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第二章补充习题及答案 普通化学

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第二章补充习题及答案 普通化学

化学反应基本原理——判断题 1、指定单质的

f

G m θ、

f H m

θ、S m θ皆为零。

(错 :指定单质S m

θ不为零,)

2、Δr S m

>0的反应都能自发进行。

(错 :该条件只能判断对应温度孤立系统、标准状态下自发) 3、θ

m r G ?<0的反应必能自发进行。 (错 :该条件只能判断对应温度标准状态

4、若生成物的分子数比反应物的分子数多,则该反应的Δr S m

>0 (错 :主要看气体分子数)

5、CaCO 3在高温下可以发生分解反应,故该反应为吸热熵增。 (对 :)

6、根据能量最低原理,放热反应是自发进行的。 (错 :影响自发性因素还有混乱度)

7、冰在室温下自动融化成水,是熵增起了重要作用的结果。 (对 :)

8、化学反应的熵变与温度有关, 但随温度变化不明显。 (对 :温度变化没有引起状态变化的前提下) 9、对于可逆反应C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H 2(g),0>?θ

m r H ,升高温度使正ν增大,逆ν减小,

故平衡向右移动。

(错 :升高温度正逆反应速率都增大,不会减小) 10、反应活化能越大,反应速率也越大。

(错 :相同温度下,活化能越大,速率常数越小,一般讲速率也越小)

11、若反应速率方程式中浓度的指数等于反应方程式中反应物的系数,则该反应使基元反应。

(错 :例如H2(g )+I2(g)=2HI 的反应就不是基元反应)

12、反应级数取决于反应方程式中反应物的计量系数。 (错 :非基元反应必须以试验为依据)

13、根据分子碰撞理论,具有一定能量的分子在一定方位上发生有效碰撞,才可能生成产物。 (对 )

14、根据质量作用定律,反应物浓度增大,则反应速率加快,所以反应速率常数增大。 (错 :速率常数与浓度无关)

15、反应速率常数与温度有关,而与反应物浓度无关。 (对 ) 二、选择题

1热力学函数的定义与性质

1-1下列各热力学函数中,哪一个为零: (B )

(A)

f G m

(I 2, g . 298 K) (B)

f H m

(Br 2, l . 298 K)

(C) S m (H 2, g . 298 K) (D)

f G m

(O 3, g . 298 K) (E)

f H m

(CO 2, g . 298 K)

1-2若下列反应都在298 K 下进行,则反应的r H m

与生成物的

f H

m

相等的反应是:

(C)

(A) 1/2H 2(g) + 1/2I 2(g) HI(g) (B) H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl(g)

(C) H 2(g) + 1/2O 2(g) H 2O(g) (D) C(金刚石) + O 2(g) CO 2(g)

1-3如果系统经过一系列变化,最后又回到起始状态,则下列关系式均能成立的是: (C)

(A) Q = 0;W = 0;

U = 0;H = 0 (B) Q 0;W 0;

U = 0;H = Q

(C)

U = 0;H = 0;G = 0;S = 0 (D) Q W ;U = Q W ;

H = 0

1-4 已知反应H 2(g) + Br 2(g) ?2HBr(g)的标准平衡常数K 1

= 4.0102

,则同温下反

应1/2H 2(g) + 1/2Br 2(g) ?HBr(g)的K 2为: (B )

(A) (4.0102)1

(B) 2.0101

(C)

4.0102

(D) (4.0

102

)

1/2

1-5 上述两个反应的)1(θ

m r G ?与)2(θ

m r G ?的关系是 (答D ) (A)

)1(θm r G ?=)2(θ

m r G ? (B)

)1(θm r G ?=[)2(θ

m r G ?]2

(C)

)1(θm r G ?=)2(2

m r G ? (D) )1(θm

r G ?=)2(2θm r G ? 1-6下列关于熵的叙述中,正确的是: (答:C )

(A) 298K 时,纯物质的S m = 0 (B) 一切单质的S m

= 0

(C) 对孤立体系而言,

r S m

> 0的反应总是自发进行的。

(D) 在一个反应过程中,随着生成物的增加,熵变增大。 2.反应自发性与化学平衡

2-1某反应在高温时能自发进行,低温时不能自发进行,则 (B ) (A)

H > 0 , S < 0 (B)H > 0 , S > 0

(C) H < 0 ,

S > 0 (D) H < 0 ,

S < 0

2-2在定温定压条件下,某反应的110)298(-?=?mol kJ K G m r θ

。下列说确的是 。

(D)

(A) 该反应的0)

298(>?K H m r θ

,0)298(

(B) 该反应一定不能自发进行

(C) 该反应在非标准条件下,一定不能自发进行 (D )298K,标准条件下,该反应一定不能自发进行

2-3已知反应H 2O(g)?1/2O 2(g) + H 2(g)在一定温度、压力下达到平衡。此后通入氖气,若保持反应的(总)压力、温度不变,则: (A) 平衡向左移动 (B) 平衡向右移动

(C) 平衡保持不变 (D) 无法预测

(B :相当于增大体积产生的后果)

2-4 298K,对于反应2AB(g) = A 2(g) + B 2(g), 保持温度不变增大容器的体积,降低总压力时,反应物的转化率

(A) 增大 (B) 减少 (C)不变 (D) 无法预测

(C :因反应前后气体分子系数相同,总压对平衡无影响)

2-5 已知反应N 2(g) + 3H 2(g) ?2NH 3(g)的K = 0.63,反应达到平衡时,若再通入一

定量的N 2(g),则K 、反应商Q 和

r G m

的关系是: (答:D )

(A) Q = K ,r G m

= 0 (B) Q > K ,r G m

> 0

(C) Q < K ,r G

m

< 0 (D) Q < K ,r G m

> 0

2-6 已知反应H 2(g) + Br 2(g) ?2HBr(g),在1297 K 和1495 K 时的K 分别为1.610

5

和3.5

104

,则该反应的焓变或自由能变:

(A)

r H m

> 0 (B)

r H m

< 0 (C) r G m

<

0 (D) r G m

> 0

(答:B C 分析:根据

R S RT H K m

r m r θ

θθ

?+

?-=ln 或

)

()

()(ln 211212T T T T R H T K T K m r -?=θ

θθ 温度升高,放热反应,平衡常数减小;吸热反应,平衡常数增大

根据

rGm

RTlnK

K

可知

rGm < 0 )

2-7 在恒温下,对于同一反应来说,下列说确的是: (A) 一反应物浓度增大,该反应的转化率就增大

(B) 反应方程式中,化学计量系数相同的反应物的转化率总是相等 (C) 转化率和平衡常数都可以表示化学反应进行的程度

(D) 转化率和平衡常数都与反应物的最初浓度无关

(答:C 分析:A 增大某种反应物的浓度,其它反应物的转化率增大

B 起始浓度不同时,转化率不等 D 平衡常数与反应物的起始浓度无关 )

2-8 化合物有三种不同的水合物,它们的脱水反应的K 分别为

3H 2O(s) =

2H 2O(s) + H 2O(g) K 1 2H 2O(s) =

H 2O(s) + H 2O(g) K 2

H 2O(s) = (s) + H 2O(g) K 3

为了使

2H 2O 晶体保持稳定

(不发生风化与潮解)容器中水蒸气

θ

p

p O H )(2应为

(A )

θp p O H )(2> K 1 (B)

θ

p p O H )(2= K 1

(C) θ

p

p O H )(2= K 2 (D) K 1

θ

p

p O H )(2>

K 2

3.化学反应速率

3-1 A B + C是吸热的可逆基元反应,正反应的活化能为E正,逆反应的活化能为E逆,那么:

(A) E正 < E逆 (B) E正 > E逆 (C) E正 = E 逆 (D) 无法确定

(答:B 根据过度状态理论,能量—反应历程图理解。△H=E正 - E逆)

3-2下列能量—反应历程图,属于放热反应的是 (AD)

(A) (B) (C) (D)

3-3 二级反应速率常数的量纲是:

(A) s1 (B) mol dm3s1 (C)

mol1dm3s1 (D) mol1dm3s1

(答:D 速率常数k量纲=

n

dm

mol

s

dm

mol

)

(3

1

3

-

-

-

?

?

?

n—反应级数)

3-4 某反应的速率常数为0.099min-1,反应物的起始浓度为0.20mol.L-1,反应的半衰期为()

(A) 7min (B) 1.01min (C)4.04min (D) 无法计算

(答:A 一级反应特征的几种计算要掌握)

3-5对于一个确定的化学反应来说,下列说法中正确的是:

(A) r G m越负,反应速率越快 (B) r S m越正,反应速率越快

(C) r H m越负,反应速率越快 (D) 活化能越小,反应速率越快

(答:D

)

(

)

(B

c

A

kc

v y

x?

