2023年普通化学第二章补充习题测验及超详细解析超详细解析答案.pdf

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1、概念、习题与解答 第二章 化学反应基本原理 重点内容概要 1、封闭系统影响反应方向的因素：焓减小（rHm0）都是有利因素。判断化学反应自发方向要综合考虑系统的rHm rSm两个影响因素。吉布斯等温方程式：rGm=rHm-T rSm (吉布斯函数定义 G=H-TS)将焓和熵两个因素统一起来。2、熵 熵是系统混乱度的量度。统计热力学定义：S=kln。熵值与温度、聚集状态、分子结构有关（要求会利用规律比较熵值大小）同物、同温：S(g)S(l)S(s)同物、同状态：S(高温)S(低温)同温、同状态：结构相似时 S(分子量大的)S(分子量小的)，分子量相近时 S(含原子数多的)S(含原子数少的)S(完美

2、晶体，0K)=0（热力学第三定律）熵增加原理：S（隔离）0 隔离系统过程自发性判据。对于反应BBB0 BmBBmrSS,BmS,标准熵（可查 298K 数据）规定0),(,aqHSm)(TKSmr)298(KSmr(前提是温度改变物质的状态没变)3、吉布斯函数 G=H-TS STHG(等温条件下成立)最小自由能原理：0mrG过程自发，反应向正反应方向进行 0mrG 过程非自发，反应向逆反应方向进行 0mrG 平衡状态化学平衡热力学标志 )(TGmrBppRTTGBBmr)/(ln)(QRTTGmrln)(（该式中反应商的写法要特别注意：气体代相对分压，溶液代相对浓度，固体、液体不用代入。以计量

3、系数（反应物-，生成物+）为指数连乘）例如：MnO2(s)+2Cl-(aq)+4H+(aq)=Mn2+(aq)+Cl2(g)+2H2O(l)（典型的反应）42/)(/)(/)(/)(22ccccppccQHClClMn )298()298(,KGKGBmBfBmr（因只有 298.15K的数据，所以该式只能计算 298.15K 反应的标准摩尔吉布斯函数变）)15.298(298)298()298(KSKKHKGmrmrmr mrmrmrSTKKHTKG)298()(（使用该式计算要特别注意单位换算，前一项单位 kJ.mol-1 ,而后一项 T S 单位一般为J.mol.K-1）（注意mrG、m

4、rG两者的区别、应用、计算）例如：判断反应的方向（一定 T P 下）mrG mrG只能判断标准状态下反应的方向，可以估计一般状态下反应的可能性。以 40kJ.mol-1 为界限，若+40 kJ.mol-1反应自发的可能性极小，原因是即使能反应，反应概念、习题与解答 进行的程度几乎可以忽略不计（因为利用KRTTGmrln)(计算出平衡常数很小）；若-40kJ.mol-1反应自发的可能性极大(有的教材认为mrG0 的反应都能自发进行。(错：该条件只能判断对应温度孤立系统、标准状态下自发)3、mrG0 (错：主要看气体分子数)5、CaCO3在高温下可以发生分解反应，故该反应为吸热熵增。(对：)6、根

5、据能量最低原理，放热反应是自发进行的。(错：影响自发性因素还有混乱度)7、冰在室温下自动融化成水，是熵增起了重要作用的结果。(对：)8、化学反应的熵变与温度有关，但随温度变化不明显。(对：温度变化没有引起状态变化的前提下)9、对于可逆反应 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),0mrH,升高温度使正增大，逆减小，故平衡向右移动。(错：升高温度正逆反应速率都增大，不会减小)10、反应活化能越大，反应速率也越大。(错：相同温度下，活化能越大，速率常数越小，一般讲速率也越小)11、若反应速率方程式中浓度的指数等于反应方程式中反应物的系数，则该反应使基元反应。(错：例如 H2（g）+I2(g

6、)=2HI的反应就不是基元反应)12、反应级数取决于反应方程式中反应物的计量系数。(错：非基元反应必须以试验为依据)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。(对)14、根据质量作用定律，反应物浓度增大，则反应速率加快，所以反应速率常数增大。(错：速率常数与浓度无关)15、反应速率常数与温度有关，而与反应物浓度无关。(对)二、选择题 1 热力学函数的定义与性质 来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改

