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第3章 化学反应基本原理（1）
一、判断题：
1、热的物体比冷的物体含有更多的热量。 （ 2、热是一种传递中的能量。 （ 3、同一体系同一状态可能有多个热力学能。 （ 4、体系的焓值等于恒压反应热。 （ 5、最稳定单质的焓值等于零。 （ 6、由于CaCO3分解是吸热的，所以它的标准摩尔生成焓为负值。 （ 7、体系的焓等于体系的热量 （
-1
×
）
√ ） ×
） ）
×
× ） ×
）
× ）
8、由于反应焓变的单位是kJ?mol，所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。 （ × ）
二、计算题： 1、某汽缸中有气体1.20L，在97.3 kPa下气体从环境中吸收了800J的热量后，在恒压下体积膨胀到1.50L，试计算系统的内能变化ΔU。
?U?Q?W?Q?P?V?800?97.3?103?(1.50?1.20)?10?3?771J
ΘΘ
2、根据Δ f Hm的值，计算下列反应的ΔrHm(298K ) 是多少： （1）H2O（l）+ ? O2（g） H2O2（l）；
H2O（l） + ? O2（g） == H2O2（l）；
Δ f HmΘ/ kJ?mol -285.8 0 -187.8 ΔrHmΘ(298K ) = -187.7 - （-285.8 + ?×0） = 98 kJ?mol
（2）CH4(g) + H2O（g） CO（g） + 3 H2（g）。
-1
-1
CH4(g) + H2O（g） == CO（g） + 3 H2（g）。
Δ f HmΘ/ kJ?mol -74.6 -241.8 -110.5 0 ΔrHmΘ(298K ) = (-110.5 + 3×0) -（-74.6 – 241.8） = 205.9 kJ?mol
1 -1
-1
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第3章 化学反应基本原理（2）
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。 （
二、选择题：
1、下列物质? f Hm在室温下不等于零的是（ D ）
Θ
Θ
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；
ΘΘ
4、在等温（1000K）条件下，某反应K=1，则 ? rGm(1000K) 的值为（ A ）
-10
A、0 B、1 C、2.303RT D、-2.303RT
5、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；
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 (填变化趋势)，系统中CO（g）的含量有可能 增大 (填变化趋势)；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
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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）
??{P(CO)/P}{P(H)/P}?2K? P(H2O)/P?
—
（2）2MnO4（aq）+ 5H2O2（aq）+ 6H+（aq） 2Mn2+（aq）+ 5O2（g）+8H2O（l）
2??2?5{C(Mn)/C}?{P(O)/P}?2K??{C(MnO4)/C?}2?{C(H2O2)/C?}5?{C(H?)/C?}6
2、对于可逆反应C（s）+ H2O（g） CO（g）+ H2（g），?H＞0，判断下列说法是否正确？为什么？ （1）达到平衡时各反应物和生成物的浓度一定相等；× （2）升高温度v正 增大，v逆 减小，所以平衡向右移动；×
（3）由于反应前后气体分子数相等，所以增加压力对平衡没有影响；× （4）加入催化剂使v正 增加，所以平衡向右移动；× （5）由于
?pK?eqco??/p????peq/pH2?peqH2O/p??
随反应的进行，PCO 和PH2 不断增加，PH2O不断减少，所以K不断增大。×
Θ
3、下列热力学函数中，哪些数值是零？
? f Hm(O3，g，298K)、≠ 0 ? f Gm(I2，g，298K)、≠ 0 Sm(H2，g，298K) ≠ 0
○
○
○
? f Hm(Br2，s，298K) ≠ 0 ? f Gm(N2，g，298K) = 0
○
○
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 H2）（l） H2（g）+ 1/2O2（g）；Δ S > 0 ③ 2CO（g）+ O2（g） 2CO2（g）。Δ S < 0
3
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五、计算题：
1、在1L容器中含有N2、H2和NH3的平衡混合物，其中N2 0.30 mol、H2 0.40 mol、NH3 0.10mol。如果温度保持不变，需往容器中加入多少摩尔的H2，才能使NH3的平衡分压增大一倍？
N2+3H2 = 2NH3
设需加入X摩尔的H2才能使NH3的平衡分压增大一倍
[NH3]20.102KC???0.5233[N2][H2]0.30?0.40N2 + 3H2 = 2NH3
计量关系： 1 3 2 起始浓度（mol/L）： 0.3 0.4 0.1 浓度的改变（mol/L）： -0.05 -0.15 +0.1 平衡浓度（mol/L）： 0.25 0.25+X 0.2
温度不变，平衡常数的值不变，仍然等于0.52 ，则 KC
0.202??0.5230.25?(0.25?x)∴ X = 0.43 mol
2、在标准状态与298 K下，用碳还原Fe2O3，生成Fe和CO2的反应在热力学上是否可能？通过计算说明若要反应自发进行，温度最低为多少？
反应方程式为 3C + 2Fe2O3 = 4Fe + 3CO2 Δ f HmΘ/ kJ?mol-1 0 - 822.2 0 - 394 SmΘ/ J?mol-1?K-1 5.7 90 27 214
Δ r HmΘ = {4Δ f HmΘ(Fe) + 3Δ f HmΘ(CO2)} – {3Δ f HmΘ(C) + 2 Δ f HmΘ(Fe2O3)}
= {4×0 + 3×(-394)} –{3×0 + 2×(-822.2)} = 462.4 kJ?mol-1 Δ r SmΘ = {4SmΘ(Fe) + 3SmΘ(CO2)} – {3SmΘ(C) + 2 SmΘ(Fe2O3)}
= {4×27 + 3×214} –{3×5.7 + 2×90} = 552.9 J?mol-1?K-1
Δ r GmΘ = Δ r HmΘ–TΔ rSmΘ = 462.4–298.15×552.9×10-3 = 297.5 kJ?mol-1 故 298.15K时，反应不能自发向右进行
若要反应自发向右进行，需要的最低温度为
?rHm462.4?103T转???836
?rSm552.9
3、已知下列反应在1300K时的平衡常数：
Θ
（1）H2（g）+ 1/2S2（g） H2S（g），K1= 0.80；
K104。 （2）3H2（g）+ SO2（g） H2S（g）+ 2H2O（g），K2= 1.8×
Θ
计算反应4H2（g）+ 2SO2（g） S2（g）+ 4H2O（g）在1300K时的平衡常数K。
Θ
③ = ( ② - ① ) × 2
?K2??1.8?10K3???0.8?K?????1??24?8??5.1?10??4 2无机及分析化学练习册 班级 学号 姓名
第3章 化学反应基本原理（3）
一、判断题：
1、质量作用定律适用于任何化学反应。 （ × ） 2、反应速率常数取决于反应温度，与反应物浓度无关。 （ √ ） 3、反应活化能越大，反应速率也越大。 （ × ）
二、选择题：
1、对于反应a A + b B g G + d D，若反应速率方程式为v = kCAa CBb，此反应的条件是（ D ） A、一步完成的简单反应； B、二步完成的反应；
C、三步及三步以上完成的反应 D、上述三者均可以。
2、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 3、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
4、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 。
2、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 。
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四、问答题：
1、 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)
2、对于反应A（g）+B（g） C（g），若A的浓度为原来的两倍，反应速率也为原来的两倍；若B 的
浓度为原来的两倍，反应速率为原来的四倍，试写出该反应的速率方程。
v = k c (A) { c ( B ) }2
3、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
4、 可逆反应：A（g）+ B（s） 2C（g）；?H＜0（放热反应）
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 6
11无机及分析-第03章 化学反应基本原理-带答案
