湖南理工学院无机化学课件之复习题第二章--化学反应的一般原理1
第二章 化学反应的一般原理
第二章化学反应的一般原理(The General Principle of Chemical Reaction)学习要求1．理解反应进度ξ、系统与环境、状态与状态函数的概念；2．掌握热与功的概念和计算，掌握热力学第一定律的概念；3．掌握Q p、∆U、∆r H m、∆r H m、∆f H m、∆r S m、∆r S m、S m、∆r G m、∆r G m、∆f G m的概念及有关计算和应用；4．掌握标准平衡常数K 的概念及表达式的书写；掌握∆r G m与K 的关系及有关计算；5．了解反应速率、基元反应、反应级数的概念；理解活化分子、活化能、催化剂的概念；了解影响反应速率的因素及其应用。
在化学反应的研究中，常涉及到化学反应进行的方向、程度以及反应过程中的能量变化关系和化学反应进行的快慢即化学反应的速率两个问题。
一个化学反应从始态到终态能否发生，反应的完全程度如何，是吸热反应还是放热反应等等，属于化学热力学的研究范畴；而化学反应的速率，反应从始态到终态所经历的途径即化学反应机理等问题则属于化学动力学的研究范畴。
人们总是希望有利的反应进行得快一点、完全一点；而不利的反应进行得慢一点、或尽可能抑制它的进行。
这就必须研究化学热力学和化学动力学的问题。
本章通过化学热力学、化学动力学的一般原理介绍，引出化学反应的焓变、熵变和吉布斯函数变的概念及其与平衡常数的关系，反应速率方程、反应级数、活化能等的概念及有关的计算。
无机及分析化学2.1 基本概念和术语2.1.1 化学反应进度1.化学反应计量方程式在化学中，满足质量守恒定律的化学反应方程式称为化学反应计量方程式。
在化学反应计量方程式中，用规定的化学符号①和相应的化学式将反应物(reactant)与生成物(product)联系起来。
例如，对任一已配平的化学反应方程式，质量守恒定律可用下式表示：0 = B BB ∑ν (2-1) 式中B 为化学反应方程式中任一反应物或生成物的化学式，称物质B ；νB 为物质B 的化学计量数(stoichiometric number)（当B 为具体的物质时也可表示在圆括号内，如ν(NH 3)），是出现在化学反应方程式(2-1)式中的物质B 的化学式前的系数（整数或简分数），是化学反应方程式特有的物理量，其量纲为一，单位为1①。
湖南理工学院无机化学课件之复习题综合复习题及答案
湖南理工学院无机化学课件之复习题综合复习题及答案综合复习题部分一、选择题 1. 含有Cl-和Br-的混合溶液，欲使Br-氧化为Br2而不使Cl-氧化，应选择( )(A) SnCl4 (B) K2Cr2O7 (C) KMnO4 (D) Fe3+ 2. 已知下列反应的平衡常数PbSO4(S) PbS(S) 反应PbSO4+S2-Pb2++SO42-Ksp(1) Pb2++S2-Ksp(2) PbS+SO4- 的K 为( ) (A) KSP(1) . Ksp(2) (B) Ksp(1) /Ksp(2) (C) Ksp(2) /Ksp(1) (D) ( Ksp(1) /Ksp(2) )2 3. ·L-1的H2CO3的水溶液, K1﹑K2分别为它的电离常数，该溶液的c(H+)浓度和c(CO32-)的浓度分别为：( ) (A) (C) K1?, K1(B) K1? , K2? K1?K2? , K2(D) K1? , K2 4. 已知某一元弱酸的浓度为c，用等体积的水稀释后，溶液的c(H+)浓度为( ) cKa (B) c221(C) Ka?c(D) 2Ka?c 2(A) 5. ??CrO272?/Cr3?的数值随pH的升高而(A) 增大(B) 不变(C) 减少(D) 无法判断 6. 用AgNO3处理[Fe(H2O)5Cl]Br溶液，产生的沉淀主要是( ) (A) AgBr(B) AgCl 1 (C) AgBr和AgCl (D) Fe(OH)3 7. 下列情况中能溶解AgCl最多的是( ) Kf[Ag(NH3)2+](A) 1L水(B) mol·L-1NH3·H2O (C) mol·L-1KCN(D) mol·L-1 HCl 8. mol·L-1Na2SO4溶液中加入mol·L-1的BaCl2溶液后,溶液中SO42-离子的浓度为[Ksp(BaSO4)=] ( ) (A) ＞10-5 mol·L-1 (B) ＜10-5 mol·L-1 (C) =10-5 mol·L-1(D) =10-4 mol·L-1 9. Pb2+离子的价电子层结构是6s26p25s25p26s2 5s25p65d106s2 10. 