工程化学习题考试复习含答案

习题课一

一、选择题

1．下列情况中属于封闭体系的是（ B ）

A．氢气在盛有氯气的密闭绝热容器中燃烧B．反应N2O4（g）→2NO2（g）在密闭容器中进行

C．氢氧化钠与盐酸在烧杯里反应D．用水壶烧开水

2．如果某一封闭系统经过一系列变化后又变到初始状态，则体系的（ C ）

A．Q=0 W=0 △U=0 △H=0 B．Q≠0 W=0 △U=0 △H=Q

C．Q= —W △U=Q+W △H=0 D．Q≠—W △U=Q+W △H=0

3．下列符号中，不属于状态函数的是（ E ）

A．T B．△H C．P D．U E．Q

4．下列物质的△f H m D ）

A．Fe（s） B．C（石墨） C．Ne（g） D．Cl2（l）

5．定温下，下列哪一个反应的熵变数值最大？（ D ）

A．CO2（g）===C（s）+O2（g）

B．2SO3（g）===2SO2（g）+O2（g）

C．CaSO4·2H2O（s）===CaSO4（s）+2H2O（l）

D．2NH3（g）===3H2（g）+N2（g）

6．在等温和等压条件下，某反应的△mol-1，表明该反应（ C ）

A．一定自发B一定不自发C是否自发还需具体分析D达到平衡

7．已知热化学方程式为

Zn（s）+1/2O2（g）===ZnO（s）△r H m KJ·mol-1

Hg（l）+1/2O2（g）=== HgO（s）△r H KJ·mol-1

由此可知Zn（s）+ HgO（s）=== ZnO（s）+ Hg（l）的△r H C ）

A．— KJ·mol-1 B．515 KJ·mol-1

C．— KJ·mol-1 D．无法计算

8．某温度时，反应3H2（g）+N2（g）===2NH3（g K1

NH3（g）===3/2 H2（g）+1/2 N2（g）的平衡常数K2 D ）

A．

C．1/ K1．

9．在等温条件下，若化学平衡发生移动，其平衡常数（ C ）

A．增大 B．减小．不变 D．难以判断

10．某反应在973K时为×10-2，1173K时K B ）反应

A．放热 B．吸热 C．无法判断

二、计算题

例1．N2O5在气相中的分解反应为

2 N2O5（g）→4NO2（g）＋O2（g）

已知338K时，K1＝×10-3S-1；318K时， K2＝×10-4S-1。求该反应的活化能Ea和298K时的速率常数K3。解：已知T1＝338K，K1＝×10-3S-1

T2＝318K，K2＝×10-4S-1

依公式lg K1/ K2＝Ea/(1/T2－1/T1)得

Ea＝(T1·T2／T1－T2) lg K1/ K2

＝××(338×318／338－318) ×10-3/×10-4＝102KJ·mol-1

298K时的速率常数K3 lg K1/ K3＝Ea/(1/T3－1/T1)

lg K3＝lg K1－Ea/(1/T3－1/T1)

＝×10-3－102×103/×(1/298－1/338) ＝ K3＝×10-5S-1

例2：已知反应NO(g)＋1/2Br2(l) NOBr(g)(溴化亚硝酰)25℃时的平衡常数K1 ＝×10-15；液体溴在25℃时的蒸气压为。求25℃时反应

NO(g)＋1/2Br2(g) NOBr(g)的平衡常数K

解：已知25℃时NO(g)＋1/2Br2(l) NOBr(g) （1）； 1 10-15

从25℃时液溴的饱和蒸气压可得液态溴转化为气态溴的平衡常数

Br2(l) Br2(g) （2）

2 ＝＝

1/2Br2(l) 1/2Br2(g) (3)

3 ＝ K2＝

由反应式(1)－得NO(g)＋2(g)

K ＝P(NOBr)/P ／[P(NO) /P ]·[[P(Br2) /P ]1/2

＝K1 ×1/ K3 ＝×10-15／＝×10-15

例3：某容器中充有N2O4和NO2的混合物，n（N2O4）：n（NO2）＝：

在308K，条件下,发生反应

N2O4(g) 2 NO2(g)；K （308K）＝

(1)计算平衡时各物质的分压(2)使上述反应系统体积减小到1/2，反应在308K，条件下进行,平衡向何方移动?在新的平衡条件下,系统的各组分分压改变了多少?

解：此反应是在恒温恒压条件下进行的,设反应开始时

n（N2O4）＝则n（NO2）＝；P总＝

N2O4(g) 2 NO2(g)

始

衡－X ＋2X

平衡时，n总＝－X ＋＋2X＝＋X，各物质分压为

P（N2O4）＝（－X）／（＋X）·P总

P2）＝（＋2X X）·P总

K ＝[P（NO2）/P ]2／[P（N2O4）/ P ]

＝[（＋2X）/（＋X）]2·P总／[（－X）／（＋X）]·P

＝[（＋2X）2×]／（－X）（＋X）××10-3 X＝

P（N2O4）＝－／＋×＝

P（NO2）＝（＋2×）／＋×＝ MPa

(2)在已达上述平衡状态时，对系统施加压力达到时，

P（N2O4）＝2× MPa＝ MPa

P（NO2）＝2× MPa＝ MPa

Q＝[P（NO2）/P ]／[P（N2O4）/ P ][×10-3]2／×10-3＝

Q＞K ，平衡向左移动，即向分子数减少的方向移动

计算新平衡条件下各物质的分压可不管反应途径

N2O4(g) 2 NO2(g)

始

衡－y ＋2y

平衡时，n总＝－y ＋＋2 y＝＋y，P总＝

P（N2O4）＝（－y）／（＋y）·P总

P（NO2）＝（＋2 y）／（＋y）·P总