化学热力学动力学平衡习题解答.ppt

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1、3.下列反下列反应应中中,rHm 和和rGm 数数值值最最为为接近的接近的为为 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.已知已知 Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)rHm=-642kJmol-1,则则A.在任何温度下在任何温度下,正向反正向反应应是自是自发发的。的。B.在任何温度下在任何温度下,正向反正向反应应是非自是非自发发的。的。C.高温下正向反高温下正向反

2、应应自自发发,低温下正向反低温下正向反应应非自非自发发。D.低温下正向反低温下正向反应应自自发发,高温下正向反高温下正向反应应非自非自发发。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 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

3、C.0.118 D.11.85.B6.D7.A8.已知反已知反应应 Cu2O(s)+1/2O2(g)=2CuO(s)的的 rGm(300K)=-107.9kJmol-l,rGm(400K)=-95.3kJmol-l则则 rHm/KJmol-1 和和rSm/JK-1mol-1 各各为为 A.187.4,-126 B.-187.4,126 C.-145.7,-126 D.145.7,-126 C9.在在 25 下列反下列反应应均均为为非自非自发发反反应应,其中在高温其中在高温时时仍仍为为非自非自发发的是的是:()A.Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2 O2(g),B.N2O4(g)=2NO2(g

4、)C.Fe2O3(s)+3/2 C(s)=2Fe(S)+3/2 CO(g),D.6C(s)+6H2O(g)=C6H12O6(s)9.D10.室温下室温下,参考状参考状态单质态单质(最最稳稳定定单质单质)的的标标准准熵为熵为:A.零零 B.大于零大于零 C.小于零小于零 D.以上都以上都错错11.下列各下列各组组物物质质的的标标准准熵熵大小大小顺顺序正确的是序正确的是A.C12O(g)Br2(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,并不表示并不表示

5、该该反反应应在任何条件下在任何条件下 都不自都不自发发。13.某反某反应应在在 25 时时自自发发,其逆反其逆反应应在高温下自在高温下自发发,则则 A.rH0 rS0 B.rH0 rS0 rS0 D.rH012.D13.B15.已知已知 fHm(NH3,g)=-46.ll kJ.mol-1,反反应应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)rSm(NH3,g)=-197.4 J.K-1.mol-l,欲使反欲使反应应在在标标准状准状态态下自下自发发的温度条件的温度条件为为()A.467K B.193K D.467K16.fGm(SO2,g)=-300kJ.mol-1,fHm(SO2,g)=-29

6、6.8kJ.mol-1.当升高温度，反当升高温度，反应应S（s,斜方）斜方）+O2（g）=SO2(g)的的rGm(T)将将 （）.15.A16.BA.保持不变保持不变,B.减少减少,C,增大增大,D.改变正负号改变正负号17.298K,标标准状准状态态下，下列反下，下列反应应中，中，焓变焓变等于等于AgBr(s)的的fHm的反的反应为应为（）。）。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.下列叙述中正确的下列叙述中正确的为为A

7、.在定在定压压下下,凡是自凡是自发发的的过过程都是放程都是放热热的。的。B.因因为为焓焓是状是状态态函数函数,而定而定压压反反应应的恰的恰变变等于定等于定压压反反应应 热热,所以定所以定压压反反应热应热也是状也是状态态函数。函数。C.单质单质的的fHm和和fGm都都为为零零.D.在定温定在定温定压压下不做非体下不做非体积积功的条件下功的条件下,体系自由能减体系自由能减 少的少的过过程都是自程都是自发发的。的。19.D20.反反应应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)rHm0 S0 B.G0 C.G0 S0 S K=5.110-4 Pe(CO2)=5.110-4100kPa=5.110-2

8、kPa近似认为反应在大气压为近似认为反应在大气压为100kPa,CO2分压与总压之比为：分压与总压之比为：体积分数体积分数=物质的量分数物质的量分数xi30.在一容器中在一容器中,反反应应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)达到平衡达到平衡后后,加一定量的加一定量的N2气体气体,保持保持总压总压力及温度不力及温度不变变,平衡将平衡将会会()A.向正方向移向正方向移动动 B.向逆方向移向逆方向移动动,C.不移不移动动 D.不能判断不能判断30.B31.反反应应N2(g)+O2(g)=2NO(g)rHm=179.9kJ.mol-1,下列下列叙述中正确的是叙述中正确的是()A.升高温度升高温

