無(wú)機(jī)化學(xué)第四版第二章思考題答案

無(wú)機(jī)化學(xué)第四版第二章思考題答案無(wú)機(jī)化學(xué)第四版第二章思考題答案無(wú)機(jī)化學(xué)第四版第二章思考題答案無(wú)機(jī)化學(xué)第四版第二章思考題答案編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:第二章思考題1.下列說(shuō)法是否正確

（1）質(zhì)量定律適用于任何化學(xué)反應(yīng)?！?/p>

（2）反應(yīng)速率常數(shù)取決于反應(yīng)溫度，與反應(yīng)的濃度無(wú)關(guān)。√

（3）反應(yīng)活化能越大，反應(yīng)速率也越大?！?/p>

（4）要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)?！?/p>

2.以下說(shuō)法是否恰當(dāng)，為什么

（1）放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)。不一定

（2）ΔrSm為負(fù)值的反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行。不一定

（3）冰在室溫下自動(dòng)溶化成水，是熵起了主要作用的結(jié)果。是

3．由錫石(SnO2)生產(chǎn)金屬錫，要求溫度盡可能低。可以單獨(dú)加熱礦石(產(chǎn)生O2)，或?qū)㈠a石與碳一起加熱(產(chǎn)生CO2)，或?qū)㈠a石與氫氣一起加熱(產(chǎn)生水蒸氣)。根據(jù)熱力學(xué)原理，應(yīng)選用何種方法（氫氣一起加熱）

4.已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：

H2(g)+S(s)H2S(g)；

S(s)+O2(g)SO2(g)；

則反應(yīng)：H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)是下列中的哪一個(gè)。

(1)-(2)·(3)/(4)/√

5.區(qū)別下列概念：

(1)與(2)與

(3)J與Jc、Jp(4)Kθ與Kc、Kp

6.評(píng)論下列陳述是否正確

（1）因?yàn)椋═）=-RTlnKθ，所以溫度升高，平衡常數(shù)減小。不一定

（2）（T）＝Σνi(生成物)+Σνi(反應(yīng)物)×

（3）CaCO3在常溫下不分解，是因?yàn)槠浞纸夥磻?yīng)是吸熱反應(yīng)；在高溫(T>1173K)下分解，是因?yàn)榇藭r(shí)分解放熱?！?/p>

7.向5L密閉容器中加入3molHCl(g)和2molO2(g)，反應(yīng)：4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)的＝kJ·mol-1，在723K達(dá)到平衡，其平衡常數(shù)為Kθ。試問(wèn)：

（1）從這些數(shù)據(jù)能計(jì)算出平衡常數(shù)嗎若不能，還需要什么數(shù)據(jù)不能（須知道轉(zhuǎn)化率或平衡分壓或反應(yīng)的熵）

（2）標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，試比較723K和823K時(shí)Kθ的大小。（Kθ（723K）>Kθ（823K））

（3）若下列兩反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為和

2H2O(g)2H2(g)+O2(g)

2HCl(g)H2(g)+2Cl2(g)

那么，Kθ與和之間有什么關(guān)系(以式子表示)()2/

8．對(duì)于可逆反應(yīng)：

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；>0

下列說(shuō)法你認(rèn)為對(duì)否為什么

（1）達(dá)平衡時(shí)各反應(yīng)物和生成物的分壓一定相等?！?/p>

（2）改變生成物的分壓，使J<Kθ，平衡將向右移動(dòng)?！?/p>

（3）升高溫度使υ正增大；υ逆減小，故平衡向右移動(dòng)；×

（4）由于反應(yīng)前后分子數(shù)目相等，所以增加壓力對(duì)平衡無(wú)影響?！?/p>

（5）加入催化劑使υ正增加，故平衡向右移動(dòng)。×9.可逆反應(yīng)：達(dá)平衡時(shí)，A(g)+B(g)2C(g)(<0)如果改變下述各項(xiàng)條件，試將其它各項(xiàng)發(fā)生的變化填入表中。操作條件υ正υ逆k正k逆平衡常數(shù)平衡移動(dòng)方向增加A(g)分壓↑↑-─-─-─正正-壓縮體積-↑-↑-─-─-─逆-降低溫度-↓-↓-↓-↓-↑-正使用正催化劑-↑-↑-↑-↑-─不變-10．根據(jù)平衡移動(dòng)原理，討論下列反應(yīng)：

2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)；(298．15K)>0

將Cl2，H2O，HCl，O2四種氣體混合后，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，若進(jìn)行下列各項(xiàng)操作，對(duì)平衡數(shù)值各有何影響(操作項(xiàng)目中沒(méi)有注明的是指溫度不變、體積不變)

