大学计算机基础课后习题答案

习题参考答案

习题一

一、判断题(对的，在括号内填“小，错的填“X”)

1.H2(g)+1o2(g)—H2O(1)和2H2(g)+O2(g)—2H2。(1)的△月2相同。

(x)

2,功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统内部不讨论功

和热。(力

3.反应的就是反应的热效应。(x)

4.Fe(s)和Cl2(l)的都为零。(x)

5.盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下

进行的缘故。(x)

6.同一系统不同状态可能有相同的热力学能。(x)

7.由于”是状态函数，的数值只与系统的始、终态有关，而

与变化的过程无关，故或也是状态函数。(x)

8.由于CaCC)3固体的分解反应是吸热的，故它的标准摩尔生成焰是负值。

(X)

9.当热量由系统传递给环境时，系统的内能必然减少。(x)

10.因为q,w不是系统所具有的性质，而与过程有关，所以热力学过程中

“+卬)的值也应由具体的过程决定。(x)

二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)

1.对于封闭体系，体系与环境间(B)

A.既有物质交换，又有能量交换B.没有物质交换，只有能量交换

C.既没物质交换，又没能量交换D.没有能量交换，只有物质交换

2.热力学第一定律的数学表达式AU=q+w只适用于(C)

A.理想气体B.孤立体系C.封闭体系D.敞开体系

3.环境对系统作10kJ的功，且系统又从环境获得5kJ的热量，问系统内能

变化是多少？(D)

A.-15kJB.-5kJC.+5kJD.+15kJ

4.已知2PbS(s)+3O2(g)===2PbO(s)+2SO2(g)的843.4kJ-mof,

则该反应的％值是多少kJ-moL?(D)

A.840.9B.845.9C.-845.9D.-840.9

5.通常，反应热的精确实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获

得的。

(D)

A.AHB.pAVC.4pD/v

6.下列对于功和热的描述中，正确的是哪个？

(A)

A.都是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值

B.都是途径函数，对应于某一状态有一确定值

C.都是状态函数，变化量与途径无关

D.都是状态函数，始终态确定，其值也确定

7.在温度T的标准状态下，若已知反应A-2B的标准摩尔反应烙△,”乙,

与反应2A―C的标准摩尔反应焰2，则反应C—4B的标准摩尔反应焰

△优3与△，碎及W的关系为△与£=?

(D)

A.24竭+卜虐,2B..遍-成,2

C.%%+D-△，磴2

8.对于热力学可逆过程，下列叙述不正确的是哪个？

(C)

A.变化速率无限小的过程B.可做最大功的过程

C.循环过程D.能使系统与环境都完全复原的过程

9.下述说法中，不正确的是哪个？

(D)

A.焰只有在某种特定条件下，才与系统吸热相等

B.给是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量

C.焰是状态函数

D.焰是系统能与环境进行热交换的能量

10.封闭系统经过•循环过程后，其下列哪组参数是正确的？(C)

A.q=0,w=0,\U=0,AH=0

B.qWO,wWO,Ai/=O,bH=q

C.q=-w,At/=q+w,AH=0

D.qWw,AU=q+w,A//=0

11.以下说法正确的是哪个？(B)

A.状态函数都具有加和性

B.系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了改变

C,因为%=△〃，耙=△”,所以恒容或恒压条件下，q都是状态函数

D.虽然某系统分别经过可逆过程和不可逆过程都可达到相同的状态，但不

可逆过程的嫡变值不等于可逆过程的嫡变值。

12.盖斯定律反映了(B)

A.功是状态函数B.取决于反应体系的始终态，而与途径无关。

C.热是状态函数D.△“取决于反应体系的始终态，也与途径有关。

13.298K时，下列各物质的A/Hf等于零的是哪个？(A)

A.石墨B.金刚石C.溟气D.甲烷

14.在下列反应中，进行1mol反应时放出热量最大的是哪个？(C)

A.CH4(1)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)

B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

3

D.CH4(g)+jO2(g)=CO(g)+2H2O(1)

15.下列反应中等于产物A/H：的是(D)

A.CO2(g)+CaO(s)==CaCO3(s)B.lH2(g)+1l2(g)=HI(g)