=RT

E a

Ae

k

-

=对于确定的反应,反应速率与过程活化能、反应温度和反应物浓度有关)

3-6反应A + B?C + D为放热反应,若温度升高10℃,其结果是(答:D)

(A) 对反应没有影响 (B) 使平衡常数增大

一倍

(C) 不改变反应速率 (D) 使平衡常数减少

4、热力学函数、平衡常数的计算与应用

4-1反应MgCO3(s) = MgO(s)+CO2(g)的1

66

.

117-

?

=

?mol

kJ

H

m

r

θ

1

1

91

.

174-

-?

?

=

?K

mol

J

S

m

r

θ

,欲使该反应在500K时能自发进行,则CO2的分压为(答A)

(A) 低于69.9Pa (B) 高于6.99×10-2Pa

(C) 低于6.99×10-2Pa (D) 高于69.9Pa

分析:r G m = r H m r S m117.66-500×174.91×10-3 =30.205kJ.mol-1

(注意前后单位统一)

27

.7500

314.81000205.30ln -=??-=?-=RT G K m r θ

θ

K

×10

-4

(注意上下单位统一;ln 不是 log )

θ

θP co P K )(2=

P(CO 2

)= 6.99×10-4×100kPa = 6.99×10-2kPa

所以,当P(CO 2)<

69.9Pa 时, Q < K

此时反应能自发进行。

(注意平衡常数表达式中,代相对分压 ) 4-2已知298K 时, Br 2(g)的11.3-?=?mol kJ G m f θ

,则298K 时,Br 2

(l)的蒸汽压为

(答A)

(A)28.6kPa (B) 57.2kPa (C) 99.9kPa (D) 5.62kPa

分析:对于反应Br 2(l) = Br 2(g)

1

1.3-?=?=?mol

kJ G G m f m r θθ

25

.1298314.810001.3ln -=??-=?-=RT G K

m r θ

θ

θ

θ

P Br P K

)(2= 蒸汽压)(2

Br p =e -1.25×100kPa =28.6kPa

4-38000

C 时,AB 2(s) = A(s) + B 2(g) 达到平衡时测得B 2(g)的分压为131.72kPa,此反应的

为θ

m r G ?( )1-?mol kJ

(A)-1.07 (B) 1.07 (C) 2.46 (D) -2.46 (E )-1.83 分析: )100

72.131ln(

)800273(314.8ln ?+?-=-=?θθ

K RT G m r

= -2457.8J.mol.-1

≈ -2.46kJ.mol

-1

(注意温度换算成热力学温度才能代入公式中)

三、计算题

1、化学反应的方向和化学平衡

1-1在101.3kPa 和80.1℃(沸点)下,苯的气化热Q=30.5kJ·mol -1

,计算该条件下,苯的气化过程的

U m 、H m 、G m 、S m 。

答:

H m = Q=30.5kJ·mol -1

U m =H m -(PV)= 30.5- 8.314×10-3(273+80.1)=30.5 -2.9= 27.6 kJ·mol -1

G m =0

S m = 30.5×1000/(273+80.1)= 86.3J·mol -1·K -1

1-2 设有反应A(g)+B(g)?→?

2C(g),A 、B 、C 都是理想气体。在250

C 、1×105

Pa 条件下,若分别按下列两种过程发生变化,且:过程Ⅰ体系放热41.8kJ.mol -1

,而没有做功;过程Ⅱ体系做了最大功,放出了 1.64 kJ.mol

-1

的热。那么变化过程的Q ,W ,

θU ?,θH ?,θS ?,θG ?各是多少?

答:过程Ⅰ 过程Ⅱ

Q = -41.8 kJ.mol -1

Q = -1.64 kJ.mol -1

W=0 W=θ

U ?-Q= -40.2 kJ.mol -1

θU ?=Q+W=-41.8 kJ.mol

-1

状态函数的变化,过程Ⅱ与过程Ⅰ相同

θH ?=θU ?+RT g n )(?= -41.8 kJ.mol

-1

θ

S

?=

11(..50.5298

1640

---=-=K mol J T

Q 可逆)

(必须用可逆过程热效应

状态函数的改变与过程无关,始终态相同,可以用可逆途径计算)

θG ?=θH ?-T θS ?=-41.8-298×(-5.50×10

-3

)= -40.2 kJ.mol -1

1-3在甲醇脱氢生产甲醛的反应中,银催化剂的活性逐渐降低,其光泽也 逐渐消失。有人怀疑,此现象是由于有Ag 2O 生成所致。这种怀疑是否正确?

已知:反应在5500

C 100kPa 下进行。

1

237.108),298(-?-=?mol

kJ O Ag K G m f θ

1

285.305),298(-?-=?mol

kJ O Ag K H m f θ

答:反应:2Ag + 1/2O 2 (g) = Ag 2O 利用 =

?)298(K G m r θ

)298(298)298(K S K H m r m r θ

θ??-?

1127.66298

)

10837()30585()298(--??-=---=

?K mol J K S m r θ

≈+?)550273(K G m r θ

)298()550273()298(K S K H m r m r θ

θ

??+-?

= -30585-823×(-66.27)=23954J.mol -1

>>0

因为在指定温度与压力下,银氧化生成氧化银反应的吉布斯函数变大于零,所以反应不能进行,怀疑时错误的。

1-4 煤里总含有一些含硫杂质,因此燃烧时会产生SO 2和SO 3 。试问能否用CaO 吸收SO 3

以减少烟道气体对空气的的污染?若能进行,试计算标准状态下能使反应进行的最高温度?(所需数据可查表)

答:反应: CaO(s)+SO 3(g) = CaSO 4(s)

)()()()298(34SO H CaO H CaSO H K H m f m f m f m r θ

θθθ?-?-?=?

=-1434.5-(-634.9)-(-396.7)= -403.9kJ.mol -1

同理

=

?)298(K G m r θ

-1322.0-(-603.3)-(-371.1)=-347.6 kJ.mol -1

(由于-347.6<< -40 kJ.mol -1

, 根据经验可以判断反应可以自发进行)

=?)298(K S m r θ106.5-38.1-256.8 = -188.4 J.mol -1.K -1

但由于

)298(

)298(

反应进行最高温度

C K S H T m

r m r C ο

θ

θ

69.187084.21434.18810009.403==-?-=??<

1-5已知

石墨)

m

S = 5.740J·mol -1·K -1

金刚石)

m

f H ?=1.897 kJ·mol -1

(金刚石)

θ

m

f G ?=2.900 kJ·mol -1

。试通过计算说明石墨和金刚石的相对有序程度。

答:转变反应:石墨=金刚石 =?)

15.298(K H m r θ

1.897 kJ.mol -1

)15.298(K G m r θ

?=2.900kJ.mol -1 =?)15.298(K G m r θ)15.298(K H m r θ?-298.15K ×)15.298(K S m r θ

?

(注意上式对应的反应为由指定单质生成1molB 反应时,反应的焓变用生成焓代替,反应的吉布斯函数变用生成吉布斯函数变代替,熵变绝对不要用B 的标准熵代,应该是由指定单质生成1molB 反应的熵变)

)15.298(K S m r θ

?=

1..100015

.298900

.2897.1-?-K mol J =-3.364J.mol

-1

.K -1

)15.298(K S m r θ?=(石墨)

金刚石θ

θm m S S -)(=-)(金刚石θm S 5.740 )

(金刚石θ

m

S =5.740-3.364=2.376 J.mol.K -1

<)(石墨θ

m S

所以金刚石比石墨相对有序

1-6 已知下列数据: SbCl 5(g ) SbCl 3(g )

1

./-?mol

kJ H m f θ -394.3 -313.8

1./-?mol kJ G m f θ

-334.3

-301.2

通过计算回答反应 SbCl 5(g )=== SbCl 3(g )+ Cl 2(g ) (1)在常温下能否自发进行? (2)在600K 时能否自发进行?

答:(1)反应的:)15.298(K G m r θ

?= -301.2 +334.3 =33.1kJ.mol -1

1分

)

15.298(K G m r θ

?>0 所以常温标准状态下不能自发反应. (3分)

(2) )15.298(K H m r θ

?=-313.8+394.3 = 80.5 kJ.mol -1

)15.298(K S m r θ

?=

1..15

.2981

.335.80--K mol kJ =

1..15.2984.47-K mol kJ

≈?)600(K G m r θ)15.298(K H m r θ

?-600K ×)K 15.298(S m r θ?

=80.5-600×

15

.2984

.47

= -14.9 kJ.mol

-1

6分

)600(K G m r θ

?<0 所以600K 标准状态下能自发反应. 8分

1-7某反应A(s) + B(aq) = C(g) + D(l) 的)298(K G m r θ?和)299(K G m r θ

?分别为

30.00kJ.mol -1

和30.02kJ.mol -1

,求该反应的θm r H ?和θm r S ?。

答:根据

θ

m

r H ?和

θm

r S ?受温度影响小,在一定温度围其值可视为常数得:

30.00 = θm r H ?-298θ

m r S ? 30.02 =θm r H ?-299θm r S ?

