同济大学普通化学第一章习题
1 某化工厂生产中需用银作催化剂，它的制法是将浸透AgNO3溶液的浮石在一定温度下焙烧，使发生下列反应：AgNO3(s)→Ag(s)+NO2(g)+ O2(g) 试从理论上估算AgNO3分解成金属银所需的最低温度。已知： AgNO3(s)的 NO2(g)的 Ag(s)的 O2(g)的 =－123.14kJ?mol1， =35.15kJ?mol1， =42.68J?mol1?K1 =205J?mol1?K1 －－－－－－ =140J?mol1?K1 －－－－ =240.6J?mol1?K1 2 实验测得反应CO(g) + NO2(g) = CO2(g) + NO(g)在650K时的动力学数据为 实验编号 1 2 3 (mol?dm) 0.025 0.050 0.025 －3 ( mol?dm) 0.040 0.040 0.120 －3(mol?dm?s) －3－1 (1)计算并写出反应的速率方程； (2)求650K的速率常数； (3)当 =0.10mol?dm3， － =0.16mol?dm－1－1－3时，求650K时的反应速率； (4)若800K时的速率常数为23.0dm3?mol?s，求反应的活化能。 3 气体反应A+B=D，对反应物A、B来说都是一级反应，反应的活化能Ea=163kJ?mol－1，温度为380K时的反应速率常数k= dm3?mol?s，反应开始时由等量A和－1－1B(nA=nB)组成的气体混合物总压力为101.325kPa，求温度在400K时的反应初速率。 4 讨论下列反应动力学：S2O82－+2I－→2SO42－+I2。在24℃， 混合25mL、摩尔数为n1的KI溶液，5mL、0.2%的淀粉溶液与10mL、1×102mol?L－－1的硫代硫酸钠溶液。在时间t=0时，向上述的混合液中，加入含有过二硫酸根离子S2O82摩尔数为n2的溶液25mL。由实验中n1和n2的不同取值测出溶液显出蓝色的时间间隔Δt。 碘被硫代硫酸盐还原是极快的，并且认为测出的时间是足够得短，以致可－用 来表示反应的初始速率。 6 / 10
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(1)写出相应实验完成的化学反应式，解释蓝色出现的原因并指出在这个时候(I)值是与在时间t=0时一样，并且[S2O82]的变化不大(见下表)。 实验号码 1 2 3 4 5 (2)写出速率表达式。 (3)根据上面5个实验数据计算出速率常数k值并求出其平均值。 (4)在不同温度下重新做第4号实验： 温度(℃) Δt(s) 3 189 13 88 24 42 37 21 n1 混合前I的摩尔数 －－－n2 －混合前S2O82的摩尔数 0.2 0.1 0.05 0.2 0.2 Δt(s) 21 42 81 42 79 0.2 0.2 0.2 0.1 0.05 试算出不同速率常数k值，画出 图并估算出活化能Ea。 5 已知 CH3OH(l)→CH4(g)+ (kJ?mol) -166 -50 ( kJ?mol) -238 -74.8 －1－1 O2(g) (1)在25℃，1atm下反应能否自发进行？ (2)该反应的ΔS是正还是负？其数有多大？ (3)在多少温度以上，反应才能自发进行？ (4)用此反应生产CH4有何缺点？ 6 已知下列两个反应 (A) C(s)+ O2(g) CO(g) (B) C(s)+ O2(g) CO2(g) 2CO(g)的lgK3 (1)计算反应(C)：C(s)+ CO2(g) (2)求反应(C)的标准焓与标准熵 (3)在一个22.4 dm3真空容器中，引入1molCO2与过量的固体C，问达到什么温度方可使等摩尔的CO2与CO混合物达到平衡。(提示：建立温度的方程，用图解法求解) 7 / 10
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7 设反应：CuBr2(s) CuBr(s)+ Br2(g)在平衡时，Br2的压力p为：在T1=450K，p1=0.6798kPa，在T2=550K时，p2=67.98kPa。试计算这个反应的标准热力学数据( ， ， ， )。 在550K时，向一个2.24L的真空容器中引入0.2molCuBr2固体，试计算平衡状态各物质的量。当容器体积为多大时CuBr2消失？ 8 氧化银遇热分解2Ag2O(s) 4Ag(s)+O2(g)， =－30.6kJ?mol， －1已知在298K时，Ag2O(s)的 在298K时，Ag2O－Ag体系的 分压等于100kPa) =－11.2 kJ?mol。求：(1)－1 =？(2) Ag2O的热分解温度是多少？(在分解温度时的氧9 希望在一个大气压下进行下列反应，现将该反应有关物质的 质的下面 CuS(s) + H2(g) －1 和 分别列在相应物 Cu(s) + H2S(g) ( kJ?mol) －53.14 －20.5 (J?mol?K) 66.53 130.5 33 205.9 (1)反应在室温能否自发由左向右进行？ (2)反应在600℃自发进行的方向是怎样的？ (3)反应无论向哪个方向进行，均缺乏推动力的温度是多少？ (4)求600℃时的Kp=？ －1－110 在1000K，在恒容器中发生下列反应；2NO(g)+O2(g) 前， =100kPa、 =300kPa、 θ 2NO2(g)。在反应发生 =12kPa，计算平 =0。反应达到平衡时， 衡时NO、O2的分压及标准平衡常数K。 11 可逆反应CO(g)+H2O(g) =2.60。求：(1)当化率为多少？ CO2(g)+H2(g)密闭容器中建立了平衡，已知749K时，Kθ 为1时，CO的转化率为多少？当 为3时，CO的转8 / 10
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参考答案 1 B 2 D 3 A 4 D 5 D 6 D 7 C 8 E 9 E 10 A 11 D 12 B 13 C 14 D 15 A 16 A 17 B 18 D 19 C 20 A 21 D 22 C 23 C 24 B 25 B 26 A 27 D 28 B 29 B 30 D 31 B 32 C 33 C 34 A 35 C 36 B 37 C 38 B 39 C 40 A 1 643K 2 (1) －－ ； (2)0.22 dm3?mol?s； －3－1－－3－1－1－1(3)3.5×103 mol?dm?s； (4)1.3×102 kJ?mol1 3 1.9×105 mol?dm?s 4 (1)S2O82+2S2O32→2SO42+S4O62 S2O82+2I→2SO42+I2(慢) 2S2O32+ I2→S4O62+2I(快) S2O32全部消失，蓝色出现时，这时也可以认为各物种浓度平衡(不变)，因而可把2I看成前后无变化。 (2)v=k[S2O82][ I] (3)6.31×103 mol?dm?s (4)46.82 kJ?mol1 －－－3－1－－－－－－－－－－－－－－6 － ； 174.7J?K；T=1023K －－1－－17 47.23 kJ?mol1；44.94 kJ?mol1；84.44 J?K；0.91kJ?mol1；0.134mol；0.066mol；0.033mol；6.7L。 8 (1) 9 (1)室温因 ；(2)T=460K >0；所以反应不能自发进行； <0反应可自发正向进行 (2)在600℃时 (3)t=507℃； (4)Kp=4 9 / 10
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10 =88kPa； =294kPa； 11 (1)61.7%；(2)86.6% 10 / 10
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