C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)D.H2(g)+io2(g)=H2O(g)

三、计算及问答题

1.试计算下列情况的热力学能变化：

(1)系统吸收热量500J,对环境作功400J；

解：△〃=q+w=(+500)+(-400)=1007

(2)系统吸收热量500J,环境对系统作功800J。

解：△(/=q+卬=(+500)+(+800)=1300/

2.在373.15K和100kPa下，由1mol水汽化变成1mol水蒸气,此气化过程

中系统吸热40.63kJ。求:

(1)系统膨胀对外作功w=?(液体水体积可忽略不计)

(2)此过程内能改变△(/=?

解：3

(1)w=-4Y^a\8)=-1x8.314x1O-x373.15=-3.1QkJ.mor'

B

(2)

kU=%=%—工0(8/7=40.63—lx8.314x10~3X373.15=31.53kJ

B

3.反应N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)在恒容量热器中进行，生成2moiNH3时

放热82.7kJ,求反应的△,Uf(298.15K)和298K时反应的△,"f(298.15K)。

解：△〃[=%=-82.7。

-3

=qp=q,+工吸⑺RT=-82.7+(2-1-3)x8.314xl0X298.15=—87.7〃.mol

B

4.已知lOOkPa,18℃时ImolZn溶于稀盐酸时放出151.5kJ的热，反应析

出1mol%气。求反应过程的卬，AU,AHo

解：Z〃(s)+HCl(aq)=ZnCl(aq)+H式g)

l

△H=qp=-\5\.5kJ.mol'

w=-Yv,R1x8.314x10-3x291=—2.42女J.机。广|

B

-1

△U=qr=qp-f；RT=—151.5—2.42=—153.92V.zno/

B

5.在下列反应或过程中，处与%，有区别吗？简单说明。并根据所列的各反

应条件，计算发生下列变化时，各自AU与凶之间的能量差值。

(1)NH4HS(S)NH3(g)+H2S(g),2.00molNH4Hs(s)的分解；

(2)H2(g)+Cl2(g)—卫f2HCl(g),生成LOOmolHCl(g)；

(3)CO2(s)-CO2(g),5.00molCO2⑸(干冰)的升华；

(4)AgNO3(aq)+NaCl(aq)—»AgCl(s)+NaNO,(aq),沉淀出2.00mol

AgCl(s)o

解(1)

\U-A//=-戛心尸=-2x(1+1)x8.314x10-3x298=-4.96。.mor'

B

(2)无体积变化，△U=AH

(3)AU-=一JZRT=-5x1x8.314x10-3*298=-12.39fcJ.zno/-1

B

(4)无体积变化，MJ=\H

6.计算下列反应的(1)ArQgg.lSKhQMUlQgg.lSK"(]©)298.15K

进行1mol反应时的体积功卬体=

CH4(g)+4Cl2(g)==CCl4(l)+4HCl(g)

解：△/"：(298.15K)/kJwo/T:-74.810-135.44-92.307

(1)

A,.//,®(298.15A：)=22=4x(-92.307)+(-135.44)-0-(-74.81)=-429.86V./MO/

B

(2)A,,t/,®(298.15/r)=A,W®(298.15K)-工乙,小丁

B

=-429.86-(4-4-1)x8.314x1O'*298.15=-427.38V.mol''

(3)卬体=一£/,用=-(4-4-1)X8.314X10-3X298.15=2.479H.机。尸

B

7.葡萄糖完全燃烧的热化学反应方程式为

-1

C6H12O6(S)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1),△,.〃,二=一2820kJ-mol

当葡萄糖在人体内氧化时，上述反应热约30%可用做肌肉的活动能量。试估计一

食匙葡萄糖(3.8g)在人体内氧化时，可获得盼肌肉活动的能量。

解：M葡萄糖=180.16g附。尸

_AOQOA

£="fmXfflx30%=x3.8x30%=18V

“葡萄糖180.16

8.已知下列热化学方程式：

-1

Fe2O3(s)+3C0(g)===2Fe(s)+3CO2(g),卜,以：、=-27.6kJ-mol

-1

3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g),A;J/®2=-58.6kJ-mol

1

Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g),=38.1kJmor

不用查表，试计算下列反应的A,4*。

FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)