在一个多电子原子中，具有下列各套量子数的电子，能量最大的电子具有的量子数是(A) 3,2,+1,+1/2(B) 2,1,+1,-1/2(C) 3,1,0,-1/2(D) 3,1,-1,+1/2 11. 密闭容器中，A﹑B﹑C三种气体建立化学平衡，它们的反应是A+B在相同温度如果体积缩小2/3，则平衡常数Kp为原来的(A) 3倍(B) 9倍(C) 2倍(D) 不变12. 对于一个化学反应来说,下列哪一种是正确的?(A) △rGm越负，反应速度越快(B) △rHm越负,反应速度越快(C) 活化能越大, 反应速度越快(D) 活化能越小, 反应速度越快??13. 已知FeO(S) + C(S) = CO(q) + Fe(S) 反应的?rHm为正, ?rSm为正，下列说C, 法正确的是 2 (A) 低温下自发过程,高温下非自发过程(B) 任何温度下均为非自发过程(C) 高温下自发过程,底温下非自发过程(D) 任何温度下均为自发过程14. Kw的值是(18 C)，(25 C), 此可推断出( ) o o(A)水的电离是吸热的(B) 水的pH值25 C时大于15 C时o o(C) 18 C时, c(OH-)=(D) 仅在25 C时水才为中性o o 15. 用配位滴定法测定石灰石中CaO的含量，经四次平行测定，得X=%，若真实含量为%，则%-%=+%，称为(A) 绝对偏差(B)相对偏差(C) 绝对误差(D)相对误差16. 用计算器算得规则，结果应为(A) ? 1 ，按有效数字运算??(B) (C)(D)17. 测定CaCO3的含量时，加入一定量过量的HCl标准溶液与其完全反应，过量部分HCl用NaOH溶液滴定，此滴定方式属。
无机化学简明教程第2章 化学反应基本原理
1
2
n1 N 2 (2.0 3.0)mol 1 1.0mol N 2 1 n1 H 2 (7.0 10.0)mol 1 1.0mol H 2 3 无机化学
9
n1 H 2 (7.01H 2. )mol0 10.0)mol n 10 0 (7. 1 1.0mol 1.0mol 1 H 2 3 H 3 2 n1 NH3 2.0NH) mol( 2.0 0) mol ( n1 0 3 1 1 1.0mol 1.0mol NH3 2 NH3 2
r H m
?
4NO(g) 6H 2Og
0 BB
B
r H m (T ) BΔ f H m (B, 相态, T )
rHm
4f H( NO,g) 6f H(H2O, g) m m
4 f H ( NH3 , g) 5 f H (O2 , g ) m m 905.48kJ m ol1
反应的摩尔焓变： Δr H m
ΔH
B ΔH
ΔnB
意义：反应进度为1mol时，焓的变化量。
注意：①、注明物质的聚集状态
2H 2 g O2 g 2H2Og
r H m 298.15K 483.64kJ mol-1
无机化学
16
r H m 298.15K 571.66kJ mol-1 ②、反应计量式须配平，且 r H 必须与反应计 m 量式相匹配。 1 1 H 2 g O 2 g H 2 Og H 2 g O 2 g H 2Og 2 2 298.15K 241.82kJ mol- r H mH 298.15K 241.82kJ mol11 r m ③、注明反应温度，但焓变随温度改变变化不大。
无机化学反应原理的一些基本问题幻灯片
（程度）
动 力 学
4）若反应能够进行，反应的速度？（速度） 5）若反应能够进行，是如何进行的？（历程）
2、化学反响热力学和动力学的着眼点：
热力学着眼于反响体系状态研究----涉及状 态函数
动力学着眼于反响过程研究-----涉及反响过 程〔历程〕
3、化学热力学要解决的问题
〔1〕反响能否发生--自发方向的问题 A、为何要引入焓—H，H与反响热Q有何
水煤气反响等等。
〔6〕溶液中的离子平衡问题
a、酸碱滴定反响能否作为DIS实验中化学反响速率测定的实验？ b、多元弱酸或弱碱滴定的指示剂选择问题如盐酸滴定碳酸钠选用
甲基橙和酚酞的区别。 c、用辨证唯物主义的观点看，任何反响包括电离、水解、溶解、
沉淀氧化复原等等，都具有平衡问题，也就具有平衡常数的问题， 只不过是平衡常数的大小不同而已。因此，离子反响能否进展、 离子能否共存、沉淀的转化问题应该以此线索来讲，就不是什么 大问题。
通常情况下，反响速率r 往往用一种反响物或产物的浓度随时间的变
化率表示，即
•
d
dnB
〔一般单位为mol·dm-3·s-1〕
dt vBdt
对于反响 aA + bB = dD + eE 有：
r 1 d A c 1 d B c 1 d D c 1 d Ec adtbdtddtedt
宏观统计结果
