化学热力学动力学平衡习题解答课件

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、H

C.

G、T、QP

D.

ΔH、S、GA

2.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,

ΔU=0,ΔH≠

0

Q≠0,W≠0,ΔU=0,ΔH=0C.

Q=-W,

ΔU=Q+W,

ΔH=0

D.

Q≠-W,ΔU=Q+W,ΔH=0C3.下列反应中,ΔrHθm

和ΔrGθm

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+(aq),

D.

2Na(s)+H+(aq)+H2O(l)=2Na+(aq)+H2(g)+OH-(aq)C4.已知

Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)ΔrHθm=-642kJ·mol-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

ΔrSmθ/J.K-1.mol-l

约为

A.2.09B.38.38C.10.88D.54.396.在

373.15K和pθ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.ΔHθmB.ΔUθmc.ΔSθm

D.ΔGθm7.水的蒸发热为

44KJ.mo1-1

则在水的沸时,水的蒸发过程的ΔSθm/J·K-1·mol约为:

A.

117.9B.59.0C.0.118D.11.85.B6.D7.A8.已知反应Cu2O(s)+1/2O2(g)=2CuO(s)的

ΔrGmθ

(300K)=-107.9kJ·mol-l,ΔrGmθ

(400K)=-95.3kJ·mol-l则ΔrHθm/KJ·mol-1

和ΔrSθm/J·K-1·mol-1

各为

A.187.4,-126B.-187.4,126C.-145.7,-126D.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)+1/2O2

(g),

B.

N2O4(g)

=

2NO2(g)C.Fe2O3(s)+3/2C(s)=2Fe(S)+3/2CO(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)<Br2(g)<Cl2(g)<F2(g)<H2(g);B.

Br2(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)<H2(g)10.B11.C12.下列叙述中正确的是A.放热反应均为自发反应。

B.ΔfGθm(I2,g)

=0C.某反应的

ΔrHm

和

ΔrSm

均为正值

,则温度升高

ΔrGm

增大。D.某反应的ΔrGθm>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.ΔrH>0ΔrS<0

B.ΔrH<0ΔrS<0C.ΔrH>0ΔrS>0D.ΔrH<0ΔrS>012.D13.B15.已知ΔfHθm(NH3,g)=-46.ll

kJ.mol-1,反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔrSθm(NH3,g)=-197.4

J.K-1.mol-l,欲使反应在标准状态下自发的温度条件为 (

)A.<467KB.<233KC.>193KD.>467K16.ΔfGmθ(SO2,g)=-300kJ.mol-1,ΔfHmθ(SO2,g)=-296.8kJ.mol-1.当升高温度，反应S（s,斜方）+O2（g）=SO2(g)的ΔrGmθ(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ΔfHmθ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(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ΔfHθm和ΔfGθm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)ΔrHθm<0,则升高温

度,ΔrGθm(T)

() A.增大 B.减小

C.不变 D.开始减小,然后增大21.

定温定压下反应

2C(s,石墨)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔrHθm为

A.ΔrUm-4RT

B.ΔrUm+4RT,

C.ΔrUm-3RTD.ΔrUm+3RT20.A21.C22.下列反应方程式中

,哪个反应放出的热量最大

?CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(g),

B.

CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(l)

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)23.在298K时,NaCl在水中的溶解度为36.2g/100gH2O

。

向1dm3水中加入36.2gNaCl,

则此溶解过程属于哪种情况?A.ΔG>0ΔS>0B.ΔG<0ΔS>0C.ΔG<0ΔS<0D.ΔG>0ΔS<022.D23.B24.反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

Qv=-87.2KJ.mol-1,则

298K时,

该反应的ΔrHmθ/kJ.mol-1

为 ()

A.

-87.2

B.

-82.2

C.

-4.9

D.

-92.224.D27.已知Cu2O(s)+1/2O2(g)=2CuO(s)

ΔrHmθ=-143.7kJ.mol-1

CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)ΔrHmθ=

-11.5kJ.mol-1则

ΔfHmθ(Cu2O,s)/kJ.mol-1

为A.-83.25B.-77.6C.-166.7D.166.727.C因2式减1式得:Cu（s）+1/2O2（g）=Cu2O(s)

（3）ΔrHm3θ=ΔrHm2θ-ΔrHm1θ=-11.5kJ.mol-1-（-143.7kJ.mol-1）=-166.7kJ.mol-1ΔrHm3θ=ΔfHmθ(Cu2O(s))28.已知下列前三个反应的

kθ

值

,则第四个反应的Kθ

值应为

(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g),Kθ1,(2)N2(g)+O2(g)=2NO(g),Kθ2,(3)2NH3(g)+5/2O2(g)=2NO(g)+3H2O(g),Kθ3,(4)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)Kθ4

Kθ1+Kθ2-Kθ3,B.Kθ1

Kθ2/Kθ3,C.Kθ1

Kθ3/Kθ2,D.

(Kθ1)3

Kθ2/Kθ328.D29.反应Ag2CO3(s)=Ag2O(s)+CO2(g)在110℃时Kθ=5.1×10-4

。今在110℃的烘箱内干燥Ag2CO3,为防止其分解,必须使箱内CO2的体积分数大于()

5.1×10-4%B5.1×10-2%,C.