7、变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入概念、习题与解答 1-1、下列各热力学函数中，哪一个为零：（B）(A)fGm(I2,g.298 K)(B)fHm(Br2,l.298 K)(C)Sm(H2,g.298 K)(D)fGm(O3,g.298 K)(E)fHm(CO2,g.298 K)1-2、若下列反应都在 298 K 下进行，则反应的rHm 与生成物的fHm 相等的反应是：(C)(A)1/2H2(g)+1/2I2(g)HI(g)(B)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)(C)H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)(D

8、)C(金刚石)+O2(g)CO2(g)1-3、如果系统经过一系列变化，最后又回到起始状态，则下列关系式均能成立的是：(C)(A)Q=0；W=0；U=0；H=0 (B)Q 0；W 0；U=0；H=Q (C)U=0；H=0；G=0；S=0 (D)Q W；U=Q W；H=0 1-6、已知反应 H2(g)+Br2(g)2HBr(g)的标准平衡常数 K1 =4.0 10 2，则同温下反应1/2H2(g)+1/2Br2(g)HBr(g)的 K2 为：（B）(A)(4.0 10 2)1 (B)2.0 10 1 (C)4.0 10 2 (D)(4.0 10 2)1/2 1-7、6 题述两个反应的)1(mrG与

9、)2(mrG的关系是 （答 D）(A)1(mrG=)2(mrG (B)1(mrG=)2(mrG2 (C)1(mrG=)2(21mrG (D)1(mrG=)2(2mrG 1-8、下列关于熵的叙述中，正确的是：（答：C）(A)298K 时，纯物质的 Sm =0 (B)一切单质的 Sm =0 (C)对孤立体系而言，rSm 0 的反应总是自发进行的。(D)在一个反应过程中，随着生成物的增加，熵变增大。2、反应自发性与化学平衡 2-1、某反应在高温时能自发进行，低温时不能自发进行，则 （B）(A)H 0 ,S 0 ,S 0 (C)H 0 (D)H 0 ,S K，rGm 0 (C)Q K，rGm 0 (D

10、)Q 0 2-6、已知反应 H2(g)+Br2(g)2HBr(g)，在 1297 K 和 1495 K 时的 K 分别为 1.6 105和3.5 104，则该反应的焓变或自由能变：(A)rHm 0 (B)rHm 0 (C)rGm 0（答：B C 分析：根据RSRTHKmrmrln 或 )()()(ln211212TTTTRHTKTKmr 温度升高，放热反应，平衡常数减小；吸热反应，平衡常数增大 根据rGmRTlnK K 可知rGm K1 (B)ppOH)(2=K1 (C)ppOH)(2=K2(D)K1ppOH)(2 K23、化学反应速率 来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态

11、分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入概念、习题与解答 3-1、A B+C 是吸热的可逆基元反应，正反应的活化能为 E正，逆反应的活化能为 E逆，那么：(A)E正 E逆 (C)E正=E逆 (D)无法确定（答：B 根据过度状态理论，能量反应历程图理解。H=E正-E逆）13、下列能量反应历程图，属于放热反应的是 (AD)（A）(B)(C)(D)3-2-1、二级反应速率常数的量纲是：(A)s

12、 1 (B)mol dm 3 s 1 (C)mol 1 dm 3 s 1 (D)mol 1 dm3 s 1 (答：D 速率常数 k 量纲=ndmmolsdmmol)(313 n反应级数)3-2-2、某反应的速率常数为 0.099min-1,反应物的起始浓度为 0.20mol.L-1,反应的半衰期为（）(A)7min (B)1.01min (C)4.04min (D)无法计算 (答：A 一级反应特征的几种计算要掌握)3-3、对于一个确定的化学反应来说，下列说法中正确的是：(A)rGm 越负，反应速率越快 (B)rSm 越正，反应速率越快(C)rHm 越负，反应速率越快 (D)活化能越小，反应速率

13、越快 （答：D)()(BcAkcvyx RTEaAek 对于确定的反应，反应速率与过程活化能、反应温度和反应物浓度有关）3-4、反应 A+BC+D 为放热反应，若温度升高 10，其结果是（答：D）(A)对反应没有影响 (B)使平衡常数增大一倍 (C)不改变反应速率 (D)使平衡常数减少 4、热力学函数、平衡常数的计算与应用 4-1、反 应MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)的166.117molkJHmr，1191.174KmolJSmr，欲使该反应在 500K 时能自发进行，则 CO2的分压为 （答 A）(A)低于 69.9Pa (B)高于 6.9910-2Pa (C)低于 6.99