•速率常数体现反应体系的速率特征。 •与反应温度、反应介质、催化剂等有关，
E=ε++ε扩散+ε“盐桥法〞就是要降低液体接界电势，用液体接界代替一个液体接界，而用饱和 KCl溶液，就是因为K+和Cl-的扩散迁移速度很接近，使ε扩散很小。 原电池的符号书写： (-)Zn︱ZnSO4(c1)‖CuSO4(c2) ︱Cu (+)
湖南理工学院无机化学课件之复习题第二章 化学反应的一般原理1
第二章 化学反应的一般原理习题1化学热力学基础部分11.应用公式θm r G ∆(T)=θm r H ∆(T)-T θm r S ∆(T)，计算下列反应的θm rH ∆(298.15K)值，并判断反应在298.15K 及标准态下能否自发向右进行。
8Al(s)+3Fe 3O 4(s)→4A12O 3(s)+9Fe(s)2.通过计算说明下列反应： 2CuO(s)→Cu 2O(s)+21O 2(g)(1)在常温(298.15K)、标准态下能否自发进行？ (2)在700K 时、标准态下能否自发进行？3.写出下列反应的平衡常数K c 、K p 、K θ的表达式： (1)CH 4(g)+H 2O(g)↔CO(g)+3H 2(g) (2)NH 3↔21N 2(g)+23H 2(g)(3)CaCO 3(s)↔CaO(s)+CO 2(g) (4)A12O 3(s)+3H 2(g)↔2Al(s)+3H 2O(g) 4.298.15K 时，下列反应：2H 2O 2(l)↔2H 2O(l)+O 2(g)的θm r H ∆=-196.10kJ·mol -1，θm r S ∆=125.76kJ·ml -1·K -1。
试分别计算该反应在298.15K 和373.15K 的K θ值。
5.试判断下列反应： N 2(g)+3H 2(g)→2NH 3(g)(1)在298.15K 、标准态下能否自发进行。
(2)计算298.15K 时该反应的K θ值。
6. 在294.8K 时反应：NH 4HS(s)↔NH 3(g)+H 2S(g) K θ=0.070，求： (1)平衡时该气体混合物的总压。
(2)在同样的实验中，NH 3的最初分压为25.3kPa 时，H 2S 的平衡分压为多少?7. 将NO 和O 2注入一保持在673K 的固定容器中，在反应发生以前，它们的分压分别为：p(NO)=101kPa ，p(O 2)=286kPa 。
第二章化学反应的一般原理
第二章 化学反应的一般原理一. 单项选择题1. 任何一个化学变化，影响平衡常数数值的因素是()A. 反应产物的浓度B. 催化剂C. 反应物的浓度D. 温度2. 对于一个确定的化学反应来说，下列说法中正确的是()A. 越负，反应速率越快B. 越正，反应速率越快m r G ∆m r S ∆C. 越负，反应速率越快 D. 活化能越小，反应速率越快m r H ∆3. 反应CaO (s) + H2O (l) Ca (OH)2 (s) 为一放热反应，并且此反应的ΔS <0 ， 由此可判断该反应( )A. 任何温度下均可自发地进行B. 任何温度下都不能自发进行C. 高温下可自发进行D. 低温下可自发进行4. 某化学反应的< 0，< 0，则该反应自发进行有利的条件是()θm r H ∆θm r S ∆A. 升高温度 B. 降低温度C. 使用催化剂D. 增加压力5. 下列哪一反应的表明的是化合物H 2O(g)的标准摩尔生成()θm r H ∆A. 2H 2(g) + O 2(g) 2H 2O(g) B. H 2(g) + 1/2O 2(g) H 2O(g)C. H 2(g) + 1/2O 2(g) H 2O(l)D. H 2O(g) H 2(g) + 1/2O 2(g)6. 下列有关功与热的论述正确的是( )A. 热等于系统恒压时的焓；B. 功等于系统的吉布斯函数值C. 热等于系统恒容时的热力学能值D. 功与热是系统发生状态变化时与环境的能量交换形式，与具体的变化途径有关7. 催化剂加快反应速率的原因是( )A. 提高B. 降低活化能C. 增加分子碰撞D. 提高反应浓度θK 8. 已知298 K 时，C ( 石墨 ) + O 2 (g)CO 2 (g) 的(1)= -393.5 kJ·mol -1θm r H ∆H 2 (g) + O 2(g)H 2O (l) 的(2) = -285.8 kJ·mol -112θm r H ∆CH 4 (g) + 2O 2 (g)CO 2 (g) + 2H 2O (l) 的(3) = -890.3 kJ·mol -1θm r H ∆则(CH 4，g)为 ()θm f H ∆A. 211.0 kJ·mol -1 B. -74.8 kJ·mol -1 C. -211.0 kJ·mol -1 D. 74.8 kJ·mol -19. 对，下列叙述中正确的是()p Q H =∆A. 因为，所以Q p 也有状态函数的性质；p Q H =∆B. 因为，所以焓可被认为是体系所含的热量；p Q H =∆C. 因为，所以定压过程中才有焓变H ∆；p Q H =∆D. 在不做非体积功条件下，定压过程体系所吸收的热量，全部用来增加体系的焓值。