操作項(xiàng)目平衡數(shù)值

(1)加O2H2O的物質(zhì)的量-↑

(2)加O2HCl的物質(zhì)的量↓

(3)加O2O2的物質(zhì)的量-↑

(4)增大容器的體積H2O的物質(zhì)的量↓

(5)減小容器的體積Cl2的物質(zhì)的量-↑

(6)減小容器的體積Cl2的分壓-↑

(7)減小容器的體積Kθ不變

(8)升高溫度Kθ-↑

(9)升高溫度HCl的分壓-↑

(10)加催化劑HCl的物質(zhì)的量不變11.設(shè)有反應(yīng)A(g)+B(g)─→2C(g),A、B、C都是理想氣體，在25℃、1×105Pa條件下，若分別按下列兩種過(guò)程變化，那么變化過(guò)程的Q、W、、、、各是多少(1)體系放熱·mol-1,而沒(méi)有做功；(2)體系做了最大功，放出·mol-1的熱。過(guò)程QW體積W非體積①-00--–-–②-0-–-–-–解:(提示:在等溫\等壓下,體系的減小等于體系素做的最大非體積功)由于體系的H、U、S、G都是狀態(tài)函數(shù)，其改變量與過(guò)程的途徑無(wú)關(guān)，所以以上2個(gè)過(guò)程的、、、是相同的。由(1)可知，W＝0，Q＝·mol-1,根據(jù)熱力學(xué)第一定律：＝Qp+W＝+p(V2-V1)=+ΔnRT因?yàn)棣＝0，所以＝Q＝kJ·mol-1由(2)可知，體系作了最大非體積功，且放出kJ·mol-1的熱。根據(jù)＝Q+W非體積可知：·mol-1＝kJ·mol-1+W非體積所以：W非體積＝＝kJ·mol-1因?yàn)椋海?T＝kJ·×＝kJ·mol-1所以：＝·mol-1·K-112.能否用Kθ來(lái)判斷反應(yīng)自發(fā)性為什么不能

13.若基元反應(yīng)A─→2B的活化能為Ea,而其逆反應(yīng)活化能為Ea',問(wèn)

(1)加催化劑后，Ea和Ea'各有何變化等值降低

(2)加不同的催化劑對(duì)Ea的影響是否相同Ea值不同

(3)提高反應(yīng)溫度，Ea、Ea'各有何變化不變

(4)改變起始濃度，Ea有何變化不變

*14.狀態(tài)函數(shù)p、T、V、U、H、S、G中哪些具有加和性（指其值與體系中物質(zhì)的量有關(guān)）V、U、H、S、G習(xí)題作業(yè)：P60~622./3./6./8./11./13./15./18.1.應(yīng)用公式（T）=（T）-T（T）,計(jì)算下列反應(yīng)的值，并判斷反應(yīng)在及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能自發(fā)向右進(jìn)行。

8Al(s)+3Fe3O4(s)─→4Al2O3(s)+9Fe(s)(提示：)#2.通過(guò)計(jì)算說(shuō)明下列反應(yīng)：

2CuO(s)─→Cu2O(s)+1/2O2(g)

(1)在常溫(298K)、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能自發(fā)進(jìn)行？

(2)在700K時(shí)、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)進(jìn)行

（提示：（1）（2））

#3.碘鎢燈可提高白熾燈的發(fā)光效率并延長(zhǎng)其使用壽命。其原理是由于燈管內(nèi)所含少量碘發(fā)生了如下可逆反應(yīng),即

W(s)+I2(g)WI2(g)

當(dāng)生成的WI2(g)擴(kuò)散到燈絲附近的高溫區(qū)時(shí)，又會(huì)立即分解出W而重新沉積至燈管上。已知時(shí)：W(s)WI2(g)

/(kJ·mol-1)0

/(J·mol-1·K-1)251

(1)若燈管壁溫度為623K，計(jì)算上式反應(yīng)的(623K)

(2)求WI2(g)在燈絲上發(fā)生分解所需的最低溫度。（提示：（1）（2））

4.寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc、Kp、Kθ的表達(dá)式:

(1)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

(2)NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)

(3)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)

(4)Al2O3(s)+3H2(g)2Al(s)+3H2O(g)(注意：固體和溶劑液體不計(jì)入平衡常數(shù))

5.時(shí)，下列反應(yīng)：2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)的=kJ·mol-1,=J·mol-1·K-1,試分別計(jì)算該反應(yīng)在和的Kθ值。（提示：）

#6.試判斷下列反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

(1)在、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否自發(fā)進(jìn)行？

(2)計(jì)算時(shí)該反應(yīng)的Kθ值。（提示：）7.將空氣中的N2(g)變成各種含氨的化合物的反應(yīng)叫做固氮反應(yīng)。根據(jù)計(jì)算下列3種固氮反應(yīng)的及Kθ，并從熱力學(xué)角度選擇那個(gè)反應(yīng)最好？

