基础化学习题

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A+B=C+D ?rH0=-40.0 kJ·mol1

C+D=E ?rH=60.0 kJ·mol1

0计算下列反应的?rH: (1)C+D=A+B ;

(2)1/2C+1/2D=1/2A+1/2B ; (3)A+B=E 。

---

[(1)140.0kJ·mol1;(2)-1166.0 kJ·mol1;(3)-2802.8 kJ·mol1]

4.已知下列热化学方程式:

(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ?rH10=-24.8 kJ·mol1

00(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ?rH2=-47.2 kJ·mol1

-(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ?rH3=19.4 kJ·mol1

0不用查表,计算反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)在298.15K时的?rH。

(-110.0 kJ·mol1)

5.已知下列热化学方程式:

(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ?rH1=-890.5 kJ·mol1

00(2)C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ?rH2=-393.5 kJ·mol1

-(3)H2(g)+1O2(g)=H2O(l) ?rH3=-285.8 kJ·mol1

002不用查表,计算反应C(石墨)+2H2(g)=CH4(g)的?rH。

00(-74.6 kJ·mol1)

6.利用标准生成焓(?fH)计算下列反应在298.15K时的?rH。 (1)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ; (2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ; (3)C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)

(已知C6H12O6(s)在298.15K时的?fH为-1273.0 kJ·mol1)。

--

[(1)-41.2 kJ·mol1;(2)-1166.0 kJ·mol1;(3)-2802.8 kJ·mol

-1

00]

7.Na2O(s)和Na2O2(s)在298.15K时的标准生成焓分别为-415.9 kJ·mol

-1

和-504.6

kJ·mol1,求下列反应的?rH。

2 Na2O2(s)=2 Na2O(s)+O2(g)

0(177.4 kJ·mol1)

8.求下列反应在298.15K的?rH、?rS和?rG。

2 CO(g)+2NO(g)=2 CO2(g)+N2(g)

(?rH=-748.6 kJ·mol1,?rS=-197.8 J·K1·mol1,?rG=-689.6 kJ·mol1)

0000009.已知反应 2CuO(s)=Cu2O(s)+1O2(g)

2(1)利用标准生成焓(?fH)和标准熵(S0)计算反应在298.15K时的?rH和?rS ; (2)计算反应在298.15K和1000K时的?rG,并判断反应的自发性; (3)计算在标准状态下反应自发进行的最低温度。

[(1)?fH=146 kJ·mol1,?rS=110.5 J·K1·mol1;

000000(2)?rG(298.15K)=113.1 kJ·mol1,反应不能自发进行;

mol1,反应不能自发进行;(3)T>1321.3K。] ?rG0(1000K)=35.5 kJ·

0

第三章 化学反应速率和化学平衡

一、思考题

1.解释并比较下列名词

(1)单相反应和多相反应 (2)基元反应和非基元反应 (3)有效碰撞和弹性碰撞 (4)活化分子和活化能 (5)反应分子数和反应级数 (6)质量作用定律和化学平衡 (7)实验平衡常数和标准平衡常数 (8)多重平衡和多重平衡规则 2. 影响化学反应速率的因素有哪些?试解释之。

3. 反应 2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2O (g) 其速率方程式对NO(g) 是二次,对H2 (g) 是一次方程。

(1)写出N2生成的速率方程式;

(2)如果浓度以mol?L-1表示,反应速率常数k的单位是什么?

(3)写出NO浓度减小的速率方程式,这里的速率常数k和(1)中的k的值是否相同,两个k值间的关系是怎样的?

4. 反应2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2O (g)的反应速率表达式为v = k[NO]2[H2],试讨论下列各种条件变化时对初速率有何影响。

(1)NO的浓度增加一倍; (2)有催化剂参加; (3)降低温度; (4)将反应器的容积增大一倍; (5)向反应体系中加入一定量的N2。 5. 一定温度和压力下,某一定量的PCl5气体的体积为1L,此时PCl5气体已有50%离解为PCl3和Cl2。试判断在下列情况下,PCl5的离解度是增大还是减小。

(1)压使PCl5的体积变为2L;

(2)保持压力不变,加入氮气,使体积增至2L; (3)保持体积不变,加入氮气,使压力增加1倍; (4)保持压力不变,加入氯气,使体积变为2L; (5)保持体积不变,加入氯气,使压力增加1倍。

二、练习题

1.判断下列说法是否正确,并说明理由。

(1)质量作用定律适用于任何类型的化学反应。

(2)可逆反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)在673K和873K时的K0分别为8.0310

-2

和0.41,由此可知正反应为吸热反应。

(3)升高温度,分子的碰撞频率增加,所以反应速率加快。 (4)浓度增大,活化分子百分数增大,所以反应速率加快。 (5)从反应速率常数的单位可以知道该反应的反应级数。