无机及分析化学：2 第二章 化学反应的一般原理
体积功：W Fex l pex A l
pex V2 V1
pex V1
pex V
l
非体积功 （电功，表面功）功不是状态函数
2.1.6 热力学能与热力学第一定律
热力学能(U)： 体系内所有微观粒子的全部能量之和，
U是状态函数，热力学能变化只与始态、 终态有关，与变化途径无关。至今尚无法
2.2.1化学反应热效应
化学反应时，如果 体系不做非体积功，当 反应终了的温度恢复到 反应前的温度时，体系 所吸收或放出的热量称 为该反应的反应热。
1 . 恒容反应热QV
§2.2 热化学
化学反应热效应 盖斯定律 反应焓变的计算
您可知道 您每天活动所需的热能哪里来?
过量的体脂肪的确可能增加心脏病、糖尿病和其他 疾病发作的危险。但脂肪是人体的主要能量贮存系统。
在人体运动过程中, 脂肪发生水解生成一组叫做脂 肪酸的化合物, 后者再通过一系列复杂反应转化为二氧 化碳和水, 肌肉运动正是由该过程释放的能量驱动的。
(7.0 10.0)mol 3
1.0mol
x1
n1NH 3 NH 3
(2.0 0)mol 2
1.0mol
x2 1.5mol
结论 1
对同一化学反应方程式，反应进度ξ
的值与选用反应式中何种物质的量的变 化进行计算无关。
Question 2
1 2
N2
g
3 2
H2
g
NH3
g
t 0 3.0 10.0
N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)
x = nB / B = 1.0mol
1/2N2(g) + 3/2H2(g) = NH3(g)
无机及分析化学第二章化学反应的一般原理解析
= 3.000103mol
= (Fe2+)1n(Fe2+)= (1/6) (3.000 103)mol
= 5.000104mol
或
n(Cr2O72) = 0 c(Cr2O72)V(Cr2O72) = 0 0.02000 molL125.00103L= 5.000104mol
nA nB nG nD
A
B
G
D
即在表示反应进度时物质B和B可以不同，但用不同物种表示
的同一反应的不变。
2020/11/8
第二章 化学反应的一般原理
7
例2-1 用c(Cr2O72) = 0.02000molL1的K2Cr2O7溶液滴 定25.00mL c(Fe2+) =0.1200molL1的酸性FeSO4溶液，其滴定反 应式为 6Fe2+ + Cr2O72 + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O 滴定至终点共消耗25.00mL K2Cr2O7溶液，求滴定至终点的反 应进度？
量方程式有关，所以，在讲反应进度时必须指明反应方程式；
对给定计量方程式，B为定值，随反应进行，求得nB 即可求得； 当 =1mol时，称单位反应进度，意即按计量方程式进行了一次完 整反应；如反应 N2 + 3H2 = 2NH3 若 =1mol，意指1mol N2与
3molH2反应生成了2molNH3 。 对任一化学反应 aA + bB = gG + dD 有
= (Cr2O72)1n(Cr2O72)= 1(5.000104)mol= 5.000104mol
无机化学 第二章 化学反应基本原理-1(1)
热力学第一定律的数学表达式
U = Q + W
18
化学反应质量守恒定律
“参加反应的全部物质的质量等于全部反应生 成物的质量。”
亦表述为“物质不灭定律”： “在化学反应中，质量既 不能创造，也不能毁灭。 只能由一种形式转变为另 一种形式。”
定压下,体积功 Wv = -pV
13
热和功都不是状态函数，数值与变化 途径有关
热和功的符号:
“+” Q 体系吸热
“–” 体系放热
W 环境对体系作功 体系对环境作功
14
5. 热力学能（thermodynamic energy）
也称为内能（internal energy）：体系内部 各种形式能量的总和
某一过程中状态函数的变化值只取决于始 态和终态,而与所经历的途径无关
9
体系由始态到终态，完成一个变化（过程）， 其中完成变化的具体步骤称为途径。