14、10-2Pa (D)高于 69.9Pa 分析：rGm =rHm rSm117.66-500 174.91 10-3=30.205kJ.mol-1 （注意前后单位统一）27.7500314.81000205.30lnRTGKmr K10-4 （注意上下单位统一；ln 不是 log）来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入概念、习题与解

15、答 PcoPK)(2 P(CO2)=6.99 10-4 100kPa=6.99 10-2kPa 所以，当 P(CO2)69.9Pa 时,Q 0 因为在指定温度与压力下，银氧化生成氧化银反应的吉布斯函数变大于零，所以反应不能进行，怀疑时错误的。1-3、煤里总含有一些含硫杂质，因此燃烧时会产生 SO2和 SO3。试问能否用 CaO 吸收SO3以减少烟道气体对空气的的污染？若能进行，试计算标准状态下能使反应进行的最高温度？（所需数据可查表）答：反应：CaO(s)+SO3(g)=CaSO4(s)()()()298(34SOHCaOHCaSOHKHmfmfmfmr =-1434.5-(-634.9)-(

16、-396.7)=-403.9kJ.mol-1 同理)298(KGmr-1322.0-（-603.3）-（-371.1）=-347.6 kJ.mol-1（由于-347.6-40 kJ.mol-1,根据经验可以判断反应可以自发进行）)298(KSmr106.5-38.1-256.8=-188.4 J.mol-1.K-1 但由于0)298(KHmr 0)298(KSmr 反应进行最高温度 CKSHTmrmrC69.187084.21434.18810009.403 1-4、已 知石墨）(mS=5.740J mol-1 K-1，金刚石）(mfH=1.897 kJ mol-1，（金刚石）mfG=2.90

17、0 kJ mol-1。试通过计算说明石墨和金刚石的相对有序程度。答：转变反应：石墨=金刚石 )15.298(KHmr1.897 kJ.mol-1 )15.298(KGmr=2.900kJ.mol-1 )15.298(KGmr)15.298(KHmr-298.15K)15.298(KSmr （注意上式对应的反应为由指定单质生成1molB反应时，反应的焓变用生成焓代替，反应的吉布斯函数变用生成吉布斯函数变代替，熵变绝对不要用 B 的标准熵代，应该是由来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发

18、性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入概念、习题与解答 指定单质生成 1molB 反应的熵变）)15.298(KSmr=1.100015.298900.2897.1KmolJ=-3.364J.mol-1.K-1 )15.298(KSmr=（石墨）金刚石mmSS)(=)(金刚石mS5.740 )(金刚石mS=5.740-3.364=2.376 J.mol.K-1 0 所以常温标准状态下不能自发反应.(3 分)（2）)15.298(KHmr=-313.8+394.3=80.5 kJ

19、.mol-1)15.298(KSmr=1.15.2981.335.80KmolkJ=1.15.2984.47KmolkJ )600(KGmr)15.298(KHmr-600K)K15.298(Smr=80.5-60015.2984.47 =-14.9 kJ.mol-1 6 分)600(KGmr0 所以 600K 标准状态下能自发反应.8 分 1-6、某反应 A(s)+B(aq)=C(g)+D(l)的)298(KGmr和)299(KGmr分别为30.00kJ.mol-1和 30.02kJ.mol-1,求该反应的mrH和mrS。答：根据mrH和mrS受温度影响小，在一定温度范围内其值可视为常数得：

20、30.00=mrH-298mrS 30.02=mrH-299mrS 解得：mrH=35.96 kJ.mol-1 mrS=-0.02kJ.mol-1.K-1=-20kJ.mol-1.K-1 1-6、已知反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，在 673K 时mrG=48.5 kJ mol 1，mrH=-104 kJ mol 1，试估算该反应在 773K 时mrG。答：原理同上 773K 时mrG=mrH-773K673)673(KGHmrmr =-71.2 kJ mol 1 1-7、298K 时，反应：(1)HF(aq)+OH(aq)=H2O(l)+F (aq),mrG=61.86 kJ

21、 mol 1(2)H2O(l)=H(aq)+OH(aq),mrG=79.89 kJ mol 1 计算 HF在水中离解反应 HF(aq)=H(aq)+F(aq)的mrG。若c(HF)=c(F)=0.1mol L1 时，HF 在水中离解反应正向自发，介质 pH 应在何范围？答：反应（1）+（2）得 HF 在水中离解 来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对