解：AH：4=孙明-A*-2△也=76.7kJ.mor'

6

9.利用附录3数据，计算下列反应的AHfQgg.lSK)。

+2+

(1)Zn(s)+2H(aq)===Zn(aq)+H2(g)

2+

(2)CaO(s)+H2O(1)===Ca(aq)+2OH-(aq)

解：⑴△，成(29815K)=Z腺△/”，；B(298.15K)

B

=0+(-153.89)-0-0=-153.89kJ.mor'

(2)A,d(298.15K)=J>A./<B(298.15K)

B

=2x(-229.994)+(-542.83)-(-635.09)-(-285.83)=-81.90kJ.morl

10.已知在25℃和标准状态下，1.00g铝燃烧生成AI2O3G)放热30.92kJ,求

AI2O3G)的A/"：(298K)。

解：A,H2A/zQ，298K)=—2x27g.〃?。/x30.920.gT=—1669.68。.〃第尸

11.用来焊接金属的铝热反应涉及Fe2。？被金属A1还原的反应：

2Al(s)+Fe2O3(s)——>Al2O3(s)+2Fe(s),试计算：(1)298K时该反应的△户〉

(2)在此反应中若用267.0g铝，问能释放出多少热量？

解：(1)A,,//®(298.15/r)=^rBA^,^(298.15^)

H

2x0+(-1675.7)-(-824.2)-2x0=-85\.5kJ.morx

(2)q=JxA,.H®(298^)=x(-851.5)=-4210.19kJ.mor'

12.已知N2H4⑴、MO^g)和H2O⑴在298.15K时的标准摩尔生成焙分别是

50.63kJ-moP1、9.66kJ-mol-1和-285.80kJ-mol-1,计算火箭燃料联氮和氧化剂

四氧化二氮反应：

2N2H4(1)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(1)

(1)反应的标准摩尔反应焰变

(2)计算32g液态联氮完全氧化时所放出的热量为多少？

解：(1)△，”,7(298.15用=工嘘与“豆(298.159

B

=4x(-285.80)+3x0-9.66-2x50.63=-1254.

(2)q=JxA,",?(298K)=1254.12)=--627.06V./no/

2x32

13.试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K进行Imol反应进度时，

在定压和定容条件燃烧热之差别，并说明差别之原因。

CH4(g)+202(g)===CO2(g)+2H2O(1)

解：-Ni=-泛vBf；RT=-1x(1—2—1)x8.314x10-3*298.15=4.96kJ.moL

B

原因：IXgHO

B

14.辛烷(C8H|8)是汽油的主要成分，试计算298K时，100g辛烷完全燃烧时

放出的热量。

75

解：C8/718(/)+y<92U)=8G?2(g)+9%。(/)

\rH=JZ6A/H[(298.15K)=-4776.58〃

n

15.通过吸收气体中含有的少量乙醇可使K2O2O7酸性溶液变色(从橙红色

变为绿色)，以检验汽车驾驶员是否酒后驾车(违反交通规则)。其化学反应可表示

为

+3+

2Cr2O^(aq)+16H(aq)+3C2H5OH(1)-4Cr(aq)+11H2O(1)+3cH3coOH⑴

试利用标准摩尔生成焰数据求该反应的AHfqgg.isK)。

解：A,.H®(298.15/if)=^i/BA/H®(298.15/r)

B

3x(-484.5)4-1lx(-285.83)+4x(-1999.1)-2x(-1490.3)-16x0-3x(-277.69)

=一8780.4kJ・mo「

习题二

一、判断题(对的在括号内填“，错的在括号内填“X”)

1.AQ为正值的反应均是自发反应。(X)

2.反应产物的分子数比反应物多，该反应的AS>0。

(X)

3.A,.G：<0的反应一定是自发进行的。

(X)

4.稳定单质的和都为0,因此其标准嫡S。也为0。

(X)

5.如果一个反应的△，e？>0,AS,?<0,则此反应在任何温度下都是非自发

的。

J)

6.升高温度，反应的K?增大，则说明该反应为吸热反应。(J)