例：水由303K加热至373K 变化（过程）：△T ＝70K 途径一：10K/min 加热 途径二：加热至383K再冷却
10
途径1 途径2
△T=T2-T1=208-198=10K △T =（T2-T’）+（T’-T1）
15
符号：U 单位：J 或 kJ U 是状态函数 无绝对数值
16
系统状态变化时，热力学能的改变量（ΔU） 则可以从过程中系统和环境所交换的热和功的 数值来度量。
△U = U2 - U1
17
2.1.2 化学反应中的能量变化
1. 热力学第一定律
能量守衡定律应用于热力学就是热力学第一定律,它有 多种表述:
无机化学教学ppt第二章 化学反应的基本原理
化学反应所涉及的问题：
2.1 化学反应的能量变化
化学热力学的主要研究内容：
（1）利用热力学第一定律来计算化学反 应中的热效应； （2）利用热力学第二定律来解决化学和 物理变化的方向和限度，以及相平衡和 化学平衡等问题； （3）用热力学第三定律阐明绝对熵的数 值。
2.1.1 热力学基本概念与定律 1. 体系与环境
Q 和 ΔH, ΔU。
解： H2O(g)
H2O(l)
Δn= 0 – (450/18)= -25 mol
W=-p Δ V= -ΔnRT = –（- 25 ） ×8.314 ×10–3×373 = 78 kJ¸
Q –2.26 ×450 = –1017 kJ
Δ U = Q +W= –1017+ 78 = –939kJ
另： ΔH =ΔU + ΔnRT
即： Qp = QV + ΔnRT （Δn 是反应前后气体的物质的量之差）
例：在p=101.3kPa, T=373K条件下， 1.00mol水完全汽化，吸热40.6kJ， 计算此条件下1.00mol水汽化过程的 ΔU 。（忽略液态水的体积）
解： Q= 40.6KJ ，
热（Q）：体系与环境之间由于存在 温差而传递的能量。体系吸热: Q > 0 体系放热: Q < 0。
功 (W )：体系与环境之间除热之外以 其它形式传递的能量。环境对体系做 功，W > 0、体系对环境做功，W < 0。
体(积1) 功热（（Q）膨胀功）：
W F l pe Al pe V
ΔH = Qp = Q = –1017 kJ
2.1.2 化学反应热
1. 化学计量数与反应进度
湖南理工学院无机化学课件之复习题第二章化学反应一般原理4
化学反应速率1. (本题难度系数30)已知反应2NO(g) + Br2(g) = 2NOBr(g)的反应历程是：（1）NO (g) + Br 2 (g) = NOBr 2 (g) 快(2 ) NOBr 2(g) + NO(g) = 2NOBr(g) 慢则该反应对NO 的级数为---------------------------------------------------------------------- （ ）A 零级 一级 C 二级 D 三级2. (本题难度系数15) 零级反应的速率---------------------------------------------------------（ ）A 为零B 与反应物浓度成正比与反应物浓度无关 D 与反应物浓度成反比3. (本题难度系数30)已知 2NO + O 2 = 2NO 2，υ=dtO d ][2=k [NO]2[O 2]，则该反应是（ ） A 基元反应，三分子反应 B 复杂反应，三级反应C 复杂反应，三分子反应 基元反应，三级反应4. (本题难度系数30)正反应活化能（E a 正）大于逆反应活化能（E a 逆）时，则正反应热效应∆ H 为---------------------------------------------------------------------------------------（ ）∆ H > 0 B ∆ H < 0C ∆ H = 2逆正Ea Ea - D 不能判断 5. (本题难度系数15) N 2(g) + 3H 2(g) → 2NH 3(g)，∆rH Φm= −92.4 kJ • mol −，生高温度时，正反应速率υ和逆反应速率υ’的变化为---------------------------------------------------（ ）A υ增大，υ’减小B υ减小，υ’增大υ增大，υ’增大 D υ减小，υ’减小6. (本题难度系数15)某一化学反应：2A + B → C 是一步完成的。
化学反应原理全套课件
判断可逆反应达到平衡状态？
[试试看看]: 在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 达到平衡的标志是（ AC ） A. C的生成速率与C分解的速率相等 2C(气)