解得:θ

m r H ?=35.96 kJ.mol -1

θ

m r S ?= -0.02kJ.mol -1

.K -1

= -20kJ.mol -1

.K -1

1-8 298K 时,反应:

(1) HF ( aq ) + OH ( aq ) = H 2O ( l ) + F ( aq ) , θ

m r G ?= 61.86

kJ

mol 1

(2) H 2O (l) = H ( aq ) + OH ( aq ) ,

θ

m

r G ?= 79.89 kJ mol 1

计算HF 在水中离解反应HF(aq)=H (aq)+F (aq)的θ

m r G ?。若c (HF) = c (F

)=0.1mol

L

1

时,HF 在水中离解反应正向自发,介质pH 应在何围?

答:反应(1)+(2)得HF 在水中离解

反应(3):HF ( aq )= H ( aq ) + F

( aq ) 所以反应(3)的r

G m = ( 61.86 kJ mol 1

)+(79.89 kJ mol 1

)= 18.03 kJ

mol 1

正向自发r

G m <0

r

G m = 18.03 + 8.314×10

-3

×298×θ

θ

θc HF c c F c c H c /)(/)(/)(ln

-+?<0

18.03 + 2.48lnc (H +

)<0 18.03 -2.48×2.303pH<0 pH >2.3

1-9有下列两个反应:SO 2(g) + Cl 2(g) = SO 2Cl 2(l) (1) SO 3(g) +2HCl(g) = SO 2Cl 2(l) + H 2O(l) (2) 计算回答:

(1)根据热力学观点,298K,SO 2Cl 2(l)的合成应采用哪个反应? (2)求反应(1)在298K 的标准平衡常数。 (3)说明温度对SO 2Cl 2与水的反应的影响。

已知热力学数据: 1/-??mol kJ H m f θ 1/-??mol kJ G m f θ

SO 2(g) -296.8 -300.1 SO 3(g) -395.7 -371.1 HCl(g) -92.3 -95.3 SO 2Cl 2(l) -389.1 -313.8 H 2O(l) -285.8 -237.1

答:(1)对于反应(1))298(K G m r θ

?= -313.8 -0-(-300.1)= -13.7 kJ mol 1

对于反应(2))298(K G m r θ

?= -313.8 +(-237.1)-2(-95.3) -(-371.1)

= 10.8 kJ mol 1

由于反应(1))298(K G m r θ?<0 反应(2))298(K G m r θ?>0

在298K 采用反应(1)合适

(2) 53.5298

314.81000

)7.13()1(ln =??--=?-=

RT G K m r θ

θ

14.252)1(53.5==e K θ

(3)反应(2)=?)2(θ

m r H -285.8 +(-389.1)- (-395.7)-2(-92.3)= -94.6 kJ mol 1

反应(2)为放热反应,其逆反应为吸热反应,因此升高温度有利于向SO 2Cl 2与水反应生成SO 3 和HCl 。

1-10已知反应CuBr 2(s) = CuBr(s) + 1/2Br 2(g) 在450K 时kPa P Br 680.02=,在

550K kPa P Br 0.682

=。求:(1)该反应的θm

r H ?、θm r S ?、θ

m r G ? (2)向一个2.00L 容器中引入0.500mol CuBr 2,加热到600K 时CuBr 2的分解率。

答:(1)450K 2

1

2

1

)100680.0()(2

==θθ

P

P K Br θθ

K RT G m r ln -=? 12

1

.2.9336)100

680.0ln(450314.8-=??-=?mol J G m r θ

550K 21

2

1

)1000.68()(2

==θθ

P

P K Br 12

1

.8.881)100

0.68ln(450314.8-=??-=?mol J G m r θ

根据 θθθm

r m r m r S T H G ?-?=? θm r H ?和θ

m r S ?受温度影响小

=-1.2.93436mol J θ

θm

r m r S H ?-?450 1.8.881-mol J θθm

r m r S H ?-?=550 θ

m r S ?=

11..5.84450

5508

.8812.9336--=--K mol J

θ

m

r H ?= 1.8.473565.845508.881-=?+mol J (2)600K 1.2.33435.846008.47356--=?-=?mol J G m r θ

600314.8)

2.3343()100ln()ln(ln 2

12

1

2

2

?--===Br Br P P

P K θθ=0.67

kPa kPa e

P Br 38210067

.022=?=?

分解率=

%3.615

.0600314.8102100038225.025.03

2=?????

==-Br n n 分解 (知识点:根据平衡分压计算平衡常数,根据平衡常数计算热力学函数) 1-11在1200K 时,CaCO 3的分解反应按下式进行:

(1):CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g)

已知该反应达到平衡时,CO 2的分压为3.95×103

Pa ;同时又已知反应(2):C (s )+CO 2(g)=2CO(g)在1200K 时的标准平衡常数为1.9.现将固态的C,CaO,CaCO 3同置于一密闭容器中,并让其在1200K 时反应,求平衡态时CO 的分压。

答:密闭容器的平衡系统同时存在两个反应,可以合并为(3) (3)=(1) +(2) (3) CaCO 3(s) + C(s) = CaO(s) + 2CO(g) 2

3

)(

θθ

P

Pco K = 23)(θθ

P

Pco K ==θθ21K K ?=9.11000001095.3)(322??=

?Pa Pa K P Pco θ

θ=7.51×10-2

平衡时系统CO 分压:P(CO)=θp ??-21051.7=2.74×104

Pa

1-12在693K 时,反应2HgO(s)=2Hg(g)+O 2(g)在密闭容器发生,,所生成的两种气体总压力为5.16×104

Pa.。已知该反应的1.3.304-=?mol kJ H m

r θ

,求该分解反应在723K 时

的标准平衡常数。

答:根据反应中化学计量数关系可知 p(总)=p(Hg)+p(O 2)= 2 p(O 2)+ p(O 2)=3 p(O 2) p(O 2)=1/3 p(总)=1.72×104

Pa p(Hg)=3.44×104

Pa

)()()693(2

2

θθθ

P P P P K K O Hg

==)101072.1()101044.3(5

4

254??=2.03×10

-2

利用 )()

()(ln 211

212T T T T R H T K T K m r -?=θ

θθ

)723693693

723(314.8103.30410

03.2)723(ln 32

?-?=?-K K θ 182.0)723(=K K θ 1-13反应C(石墨) + CO 2(g) =2CO(g)的有关热力学数据(298K )

1/-??mol kJ H m f θ 1/-??mol kJ G m f θ

CO 2(g) -393.5 -394.4

CO(g) -110.5 -137.2 (1) 判断该反应在600K 、标准状态下能否自发进行? (2) 估算1000K 和100kPa 下,CO 2转化率?

(3) 欲使CO 2转化率达到90%,反应温度应达到多高?

答:(1)求)600(K G m r θ

?

)298(K H m r θ?={2(-110.5)-(-393.5)}=172.5kJ.mol

-1

)298(K G m r θ

?={2(-137.2)-(-394.4)}=120kJ.mol -1

)298(K S m r θ

?=

11..1762.0298

120

5.172--=-K mol kJ

)600(K G m r θ?= )298(600)298(K S K H m r m r θ

θ?-?

172.5-600×0.1762=66.78kJ.mol -1

>0

所以该反应在600K 、标准状态下不能自发进行

(2)1000K 转化率—θ

K —)1000(K G m r θ

?

=?)1000(K G m r θ172.5-1000×0.1762= -3.7kJ.mol -1

445.01000

314.8)

10007.3(ln

=??--=

θK 56.1445.0==e K θ

设 开始n(CO 2)=1mol 转化n(CO 2)= xmol

平衡 n(CO 2)=(1-x) mol n(CO)= 2xmol n(总)= 1+x

平衡相对分压

=?+-=θ

θ

p

p x x P

P CO 总)(11)(2x x

+-11

=

?+=θ

θ

p p x x P P CO 总)(12)(x x

+12 56.111)12(/}/{2

)(2

)(2=+-+==x

x x x P

P P P K CO CO θ

θ

θ x=0.53mol

1000K 转化率=53%

(3)当转化率=90% x=0.90mol 05.1711)12(/}/{2

)(2

)(2=+-+==x

x x x P

P P P K CO CO θ

θ

θ 1000}1762.05.172{04.17ln 314.8)(??-=?-=?T T TK G m r θ

-23.57T=172500-176.2T T=1130K

1-14反应C 6H 5C 2H 5(g) = C 6H 5C 2H 3(g) + H 2(g) 在873K 和100kPa 下达到平衡。求下列情况

下乙苯转化为笨乙烯的转化率(873K θ

K =8.9×10-2

)

(1)以纯乙苯为原料

(2)原料气中加入不起反应的水蒸气,使物质的量之比为

n(乙苯):n(水)=1:10

答:设起始取1mol 乙苯气体,达到平衡时转化率(1)为x (2)为y

C 6H 5C 2H 5(g) = C 6H 5C 2H 3(g) + H 2(g)

(1)平衡时 (1-x)mol x mol x mol n(总)=(1+x)mol (2)平衡时 (1-y)mol y mol y mol n(总)=(1+y+10)mol

根据 P A =

总总

p n n A )( θ

K

=

θ

θθ

p p p p P

P H C H C H C H C H )

(()

(525632562)

?