9、度 KP 增大增大 B.升高温度升高温度 KP 减小减小C.降低温度降低温度 KP 不不变变 D.增加增加 NO的分的分压压 KP 增大增大32.反反应应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)rHm0,在下列条件下在下列条件下,平衡不会平衡不会发发生移生移动动的是的是()A.加加压压B.减减压压 C.升温升温D.加入催化加入催化剂剂31.A32.D33.下列反下列反应应中中,平衡状平衡状态态不因容器体不因容器体积积改改变变而受到影而受到影响的是响的是 A.H2(g)+I2(s)=2HI(g)B.N2(g)+O2(g)=2NO(g)C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)D.H2O2(

10、l)=H2(g)+O2(g)34.反反应应2NO2(g)=N2O4(g)达平衡后达平衡后,将度降低将度降低,混合气混合气体体颜颜色色变变浅。浅。说说明此反明此反应应的逆反的逆反应应是是()A.rHm=0 的反的反应应 B.rHm 0 的反的反应应 D.气体体气体体积积减小的反减小的反应应33.B34.C35.某温度下反某温度下反应应 2HI2(g)=H2(g)+I2(g)的的 KP=1.6 103,当当p(HI)=p(H2)=100kPa,P(I2)=10.kPa 时时,下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A.正反正反应进应进行行,逆反逆反应应停止停止.B.反反应应向逆反向逆反应应方向自方

11、向自发进发进行行C.反反应处应处于平衡状于平衡状态态;D.反反应应向正反向正反应应方向自方向自发进发进行。行。35.D36.密密闭闭容器中容器中 A、B、C 三种气体建立了化学三种气体建立了化学平衡平衡,它它们们的反的反应应是是 A+B=C,在相同温度下在相同温度下,如果体如果体积缩积缩小小2/3则则平衡常数平衡常数 KpA.为为原来的原来的 3倍倍 B.不不变变 B.C.为为原来的原来的 9 倍倍 D.为为原来的原来的 1/3 倍倍37.已知已知fHm(Hg,g)=61.32KJ.mol-l,Sm(Hg,l)=76.02J.K-1.mol-1,Sm(Hg,g)=174.85J.K-1.mol

12、-1,则则汞汞的沸点的沸点为为()A.不能确定不能确定 B.350.7K C.620.5K D.806.6K36.B37.C38.对对H=Qp,下列途述中正确的是下列途述中正确的是()A.对对于不做其它功的封于不做其它功的封闭闭体系体系,定定压过压过程体系所吸收的程体系所吸收的热热量全部量全部用来增加体系的用来增加体系的焓焓。B.因因为为 AH=Qp,所以所以 QP 也是状也是状态态函数。函数。C.QP 恒大于恒大于 Qv。D.因因为为 H=Qp,所以只有定所以只有定压过压过程方有程方有H。39.反反应应 PC15(g)=PC13(g)+Cl2(g)平衡平衡时总压时总压力力为为p,=0.5,则

13、则 K 为为:A.1/2 B.1/4 C.l D.1/338.A39.DPC15(g)=PC13(g)+Cl2(g)Pe 1/3 p 1/3 p 1/3 p40.改改变变下列哪种情况下列哪种情况,对对任何已达平衡的反任何已达平衡的反应应可使其可使其产产物增加物增加?A.升温升温 B.加加压压C.加催化加催化剂剂 D.增加反增加反应应物物41.已知已知 N2O4(g)=2NO2(g)rHm0,在一定的温度和在一定的温度和压压力下体系达到平衡后力下体系达到平衡后,如果条件如果条件发发生如下生如下变变化化,则则哪种情哪种情况将使况将使 N2O4 的的转转化率增加化率增加()A.保持体积不变通入Ar气

14、;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.改改变变下列哪个条件能使多数反下列哪个条件能使多数反应应的速率常数增大的速率常数增大?A.加催化加催化剂剂 B.增增压压 C.升温升温D.增加反增加反应应物物浓浓度度43.对对于一个化学反于一个化学反应应,下列哪种情况下反下列哪种情况下反应应速率愈大速率愈大?A.活化能愈小活化能愈小 B.加催化加催化剂剂 C.rGm 愈愈负负 D.rHm 愈愈负负 42.C43.A44.反反应应 A(g)+2B(g)=D(g)rHm0,对对此反此反应应升温升温则则A.r正正增大增大,r逆逆减小减小 B.

