普通化学第二章练习及解析

第2章 化学反应的基本原理

1. 判断题（对的在括号内填“√”号，错的填“×”号） （1）S r ∆为正值的反应均是自发反应。

（2）某一给定反应达到平衡后，若平衡条件不变，分离除去某生成物，待达到新的平衡后，则各反应物和生成物的分压或浓度分别保持原有定值。

（ ）

（3）对反应系统)g (H )g (CO )g (O H )s (C 22+=+，1

m r mol kJ 3.131)K 15.298(H -θ⋅=∆。由于化学方程式两边

物质的化学计量数（绝对值）的总和相等，所以增加总压力对平衡无影响。（ ）

（4）上述反应达到平衡后，若升高温度，则正反应速率v(正)增加，逆反应速率v(逆)减小，结果平衡向右移动。 （ ）

（5）反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数（绝对值）。 （ ）

（6）催化剂能改变反应的历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的θm r G ∆。（ ）

（7）在常温常压下，空气中的N 2和O 2是长期存在而不化合生成NO 。且热力学计算表明这表明N 2（g ）

+ O 2（g ）=2NO （g ）0)15.298(>>∆K G m r θ，则N 2和O 2混合气必定也是动力学稳定系统。

（ ） （8）已知CCl 4不会与H 2O 反应，但CCl 4+2H 2O=CO 2+4HCl(aq)的)15.298(K G m r θ∆ 1

93379-⋅⋅-=mol

kJ ,则必定是热力学不稳定而动力学稳定系统。 （ ） 答案 （1×）（2×）（3×）（4×）（5×）（6√）（7√）（8√） 2. 单选题（将所有正确答案的标号填入空格内）

（1）真实气体行为接近理想气体性质的外部条件是（ ） （a ）低温高压 （b ）高温低压 （c ）低温高压 （d ）高温高压

（2）某温度时，反应)g (HBr 2)g (Br )g (H 22=+的标准平衡常数2104K -θ⨯=，则反应

)g (Br 2

1

)g (H 21)g (HBr 22+=的标准平衡常数θK 等于（ ）

(a)

2

1041

-⨯

(b)

2

1041-⨯

(c) 2104-⨯

（3）升高温度可以增加反应速率，主要是因为（ ） (a) 增加了分子总数 (b) 增加了活化分子百分数 (c) 降低了反应的活化能 (d) 促使平衡向吸热方向移动

（4）已知汽车尾气无害化反应反应)g (CO )g (N 2

1

)g (CO )g (NO 22+=+的1m r m ol kJ 2.373)K 15.298(H -θ⋅-=∆，要有利于取得有毒气体NO 和CO 的最大转化率，可采取的措施是（ ）

(a) 低温低压 (b) 高温高压 (c) 低温高压 (d) 高温低压

（5）一个化学反应达到平衡时，下列说法中正确的是（ ） (a)各物质的浓度或分压不随时间而变化

(b) 0=∆θ

m r G

(c)正逆反应的速率常数相等

(d)如果寻找到该反应的高效催化剂，可以提高其平衡转化率 答案1b 2b 3b 4c 5a 3. 填空题 （1）对于反应：

)g (NH 2)g (H 3)g (N 322=+；1

m r mol kJ 2.92)K 15.298(H -θ⋅-=∆，

若升高温度（例如升高100K ），则下列各项如何变化(填写：不变,基本不变,增大或减小。)

θ∆m r H ， θ

∆m r S ，θ∆m r G ，

θK _ ，v (正) ，v(逆) _ 。 答案：基本不变，基本不变，增大 减小， 增大 增大 （2）对于下列反应：

C(s)＋CO 2(g) 2CO(g)；1

m r mol kJ 5.172)K 15.298(H -θ⋅=∆

若增加总压力或升高温度或加入催化剂，则反应速率常数k(正)、k(逆)和反应速率v(正)、v(逆)以及标准平衡常数θK 、平衡移动的方向等将如何？分别填入下表中。

（3）造成平流层中臭氧层破坏的主要物质有___________；主要的温室气体有________；形成酸雨的大气污染物主要是__________和_________。