22、浓度固体液体不用代入概念、习题与解答 反应（3）：HF(aq)=H(aq)+F (aq)所以反应（3）的r Gm=（61.86 kJ mol 1）+（79.89 kJ mol 1）=18.03 kJ mol 1 正向自发r Gm0 r Gm=18.03+8.314 10-3 298cHFccFccHc/)(/)(/)(ln0 18.03+2.48lnc(H+)0 18.03-2.48 2.303pH2.3 1-8、有下列两个反应：SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l)(1)SO3(g)+2HCl(g)=SO2Cl2(l)+H2O(l)(2)计算回答：（1）根据热力学观点，298K,SO

23、2Cl2(l)的合成应采用哪个反应？（2）求反应（1）在 298K 的标准平衡常数。（3）说明温度对 SO2Cl2与水的反应的影响。已知热力学数据:1/molkJHmf 1/molkJGmf SO2(g)-296.8 -300.1 SO3(g)-395.7 -371.1 HCl(g)-92.3 -95.3 SO2Cl2(l)-389.1 -313.8 H2O(l)-285.8 -237.1 答：(1)对于反应（1）)298(KGmr=-313.8-0-（-300.1）=-13.7 kJ mol 1 对于反应（2）)298(KGmr=-313.8+(-237.1)-2(-95.3)-(-371.

24、1)=10.8 kJ mol 1 由于反应（1）)298(KGmr0 在 298K 采用反应（1）合适 (2)53.5298314.81000)7.13()1(lnRTGKmr 14.252)1(53.5eK （3）反应（2）)2(mrH-285.8+(-389.1)-(-395.7)-2(-92.3)=-94.6 kJ mol 1 反应（2）为放热反应，其逆反应为吸热反应，因此升高温度有利于向 SO2Cl2与水反应生成 SO3 和 HCl。1-9、已知反应 CuBr2(s)=CuBr(s)+1/2Br2(g)在 450K 时kPaPBr680.02,在550KkPaPBr0.682。求：（1

25、）该反应的mrH、mrS、mrG（2）向一个 2.00L 容器中引入 0.500mol CuBr2,加热到 600K 时 CuBr2的分解率。答：(1)450K 2121)100680.0()(2PPKBr KRTGmrln 121.2.9336)100680.0ln(450314.8molJGmr 550K 2121)1000.68()(2PPKBr 121.8.881)1000.68ln(450314.8molJGmr 来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可

26、查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入概念、习题与解答 根据 mrmrmrSTHG mrH和mrS受温度影响小 1.2.93436molJmrmrSH450 1.8.881molJmrmrSH550 mrS=11.5.844505508.8812.9336KmolJ mrH=1.8.473565.845508.881molJ (2)600K 1.2.33435.846008.47356molJGmr 600314.8)2.3343()100ln()ln(ln212122BrBrPPPK=0.67 k

27、PakPaePBr38210067.022 分解率=%3.615.0600314.8102100038225.025.032Brnn分解 （知识点：根据平衡分压计算平衡常数，根据平衡常数计算热力学函数）1-10、在 1200K 时，CaCO3的分解反应按下式进行：(1):CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)已知该反应达到平衡时，CO2的分压为 3.95103Pa；同时又已知反应(2):C（s）+CO2(g)=2CO(g)在1200K 时的标准平衡常数为1.9.现将固态的C,CaO,CaCO3同置于一密闭容器中，并让其在 1200K 时反应，求平衡态时 CO 的分压。答：密闭容器的平衡系

28、统同时存在两个反应，可以合并为(3)(3)=(1)+(2)(3)CaCO3(s)+C(s)=CaO(s)+2CO(g)23)(PPcoK 23)(PPcoK=21KK=9.11000001095.3)(322PaPaKPPco=7.51 10-2 平衡时系统 CO 分压：P(CO)=p 21051.7=2.74 104Pa 1-11、在 693K 时，反应 2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g)在密闭容器内发生，所生成的两种气体总压力为 5.16104Pa.。已知该反应的1.3.304molkJHmr，求该分解反应在 723K时的标准平衡常数。答：根据反应中化学计量数关系可知 p(总)=p(

29、Hg)+p(O2)=2 p(O2)+p(O2)=3 p(O2)p(O2)=1/3 p(总)=1.72 104Pa p(Hg)=3.44 104Pa)()()693(22PPPPKKOHg=)101072.1()101044.3(54254=2.03 10-2 利用)()()(ln211212TTTTRHTKTKmr)723693693723(314.8103.3041003.2)723(ln32KK 182.0)723(KK 1-*12、反应 C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)的有关热力学数据（298K）1/molkJHmf 1/molkJGmf CO2(g)-393.5 -394.4 C