B. 单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB
C. A、B、C的浓度不再变化
D. A、B、C的分子数比为1:3:2
[试试看看]: 在一定温度下,可逆反应A(s)+2B(g) 达到平衡的标志是 ( AB ) A. 混合气体的密度不再变化
四、催化剂对反应速率的影响
1、结论：使用催化剂可加快化学反应速率 2、微观解释
降低反应所需的活化 能使得活化分子百 分数增加
活化分子能量
有催化剂
反应物平均能量
生成物平均能量
3、适用范围
催化剂具有专一性
1、足量铁粉与一定量盐酸反应，为了减慢反
应速率，但不减少氢气的产量，可加入下列
物质中的
A、水
B、NaOH固体
当糖附着在牙齿上发酵时，会产生H+，试用 化学平衡理论说明经常吃甜食对牙齿的影响。
四、化学平衡图像
1、速率平衡图像
像谁动，谁在上 上下动，看速率
v(逆) v v(正) v(逆) v(正) v ( 逆) t1 t2 t3 t4 t5 t6 t v( 正)
上图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化 的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但 都没有改变各物质的初始加入量。下列说法 中正确的是 （ A） A．t2时加入了催化剂 B．t3时降低了温度 C．t5时增大了压强 D．t5时增大了X浓度
[ 结论]：
1、在其它条件不变的情况下， 增大压强，平衡向着气 体分子数减小的方向移动。 2、对于反应前后气体不变的反应平衡不移动
2018无机化学课件：第二章(应化专业)
任何最稳定的纯态单质在任何温度下的标准摩尔生 成吉布斯自由能均为零。
如 ΔfGm(石墨)=0、ΔfGm(H2)=0
标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGm的计算 Δ体rG途m径只无与关反。应的始态和终态有关，与反应的具
ΔrGm=∑νiΔfGm(生成物)+∑νiΔfGm(反应物)
但实践表明: 有些吸热过程(ΔrHm > 0) 亦能自发进行。
例如 1. NH4Cl(s) → NH4+(aq) + Cl-(aq)
rHm = 14.7 kJ·mol-1
2. Ag2O(s)
→
2Ag(s)
+
1 2
O2(g)
rHm = 31.05 kJ·mol-1
为什么有些吸热过程亦能自发进行呢? 例如 1.NH4Cl(s) → NH4+(aq) + Cl-(aq)
rHm = 14.7 kJ·mol-1
NH4Cl晶体中NH4+ 和Cl- 的排列是整齐有序的。 NH4Cl晶体进入水中后，形成水合离子(以aq表示)并 在水中扩散。在NH4Cl溶液中，无论是NH4+(aq)、 Cl-(aq)还是水分子，它们的分布情况比 NH4Cl 溶解 前要无序，即比以前要混乱得多。
ΔrSm = 2Sm(SO3)-[2Sm(SO2)]+Sm(O2)] = -188.06 J·mol-1·K-1
ΔrGm(723K) =ΔrHm(723K)-TΔrSm(723K) ≈ ΔrHm(298K)-TΔrSm(298 K)
ΔrGm(723K) = [(-197.78×10-3)-723(-188.06)] J·mol-1 = -61813 J·mol-1
《无机化学》PPT-第2章 化学基础知识
2 分体积定律(1880－E.H. Amage)
p， T 一定时
p，VA nA
p，VB nB
p，VA + VB nA + nB
pVA ＝ nART pVB ＝ nBRT
V总 ＝ VA + VB
在恒温恒压下，某组分的分体积等于该组分产生与 混合气体相同的压力时所占据的体积。
例 2－3 某温度下，将 2 ×105 Pa 的 O2 3 dm3 和 3 × 105 Pa 的 N2 1 dm3 充入 6 dm3 的真空容器中，求 混合气体的各组分的分压及总压 .
故所得氢气的质量为 2 g ·mol × 1 × 0.05 mol ＝ 0.1 g
K
解得 T2 ＝ 900 K 当温度达到 900 K 以上时，烧瓶会炸裂。
例 2－2 27℃ 和 101 kPa下， 1.0 dm3 某气体质量为 0.65 g，求它的相对分子质量。
解：由理想气体的状态方程 pV ＝ nRT
得 n ＝ pV/RT 即 m/M ＝ pV/RT
M mRT pV
M 0.658.314300 g / mol 16g / mol 1011
解：O2 p1 ＝ 2 × 105 Pa p2 ＝ ?