答案：氟里昂，NO X 、HCl ；CO 2；NO X 和SO 2

4. 不用查表，将下列物质按其标准熵)K 1

5.298(S m r θ∆值由大到小的顺序排列，并简单说明理由。 （a ）K （s ） （b ）Na （s ） （c ）Br 2（l ） （d ）Br 2（g ） （e ）KCl （s ）

答案：（d ）>（c ）>（e ）>（a ）>（b ）原因是气体熵>液体>固体 分子量大的熵大 5.定性判断下列反应或过程中熵变的数值是正值还是负值。 （1） 溶解少量食盐于水中。 答案：正 （2）活性炭表面吸附氧气。 答案：负

（2） 碳与氧气反应生成一氧化碳。 答案：正

6.利用下列两个反应及其)15.298(K G m r θ

∆值，计算Fe 3O 4在298.15K 时的标准生成吉布斯函数。

)()(2

3)(2322s O Fe g O s Fe =+；1.2.742)15.298(--=∆mol kJ K G m r θ

)(3)()(44332s O Fe s Fe s O Fe =+；1.7.77)15.298(--=∆mol kJ K G m r θ

答案：由定义可知Fe 2O 3的1.2.742)15.298(--=∆mol kJ K G m f θ

1.7.77)15.298(--=∆mol kJ K G m r θ=3),15.298(43O Fe K G m f θ

∆-4),15.298(32O Fe K G m f θ∆

),15.298(43O Fe K G m f θ

∆=

3

1

[(-77.7)+4(-742.2)]=-1015.5kJ.mol -1 7.通过热力学计算说明下列水结冰过程：H 2O （l ） H 2O （s ）在298.15K 的标准态时能否自发进行。已知冰在298.15K 标准生成吉布斯函数为-236.7kJ.mol -1。

答案：查表 水的1

.129.237)15.298(--=∆mol kJ K G m f θ

过程的1.429.0)129.237()7.236()15.298(-=---=∆mol kJ K G m r θ>0

所以在298.15K 的标准态时不能自发进行.

8.试用书末附录3中的标准热力学数据,计算下列反应的)K 15.298(S m r θ∆和)15.298(K G m r θ

∆ (查表时注意状态,计算时注意乘系数)

1

1..)15.298(--∆K

mol J K S m r θ

1.)15.298(-∆mol kJ K G m

r θ （1）)(4)()(4)(32432g H s O Fe l O H s Fe +=+ 307.7 -66.9 （2）)()()(2)(22g H aq Zn aq H s Zn +=+++ -23.0 -147.06 （3）)(2)()()(22aq OH aq Ca l O H s CaO -++=+ -184.3 -26.9 （4）)(2

1

)()(2l Br s Ag s AgBr +

= -51.4 96.9 9. 用锡石(SnO 2)制取金属锡，有建议可用下列几种方法： （1）单独加热矿石，使之分解。

（2）用碳（以石墨计）还原矿石（加热产生CO 2）。 （3）用H 2(g)还原矿石（加热产生水蒸汽）。

今希望加热温度尽可能低一些。试利用标准热力学数据通过计算，说明采用何种方法为宜。

答案： (1) SnO 2 =Sn +O 2 (2) SnO 2 +C =Sn + CO 2 (3) SnO 2 +2H 2 =Sn +2H 2O （g ）

1

1..)15.298(--K mol J K S m θ 5

2.3 51.55 205.138 52.3 5.74 51.55 21

3.74 52.3 2×130.684 51.55 2×188.825 1

.)15.298(-∆mol kJ K H m f θ-580.7 0 0 -580.7 0 0 -393.509 -580.7 0 0 2×(-241.818) 1

1..)

15.298(--∆K

mol J K S m r θ (1)204.388 (2)207.25 (3)115.532