7.对于全部是气体反应的系统，当达到平衡时，恒容加入惰性气体后平衡

不发生移动。

(J)

8.在一定温度和浓度下，无论使用催化剂与否，只要反应达到平衡时，反

应物与产物的浓度为一定值。

(V)

9.反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数(绝对值)。

(X)

10.催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的dG,〉

(V)

II.反应速率只取决于温度，而与反应物或生成物的浓度无关。(X)

12.对于可逆反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),△此>0,升高温度

使丫正增大，也减小，故平衡向右移动。(义)

13.根据分子碰撞理论，具有一定能量的分子在一定方位上发生有效碰撞,

才可能生成产物。

(J)

14.活化能的大小不一定能表示一个反应的快慢，但可以表示一个反应受温

度的影响是显著还是不显著。(J)

15.在一定温度下，对于某化学反应，随着反应的进行，反应速率逐渐减慢，

反应速率常数逐渐变小。

(X)

二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)

1.下列体系变化过程中嫡值减少的是哪个？(c)

A.食盐溶于水B.干冰升华

C.活性炭吸附氧气D.高镒酸钾受热分解

2.等温等压下且不做非体积功条件下，反应自发进行的判据是哪个？

(C)

A.AHe<0B.AS°<0C.A,.G<0D.A,.G,®<0

3.下列反应中ArG®等于产物kfG：的是哪个？

(C)

A.Ag+(aq)+CP(aq)——>AgCl(s)B.2Ag(s)+Cl2(g)——»2AgCl(s)

C.Ag(s)+1d2(g)—>AgCl(s)D.Ag(s)+1d2(l)—>AgCl(s)

4.某温度时，反应H2(g)+Br2(g)===2HBr(g)的标准平衡常数K°=4xl(r2,

则反应HBr(g)===；H?(g)+；Br(g)的标准平衡常数K。等于多少？

(B)

A.—!-^B.C.4X10~2D.74x1O-2

4x10-2"xio-2

5

5.反应H,(g)+Br2(g)^=^2HBr(g)在800K时平衡常数K"=3.8X10,

WOOK时平衡常数Kn=1.8X103,则此反应是：

(B)

A.吸热反应B.放热反应C.无热效应的反应D.无法确

定

6.升高温度可以增加反应速率，最主要是因为什么？

(B)

A.增加了分子总数B.增加了活化分子的百分数

C.降低了反应的活化能D.促使平衡向吸热方向移动

7.在恒温下仅增加反应物浓度，化学反应速率加快的原因是什么？

(D)

A.化学反应速率常数增大B.反应物的活化分子百分数增加

C.反应的活化能下降D.反应物的活化分子数目增加

8.温度升高而一定增大的量是下列哪个？

B)

A.ArG®B.吸热反应的平衡常数K°

C.反应的速率vD.反应的速率常数左

9.一个化学反应达到平衡时，下列说法中正确的是哪个？

(A)

A.各物质的浓度或分压不随时间而变化

B.A,.G：=O

C.正、逆反应的速率常数相等

D.如果寻找到该反应的高效催化剂，可提高其平衡转化率

10.某基元反应2A(g)+B(g)=C(g),将2molA(g)和ImolB(g)放在IL

容器中混合，问A与B开始反应的反应速率是A,B都消耗一半时反应速率的

多少倍？(C)

A.0.25B.4C.8D.1

11.当反应Az+B2=2AB的反应速率方程式为片如一凡时，则此反应

为什么反应？(C)

A.一定是基元反应B.一定是非基元反应

C.无法肯定是否是基元反应D.对A来说是个二级反应

12.升高温度时，化学反应速率增加倍数较多的是下列哪种反应？(C)

A.吸热反应B.放热反应C.耳,较大的反应D.纥较小的反应

13.对于反应速率常数，以下说法正确的是哪个？

(D)

A.某反应的△夕;越小，表明该反应的反应速率常数越大

B.一个反应的反应速率常数可通过改变温度、浓度、总压力和催化剂来改

变

C.一个反应的反应速率常数在任何条件下都是常数

D.以上说法都不对

14.对于催化剂特性的描述，不正确的是下列哪个？

(B)