(6)对同一反应,加入的催化剂虽然不同,但活化能的改变值是相同的。 (7)在一定温度和体积下,反应Sn(s)+2Cl2(g)?SnCl4(g)达到平衡状态。增大体积有利于增加SnCl4的物质的量。

(8)在一定温度下,反应的活化能越大,其反应速率越快。 (9)总反应的反应速率主要取决于最慢一步基元反应的反应速率。

(10)在速率方程中,各物质浓度的幂次等于反应式中物质化学式前的计量系数时,该反应即为基元反应。

2.有一反应2A+B=2C,假设其反应机理为: (1)A+B=D (慢) (2)A+D=2C (快) 试写出该反应的速率方程及反应级数。

(v=kcAcB,反应级数:2)

3.有一化学反应A+2B=2C,在250K时,其反应速率和浓度间有如下关系:

实验序号 cA(mol?L1)

--

(mol?L1?s1)

1 0.10 2 0.10 3 0.20

(1)写出该反应的速率方程和反应级数; (2)求该反应的速率常数; (3)求出当cA=0.01mol?L

-1

-1

cB(mol?L

-1) A物质浓度降低的初始速率

0.01 1.23103

0.04 4.83103

0.01 2.43103

,cB=0.02mol?L

-1

时的瞬时反应速率。

-4

[(1)2;(2)1.2L ?mol?s

-1

;(3)2.4310 mol?L

-1

?s

-1

]

4.某一酶催化反应,温度由300K升高到310K时,速率常数k增大到原来的2倍。求该酶催化反应的活化能。

(53.59kJ?mol5.反应A→B为二级反应,当A浓度为0.050 mol?L1.2 mol?L

-1

-1

-1

-1

时,反应速率为

-1

?min。在相同温度下,欲使反应速率加倍,A的浓度应是多少?

(0.071 mol?L6.已知823K时有下列反应

0

K1(1)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) =0.14 0

(2)CoO(s)+H(g)?Co(s)+HO(g) K2=67

2

2

求823K时,反应(3)CoO(s)+CO (g)?Co(s)+CO2(g)的

0K3

(478.57) 7.已知反应2NO(g)+Br2(g) ?2NOBr(g),ΔH<0,判断下列各种起始状态反应自发进行的方向。

0

0Kp=1.163102(298K)。

状态 温度T(K) pNO/p0 pBr2/p0起始分压 pNOBr/p0 Ⅰ 298 Ⅱ 298 Ⅲ 273 (I:Q=2025,Q>

0Kp0.01 0.01 0.045 0.10 0.01 0.045 0.10 0.01 0.108 ,反应逆向自发进行;II:Q=20.25,Q<

0Kp

1

0Kp,反应正向自

发进行;III:Q=116.64,此时Q≈以

0Kp

2

(298K),因为T2(273K)<T1(298K)所

0

Kp

2

(273K)>

0Kp

1

(298K),即Q<,反应正向自发进行。)

0Kp8.已知反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) 在673K时,度时下列各平衡的

0Kp=6.0310

-4

。 求在该温

130K22(1)N2(g)+H2(g) ? NH3(g) 1=?

120K332(2)N2(g)+H2(g) ?NH3(g) =?

(3)2NH3(g)

? N2(g)+3H2(g)

0K3=?

(2.453102,8.43102,1667) 9.在密闭容器中加入相同物质的量的NO和Cl2,在一定温度下发生反应: 2NO(g)+Cl2(g) ?2NOCl (g)。试比较反应体系达到平衡状态时NO和Cl2分压的 大小;若增大总压力,平衡将如何移动?

(平衡时PNO<PCl;增大总压力,平衡向正反应方向移动。)

第四章 电解质溶液

一、思考题

1.解释下列名词

质子酸 质子碱 活度 同离子效应 盐效应

2.饱和NH4Ac溶液的pH值约为多少?向其中加入少量酸或碱,溶液的pH值无明显变化,为什么?

3.以酸碱质子理论来比较下列酸的强弱。

HAc HCN H3PO4 H2S NH4+ H2PO4 HS-

4.以酸碱质子理论来比较下列碱的强弱。

Ac- CN- PO43- CO32- HCO3- NH3 HS-

5. NaH2PO4水溶液呈弱酸性,而Na2HPO4水溶液呈弱碱性,为什么? 6.H2S溶液呈酸性,它的饱和溶液浓度为0.1 mol/L,今加少量下列溶液于饱和H2S溶 液中:(1) 0.1 mol/L HCl;(2) 1 mol/L Na2S;(3) 1 mol/L NaOH;(4) NaCl;(5) H2O;(6) AgNO3。 则溶液的(1)氢离子浓度如何变化? (2)硫离子浓度如何变化?

二、练习题

1.指出下列各酸的共轭碱:

H2S、H2O、H2CO3、NH4+、HCO3-、[Al(H2O)6]3+。

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