反应速度都与反应物浓度的乘积成正比 54. A55. 已知反应 BrO-3+5Br-+6H+= 3Br2+3H2O 对 H+是二级 ,对 BrO3- 、Br-均为一级。设该反应在一酸性缓冲溶液中进行 , 若向该反应

17、体系中加入等体积的水后 , 其反应速率为原来的 ( ) A. 2 倍 B. 1倍 C. 1/16 倍 D. 1/4 倍 55. D56.生物化学工作者常将37时的速率常数与27时的速率常数之比成为Q10。若某反应的Q10 为2.5 ，则反应的活化能约为15.kJ.mol-1 B 26kJ.mol-1 C. 54 kJ.mol-1 D.71 kJ.mol-1D.57. 基元反应2A(g)+B(g)=C(g)+D(g)的初始分压PA =8l.04KPa, PB=60.78kPa。 当反应至pc=20.2kPa时,反应速率大约是初始速率的A. l/6 B. 1/16 C. l/24 D. 1/48A

18、58.氢气燃烧反应为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）。若1mol H2（g）完全燃烧生成水，反应进度为A. 2 mol B 1.5 mol C.1mol D. 0.5 mol D二.填空题1. 100，恒温条件下，水的汽化热为2.26kJ.g-1,1mol水在100 汽化时，该过程的，Q= ;H= ; S= ; G= .答案：Q= 40.68kJ; H= 40.68kJ; S= 109J.K-1; G= 0解释:1mol 水为18g，所以汽化热为2.26kJ.g-1 18 g/mol = 40.68kJ汽化Q= H，G=02. 2mol Hg(l) 在沸点温度（630K）蒸发过程所吸

19、收的热量为109.12kJ，则汞 的标准摩尔蒸发焓;Hm= ; 该过程对环境做功W= ; U= : S= ; G= 答案：Hm= 54.56KJ; W= 10.48kJ; U= 98.64kJ; S= 173.2J.K-1, G= 0解释：因为W=-p V= nRT= 2mol8.314J.mol-1 .K-1630K= 10.48kJ因G= 0, Hm-T S=0 , 算出S= 173.2J.K-13.某反应的速率常数k为1.010-2min-1，若初始浓度为1.0mol.L-1，求反应的半衰期。答案：69.3min因为1级反应（？）：1. C（S, 石墨 )+ CO2(g) = 2CO（g

20、) fHm(T)/kJ mol-1 -393.5 -110.5Sm/J mol-1K-1 5.7 213.6 -197.9计算 :(1)rHm , rSm,rGm (900K); (2) 定温、定压标准状态下自发的温度条件;(3 )900K时的KPrSm= Sm产物- Sm反应物=2(-110.5)-(393.5) =-221+393.5=172.5kJ.mol-1=2197.9-213.6-5.7=176.5J.mol-1.K-1=13.65kJ.mol-11.解. (1) rHm= fHm产物- fHm反应物rGm(900K)=rHm- T rSm=172.5-900176.5/1000(

21、2) rHm- T rSm0lnK =-(3). rGm (900K)=-RT lnK K = 0.1613KP=K (P ) =16.13kPa 2. 计算反应 N2O4(g)=2NO2在298K和500K时的 K 。 NO2(g) N2O4(g)fHm(T)/kJ mol-1 33.8 9.66fGm(T)/kJ mol-1 51.84 98.28=2. 298K时,rHm=233.8-9.66= 57.94kJ.mol-1rGm=2 51.84-98.28=5.4kJ.mol-1rGm=rHm- T rSmrH m -rGmrSm=TrGm (500K)=-RT lnKK =1381.6

22、rGm(500K)=rHm- T rSm=57.94-500176.3/1000= -30.06KJ.mol-1 3. NiSO46H2O(s)=NiSO4(s)+ 6H2O(g)fGm(T)/kJ mol-1-2220 -773 -228求反应在 298K 平衡时的水蒸气压。=6(-228)+(-773)-(-2220)=79kJ.mol-1K =1.41910-143. rGm (T)= fGm (i) 产物 - fGm (i) 反应物rGm (T)=-RT lnKP (H2O,g)=0.00492 100=0.492KPa4. 已知反应 A(g)=B(g) 在 298K 时的 K=102, rSm=280J mol-1K-1, 求 rGm(500K) 。4.解=-8.314J.mol-1.K-1298K ln102=-11.409KJ.mol-1=72.03kJ.mol-1rGm (T)=-RT lnK 根据 rGm=rHm- T rSmrHm =rGm + T rSm=