(1)θ

K =

22

109.810011)1001(

-?=?+-?+θ

θ

p kPa

x x p

kPa x x x = 0.29

(2) θ

K =

22

109.8100111)10011(

-?=?+-?+θ

θ

p kPa

y y p kPa y y y=0.62

由计算得到的结论时,加入不参与反应的水,(相当于增大体积)平衡向气体分子数增大的方向移动,使反应进行程度增大,转化率提高。

2. 化学反应速率——计算

反应级数、反应速率方程式、速率常数

2-1 400℃时,反应)g (NO )g (CO )g (NO )g (CO 22+→+的速度常数

113s mol dm 50.0k --?=,对于CO 、NO 2都是一级反应。问

(1)反应的总级数是多少?

(2)当3

dm

mol 025.0)CO (c -?=,3

2dm

mol 040.0)NO (c -?=时反应速度v = ?

答:

(1)因对于CO 、NO 2都是一级反应,所以反应的总级数n=2 (2) )()(2NO c CO kc ?=ν

= 113

50.0--?s mol dm

×3025.0-?dm mol ×3040.0-?dm mol

= 0.000513

--??s dm

mol

2-2 高层大气中微量臭氧O 3吸收紫外线而分解,使地球上的动物免遭辐射之害,但低层的O 3却是光化学烟雾的主要成分之一。低层O 3可通过下列过程形成:(1)NO 2→NO +O (一级反应),k 1=6.0×10-3

s -1

(2)O + O 2→ O 3 (二级反应),k 2=1.0×106

mol -1

.L.s -1

假设由反应(1)产生氧原子的速率等于反应(2)消耗氧原子的速率,当空气中NO 2浓度为3.0×10-9

mol.L -1

时,污染空气中O 3的生成速率是多少?

答:由反应式(2)可知O 3的生成速率等于O 的消耗速率

由反应式(1)可知O 的生成速率等于NO 2消耗速率

又假设由反应(1)产生氧原子的速率等于反应(2)消耗氧原子的速率

所以有)()

()(2123NO c k dt NO dc dt O dc =-=

=dt

O dc )

(3 6.0×10-3

×3.0×10-9 = 1.8×10-11 mol.L -1.s -1

2-3 在TK 时,对于某反应2A(aq)+2B(aq)+2D(aq)=G(s)+2M(1), 测得如下表的动力学数据,

(1)写出该该反应的速率方程式,并确定该反应的级数。

(2)计算这个反应在TK 速率常数k 。

(3)计算当c (A)=0.040 mol .dm -3 ,c (B)=0.030 mol .dm -3

这个反应在TK 反应速率。 答: (1)

从试验序号1、2可知

)(A c ∝ν 从试验序号2、3可知)(B c ∝ν

从试验序号3、4可知0

)}({D c ∝ν 即速率与反应物D 无关

所以速率方程式为:

)()(B c A kc ?=ν 反应的总级数n=2

(2) 任选一组(如1组数据)数据计算速率常数(用任一组数据计算结果应相同,

但由于试验操作误差存在,会有差别,对实验数据的处理严格讲应取各组数据处理结果的平均值。)

1

1322

3136..1075.1)

.(010.0010.0..1075.1-------?=??=s mol dm dm mol s dm mol k (3)030.0040.01075.12???=-ν

= 2.1×10

-5

mol.dm -3.s

-1

2-4 在8000

C 时,对反应2NO + 2H 2 = N 2 +2H 2O 进行了实验测定,有关数据如下:

(1)写出该该反应的速率方程式,并确定该反应的级数。

(2)计算这个反应在8000

C 速率常数k 。

(3)计算当c (NO)=4.00×10-3mol .dm -3 ,c (H 2)=5.00×10-3 mol .dm -3这个反应在8000

C 反

应速率。 答:

(1) 从试验序号1-3可知 )(2H c ∝ν 从试验序号4-6可知)(2

NO c ∝ν 所以速率方程式为:

)()(22

H c NO kc ?=ν 反应的总级数n=3

(2) 任选一组(如2组数据)数据计算速率常数

1

2343

3323133.).(1083.8).)(1000.2()1000.6(..1036.6--------?=???=s dm mol dm mol s dm mol k

(3)32341000.2)1000.6(1083.8--?????=ν= 7.06×10

-3

mol.dm -3.s

-1

一级反应特征——lnc = lnc 0 – kt k

t 2

ln 2

/1=

2-5 某抗生素在人体血液中呈现一级反应。如果给病人在上午8时注射一针抗生素,然

后在不同时刻t 后测定抗生素在血液中的质量浓度,得到如下数据:

t (h ) 4 8 12 16

(mg·L -1

) 4.80 3.26 2.22 1.51 试求:(1) 反应的速率常数和半衰期;

(2)若抗生素在血液中的质量浓度不低于 3.7mg·L -1

才为有效,问大约何时应注射第二针?

答:(1) 根据实验数据得到

4

ln 8.4ln 0?-=k c

8

ln 26.3ln 0?-=k c

1

096.04826

.3ln 8.4ln -=--=h k (用其它数据也可以求速率常数)

h k t 22.7096.0693.02ln 2/1===

953.18096.026.3ln ln 0=?+=c

(2)

t

k c ?-=0ln 7.3ln t ?-=096.0953.17.3ln

t = 6.7h 大约6.7h 注射第二针

(一级反应特点:半衰期与初始浓度无关,)(ln

122

1

t t k c c -= )

阿伦尼乌斯公式

2-6 蔗糖水解是一级反应 C 12H 22O 11+H 2O = 2 C 6H 12O 6 反应的活化能为110kJ.mol -1,480

C 反应的速率常数k=3.22×10-4

s -1

求(1)该温度下20.0g 蔗糖水解掉一半所需时间。 (2)1小时后蔗糖水解还剩多少?

(3)若要求在30分钟之分解掉80%,温度应升高多少?

答:(1)

s k t 342/11015.21022.3693

.02ln ?=?==

-

(2)

kt m m c c ==00ln ln

36001022.30

.20ln 4??=-m m=6.27g

(3)

1800

%)

801(ln

00

?=-k c c

1

41094.8--?=s k )321321

(22.394.8ln ln

12T

T R E k k a -== T=329K=560

C

(完整版)普通化学第二章补充习题及答案

第二章 化学反应基本原理 重点内容概要 1、封闭系统影响反应方向的因素: 焓减小(?r H m <0)、熵增加(?r S m >0)都是有利因素。判断化学反应自发方向要综合考虑系统的?r H m ?r S m 两个影响因素。 吉布斯等温方程式:?r G m =?r H m -T ?r S m (吉布斯函数定义 G=H-TS )将焓和熵两个因素统一起来。 2、熵 熵是系统混乱度的量度。 统计热力学定义:S = kln Ω。 熵值与温度、聚集状态、分子结构有关(要求会利用规律比较熵值大小) 同物、同温:S(g)>S(l)>S(s) 同物、同状态:S(高温)>S(低温) 同温、同状态:结构相似时S(分子量大的)>S(分子量小的), 分子量相近时S(含原子数多的)>S(含原子数少的) S(完美晶体,0K)=0(热力学第三定律) 熵增加原理:?S (隔离)>0 —— 隔离系统过程自发性判据。 对于反应∑=B B B ν0 θ θ νB m B B m r S S ,∑=? θ B m S ,——标准熵(可查298K 数据) 规定0),(,=+ aq H S m θ ≈?)(TK S m r θ)298(K S m r θ? (前提是温度改变物质的状态没变) 3、吉布斯函数 G=H-TS S T H G ?-?=?(等温条件下成立) 最小自由能原理:0?m r G 过程非自发,反应向逆反应方向进行 0=?m r G 平衡状态——化学平衡热力学标志 =?)(T G m r B p p RT T G B B m r νθθ )/(ln )(∏+?Q RT T G m r ln )(+?=θ (该式中反应商的写法要特别注意:气体代相对分压,溶液代相对浓度,固体、液体不用代入。以计量系数(反应物-,生成物+)为指数连乘) 例如:MnO 2(s)+2Cl -(aq)+4H + (aq)=Mn 2+(aq)+Cl 2(g)+2H 2O(l)(典型的反应) 4 2]/)[(]/)[(]/)[(]/)[(22θθθθc c c c p p c c Q H Cl Cl Mn +-+??= )298()298(,K G K G B m B f B m r θθν∑?=? (因只有298.15K 的数据,所以该式只能计算298.15K 反应的标准摩尔吉布斯函数变) )15.298(298)298()298(K S K K H K G m r m r m r θ θθ??-?=? θθθm r m r m r S TK K H TK G ??-?≈?)298()( (使用该式计算要特别注意单位换算,前一项单位kJ.mol -1 ,而后一项T △S 单位一般为J.mol.K -1) (注意 m r G ?、 θ m r G ?两者的区别、应用、计算) 例如:判断反应的方向(一定T P 下)m r G ? θ m r G ?只能判断标准状态下反应的方向,可以估计一般状态下反应的可能性。以 ±40kJ.mol -1 为界限,若>+40kJ.mol -1反应自发的可能性极小,原因是即使能反应,反应