A.催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态

B.催化剂在反应前后其化学性质和物理性质皆不变

C.催化剂不能改变平衡常数

D.加入催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应

15.若有两个基元反应，均属A+2B—>C型，且第一个反应的反应速率

常数匕大于第二个反应速率常数女2,忽略频率因子不同的影响，则这两个反应的

活化能以与%的关系与下列哪一种相符？

(D)

A.%>/B.EaX<Ea2C-Eai=Ea2D.不能确定

三、计算及问答题

1.不用查表，将下列物质按其标准嫡5：(298.15K)值由大到小的顺序排列，

并简单说明理由。

(l)K(s)；(2)Na(s)；(3)Br2(l)；(4)Br2(g)；(5)KCl(s)0

解：(4)Bq(g)⑶Bq(l)⑸KCl(s)(l)K(s)(2)Na(s)

理由：一般(相对分子质量相近时)气态的大于液态的；液体的大于固体物

质的；而当温度和聚集态相同时，分子或晶体结构较复杂的物质的嫡大，原子序

数大的大于小的。

2.分析下列反应的埔值是增加还是减少，并说明理由。

(l)I2(s)—>I2(g)；(2)H2O(1)一>H2(g)+1o2(g)；

(3)2CO(g)+O2(g)―>2CO2(g)；(4)A2(s)+B2(g)—>2AB(g)。

解：(1)增加：气态大于固态

(2)增加：气态大于液态

(3)减少：气体分子数减少

(4)增加：气体分子数增多

3.试用书末附录3中的标准热力学数据，计算下列反应的45?(298.15K)和

AfG,®(298.15K)o

+

(1)3Fe(s)+4H2O(l)===Fe3O4(s)+4H2(g)；(2)Zn(s)+2H(aq)===

2+

Zn(aq)+H2(g)；

2+

(3)CaO(s)+H2O(l)=Ca(aq)+20H-(aq)；(4)AgBr(s)===Ag(s)+~Br(l)o

△京(298.15K)=X%VG：8(298.15K)

B

11

(1)A,,5,®(298.15K)=307.7J-moP-K_ArG®(298.15K)=-66.9

kJ-mol-1

11

(2)ArS®(298.15K)=-23.0J-mol_K-A/G®(298.15K)=-147.06

kJ-mol-1

11

(3)A,.S,®(298.15K)=-184.3J-mol'•K_AfG®(298.15K)=-26.91

kJ-mol-1

(4)A,.S®(298.15K)=-51.4Jmor'K'1G,®(298.15K)=96.90

kJ-mol-1

4.试分析下列反应自发进行的温度条件：

1

(l)2N0(g)+2C0(g)——>N2(g)+2CO2(g),=一746.5kJ-moP；

1

⑵HgO(s)—>Hg(l)+1o2(g)，AX^l.OkJmor；

1

(3)2N2(g)+O2(g)——>2N2O(g),=163.0kJmor；

-1

(4)2H2O2(1)——>2H2O(1)+O2(g),=-196kJ-mol。

解：自发进行的温度条件是：AX-^X<O

AA

二者同号且AB:〉。时：T>-^；ASAvO时：T<^—f

△rS"

(i)=

2x213.74+191.50-2x197.674-2x210.761=-197.89J.moZ-17C-1

AH&746.5x1000

T<rni=3712.3K

e_--197.89

ArSin

(2)ArS,®=1x205.138+76.02-70.29=108.30J.mod

AHe91.0x1000

T>r=840.3K

ArSme108.30

(3)A,.S,®<0,任何温度下非自发;

(4)A,.S,®>0,任何温度下均自发。

5.用锡石(SnC)2)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CO?)；

(3)用H2(g)还原矿石(加热产生水蒸气)。

今希望加热温度尽可能低一些。试利用标准热力学数据通过计算，说明采用

何种方法为宜。

解：(1)SnO,(5)==Sn(s)+O2(g)

查表计算得：△石：=204.41/W。尸田7；△此=580.7kJjnoL

AHe580.7x1000

=2841K

ArSm&204.4

(2)C(s,石墨)+SnO2(s)==Sn(s)+CO2(g)