(5.1×10-4)-1%D.(5.1×10-4)1/2%29.B解Ag2CO3(s)=Ag2O(s)+CO2(g)要使不分解则,Q>Kθ==5.1×10-4

Pe(CO2)=

5.1×10-4×100kPa=5.1×10-2kPa近似认为反应在大气压为100kPa,CO2分压与总压之比为：体积分数=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)ΔrHθm=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)ΔrHmθ<0,在下列条件下,平衡不会发生移动的是(

) 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.ΔrHθm=0的反应

B.ΔrHθm<0的反应C．ΔrHθm>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=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ΔfHθm(Hg,g)=61.32KJ.mol-l,Sθm(Hg,l)=76.02J.K-1.mol-1,

Sθm(Hg,g)=174.85J.K-1.mol-1,则汞的沸点为

()A.不能确定

B.350.7K

C.

620.5KD.806.6K36.B37.C38.对ΔH=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

ΔH=Qp,所以只有定压过程方有ΔH

。39.反应

PC15(g)=PC13(g)+Cl2(g)平衡时总压力为pθ,α=0.5,则Kθ

为:

A.

1/2

B.

1/4

C.

l

D.

1/338.A39.DPC15(g)=PC13(g)+Cl2(g)Pe1/3pθ1/3

pθ1/3pθ40.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)ΔrHθm>0,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.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.ΔrGθm

愈负

D.ΔrHθm

愈负

42.C43.A

44.反应A(g)+2B(g)=D(g)ΔrHθm>0,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.Kθ变大

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

ΔrGθm=-5.8KJ.mol-1

(2)

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔrGθm=-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

20kJ·mol-1,逆反应的活化能为l0kJ.mol-1,则正反应的

ΔrHmθ/kJ·mol-1

为:A.无法确定

B.10C.-10D.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.C53.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ΔrHm53.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-1B26kJ.mol-1

C.54kJ.mol-1D.71kJ.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/6B.1/16C.l/24D.1/48A58.氢气燃烧反应为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）。若1molH2（g）完全燃烧生成水，反应进度ξ为A.2mol

B1.5molC.1molD.0.5mol

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=;ΔH=;ΔS=;ΔG=.答案：Q=40.68kJ;ΔH=40.68kJ;ΔS=

109J.K-1;ΔG=

0解释:1mol水为18g，所以汽化热为2.26kJ.g-1×18g/mol=40.68kJ汽化Q=ΔH，ΔG=02.2molHg(l)在沸点温度（630K）蒸发过程所吸收的热量为109.12kJ，则汞的标准摩尔蒸发焓;ΔHmө=;该过程对环境做功W=;ΔU=:ΔS=;ΔG=

答案：ΔHmө=54.56KJ;W=10.48kJ;ΔU=98.64kJ;ΔS=173.2J.K-1,ΔG=0解释：因为W=-pΔV=ΔnRT=2mol×8.314J.mol-1.K-1×630K=10.48kJ因ΔG=0,

ΔHmө-TΔS=0,算出ΔS=173.2J.K-13.某反应的速率常数k为1.0×10-2min-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) ΔfHθm(T)/kJmol-1

-393.5

-110.5Sθm/Jmol-1K-1

5.7213.6-197.9计算

:(1)ΔrHθm,ΔrSθm,ΔrGθm(900K);(2)定温、定压标准状态下自发的温度条件;(3)900K时的KPΔrSm=[νSm]产物-[νSm]反应物

=2×(-110.5)-(393.5)=-221+393.5=172.5kJ.mol-1=2×197.9-213.6-5.7=176.5J.mol-1.K-1=13.65kJ.mol-11.解.(1)ΔrHm=[νΔfHm]产物-[νΔfHm]反应物ӨӨӨӨӨӨΔrGm(900K)=ΔrHm-T

ΔrSm=172.5-900×176.5/1000ӨӨӨ(2)ΔrHm-T

ΔrSm≤0ӨӨlnK=-(3).ΔrGm

(900K)=-RTlnKӨӨ

Ө

K

=0.1613ӨKP=K

(P)=16.13kPaӨ

Ө2.计算反应N2O4(g)=2NO2在298K和500K时的Kθ

。

NO2(g)

N2O4(g)

ΔfHθm(T)/kJmol-1

33.8

9.66ΔfGθm(T)/kJmol-1

51.8498.28=2.298K时,ΔrHm=2×33.8-9.66=57.94kJ.mol-1ӨΔrGm=2×51.84-98.28=5.4kJ.mol-1ӨΔrGm=ΔrHm-T

ΔrSmӨӨӨΔrH

m-ΔrGmΔrSm=TӨӨӨΔrGm

(500K)=-RTlnKӨӨK=1381.6ӨΔrGm(500K)=ΔrHm-T

ΔrSm=57.94-500×176.3/1000=-30.06KJ.mol-1Ө

ӨӨ3.

NiSO46H2O(s)=NiSO4(s)+6H2O(g)ΔfGθm(T)/kJmol-1-2220

-773

-228求反应