普通化学试卷及答案讲解学习

课程名称:普通化学(A)卷 一、填空题(每空2分,共30分) 1.反应2MnO4-(aq) + 10Cl-(aq) + 16H+(aq) = 2Mn2+(aq) + 5Cl2 +8H2O(l)的标准 平衡常数表达式为K?=________________________________________。 2.已知反应2NO+Cl2→2NOCl为基元反应,其速率方程式为______________, 总反应是_____________级反应。 3. 有下列原电池: (-)Pt|Fe2+(1mol/dm3),Fe3+(0.01mol/dm3)||Fe2+(1mol/dm3),Fe3+(1mol/dm3)|Pt(+), 该原电池的负极反应为___________________,正极反应为__________________。 4. 对下列几种水溶液,按其凝固点由低到高的顺序是___________________。 A. 0.1mol.Kg-1C6H12O6 B. 1mol.Kg-1C6H12O6 C. 0.1mol.Kg-1NaCl D. 1mol.Kg-1NaCl E. 0.1mol.Kg-1CaCl2 F. 0.1mol.Kg-1HAc 5.熵减小的反应在低温下可自动进行,此反应的?r H m_______(>或<或=0)。 6.根据酸碱质子理论,在H2S、HC2O4-、CN -、HCN、H2O、CH4、H2PO4- 、 Ac-、NH4+、OH -、HCO3- 等物质中,仅属于碱的有_____________________, 仅属于酸的有__________________________。 7. 40cm30.1mol.dm-3氨水与40cm30.1mol.dm-3盐酸混合,溶液的pH值为____; 40cm30.1mol.dm-3氨水与20cm30.1mol.dm-3盐酸混合,溶液的pH值为____。 已知K a(NH4+)=5.65×10-10 8. 设AgCl在水中,在0.01 mol·dm-3的CaCl2中,在0.01 mol·dm-3的NaCl中以及在 0.05 mol.dm-3的AgNO3中的溶解度分别为S0,S1,S2和S3,这些量之间的大小排列顺序 是_______________________。 9. 已知反应:C(石墨) + O2(g) = CO2(g)的Δr H m? (298.15K)= -394 kJ· mol-1和反应 C(金刚石) + O2(g) = CO2(g)的Δr H m?(298.15K) = -396 kJ·mol-1,则金刚石的Δf H m?(298.15K) = _____ kJ· mol-1。 10.某基态原子的电子构型满足量子数n=4,l=0的电子有2个,n=3,l=2的电子有6个,其元素名称为,在元素周期表中的位置_____________________(几周期、几族、几区)。

普通化学第二章练习及解析教学文稿

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θ m 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1 m r mol 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( )

普通化学第二章练习及解析

普通化学第二章练习及解析 案场各岗位服务流程 销售大厅服务岗: 1、销售大厅服务岗岗位职责: 1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品; 2)保持销售区域台面整洁; 3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等; 4)收集客户意见、建议及现场问题点; 2、销售大厅服务岗工作及服务流程 阶段工作及服务流程 班前阶段1)自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域 2)检查使用工具及销售大厅物资情况,异常情况及时登记并报告上级。 班中工作程序服务 流程 行为 规范 迎接 指引 递阅 资料 上饮品 (糕点) 添加茶水工作1)眼神关注客人,当客人距3米距离侯客迎询问客户送客户

注意事项 15度鞠躬微笑问候:“您好!欢迎光临!”2)在客人前方1-2米距离领位,指引请客人向休息区,在客人入座后问客人对座位是否满意:“您好!请问坐这儿可以吗?”得到同意后为客人拉椅入座“好的,请入座!” 3)若客人无置业顾问陪同,可询问:请问您有专属的置业顾问吗?,为客人取阅项目资料,并礼貌的告知请客人稍等,置业顾问会很快过来介绍,同时请置业顾问关注该客人; 4)问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好,这里是XX销售中心,这边请”5)问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好 6)关注客人物品,如物品较多,则主动询问是否需要帮助(如拾到物品须两名人员在场方能打开,提示客人注意贵重物品); 7)在满座位的情况下,须先向客人致

待; 阶段工作及服务流程 班中工作程序工作 要求 注意 事项 饮料(糕点服务) 1)在所有饮料(糕点)服务中必须使用 托盘; 2)所有饮料服务均已“对不起,打扰一 下,请问您需要什么饮品”为起始; 3)服务方向:从客人的右面服务; 4)当客人的饮料杯中只剩三分之一时, 必须询问客人是否需要再添一杯,在二 次服务中特别注意瓶口绝对不可以与 客人使用的杯子接触; 5)在客人再次需要饮料时必须更换杯 子; 下班程 序1)检查使用的工具及销售案场物资情况,异常情况及时记录并报告上级领导; 2)填写物资领用申请表并整理客户意见;3)参加班后总结会; 4)积极配合销售人员的接待工作,如果下班

普通化学试卷及答案15套

普通化学试卷 一、对的在题末括号内填“+”、错的填“-”。 (本大题分25小题, 每小题1分, 共25分) 1、拉乌尔定律只适用于难挥发非电解质的稀溶液。答() 2、原子中核外电子的运动具有波粒二象性,没有经典式的轨道,并需用统计规律来描述。答() 3、BCl3分子中的化学键是极性共价键,所以它是极性分子。答 () 4、对于任意化学反应A(g) + 2B(g) = 2D(g)。可根据反应式写出 K= [p(D)/p]2/{[p(A)/p]?[p(B)/p]2} 及v = k c(A)?{c(B)}2。答:() 5、对于任一化学反应m A + n B = p C + q D,由反应式可写出其速率方程为v = k {c(A)}m?{c(B)}n。答:( ) 6、聚集状态相同的物质组成的系统定为单相系统。答:() 7、难溶电解质溶液中的离子浓度乘积就是该物质的标准溶度积。答() 8、多电子原子的核外电子的能量是由主量子数n和角量子数l 来决定。 答() 9、K3[Co(NO2)3Cl3] 名称为三氯?三硝基合钴(III) 酸钾,其中心离子的电荷为+3,配位数为6。答() 10、在N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡系统中,若温度、体积保持不变,而引入稀有气体,则由于总压力增大而使平衡将向右移动。 答:() 11、利用弹式量热计可以较精确地测得定容反应热。 答:() 12、温度升高能引起反应速率增大,而且反应活化能E a越大的反应,速率增加得越显著。答:() 13、任何自发进行的反应,其熵变总是大于零。答:() 14、钢铁在大气的中性或弱酸性水膜中,主要发生吸氧腐蚀,只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。 答() 15、同一主量子数的原子轨道并不一定属于同一能级组。答 () 16、O=O 双键的键能应为O?O 单键的2 倍。答()

普通化学习题与解答(第二章)

第二章 化学反应的基本原理和大气污染 1、是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号) (1)r S ? 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,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122()()()(),(298.15)131.3r m C s H O g CO g H g H K kJ mol 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(3)中反应达到平衡后,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)催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,但不能改变反应的r m G θ?。 (+) (7)在常温常压下,空气中的N 2 和O 2 能长期存在而不化合生成NO 。且热力学 计算表明22()()2()N g O g NO g +=的(298.15)0r m G K θ ?,则N 2 和O 2混合气必定 也是动力学稳定系统。 ( +) (8)已知4CCl 不会与2H O 反应,但422()2()()4()CCl l H O l CO g HCl aq +=+的 1(298.15)379.93r m G K kJ mol θ -?=-,则必定是热力学不稳定而动力学稳定的系统。 ( +) 2、选择题(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 ( b ) (a )低温高压 (b )高温低压 (c )低温低压 (d )高温高压 (2)某温度时,反应22()()2()H g Br g HBr g +=的标准平衡常数2410K θ-=?,则