查表计算得：AW=207.3J.moLKT；△出：=T87.2kJ.moL

187.2x1000=903QK

AS0207.3

(3)S〃a(s)+H式g)=S〃Q(g)+H2O(g)

查表计算得：△，/=115.5J.mor'.K-'；ArH,®=97,1kJ.mor'

AH&97.1x1000

T>-^=840.7K

A,5：115.5

由计算可知：用氢气还原锡矿石温度最低。

6.己知下列反应：

Ag2s(s)+H2(g)=2Ag(s)+H2S(g)

在740K时的心=0.36。若在该温度下，在密闭容器中将LOmolAg2s还原为银,

试计算最少需用H2的物质的量。

解：设最少需要H2的物质的量为万〃。/.

Ag2S(s)+H2(g)=2Ag(s)+H2S(g)

起始时物质的量(mol)：1.0x00

反应后的变化量(mol)：-1.0-1.02X1.01.0

平衡时物质的量(mol)：(0)x-1.0(2.0)1.0

定温定压下，分压之比等于物质的量之比，故：

_pe\HS,g)/p&1.0

AQ=---------2--------=------------U.JO

p“(”2，g)/p°X-1.0

解得：x=3.8

7.利用标准热力学函数估算反应：

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

在873K时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数。若此时系统中各组分气体

的分压为p(CC)2)=P(H2)=127kPa,p(CO)=p(H2O)=76kPa,计算此条件下反

应的摩尔吉布斯函数变，并判断反应进行的方向。

解：(1)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

△,.”：(298.15K)=Z嗫△/2(298.15K)=41.17kJ.mor'

B

△£(298.15K)=Zf?(298.15K)=42.08J.，〃。尸小

B

(873K)=△,.”2(298.15K)—TA(298.15K)

=41.17—873x42.08x10-3=4.43kJ.moL

一△,G[(873K)_443x1000

lnK°(873K)==-0.61

RT-8.314x873

K0(873K)=0.54

(2)ArGffl(r)=ArG：(T)+RTlnQm/PW

B

\G,„(873K)=4.43+8.314x10-3x873xIn也”叫=_kJ.mor'<0

rm(127/100)230

故此条件下反应正向进行。

8.求化学反应2s。2®+02(g)2SO3(g)在600K时的平衡常数K。。

解：2SO2(g)+O2(g).=-2SO3(g)

A,,//®(298.15/f)=^rBA,J7®(298.15A：)=-197.78kJ.mor'

B

A,.5®(298.15/C)=Z/Sf(298.15K)=-188.1J.mor'.K-'

B

△,G,?(600K)y△,”r(298.15K)-TAS：(298.15K)

=-l97.78-600X(-188.1)/1000=-84.92kJ.mol''

inK®(600K)=T"(600K)=+84.92)x1。。。=17

RT8.314x600

K6=2.95X107

9,在308K和总压强lOOkPa时，2。4有27.2%分解为NO2。

(1)计算反应N2O4(g)==2NC)2(g)的K%

(2)计算308K,总压强增加1倍时，电。4的离解百分率；

(3)从计算结果说明压强对平衡移动的影响。

解：(1)设有lOOmolN2O4发生分解

N2O4(g)=2NO2(g)

平衡时的物质的量(mol)100x(1-27.2%)2x100x27.2%

=72.8=54.4

p'YMOJ=100x72.8/(72.8+54.4)=572kPa

eq

p(NO2)=lOOx54.4/(72.8+54.4)=42.SkPa

K&=gNO"p®)2=(42.8/100)2=032

一(pRMQ)/”0)-57.2/100-,

(2)当总压强为200kPa时：设离解百分率为x%

N2O4(g)-2NO2(g)