V1 ＝ 3 dm3 V2 ＝ 6 dm3
O2 的分压
p(O2) ＝ p1V1/V2＝ (2 × 105 × 3/6) Pa ＝ 1 × 105 Pa
同理 N2 的分压 p(N2) ＝ (3×105×1/6)Pa
＝ 0.5 ×105 Pa
混合气体的总压力
解：由此法收集到的是氢气和水蒸气的混合气体， 则其中水蒸气的分压 p(H2O) ＝ 2.7 kPa
那么 p(H2) ＝ 100 kPa － 2.7 kPa ＝ 97.3 kPa
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湖南理工学院无机化学课件之复习题第二章--化学反应的一般原理1第二章化学反应的一般原理习题1化学热力学基础部分11.应用公式θm r G∆(T)=θm r H∆(T)-Tθm r S∆(T)，计算下列反应的θm rH∆(298.15K)值，并判断反应在298.15K及标准态下能否自发向右进行。
8Al(s)+3Fe3O4(s)→4A12O3(s)+9Fe(s)2.通过计算说明下列反应：2CuO(s)→Cu2O(s)+21O2(g)(1)在常温(298.15K)、标准态下能否自发进行？(2)在700K时、标准态下能否自发进行？3.写出下列反应的平衡常数K c、K p、Kθ的表达式：(1)CH4(g)+H2O(g)↔CO(g)+3H2(g)(2)NH3↔21N2(g)+23H2(g)(3)CaCO3(s)↔CaO(s)+CO2(g)(4)A12O3(s)+3H2(g)↔2Al(s)+3H2O(g)4.298.15K时，下列反应：2H 2O 2(l)↔2H 2O(l)+O 2(g)的θmr H ∆=-196.10kJ·mol -1，θmr S ∆=125.76kJ·ml -1·K -1。
试分别计算该反应在298.15K 和373.15K 的K θ值。
5.试判断下列反应： N 2(g)+3H 2(g)→2NH 3(g)(1)在298.15K 、标准态下能否自发进行。
(2)计算298.15K 时该反应的K θ值。
6. 在294.8K 时反应：NH 4HS(s)↔NH 3(g)+H 2S(g) K θ=0.070，求：(1)平衡时该气体混合物的总压。
(2)在同样的实验中，NH 3的最初分压为25.3kPa 时，H 2S 的平衡分压为多少?7. 将NO 和O 2注入一保持在673K 的固定容器中，在反应发生以前，它们的分压分别为：p(NO)=101kPa ，p(O 2)=286kPa 。
当反应：2NO(g)+O 2(g)↔2NO 2(g)达平衡时，p(NO 2)=79.2kPa 。
计算该反应的K θ和θmr G ∆值。
答案1. )(9)(4)(3)(83243s Fe s O Al s O Fe s Al +→+1/-⋅∆mol KJ H m f θ0 -1118.4 -1675.7 011/--⋅⋅K mol J S m θ28.33 146.4 50.92 27.28 16.33474.14630)7.1675(409)298(-⋅-=⨯---⨯+⨯=∆mol KJ H m r θ1164.2164.146333.28892.50427.289)298(--⋅⋅-=⨯-⨯-⨯+⨯=∆K mol J S m r θ0.328310)64.216(15.2986.3347)298(15.298)298( )298(13<⋅-=⨯-⨯--=∆⨯-∆=∆-mol KJ S H G m r m r m r θθθ∴反应在298K 及标态下自发进行。
2.（1） )(21)()(222g O s O Cu s CuO +→1/-⋅∆mol KJ G m f θ-129.7 -146.0 004.113)7.129(2)0.146()298(1>⋅=-⨯--=∆-mol KJ G m r θ∴在298K 及标态下不能自发进行。
（2） )(21)()(222g O s O Cu s CuO +→1/-⋅∆mol KJ H m f θ-157.3 168.6 011/--⋅⋅K mol J S m θ 42.63 93.14 205.1381146)3.157(2)6.168()298(-⋅=-⨯--=∆mol KJ H m r θ11449.11063.4222/138.20514.93)298(--⋅⋅=⨯-+=∆K mol J S m r θ069.68449.110700146)298()298( )298(1>⋅=⨯-=∆-∆=∆-mol KJ S T H G m r m r m r θθθ∴700K ，标态反应下不能自发进行。
3（1）)(3)()()(224g H g CO g O H g CH +↔+]/)([]/)([]/)([]/)([2432θθθθθp O H p p CH p p H p p CO p K ⋅⋅=（2）)(21)(23)(223g N g H g NH +→]/)([]/)([]/)([3232212θθθθp NH p p H p p N p K ⋅=（3）)()()(23g CO s CaO s CaCO +↔θθp CO p K /)(2=（4）)(3)(2)(3)(2232l O H s Al g H s O Al +↔+3232]/)([]/)([θθθp H p p O H p K =4.24.94314.876.12515.298314.81010.196ln 3)298(=+⨯⨯--=∆+∆-=R S RT H K m r m r θθθ40)298(10441.8⨯=θK336.78314.876.12515.373314.81010.196ln 3)373(=+⨯⨯--=∆+∆-=R S RT H K m r m r θθθ34)373(10049.1⨯=θK5.