分析化学第2章答案

第二章 分析数据的处理和质量保证 1.有一标准试样,已知含水分为1.31%,发给学生A ,其报告为1.28%,1.26%和1.29%;另一标准试样,已知含水分为8.67%,发给学生B ,其报告为8.48%,8.55%和8.53%。请按下表要求计算两人的精密度和准确度。 2.一个测定有机物含Br 量的方法,有一个恒定误差为-0.20mg Br 。如果被分析的物质大约含10%的Br ,试计算所取试样为(1)10mg ;(2)50mg ;(3)100mg 时测定的相对误差和绝对误差为多少? 试样重 (mg ) 10 50 100 相对误差(%) -20 -4 -2 绝对误差 (%Br ) -0.02 -0.02 -0.02 3.分析天平每次读数的可疑值是±0.1mg ,样品质量的可疑值不大于0.1%时,应改称多少样品?滴定管读数的可疑值是0.01mL ,测定时所用溶液体积的可疑值不大于0.1%时,应不少于多少体积的溶液? 解:(1) 0.1mg 2 0.1% x 0.2g x ±?≥ ∴≥ (2) 0.01mL 2 0.1% x 20mL x ±?≥ ∴≥

4.希望称取20mg 样品的可疑值在0.1%以,那么微量天平每一次读数可允许的最大可疑值是多少? 2x 0.1%20mg x 0.01mg ≥ ∴≤±解: 5.某资料记载地球的极直径为7900.0km ,这个数字所包含的测量准确度是多少?如测量的误差为10km ,此数值应如何表示。 解:(1) 准确度为 ±0.1 km (2) 表示为 7.90×103 km 6.用基准Na 2CO 3标定0.1mol/L HCl 溶液,欲消耗HCl 溶液25mL 左右,应称取多少克 Na 2CO 3。从称量误差考虑能否达到相对误差小于0.1%的要求?若改用硼砂(Na 2B 4O 7·10H 2O)为基准物,应称多少?称量的相对误差是多少? 解:若每次消耗HCl 溶液为25ml ,则: F(Na 2CO 3) = 106.0, 25×10-3×0.1×106/2 = 0.13 (g) 称量误差: ±0.1mg×2 / 0.13(g)×100% = 0.15% > 0.1% F(Na 2B 4O 7·10H 2O) = 381.4 25×10-3×0.1×381.4/2 = 0.48(g) 称量误差: ±0.1×2(mg)/0.48(g)×100% = 0.042% < 0.1% 7.托盘天平读数误差为±0.1g ,分析样品应称至多少,才能保证可疑值不大于1%?

普通化学第二章补充习题及答案

第二章 化学反应基本原理 重点内容概要 1、封闭系统影响反应方向的因素: 焓减小(?r H m <0)、熵增加(?r S m >0)都是有利因素。判断化学反应自发方向要综合考虑系统的?r H m ?r S m 两个影响因素。 吉布斯等温方程式:?r G m =?r H m -T ?r S m (吉布斯函数定义 G=H-TS )将焓和熵两个因素统一起来。 2、熵 熵是系统混乱度的量度。 统计热力学定义:S = kln Ω。 熵值与温度、聚集状态、分子结构有关(要求会利用规律比较熵值大小) 同物、同温:S(g)>S(l)>S(s) 同物、同状态:S(高温)>S(低温) 同温、同状态:结构相似时S(分子量大的)>S(分子量小的), 分子量相近时S(含原子数多的)>S(含原子数少的) S(完美晶体,0K)=0(热力学第三定律) 熵增加原理:?S (隔离)>0 —— 隔离系统过程自发性判据。 对于反应∑=B B B ν0 θ θνB m B B m r S S ,∑=? θ B m S ,——标准熵(可查298K 数据) 规定0),(,=+ aq H S m θ ≈?)(TK S m r θ)298(K S m r θ? (前提是温度改变物质的状态没变) 3、吉布斯函数 G=H-TS S T H G ?-?=?(等温条件下成立) 最小自由能原理:0?m r G 过程非自发,反应向逆反应方向进行 0=?m r G 平衡状态——化学平衡热力学标志 =?)(T G m r B p p RT T G B B m r νθθ )/(ln )(∏+?Q RT T G m r ln )(+?=θ (该式中反应商的写法要特别注意:气体代相对分压,溶液代相对浓度,固体、液体不用代入。以计量系数(反应物-,生成物+)为指数连乘) 例如:MnO 2(s)+2Cl -(aq)+4H + (aq)=Mn 2+ (aq)+Cl 2(g)+2H 2O(l)(典型的反应) 4 2]/)[(]/)[(]/)[(]/)[(22θθθθc c c c p p c c Q H Cl Cl Mn +-+??= )298()298(,K G K G B m B f B m r θ θν∑?=? (因只有298.15K 的数据,所以该式只能计算298.15K 反应的标准摩尔吉布斯函数变) )15.298(298)298()298(K S K K H K G m r m r m r θθθ??-?=? θθθm r m r m r S TK K H TK G ??-?≈?)298()( (使用该式计算要特别注意单位换算,前一项单位kJ.mol -1 ,而后一项T △S 单位一般为J.mol.K -1) (注意 m r G ?、 θ m r G ?两者的区别、应用、计算) 例如:判断反应的方向(一定T P 下) m r G ? θ m r G ?只能判断标准状态下反应的方向,可以估计一般状态下反应的可能性。以±40kJ.mol -1 为界限,若>+40kJ.mol -1反应自发的可能性极小,原因是即使能反应,反应进

大一普通化学试卷及答案1

课程名称:普通化学(A)卷 一、填空题(每空2分,共30分) 1、反应2MnO4-(aq) + 10Cl-(aq) + 16H+(aq) = 2Mn2+(aq) + 5Cl2 +8H2O(l)的标准 平衡常数表达式为K?=________________________________________。 2、已知反应2NO+Cl2→2NOCl为基元反应,其速率方程式为______________, 总反应就是_____________级反应。 3、有下列原电池: (-)Pt|Fe2+(1mol/dm3),Fe3+(0、01mol/dm3)||Fe2+(1mol/dm3),Fe3+(1mol/dm3)|Pt(+), 该原电池的负极反应为___________________,正极反应为__________________。 4、对下列几种水溶液,按其凝固点由低到高的顺序就是___________________。 A. 0.1mol、Kg-1C6H12O6B、1mol、Kg-1C6H12O6 C、0、1mol、Kg-1NaCl D、1mol、Kg-1NaCl E、0、1mol、Kg-1CaCl2 F、0、1mol、Kg-1HAc 5、熵减小的反应在低温下可自动进行,此反应的?r H m_______(>或<或=0)。 6、根据酸碱质子理论,在H2S、HC2O4-、CN -、HCN、H2O、CH4、H2PO4- 、 Ac-、NH4+、OH -、HCO3- 等物质中,仅属于碱的有_____________________, 仅属于酸的有__________________________。 7、40cm30、1mol、dm-3氨水与40cm30、1mol、dm-3盐酸混合,溶液的pH值为____; 40cm30、1mol、dm-3氨水与20cm30、1mol、dm-3盐酸混合,溶液的pH值为____。 已知K a(NH4+)=5、65×10-10 8、设AgCl在水中,在0、01 mol·dm-3的CaCl2中,在0、01 mol·dm-3的NaCl中以及在 0、05 mol、dm-3的AgNO3中的溶解度分别为S0,S1,S2与S3,这些量之间的大小排列顺序 就是_______________________。 9、已知反应:C(石墨) + O2(g) = CO2(g)的Δr H m? (298、15K)= -394 kJ· mol-1与反应 C(金刚石) + O2(g) = CO2(g)的Δr H m?(298、15K) = -396 kJ·mol-1,则金刚石的Δf H m?(298、15K) = _____ kJ· mol-1。 10.某基态原子的电子构型满足量子数n=4,l=0的电子有2个,n=3,l=2的电子有6个,其元 素名称为,在元素周期表中的位置_____________________(几周期、几族、几区)。

环境工程普通化学试题

同济大学1993年硕士生入学考试试题(普通化学A) 一、名词解释(20分) 1.简单反应、复杂反应 2.同离子效应、盐效应 3.外轨型配位化合物、内轨型配位化合物 4.加聚反应、缩聚反应 5.举例说明:三电子π键、离域π键 二、选择题:(20分) 1.铁原子的外层电子构型是4s?d6 在轨道中未成对电子数是() A 0 B 2 C 4 D 6 2.反应2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的K=32,如果[SO3]=[O2]=2.0mol/L 那么[SO2]等于() A 0.032mol/L B 8.0mol/L C 0.25mol/L D 2.7mol/L 3.下列氯化物中,可以在室温下发生水解反应生成HCl气体的是() A CCl4 B Al2Cl6 C Fe2Cl6 D PCl5 4.用酸化的重铬酸盐(Cr2O7 ̄)滴定亚铁离子溶液,应该用哪种指示剂最合适() A 二苯胺溶于磷酸中 B 铬酸钾 C 酚酞 D 甲基橙 5.欲除去CuSO4酸性溶液中的杂质Fe3+ 加入的最合适试剂是() A KSCN B 氨水 C NaOH D H2S 6.对一特定反应化学反应速度越快是由于该反应的() A 活化能越小 B 活化能越大 C ΔG越负 D ΔH越负 7.下列酸中酸性最强的是() A HClO4 B HF C HCN D HCl 8.一个反应的活化能可通过下列中一法获得的斜率来确定() A LnK对T B LnK对1/T C LnK/T对1/T D T/LnK对1/T 9.配位化合物K4[Fe(CN)6]的名称是() A 六氰合铁酸钾 B 氰合铁(Ⅱ)酸钾 C 六氰合铁(Ⅲ)酸钾 D六氰合铁(Ⅱ)酸钾 10.在下列晶体中,熔化是需要破坏共价键的是() A SiF4 B Ag C CsF D SiC 三、填空(20分) 1.C2H2分子中有——个σ键,另外有——键。 2.硫酸亚铁溶液中加入烧碱并通入氯气产生的沉淀物是————。 3.[Co(CN)6]?(原子序数Co27 ),已知其磁矩为零,其杂化轨道属于——类型,空间构型为————。 4.在300mL0.2mol/L氨水中加入——毫升水才能使氨水的电离度增大一倍。 5.ABS树脂是由——、——、——共聚而成。 6.胶体溶液之所以能长期稳定存在的主要原因是————————————————。