平衡时的物质的量(mol)100x(1-%%)2xl00xx%

=100-x=2x

(汽2。4)=200x(100—x)/(100+x)kPa

p"(NOJ=200x2x/(100+x)何

、2

c200x2x

K。=(P"(NQ)/P，2=[(100+x)xl00j=032

(p,Wp。)-j200x(100-x)l-,

[(100+x)xl00/

得：x=19.6即离解百分率为19.6%。

(3)增加压强，N2O4的离解百分率降低，即向气体分子数减少的方向移动。

io.在一定温度和压强下，某一定量的PCL气体体积为IL,此时PCL已经

有50%离解为PJ和试判断在下列情况下，PCI,的离解度是增加还是减

少？

(1)减少压强，使PC%的体积变为2L；

(2)保持压强不变，加入氮气,使体积增加至2L；

(3)保持体积不变，加入氮气,使压强增加1倍；

(4)保持压强不变，加入氯气,使体积变为2L；

(5)保持体积不变，加入氯气,使压强增加1倍。

解：(1)增加(2)增加(3)不变(4)减小(5)减小

11.研究指出下列反应在一定温度范围内为基元反应：

2NO(g)+Cl2(g)—>2NOCl(g)

(1)写出该反应的速率方程；

(2)该反应的总级数是多少？

(3)其他条件不变，如果将容器的体积增加到原来的2倍，反应速率如何变

化？

(4)如果容器体积不变而将NO的浓度增加到原来的3倍，反应速率又将怎

样变化？

2

解:(1)v=kc(NO)c(Cl2)(2)(2+1)=3

(3)反应的初速率为原来的1/8倍(4)反应的初速率为原来的9倍

12.对于制取水煤气的下列平衡系统：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H,(g),

A,.H,®>Oo问：

(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)的适宜条件如何？这些

措施对及攵(正)、-逆)的影响各如何？

解：(1)增加H2(3(g)的分压(或浓度)；减少CO(g)、为值)的分压(或浓

度)；减少系统总压力；升高温度。

(2)使正反应进行得较快且较完全的条件有：增加温度，这使得K©及

"正)、火(逆)均增大；增加HzCXg)的分压(或浓度)，这使得K©及M正)、人(逆)

均不变。

13.如果一反应的活化能为117.15kJmor1,问在什么温度时反应的速率常

数6的值是400K速率常数女的值的2倍？

痴,k।\Eax(r'-400)117.15x(T'—400)x1000

解：In—=ln2=-------------；~-=---------------；----

k400HT400x8.314x7

T'=408K

14.将含有O.lmoldm-NajAsO,和0.1mol•dm^Na2s2O3的溶液与过量的

稀硫酸溶液混合均匀，产生下列反应：

2H3AsO3(aq)+9H2S2O3(aq)——>As2S3(s)+3SO2(g)+9H2O(1)+3H2S4O6(aq)