30、O(g)-110.5 -137.2(1)判断该反应在 600K、标准状态下能否自发进行？来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入概念、习题与解答 (2)估算 1000K和 100kPa 下，CO2转化率？(3)欲使 CO2转化率达到 90%,反应温度应达到多高？答：（1）求)600(KGmr )298(KHmr=2（-110.5）-

31、（-393.5）=172.5kJ.mol-1 )298(KGmr=2（-137.2）-（-394.4）=120kJ.mol-1)298(KSmr=11.1762.02981205.172KmolkJ)600(KGmr=)298(600)298(KSKHmrmr 172.5-6000.1762 66.78kJ.mol-1 0 所以该反应在 600K、标准状态下不能自发进行 （2）1000K转化率K)1000(KGmr )1000(KGmr172.5-1000 0.1762 -3.7kJ.mol-1 445.01000314.8)10007.3(lnK 56.1445.0 eK 设 开始 n(CO

32、2)=1mol 转化 n(CO2)=xmol 平衡 n(CO2)=(1-x)mol n(CO)=2xmol n(总)=1+x 平衡相对分压ppxxPPCO总）(11)(2xx11 ppxxPPCO总）(12)(xx12 56.111)12(/2)(2)(2xxxxPPPPKCOCO x=0.53mol 1000 K 转化率=53%(3)当转化率=90%x=0.90mol 05.1711)12(/2)(2)(2xxxxPPPPKCOCO 10001762.05.17204.17ln314.8)(TTTKGmr -23.57T=172500-176.2T T=1130K 1-*13、反应 C6H5

33、C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)在 873K 和 100kPa 下达到平衡。求下列情况下乙苯转化为笨乙烯的转化率(873K K=8.9 10-2)（1）以纯乙苯为原料（2）原料气中加入不起反应的水蒸气，使物质的量之比为 n(乙苯)：n(水)=1：10 答：设起始取 1mol 乙苯气体，达到平衡时转化率(1)为 x(2)为 y C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)（1）平衡时 (1-x)mol x mol x mol n(总)=(1+x)mol （2）平衡时 (1-y)mol y mol y mol n(总)=(1+y+10)mol 根据 PA=总总pnn

34、A)(K=ppppPPHCHCHCHCH)()(525632562）来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入概念、习题与解答 （1）K=22109.810011)1001(pkPaxxpkPaxx x=0.29(2)K=22109.8100111)10011(pkPayypkPayy y=0.62 由计算得到的结论时，加入不参与反应

35、的水，（相当于增大体积）平衡向气体分子数增大的方向移动，使反应进行程度增大，转化率提高。2、化学反应速率计算 反应级数、反应速率方程式、速率常数 2-1、400 时，反 应)g(NO)g(CO)g(NO)g(CO22的 速 度 常 数113smoldm50.0k，对于 CO、NO2都是一级反应。问（1）反应的总级数是多少？（2）当3dmmol025.0)CO(c，32dmmol040.0)NO(c时反应速度v=？答：（1）因对于 CO、NO2都是一级反应，所以反应的总级数 n=2(2)()(2NOcCOkc=11350.0smoldm3025.0 dmmol3040.0 dmmol=0.000

36、513sdmmol 2-1 高层大气中微量臭氧 O3吸收紫外线而分解，使地球上的动物免遭辐射之害，但低层的 O3却是光化学烟雾的主要成分之一。低层 O3可通过下列过程形成：（1）NO2NO+O(一级反应)，k1=6.0 10-3s-1 （2）O+O2 O3 (二级反应)，k2=1.0 106mol-1.L.s-1 假设由反应（1）产生氧原子的速率等于反应（2）消耗氧原子的速率，当空气中 NO2浓度为 3.0 10-9mol.L-1时，污染空气中 O3的生成速率是多少？答：由反应式（2）可知 O3的生成速率等于 O 的消耗速率 由反应式（1）可知 O 的生成速率等于 NO2消耗速率 又假设由反应

37、（1）产生氧原子的速率等于反应（2）消耗氧原子的速率 所以有)()()(2123NOckdtNOdcdtOdc dtOdc)(36.0 10-3 3.0 10-9=1.8 10-11 mol.L-1.s-1 2-2、在 TK 时，对于某反应 2A(aq)+2B(aq)+2D(aq)=G(s)+2M(1),测得如下表的动力学数据，序号 起始浓度 c/mol.dm-3 起始反应率 c(A)c(B)c(D)c/mol.dm-3.s-1 1 0.010 0.010 0.10 1.75 10-6 2 0.030 0.010 0.10 5.25 10-6 3 0.030 0.020 0.10 10.5 1