N2(g)+O2(g)─→2NO(g)

2N2(g)+O2(g)─→2N2O(g)

N2(g)+3H2(g)─→2NH3(g)（提示：）

#8.求下列反應(yīng)的、、，并用這些數(shù)據(jù)分析利用該反應(yīng)凈化汽車尾氣中NO和CO的可能性。

CO(g)+NO(g)─→CO2(g)+1/2N2(g)（提示:）9.設(shè)汽車內(nèi)燃機(jī)內(nèi)溫度因燃料燃燒反應(yīng)達(dá)到1300℃,試估算此溫度時(shí)下列反應(yīng)

1/2N2(g)+1/2O2(g)─→NO(g)的和Kθ值。（提示：）

10.在699K時(shí)，反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)的Kp=,如果將和作用于的容器內(nèi)，問(wèn)在該溫度下達(dá)到平衡時(shí)合成了多少HI（提示：平衡分壓／kPa2x）

#11.反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在某溫度下Kp=1,在此溫度下于容器中加入：

、×105Pa的CO(g)

、×105Pa的CO(g)

、×105Pa的H2O(g)

、×105Pa的H2(g)問(wèn)反應(yīng)向哪個(gè)方向進(jìn)行(提示：在恒溫下由p1V1=p2V2分別求出將氣體加入該容器后的分壓。P(CO)=×105Pa，P(H2O)=×105Pa，P(CO2)=×105Pa，P(H2)=×105Pa起始分壓／105Pa反應(yīng)商J為：平衡向正方向移動(dòng)。)

12.在時(shí)反應(yīng)：NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)的Kθ=，求：

(1)平衡時(shí)該氣體混合物的總壓。

(2)在同樣的實(shí)驗(yàn)中，NH3的最初分壓為kPa時(shí)，H2S的平衡分壓為多少（提示：（1）平衡分壓為：xx則標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：所以平衡時(shí)的總壓為：p=2×26kPa=52kPa(2)T不變，則平衡常數(shù)不變。平衡分壓為：+yy所以H2S的平衡分壓為17kPa）

#13.反應(yīng)：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

(1)523K時(shí)，將的PCl5注入容積為的密閉容器中，平衡時(shí)有被分解了。試計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)Kc、Kθ和PCl5的分解百分?jǐn)?shù)。

(2)若在上述容器中已達(dá)平衡后，再加入，則PCl5的分解百分?jǐn)?shù)與未加Cl2時(shí)相比有何不同？

(3)如開始時(shí)注入的同時(shí)，注入，則平衡時(shí)PCl5的分解百分?jǐn)?shù)又是多少比較(2)、(3)所得結(jié)果，可得出什么結(jié)論(提示：（1）起始濃度為／(mol·L-1)00平衡濃度濃度為／(mol·L-1)Kc=·L-1，α(PCl5)=71%起始分壓為00平衡分壓為（2）新的平衡濃度為：+y+2)-yT不變，則Kc＝mol·L-1不變，y=mol·L-1，α(PCl5)=68%（3）起始濃度為／(mol·L-1)0平衡濃度為／(mol·L-1)z+zKc不變，z=mol·L-1，α(PCl5)=68%。比較（2）（3）說(shuō)明最終濃度及轉(zhuǎn)化率只與始終態(tài)有關(guān)，與加入的過(guò)程無(wú)關(guān)。）

14.在673K下，容器內(nèi)N2、H2、NH3三種氣體的平衡濃度分別為：c(N2)=·L-1，c(H2)=·L-1，c(NH3)＝·L-1。若使N2的平衡濃度增加到·L-1，需從容器中取走多少摩爾的H2才能使體系重新達(dá)到平衡（提示：先求出平衡常數(shù)Kc.平衡濃度為／(mol·L-1)所以Kc＝mol·L-1N2的平衡濃度發(fā)生變化后：起始濃度為／(mol·L-1)新的平衡濃度／(mol·L-1)+（3×）-x（2×）所以從容器中取走的氫氣為：x=）

#15.在749K條件下，在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)Kc=，求：

(1)當(dāng)H2O與CO物質(zhì)的量之比為1時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？

(2)當(dāng)H2O與CO物質(zhì)的量之比為3時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？

(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，你能得出什么結(jié)論（提示：在體積恒定時(shí)，物質(zhì)的量之比等于濃度之比，故當(dāng)H2O與CO物質(zhì)的量之比為1時(shí)，則c(H2O)/c(CO)=1.（1）起始濃度為／(mol·L-1)cc00平衡濃度／(mol·L-1)c-xc-xxx所以：（2）設(shè)達(dá)到平衡后，已轉(zhuǎn)化的CO濃度為x’mol·L-1，Kc=不變起始濃度