今由实验测得在17C时，从混合开始至溶液刚出现黄色的As2s3沉淀共需时

1515s；若将上述溶液温度升高10℃,重复上述实验，测得需时500s,试求该反

应的活化能心值。

解:吟=啜=咳，琮£<2X10x1000

-8.314x290x300

Ea=S0.2kJ

15.反应2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)是一个基元反应，正反应的活化能

纥（正）为114kJ-mor1,为113kJmoL。

（1）写出正反应的反应速率方程式。

（2）在398K时反应达到平衡，然后将系统温度升至598K,分别计算正、逆

反应速率增加的倍数，说明平衡移动的方向。

解：（1）1/=阳Nep

（2）Ea（逆）=Ea（正）-A,.H®=114-113=\kJ.morx

^E）£^cmiAT114x200x1000砥正）

ln==11.52n=1.01xl05

-8.314x398x598

匕（正）RTtT2仁（正）

,心（逆）Ea（逆）AT1x200x1000A1A心（逆）,

In2、J=-----------------------------=---------------=0.10=>2一=1.01

仁（逆）RTF28.314x398x598勺（逆）

由计算结果可知：升高温度，正反应速率增加的倍数远远大于逆反应速率增

加的倍数，平衡向着正反应方向移动。这与升高温度，平衡向着吸热反应方向移

动时一致的。

习题三

一、判断题（对的在括号内填“J”，错的在括号内填“X”）

1.质量相等的苯和甲苯均匀混合，溶液中苯和甲苯的摩尔分数都是0.5o

（X）

2.根据稀释定律，弱酸的浓度越小，其解离度就越大，因此酸性也越强。（X）

3.两种酸HX和HY的水溶液具有相同的pH值，则这两种酸的浓度必然相

等。（*）

4.中和等体积pH相同的HC1和HAc溶液，所需的NaOH的量相同。

（X）

5.弱酸或弱碱的解离平衡常数K©不仅与溶液温度有关，而且与其浓度有关。

（X）

6.弱电解质的解离度大小表示了该电解质在溶液中的解离程度的大小。

（V）

7.同离子效应使溶液中的离子浓度减小。（X）

8.将氨水的浓度稀释一倍，溶液中OFT浓度也减少到原来的1/2o

（X）

9.O.lOmol-L-'NaCN溶液的pH比相同浓度的NaF溶液的pH要大，这表明

CN-的Kb值比F-的长卜值要大。

10.缓冲溶液的pH值范围仅与缓冲对加(酸)/加(盐)(或侬碱)/〃2(盐))的比值

有关。

(X)

11.Pbk和CaCCh的溶度积均近似为10口，从而可知它们的饱和溶液中，前

者的Pb2+浓度与后者的Ca2+浓度近似相等。

(X)

12.所谓沉淀完全，是指溶液中这种离子的浓度为零。(X)

13.对于含有多种可被沉淀离子的溶液来说，当逐滴慢慢滴加沉淀剂时，一

定是浓度大的离子首先被沉淀。

(X)

14.为了使某种离子沉淀更完全，所加沉淀剂越多越好。

(X)

15.因为Bas。,在水中溶解达到平衡时，受到溶度积常数K端的制约，因此

BaSO4应为弱电解质。

(X)

二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)

1.在质量摩尔浓度为2.00mol-kgT的水溶液中，溶质的摩尔分数为多少？

(D)

A.0.005B.2.00C.0.333D.0.0347

2.在稀溶液的依数性中，起主导因素的是下列那一个？

(A)

A.溶液的蒸汽压下降B.溶液的沸点上升

C.溶液的凝固点下降D.溶液的渗透压

3.稀溶液的沸点上升常数与下列哪一种因素有关？

(C)

A.溶液的浓度B.溶质的性质

C.溶剂的性质D.溶剂的摩尔分数

4.相同质量摩尔分数的下列物质的水溶液，凝固点最低的是哪一种？

(D)

A.葡萄糖B.HAcC.NaClD.CaCl2

5.下列各种物质的溶液浓度均为0.01mol[T,按它们的渗透压递减的顺序

排列正确的是哪一组？（C）

A.HAc-NaCl-C6HI2O6-CaCl2

B.C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2

C.CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6

D.CaCl2-HAc-C6HI2O6-NaCl

6.根据酸碱电子理论，下列物质中不能作为路易斯碱的是哪一种？（C）

-+

A.NH3B.OHC.HD.CN-

7.在某弱酸平衡系统中，下列哪种参数不受浓度的影响？

（C）

A./n（H+）B.aC.K?D./n（OH'）

8.往1L0.10molHAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解，会发生

的情况是怎样的？（CB）

A.HAc的夕值增大B.HAc的a值减小

C.溶液的pH增大D.溶液的pH减小

9.设氨水的浓度为c,若将其稀释1倍，则溶液中c（OH-）为多少？

（C）

1

A.-cB.,C.jKb-c/2D.2c

22k、

10.对于弱电解质，下列说法正确的是哪个？

（D）

A.弱电解质的解离常数不仅与温度有关，而且与浓度有关

B.溶液的浓度越大，达到平衡时解离出的离子浓度越高，它的解离度越大

C.两弱酸，解离常数越小的，达到平衡时，其pH值越大，酸性越弱

D.解离度不仅与温度有关，而且与浓度有关

11.对于相同的弱酸和它的盐所组成的缓冲对.，下列哪一种的冲击最好？

（无答案）

A.加（盐）七"?（酸）B.加（盐）＞加（酸）

C.（盐）＜〃?（酸）D.需要具体计算

12.在0.06mol-kgT的HAc溶液中，加入NaAc晶体，使其浓度达0.2

moLkgi后，若K：(HAC)=1.8X105,则溶液的pH值应为多少？(浓度单位可规

范些)(C)

A.5.27B.44C.5.94D.7.30

13.在下列哪种溶液中，SrCO3的溶解度最大？

(A)

A.0.1mol-kg_1的H