09普化-第02章-化学反应的基本原理-答案

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第2章 化学反应的基本原理

一、判断题：

1、放热反应均是自发反应。 （ × ） 2、ΔS为负值的反应均不能自发进行。 （ × ） 3、冰在室温下自动融化成水，是熵增加起了主要作用。 （ √ ） 4、因为?GT= -RTlnK，所以温度升高，平衡常数减小。 （ × ）

Θ

Θ

5、质量作用定律适用于任何化学反应。 （ × ） 6、反应速率常数取决于反应温度，与反应物浓度无关。 （ √ ） 7、反应活化能越大，反应速率也越大。 （ × ）

二、选择题：

1、下列物质? f Hm在室温下不等于零的是（ D ）

Θ

A、Fe（s） B、C（石墨） C、Ne（g） D、Cl（l） 2、反应NO（g）+CO（g） 1/2N2（g）+CO2（g），?H＜0，有利于使NO和CO取得最高转化率的条件是（ A ）

A、低温高压 B、高温高压 C、低温低压 D、高温低压 3、某反应A + B C的K=10，这意味着（ D ）

A、 正方向的反应不可能进行，物质C不能存在，

B、 反应向逆方向进行，物质C 不存在， C、 它是可逆反应，两个方向的机会相等，物质C大量存在， D、 正方向的反应能进行，但程度小，物质C存在，但量很少；

4、已知反应3H2（g）+ N2（g） 2NH3（g）的平衡常数为K，则在相同条件下反应

NH3（g） 3/2H2（g）+ 1/2N2（g）的平衡常数K1为（ D ） A、K=K1 B、K=1/K1 C、K=K12 D、K=（1/K1）2；

5、某基元反应2A（g）+ B（g）= C（g），将2mol A（g）和1mol B（g）放在1L容器中混合，问A和B开始反应的速率是A、B都消耗一半时速率的几倍（ C ） A、0.25 B、4 C、8 D、相等 6、对于一个化学反应，下列说法中正确的是（ B ）

A、?H越负，反应速率越快 B、活化能越小，反应速率越快

C、活化能越大反应速率越快 D、?S越负，反应速率越快

-10

1

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7、对某一可逆反应采用某种催化剂以增大正反应生成物的产量，这种催化剂具有下列哪一性质（ABD ）

A、 能增大正反应速率； B、同等程度地催化正逆反应，从而缩短达到平衡的时间； C、能使平衡常数发生改变，从而使正反应速率加快； D、使正反应活化能降低，从而使正反应速率加快。

三、填空题：

1、 反应C（s）+ H2O（g） CO（g）+ H2（g），?H > 0。当升高温度时，该反应的平衡常数将 增大 ，系统中CO（g）的含量有可能 增大 ；增大系统压力会使平衡 逆向 移动；保持温度和体积不变，加入N2（g），平衡将 不会 移动。

2、反应2A（g）+ B（g）= C（g）的速率方程为v = kCA CB2，该反应为 3 级反应，当B 的浓度增加为原来的2倍时，反应速率将增大为原来的 4 倍，当反应容器的体积增大到原来的3倍时，反应速率将变化为原来的 1/27 。

3、在化学反应中，可加入催化剂以加快反应速率，主要是因为 减小 反应的活化能，使速率常数k 增大 。

四、问答题：

1、写出下列反应的标准平衡常数表达式：

（1）C（s）+ H2O（g） CO（g）+ H2（g）

K??{P(CO)/P}{P(H2)/P}P(H2O)/P???

—

（2）2MnO4（aq）+ 5H2O2（aq）+ 6H+（aq） 2Mn2+（aq）+ 5O2（g）+8H2O（l）

K??{C(Mn{C(MnO?4?2?2)/C}?{P(O2)/P}?5?2?5??6)/C}?{C(H2O2)/C}?{C(H)/C}

2、根据吕 · 查德里原理，讨论下列反应：

2Cl2（g）+ 2H2O（g） 4HCl（g）+O2（g） ?H＞0

将Cl2、H2O（g）、HCl、O2四种气体混合，反应达平衡时，下列左边的操作条件的改变对右面的平衡数值有何影响（操作条件中没有注明的，是指温度不变）？

（1）增大容器体积 nH2O，g ↓ （2）加O2 nH2O，g ↑ （3）加O2 nO2 ↑ （4）加O2 nHCl ↓ （5）减少容器体积 nCl2 ↑ （6）减少容器体积 pCl2 ↑ （7）减少容器体积 K — （8）升高温度 K

2

Θ

Θ

↑

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（9）恒容加氮气 nHCl — （10）加催化剂 nHCl —

3、已知下列反应为基元反应，试写出它们的速率方程式，并指出反应级数： （1）SO2Cl2 SO2 + Cl2；v = k c (SO2Cl2) （2）2NO2 2NO + O2 v = k{ c ( NO2)} （3）NO2 + CO NO + CO2 v = k c ( NO2)

2

c ( CO)

4、判断下列反应中，哪些是熵增加过程，并说明理由。 ① I2（s） I2（g）；Δ S > 0

② H2O（l） H2（g）+ 1/2O2（g）；Δ S > 0 ③ 2CO（g）+ O2（g） 2CO2（g）。Δ S < 0

五、计算题：

1、已知下列反应在1300K时的平衡常数：

（1）H2（g）+ 1/2S2（g） H2S（g），K1= 0.80；

Θ

104。 （2）3H2（g）+ SO2（g） H2S（g）+ 2H2O（g），K2= 1.8×

计算反应4H2（g）+ 2SO2（g） S2（g）+ 4H2O（g）在1300K时的平衡常数K。

Θ

Θ

③ = ( ② - ① ) × 2

? K2K3???K?1??1.8?10?????0.8??24

???5.1?108??22、某反应A B，当A的浓度为0.40mol ·L-1时，反应速率为0.02 mol ·L-1 ·S-1，试分别求出如下两种情况时的速率常数k：（1）反应是一级反应；（2）反应是二级反应。

(1 ) v = k1 c (A) = k c (A) 0.02 mol·L-1·s-1 = 0.40 mol·L-1 ·k1

k1 = 0.05 s-1

(2 ) v = k2{c (A) } 2 0.02 mol·L-1·s-1 = ( 0.40 mol·L-1) 2·k2 k2 = 0.125 L · mol -1 · s -1

3

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3、可逆反应：A（g）+ B（s） 2C（g）；?H＜ 0

达平衡时，如果改变操作条件，试将其它各项发生的变化填入表中。 操作条件 增加A（g）的分压 压缩体积 降低温度 使用正催化剂 ?正 ?逆 k正 k逆 平衡常数 平衡移动方向 变 大 不 变 不 变 不 变 变 大 变 大 不 变 不 变 减小 减 小 减小 减 小 不 变 不 变 增大 不 变 正反应方向 逆反应方向 正反应方向 不 变 变 快 变 快 变 大 变 大 4、水煤气反应C（s）+ H2O（g） CO（g）+ H2（g），问：

① 此反应在298.15K、标准状态下能否正向进行？

?H (298K) = 131.3 kJ·mol-1 ?S (298K) = 133.9 J·K-1 ·mol-1 ?G (298K) = 91.4 kJ·mol-1

在 298.15K时反应非自发；

② 若升高温度，反应能否正向进行？

?H > 0 , ?S > 0 ：升温反应可自发；

③ 101.325kPa压力下，在什么温度时此体系为平衡体系？ 3?H131.3?10

T转??S?133.9?981K 4

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