15、r正正减小减小,r逆逆增大增大,C.r正正,r逆逆均增大均增大 D.r正正、r逆逆均减小均减小46.当反当反应应 A2+B2 2AB 的速率方程的速率方程为为 r=kc(A2)c(B2),则则此反此反应应A.一定是基元反一定是基元反应应 B.一定是非基元反一定是非基元反应应C.无法肯定是否无法肯定是否为为基元反基元反应应 D.是一是一级级反反应应44.C46.C47.对对于一个于一个给给定条件下的反定条件下的反应应,随着反随着反应应的的进进行行A.r正正 降低降低 B.K变变大大 C.r逆逆降低降低 D.速率常数速率常数 k 变变小小48.某反某反应应在在300K下下进进行行,当温度升至当温度

16、升至310K时时,反反应应速率增速率增加加1倍倍,则则Ea为为()A.54kJ.mol-1 B.570KJ.mol-1 C.23kJ.mol-1 D.230kJ.mol-1 47.A48.A49.溴溴的水溶液和丙的水溶液和丙酮酮水溶液按下列方程式反水溶液按下列方程式反应应:CH3COCH3(aq)+Br2(aq)CH3COCH2Br(aq)+HBr(aq)此反此反应对应对于于溴溴来来说说是零是零级级,下列推断正确的是下列推断正确的是()A.反反应应速率是恒定的速率是恒定的 B.最慢的反最慢的反应应步步骤骤包括包括溴溴C.溴溴起催化起催化剂剂作用作用 D.速率决定步速率决定步骤骤不包括不包括溴溴

17、。49.D 50.(1)2NO2(g)=N2O4 rGm=-5.8KJ.mol-1(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)rGm=-16.7kJ.mol-1,则则在在标标准状准状态态下下A.反反应应(1)较较(2)快快,B.反反应应(2)较较(1)快快C.二反二反应应速率相等速率相等,D.无法判断二反无法判断二反应应快慢快慢50.D51.某一可逆反某一可逆反应应正反正反应应的活化能的活化能为为 20kJmol-1,逆反逆反应应的活化能的活化能为为l0kJ.mol-1,则则正反正反应应的的 rHm/kJmol-1 为为:A.无法确定无法确定 B.10 C.-10 D.5 52.某反某反应应

18、的速率常数的的速率常数的单单位位为为 dm6.mol-2.s-1,则该则该反反应为应为A.一一级级反反应应 B.二二级级反反应应 C.三三级级反反应应 D.基元反基元反应应51.B52.C53.下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是A.升高温度升高温度,活化能大的反活化能大的反应应速率增加得快速率增加得快B.升高温度升高温度,活化能小的反活化能小的反应应速率增加得快速率增加得快 C.加入催化加入催化剂剂可提高可提高产产率率,D.加入催化加入催化剂剂可降低反可降低反应应的的rHm53.A54.下列叙述中正确的是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活化能大小可反映某

19、一反应速率受温度影响的显著程度 B.任意两个反应相比任意两个反应相比,速率常数大的反应其反应速率必大速率常数大的反应其反应速率必大C.反应级数愈大反应级数愈大,反应速度愈大反应速度愈大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.已知反已知反应应 BrO-3+5Br-+6H+=3Br2+3H2O 对对 H+是二是二级级,对对 BrO3-、Br-均均为为一一级级。设该设该反反应应在一酸性在一酸性缓缓冲溶冲溶液中液中进进行行,若向若向该该反反应应体系中加入等体体系中加入等体积积的水后的水后,其反其反应应速率速率为为原来的原来的 ()A.

20、2 倍倍 B.1倍倍 C.1/16 倍倍 D.1/4 倍倍 55.D56.56.生物化学工作者常将生物化学工作者常将3737时的速率常数与时的速率常数与2727时的速率常数之比成为时的速率常数之比成为Q Q1010。若某反应的。若某反应的Q Q1010 为为2.5 2.5，则反应的活化能约为，则反应的活化能约为A.A.15.kJ.mol15.kJ.mol-1 -1 B 26kJ.molB 26kJ.mol-1-1 B.B.C.54 kJ.molC.54 kJ.mol-1-1 D.71 kJ.mol D.71 kJ.mol-1-1D.57.基元反基元反应应2A(g)+B(g)=C(g)+D(g)