（1） )(2)(3)(322g NH g H g N →+1/-⋅∆mol KJ G m f θ0 0 -16.4509.320)45.16(2)298(1<⋅-=--⨯=∆-mol KJ G m r θ（2）27.1315.298314.8109.32)298(ln 3=⨯⨯--=∆-=RT G K m r θθ51081.5⨯=θK6.（1） )()()(234g S H g NH s HS NH +↔ 平衡压力/Pa P P070.0]/[]/)([]/)([223==⋅=θθθθp P p S H p p NH p KP=26.46KPaKPa P P 92.522==总（2） )()()(234g S H g NH s HS NH +⇔ 平衡压力/Pa 25.3 0 平衡分压/Pa 25.3+x x070.0)()3.25(2=⋅+=θθP xx Kx=16.68KPa7. T=673K )(2)()(222g NO g O g NO =+ 始分压/Pa 101 286 0 平衡分压/Pa 101-79.2 286-19.2/2 79.2 =21.8 =246.236.5)10/2.246()10/8.21()10/2.79(222222=⋅=θK139.936.5ln 673314.8ln -⋅-=⨯⨯-=-=∆mol KJ K RT G m r θθ习题2化学热力学基础部分21 什么叫状态函数？什么叫广度性质？什么叫强度性质？解：体系的性质是由体系的状态确定的，这些性质是状态的函数，称为状态函数；体系的广度性质在数值上与体系中物质的量成正比，即具有加和性。
体系某一广度性质的数值等于体系中各部分该广度性质的加和。
体系的强度性质在数值上与体系中物质的量无关，即不具有加和性。
平衡体系某一强度性质的数值与体系中任一部分该强度性质的数值相等。
2 自发过程的特点是什么？解：（1）自发过程具有方向性；（2）自发过程具有一定的限度；（3）进行自发过程的体系具有做有用功（非体积功）的能力。
3 什么叫混乱度？什么叫熵？它们有什么关系？解：混乱度也称为无序度，它的大小与体系中可能存在的微观状态数目有关。
熵就是用来描述体系混乱程度大小的函数。
体系的混乱度越高，熵值就越大。
4 什么叫自由能判据？它的应用条件是什么？解：用自由能的改变量来判断过程的自发性就叫自由能判据。
应用条件：定温、定压不作有用功。
5 298K 时6.5g 液体苯在弹式量热计中完全燃烧，放热272.3kJ 。
求该反应的θmrU ∆和θmrH ∆。
解：因为：C 6H 6（l ）＋7.5O 2（g ）＝6CO 2（g ）＋3H 2O （l ）θmr U ∆＝－272.3÷（6.5/78）=－3267.6 kJ·mol -1θmr H ∆＝θmrU ∆＋∑BBRTg v)(＝－3267.6＋（6－7.5）×8.314×298×10-3＝－3271.3. kJ·mol -16 298K ，标准状态下HgO 在开口容器中加热分解，若吸热22.7kJ 可生成Hg （l ）50.10g ，求该反应的θmrH ∆，若在密封的容器中反应，生成同样量的Hg （l ）需吸热多少？解：HgO(s)＝Hg(l) + 1/2O 2(g)θmr H ∆＝22.7÷（50.10/200.59）＝90.89 kJ·mol-1θmr H ∆＝θmrU ∆＋∑BBRTg v)(∴θmr U ∆＝θmr H ∆－∑BBRTg v)(＝90.89－0.5×8.314×298×10-3＝89.65 kJ·mol -1Q ＝89.65×50.10÷200.59＝22.4kJ·mol -17 已知298K ，标准状态下（1）)(2)()(2212s CuO g O s O Cu =+)1(θm r H ∆＝－146.02 kJ·mol -1（2）)()()(2s O Cu s Cu s CuO =+)2(θm r H ∆＝－11.30 kJ·mol -1求)()()()3(221g O s Cu s CuO +=的θmrH ∆。
解：因为反应 （3）= – [（1）+（2）], 所以ΔH 3°= - (-146.02 – 11.30) = 157.32( kJ/mol )8 已知298K ，标准状态下（1） Fe 2O 3(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO 2(g))1(θm r H ∆=－24.77 kJ·mol -1（2） 3Fe 2O 3(s)＋CO(g)＝2Fe 3O 4(s)＋CO 2(g))2(θm r H ∆＝－52.19 kJ·mol -1（3） Fe 3O 4(s)＋CO(g) ＝3FeO(s)＋CO 2(g))3(θmr H ∆＝39.01 kJ·mol -1求（4）Fe(s)＋CO 2(g) ＝FeO(s)＋CO(g)的θmrH ∆。
解：因为反应 （4）= [（3）×2 +（2）－（1）×3]÷6θmr H ∆(4)＝[39.01×2 +(－52.19)－（－24.77）×3]÷6＝16.69 kJ·mol -19 由θmfH ∆的数据计算下列反应在298K 、标准状态下的反应热θmrH ∆。