普通化学赵士铎(第三版)习题答案

普通化学 (第三版)习题答案 中国农业大学 无机及分析化学教研组编

第一章 分散系 (1) 溶液的凝固点下降 (2) 土壤溶液浓度过大,渗透压大于植物根细胞液的渗透压 (3) 溶液的凝固点下降 1.2 沸点不断上升,至溶液达到饱和后,沸点恒定; 蒸气凝结温度恒定,等于溶剂的沸点。 % 6.1) O H (/1)O H () O H ()O H ()O H ()O H ()O H (kg mol 91.097.0% mol kg 034.0/%0.3) O H (1)O H (/)O H ()O H (L mol 88.0mol 34g L g 1000%0.3)O H ()O H ()O H (2222222222221-1 -2222222 21 -1 --1 222222=+=+= ?=?=-=?=???==M b b n n n x w M w b M w c ρ 凝固点自高至低顺序:葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化钾溶液 b = mol kg -1 T b = K b b = kg mol -1 mol kg -1 = T b = = 100.61℃ T f = K f b = kg mol -1 mol kg -1 = T f = = - = cRT = RT V M m / 1-4-1-1m ol g 100.2kPa 499.0L 10.0K 300K m ol L 8.31kPa g 40.0??=??????==πV mRT M 21:2: 30 12 80.3 : 1610.2 : 15.9= 化合物中C 、H 、O 原子数比为21:30:2 1--1A b B f mol g 3105.00g 0.33K g 100.0mol kg K 12.5?=????=?=m T m K M

分析化学第二章 滴定分析

第二章滴定分析 学习指南 滴定分析是定量化学分析中重要的分析方法,它以简单、快速、准确的特点而被广泛应用于常量分析中。通过本章的学习,应了解滴定分析方法的特点和分类;理解滴定分析的基本术语;掌握滴定分析对化学反应的要求和滴定的方式;掌握标准溶液的制备方法和配制标准溶液时对基准物的要求及有关规定;掌握分析化学中常用的法定计量单位;熟练掌握有关滴定分析的各种计算。在学习过程中,若能复习无机化学中化学反应方程式的配平、物质的量的概念及其有关计算对掌握本章重点内容将会有很大的帮助。 第一节概述 【学习要点】理解滴定分析基本术语;了解滴定分析法分类;掌握滴定分析法对滴定反应的要求;掌握滴定分析中常用的四种滴定方式的特点和适用范围。 一、滴定分析的基本术语 滴定分析(titrimetry)是将已知准确浓度的标准溶液滴加到被测物质的溶液中直至所加溶液物质的量按化学计量关系恰好反应完全,然后根据所加标准溶液的浓度和所消耗的体积,计算出被测物质含量的分析方法。由于这种测定方法是以测量溶液体积为基础,故又称为容量分析。 在进行滴定分析过程中,我们将用标准物质标定或直接配制的已知准确浓度的试剂溶液称为“标准滴定溶液”。滴定时,将标准滴定溶液装在滴定管中[因而又常称为滴定剂(titrant)],通过滴定管逐滴加入到盛有一定量被测物溶液[称为被滴定剂(titrand)]的锥形瓶(或烧杯)中进行测定,这一操作过程称为“滴定”(titration)。当加入的标准滴定溶液的量与被测物的量恰好符合化学反应式所表示的化学计量关系量时,称反应到达“化学计量点”(stoichiometric point,简称计量点,以sp表示)。在化学计量点时,反应往往没有易被人察觉的外部特征,因此通常是加入某种试剂,利用该试剂的颜色突变来判断。这种能改变颜色的试剂称为“指示剂”(indicator)。滴定时,指示剂改变颜色的那一点称为“滴定终点”(end point,简称终点,以ep表示)。滴定终点往往与理论上的化学计量点不一致,它们之间存在有很小的差别,由此造成的误差称为“终点误差”(end point error)。终点误差是滴定分析误差的主要来源之一,其大小决定于化学反应的完全程度和指示剂的选择。另外也可以采用仪器分析法来确定终点。 为了准确测量溶液的体积和便于滴定,在实际操作中,滴定分析需要使用滴定管、移液管和容量瓶等容量仪器。 二、滴定分析法的分类 滴定分析法以化学反应为基础,根据所利用的化学反应的不同,滴定分析一般可分为四大类:1.酸碱滴定法(acid-base titration method) 它是以酸、碱之间质子传递反应为基础的一种滴定分析法。可用于测定酸、碱和两性物质。其基本反应为 H++OH-=H2O 2.配位滴定法(complexometry) 它是以配位反应为基础的一种滴定分析法。可用于对金属离子进行测定。若采用EDTA作配位剂,其反应为

普通化学试卷-期末考试

课程名称:《普通化学》 (二)(卷) 试卷编号:03a50210 一、选择题(每小题2分,共20分) 1.在标准压力和下,水蒸气凝聚为液态的水时体系中应是……( ) A. ΔH=0 B. ΔS=0 C. ΔG=0 D.ΔU=0 2.已知K a?(HAc)=×10-5、K a?(HCN)=×10-10下列水溶液中pH值最大的是…………………………………………………………………… ( ) A. 0.1mol·dm-3NaAc B. ·dm-3NaCN C. ·dm-3HCN D. ·dm-3HCN—·dm-3NaCN 3.加入催化剂可使化学反应的下列物理量中哪一个发生改变? ………( ) A.反应热 B.平衡常数 C.反应熵变 D.速率常数 4. AgCl固体在下列哪一种溶液中的溶解度最小?……………………() A. 0.01mol·dm-3氨水溶液 B.·dm-3氯化镁溶液 C. 纯水 D. ·dm-3硝酸银溶液 5.某反应的?r H m? < 0 ,当温度升高时,其平衡常数的数值将………( ) A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定 6.下列几种溶液性质中不属于依数性的是………………………………( ) A. 凝固点下降 B. 沸点升高 C. 渗透压 D.密度 7.原子不成对电子最多的元素位于周期表中的…………………………() A.s区区 C.d区 D. f区 8.下列各组量子数中,合理的是……………………………………………………( ) A.(5,—3,—3,1/2) B.(3,0,1,1/2) C.(4,2,2,—1/2) D.(3,3,—2,1/2)

9.H2PO4-的共轭碱是…………………………………………………………………( ) A.H3PO4 B.H2PO3- C. HPO42- D.PO43- 10.已知某化学反应的? r S m? > 0,那么下列说法不正确的是…………………( ) A.该反应一定自发 B.该反应体系的混乱度增大 C.该反应不一定自发 D.若该反应同时满足△r H m? < 0时,则该反应一定自发 二、填空题(每空1分,共30分) 1. 25Mn价电子构型为,位于第______周期,_______族,属区,共有. 个不成对电子,该元素+2价离子的外层电子构型是。2.海水鱼放在淡水中,由于产生溶血现象而死亡,这是因为鱼细胞液渗透压淡水的渗透压所致。 3.某放热反应的∑v B(g) > 0,则升高温度( p不变)时,化学平衡的移动方向为; 在增大压力( T不变)时平衡移动方向; 4.物理量q(热量)、T(热力学温度)、V(系统体积)、W(功),其中属于状态函数的是________; 与过程有关的量是。 5.BF3、NH3分子中,中心原子所采用的杂化轨道类型分别是、; 分子的空间构型分别是、;分子间作用力分别是,。 6.对于反应: N2(g) + 3H2(g) == 2NH3(g) △r H m? = — 若升高温度(例如升高100K),则下列各项将如何变化(填写:不变,基本不变,增大或减小。)△r H m?,△r S m?,△r G m?,K?。 7.用铂作阳极,铜作阴极电解CuSO4溶液时,则阳极反应为,阴极反应为__________________________。 8. NaCl、SiC、SiCl4、CCl4属于原子晶体的是,熔点由高到低的顺序为。9.已知[HgI4]2-的稳定常数为K f 1,[HgCl4]2-的稳定常数为K f 2。则反应:[HgCl4]2- + 4 I - [HgI4]2- + 4Cl - 的平衡常数为。