38、0-6 来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入概念、习题与解答 4 0.030 0.020 0.20 10.5 10-6（1）写出该该反应的速率方程式，并确定该反应的级数。（2）计算这个反应在 TK 速率常数k。（3）计算当 c(A)=0.040 mol.dm-3，c(B)=0.030 mol.dm-3这个反应在 TK 反应速率。

39、答：（1）从试验序号 1、2 可知)(Ac 从试验序号 2、3 可知)(Bc 从试验序号 3、4 可知0)(Dc 即速率与反应物 D 无关 所以速率方程式为：)()(BcAkc 反应的总级数 n=2（2）任选一组（如 1 组数据）数据计算速率常数（用任一组数据计算结果应相同，但由于试验操作误差存在，会有差别，对实验数据的处理严格讲应取各组数据处理结果的平均值。）113223136.1075.1).(010.0010.0.1075.1smoldmdmmolsdmmolk（3）030.0040.01075.12=2.110-5mol.dm-3.s-1 2-3、在 8000C 时，对反应 2NO+2

40、H2=N2+2H2O 进行了实验测定，有关数据如下：实验编号 起始浓度 c/mol.dm-3 起始反应率 c(NO)/10-3 c(H2)/10-3 c/mol0.dm-3.s-1 1 6.00 1.00 3.19 2 6.00 2.00 6.36 3 6.00 3.00 9.56 4 1.00 6.00 0.48 5 2.00 6.00 1.92 6 3.00 6.00 4.30（1）写出该该反应的速率方程式，并确定该反应的级数。（2）计算这个反应在 8000C 速率常数k。（3）计算当 c(NO)=4.00 10-3mol.dm-3，c(H2)=5.0010-3 mol.dm-3这个反应在

41、 8000C 反应速率。答：(1)从试验序号 1-3 可知)(2Hc 从试验序号 4-6 可知)(2NOc 所以速率方程式为：)()(22HcNOkc 反应的总级数 n=3(2)任选一组（如 2 组数据）数据计算速率常数 123433323133.).(1083.8).)(1000.2()1000.6(.1036.6sdmmoldmmolsdmmolk（3）32341000.2)1000.6(1083.8=7.06 10-3mol.dm-3.s-1 一级反应特征lnc=lnc0 kt kt2ln2/1 2-4、某抗生素在人体血液中呈现一级反应。如果给病人在上午 8 时注射一针抗生素，然后在不同

42、时刻 t 后测定抗生素在血液中的质量浓度，得到如下数据：t（h）4 8 12 16 来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入概念、习题与解答 （mg L-1）4.80 3.26 2.22 1.51 试求：（1）反应的速率常数和半衰期；(2）若抗生素在血液中的质量浓度不低于3.7mg L-1才为有效，问大约何时应注射第二针？答：（1）

43、根据实验数据得到 4ln8.4ln0kc 8ln26.3ln0kc 1096.04826.3ln8.4lnhk （用其它数据也可以求速率常数）hkt22.7096.0693.02ln2/1 953.18096.026.3lnln0c（2）tkc0ln7.3ln t096.0953.17.3ln t=6.7h 大约 6.7h 注射第二针 (一级反应特点：半衰期与初始浓度无关，)(ln1221ttkcc )阿伦尼乌斯公式 2-5、蔗糖水解是一级反应 C12H22O11+H2O=2 C6H12O6 反应的活化能为 110kJ.mol-1,480C反应的速率常数 k=3.2210-4s-1。求（1）该

44、温度下 20.0g 蔗糖水解掉一半所需时间。（2）1 小时后蔗糖水解还剩多少？（3）若要求在 30 分钟之内分解掉 80%，温度应升高多少？答：（1）skt342/11015.21022.3693.02ln （2）ktmmcc00lnln 36001022.30.20ln4m m=6.27g (3)1800%)801(ln00kcc 141094.8sk)321321(22.394.8lnln12TTREkka T=329K=560C 来熵熵是系统混乱度的量度统计热力学定义熵值与温度聚集状态分子结构有关要求会利用规律比较熵值大小同物同温晶体热力学第三定律熵增加原理隔离隔离系统过程自发性判据对于反应标准熵可查数据规定前提是温度改变物质的状进行平衡状态化学平衡热力学标志该式中反应商的写法要特别注意气体代相对分压溶液代相对浓度固体液体不用代入