21、的初始分的初始分压压PA=8l.04KPa,PB=60.78kPa。当反当反应应至至pc=20.2kPa时时,反反应应速率大速率大约约是初始速率的是初始速率的A.l/6 B.1/16 C.l/24 D.1/48A58.氢氢气燃气燃烧烧反反应为应为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）。若）。若1mol H2（g）完全燃）完全燃烧烧生成生成水，反水，反应进应进度度为为A.2 mol B 1.5 mol C.1mol D.0.5 mol D二二.填空题填空题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=40.6

22、8kJ;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汽化汽化Q=H，G=02.2mol Hg(l)在沸点温度（在沸点温度（630K）蒸发过）蒸发过程所吸收的热量为程所吸收的热量为109.12kJ，则汞，则汞 的标准的标准摩尔蒸发焓摩尔蒸发焓;Hm=;该过程对环境做功该过程对环境做功W=;U=:S=;G=答案：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=10.48

23、kJ因因G=0,Hm-T S=0,算出算出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：答案：69.3min因为因为1级反应（？）：级反应（？）：1.C（S,石墨石墨)+CO2(g)=2CO（g)fHm(T)/kJ mol-1 -393.5 -110.5Sm/J mol-1 K-1 5.7 213.6 -197.9计计算算:(1)rHm,rSm,rGm(900K);(2)定温、定定温、定压标压标准状准状态态下自下自发发的温度条件的温度条件;(3)900K时时的的KPrSm=Sm产物产物-Sm反应物反应物=2(-

24、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.解解.(1)rHm=fHm产物产物-fHm反应物反应物rGm(900K)=rHm-T rSm=172.5-900176.5/1000(2)rHm-T rSm0lnK =-(3).rGm(900K)=-RT lnK K=0.1613KP=K(P )=16.13kPa 2.计计算反算反应应 N2O4(g)=2NO2在在298K和和500K时时的的 K。NO2(g)N2O4(g)fHm(T)/kJ mol-1 33.8 9.

25、66fGm(T)/kJ mol-1 51.84 98.28=2.298K时时,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 =1381.6rGm(500K)=rHm-T rSm=57.94-500176.3/1000=-30.06KJ.mol-1 3.NiSO4 6H2O(s)=NiSO4(s)+6H2O(g)fGm(T)/kJ mol-1-2220 -773 -228求反求反应应在在 298K 平衡平衡时时的水蒸气的水蒸气压压。=6(-

26、228)+(-773)-(-2220)=79kJ.mol-1K=1.41910-143.rGm(T)=fGm(i)产物产物-fGm(i)反应物反应物rGm(T)=-RT lnKP (H2O,g)=0.00492 100=0.492KPa4.已知反已知反应应 A(g)=B(g)在在 298K 时时的的 K=102,rSm=280J mol-1 K-1,求求 rGm(500K)。4.解解=-8.314J.mol-1.K-1298K ln102=-11.409KJ.mol-1=72.03kJ.mol-1rGm(T)=-RT lnK 根据根据 rGm=rHm-T rSmrHm=rGm+T rSm=(-

27、11.409+298280/1000)kJ.mol-1rGm(500K)=rHm-T rSm=-67.97KJ.mol-15.反反应应 A(g)+B(g)=C(g)的的rHm=50kJ.mol-l,300K 时时 K=1.0 103,求求 500K时时的的 K。5.解解 根据根据K =3.03691066.CaCO3(s)在在标标准状准状态态下的最低分解温度下的最低分解温度为为 1113K。已知已知 CaCO3(s)、CaO(s)、CO2(g)的的fHm/KJ mo1-1 分分别为别为-1207,-635.1 和和-393,通通过计过计算回答反算回答反应应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO

28、2(g)在在298K、标标准状准状态态下的自下的自发发方向。方向。=160.8J.mol-1.K-1=131.32KJ.mol-10,正向非自发正向非自发.6.解解 1113K时时,rG m=0,rH m=(-393+(-635)-(-1207)kJ.mol-1rSm=rHm/T =179kJ.mol-1 /1113K298K时时,rGm=179KJ.mol-1-298K160.8/1000 k J.mol-1.K-1第三部分第三部分 化学热力学及动力学初步习题化学热力学及动力学初步习题 答案答案一一.单项选择单项选择.1.A2.C3.C4.D5.B6.D7.A8.C9.D10.B11.C12.D13.B14.C15.A16.B17.C18.B19.D20.A21.C22.D23.B24.D25.A26.B27.C28.D29.B30.B31.A32.D33.B34.C35.D36.B37.C38.A39.D40.D41.B42.C