同济大学普通化学 第一章、二章习题答案(详细).整理版

普通化学(新教材)习题参考答案 第一章 化学反应的基本规律 (习题P50-52) 16解(1) H 2O( l ) == H 2O(g) ?f H θm / kJ ?mol -1 -285.83 -241.82 S θm / J ?mol -1?k -1 69.91 188.83 ?r H θm (298k) = [-241.82-(-285.83) ] kJ ?mol -1 = 44.01 kJ ?mol -1 ?r S θm (298k) = (188.83-69.91) J ?mol -1?k -1 = 118.92 J ?mol -1?k -1 ( 2 ) ∵是等温等压变化 ∴ Q p = ?r H θm (298k) ? N = 44.01 kJ ?mol -1 ? 2mol = 88.02 kJ W = -P ??V = -nRT = -2 ? 8.315 J ?k -1?mol -1 ? 298k = -4955.7 J = -4.956 kJ (或 -4.96kJ ) ∴ ?U = Q p + W = 88.02 kJ - 4.96kJ = 83.06 kJ 17解(1) N 2 (g )+ 2O 2 (g ) == 2 NO 2 (g) ?f H θm / kJ ?mol -1 0 0 33.2 S θm / J ?mol -1?k -1 191.6 205.14 240.1 ∴ ?r H θm (298k) = 33.2 kJ ?mol -1 ? 2 = 66.4 kJ ?mol -1 ?r S θm (298k) = ( 240.1 J ?mol -1?k -1 ) ? 2 -(205.14 J ?mol -1?k -1 ) ? 2 - 191.6 J ?mol -1?k -1 = - 121.68 J ?mol -1?k -1 (2) 3 Fe(s) + 4H 2O (l) == Fe 3O 4 (s ) + 4 H 2 (g) ?f H θm / kJ ?mol -1 0 -285.83 -1118.4 0 S θm / J ?mol -1?k -1 27.3 69.91 146.4 130.68 ∴?r H θm (298k) = [-1118.4 - (-285.83 ? 4 ) ] kJ ?mol -1 = 24.92 kJ ?mol -1 ?r S θm (298k) = [(130.68 ? 4 + 146.4 ) - (27.3 ? 3 + 69.91 ? 4 )] J ?mol -1?k -1

普通化学3答案

第三章 水化学与水污染 课后部分习题答案 1、是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号) ⑴ - ;⑵ + ;⑶ -;⑷ -;⑸ -。 2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内) ⑴ b ,c; ⑵ c; ⑶ c; ⑷ b; ⑸ c 。 3、填空题 ⑴、 pH 基本不变。因HCl 是强酸,NH 4+ (aq)是弱酸。 ⑵、 氨在水溶液中的解离度降低。因NH 4+ 产生同离子效应,使下列解离平衡逆向移动 NH 3(aq)+H 2O(l)? NH 4+ (aq)+OH -(aq); ⑶、 pH 变小。因NH 4+ (aq)是弱酸。 ⑷、 PbCl 2的溶解度降低。因Cl -的同离子效应,是下列溶解平衡逆向移动 PbCl 2(s) ?Pb 2+(aq)+2 Cl -(aq) 8.(1)写出下列各物质的共轭酸 a.CO 32-, b.HS -, c.H 2O, d.HPO 42-, e.NH 3,, f.S 2-。 (2)写出下列各种物质的共轭碱 a.H 3PO 4, b.HAc, c.HS -, d. HNO 2, e. HClO, f.H 2CO 3。 答:(1) (2) 11.已知氨水溶液浓度为0.20mol ·dm -3 (1) 求该溶液中的OH - 的浓度、PH 值和氨的解离度。 (2) 在上述溶液中加入NH 4Cl 晶体,使其溶解后NH 4Cl 浓度为0.20 mol ·dm -3 ,求溶液中的OH - 的浓度、 PH 值和氨的解离度。 (3) 比较上述(1)、(2)两小题的计算结果,说明了什么? 解:(1)、C eq OH-≈C K b ?=20.01077.15??-=1.88?10-3 ( mol ·dm -3 )

普通化学试卷及答案(新)

普通化学 一、选择题(每小题2分,共20分) 1.在标准压力和273.15K下,水蒸气凝聚为液态的水时体系中应是() A. ΔH=0 B. ΔS=0 C. ΔG=0 D.ΔU=0 2.已知K a (HAc)=1.76×10-5,K a (HCN)=4.93×10-10下列水溶液中pH值最大的是( ) A. 0.1mol·dm-3NaAc B. 0.1mol·dm-3NaCN C. 0.1mol·dm-3HCN D. 0.1mol·dm-3HCN—0.1mol·dm-3NaCN 3.加入催化剂可使化学反应的下列物理量中哪一个发生改变? () A.反应热 B.平衡常数 C.反应熵变 D.速率常数 4. AgCl固体在下列哪一种溶液中的溶解度最小?() A. 0.01mol·dm-3氨水溶液 B.0.01mol·dm-3氯化镁溶液 C. 纯水 D. 0.01mol·dm-3硝酸银溶液 5.某反应的?r H m? < 0 ,当温度升高时,其平衡常数的数值将( ) A.减小B.不变C.增大D.无法确定 6.下列几种溶液性质中不属于依数性的是( ) A. 凝固点下降 B. 沸点升高 C. 渗透压 D.密度 7.原子不成对电子最多的元素位于周期表中的() A.s区 B.p区C.d区 D. f区 8.下列各组量子数中,合理的是( ) A.(5,—3,—3,1/2)B.(3,0,1,1/2) C.(4,2,2,—1/2)D.(3,3,—2,1/2) 9.H2PO4-的共轭碱是( ) A.H3PO4B.H2PO3-C.HPO42-D.PO43- 10.已知某化学反应的? r S m? > 0,那么下列说法不正确的是( ) A.该反应一定自发B.该反应体系的混乱度增大 C.该反应不一定自发D.若该反应同时满足△r H m? < 0时,则该反应一定自发 二、填空题(每空1分,共30分) 1. 25Mn价电子构型为,位于第______周期,_______族,属区,共有 个不成对电子,该元素+2价离子的外层电子构型是。

《普通化学》复习试题答案解析Word版

普通化学习题参考答案 一、判断题(共36题) 1.因为H=U+PV,而理想气体的内能仅是温度的函数,所以理想气体的焓与p、V、T均有关。(×) 2.体系状态发生变化后,至少有一个状态函数要发生变化。(√) 3.任何循环过程必定是可逆过程。(×) 4.因为ΔH=QP,而H是状态函数,所以热也是状态函数。(×) 5.一定量的气体,从始态A变化到终态B,体系吸收100 J的热量,对外作功200 J,这不符合热力 学第一定律。(×) 6.在一个绝热刚性容器中进行一个放热反应,则ΔU=ΔH=0。(×) 7.一定量的某种理想气体的内能和焓只是温度的函数,与体系的体积、压力无关。(√) 8.标准平衡常数的数值不仅与反应式的写法有关,而且还与标准态的选择有关。(√) 9.反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),因为反应前后分子数相等,所以无论总压如何变化,对平衡均 无影响。(√) 10.在一定温度压力下,某反应的ΔG>0,所以要选用合适催化剂,使反应能够进行。(×) 11.对于吸热反应,升高温度,正反应速度加快,逆反应速度减慢,所以平衡向正反应方向。(×) 12.因为H=U+pV,所以焓是热力学能与体积功pV之和。(×) 13.理想气体在等外压力下绝热膨胀,因为等外压力,所以QP=ΔH;又因为绝热,所以QP=0。由此得 QP=ΔH=0。(×) 14.在一个容器中:H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)。如果反应前后T、p、V均未发生变化,设所有气体均可 视作理想气体,因为理想气体的U=f(T),所以该反应的ΔU=0。(×) 15.稳定单质在298.15 K时,标准摩尔生成焓和标准摩尔熵均为零。(×) 16.在刚性密闭容器中,有下列理想气体的反应达到平衡:A(g)+B(g)=C(g) ,若在恒温下加入一定 量的惰性气体,则平衡将不移动。(√) 17.氧化还原电对的标准电极电势越高,表示该电对氧化态的氧化能力越强。(√) 18.原电池电动势与电池反应的书写无关,而标准平衡常数却随反应式的书写而变化。(√) 19.氧化还原反应达到平衡时。标准电动势和标准平衡常数均为零。(×) 20.难溶电解质离子浓度的幂的乘积就是该物质的标准溶度积常数。(√) 21.在氧化还原反应中,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。(√) 22.在AgCl的水溶液中加入固体NaCl,会降低AgCl的溶解度。(√) 23.对于分布沉淀,沉淀时所需沉淀剂浓度小的后沉淀。(×)

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