无机化学第二章 化学反应的方向、速率和限度--
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第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1.解:1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2.解:氯气质量为2.9×103g 。
3.解:一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯4.解:pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ 5.解:根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6⨯104 Pap (O 2) = 2.0⨯104 Pa p (Ar) =1⨯103 Pa6.解:(1)2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯(2)222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ (3)4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解:(1)p (H 2) =95.43 kPa (2)m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解:(1)ξ = 5.0 mol(2)ξ = 2.5 mol结论: 反应进度(ξ)的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
9.解:∆U = Q p - p ∆V = 0.771 kJ 10.解: (1)V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L(2) T 2 =nRpV 2= 320 K (3)-W = - (-p ∆V ) = -502 J (4) ∆U = Q + W = -758 J (5) ∆H = Q p = -1260 J11.解:NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= - 226.2 kJ ·mol -1 12.解:m r H ∆= Q p = -89.5 kJ m r U ∆= m r H ∆- ∆nRT= -96.9 kJ13.解:(1)C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ = m f H ∆(CO 2, g) = -393.509 kJ ·mol -121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g)m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol -1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ = -8.3 kJ ·mol -1各反应 m r H ∆之和m r H ∆= -315.6 kJ ·mol -1。
第二章 化学反应的基本原理知识点一、基本概念:体系和环境;状态和状态函数;过程和途径;热与功;相;化学计量数与反应进度;焓;熵;吉布斯自由能。
① 状态函数的特征:状态一定值一定,途殊回归变化等,周而复始变化零。
② 热和功(非状态函数)符号:体系吸热 Q 为+ 体系放热 Q 为— 体系做功 W 为— 环境做功 W 为+ 体积功 : W=-P 外·ΔV ③ 化学计量数与反应进度:N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2 NH 3 (g)化学计量数 ν(N 2)= -1 ν(H 2) =-3 ν(NH 3) = 2 反应进度1mol :表示1mol N 2与3mol H 2作用生成2mol NH 312N 2 (g) + 32H 2 (g) = NH 3 (g) 化学计量数:ν(N 2)=-12 ν(H 2)=-32 ν(NH 3) = 1反应进度1mol :表示12mol N 2与32mol H 2作用生成1mol NH 3④ 熵:S(g)>S(l)>S(s) ; S (复杂)> S(简单) ; 气体:S(高温) > S (低温); S(低压) > S (高压); 固~液相溶,S 增大; 晶体析出,S 减小;气~液相溶,S 减小; 固体吸附气体,S 减小; 气体等温膨胀,S 增大 二、盖斯定律总反应的反应热等于各分反应的反应热之和。
若反应①+反应②→反应③,则()()()312r mr m r m H H H θθθ∆=∆+∆若反应①×2—反应②→反应③,则()()()3212r mr m r m H H H θθθ∆=∆-∆三、热力学第一定律:U Q W ∆=+ 四、化学反应的方向(298.15)()r m B f m BH k H B θθν∆=∆∑(298.15)()r m B m BS k S B θθν∆=∑(298.15)()r m B f m BG k G B θθν∆=∆∑(注:指定单质通常为稳定单质的()0f m H B θ∆=,()0f m G B θ∆=()()()()T (298k)T 298r m r m r m r m r m G T H T S T H S K θθθθθ∆=∆-∆≈∆-∆ 反应在标准状态下进行:若()0r mG T θ∆<,则反应正向自发进行;若()0r m G T θ∆=,则反应处于平衡状态;若()0r m G T θ∆>,则反应逆向自发进行。
考试复习重点资料(最新版)资料见第二页封面第1页复习题一第一章 化学反应中的质量关系和能量关系1.一气柜如下图所示:AN2(2L) CO2(1L)假设隔板(A)两侧N2和CO2的T, P相同。
试问:(1)隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?(2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T和P 会改变?N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?2.标准状况与标准态有何不同?3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。
5.试用实例说明热和功都不是状态函数。
6.判断下列各说法是否正确:(1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。
(2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。
(3)物体的温度越高,则所含热量越多。
(4)热是一种传递中的能量。
(5)同一体系:(a)同一状态可能有多个热力学能值。
(b)不同状态可能有相同的热力学能值。
7.判断下列各过程中,那个ΔU最大:(1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功。
(2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。
(3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。
(4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。
第二章 化学反应的方向、速率和限度1.下列说法是否正确?(1)质量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,与反应的浓度无关。
(3)反应活化能越大,反应速率也越大。
(4)要加热才能进行的反应一定是吸热反应。
2.以下说法是否恰当,为什么?(1)放热反应均是自发反应。
(2)Δr S m为负值的反应均不能自发进行。
(3)冰在室温下自动溶化成水,是熵起了主要作用的结果。
3.由锡石(SnO2)生产金属锡,要求温度尽可能低。
可以单独加热矿石(产生O2),或将锡石与碳一起加热(产生CO2),或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。
根据热力学原理,应选用何种方法?4.已知下列反应的平衡常数:H2(g) + S(s) H2S(g);S(s) + O2(g) SO2(g);则反应:H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个。
天津大学 无机化学教学团队第二章化学反应的方向、速率和限度第一节 化学反应速率1活化分子p分子碰撞理论认为:反应物分子 (或原子、离子) 之间必须相互碰撞,才有可能发生化学反应。
但反应物分子之间并不是每一次碰撞都能发生反应。
绝大多数碰撞是无效的弹性碰撞,不能发生反应。
对一般反应来说,事实上只有少数或极少数分子碰撞时能发生反应。
发生反应的两个基本前提:Ø 发生碰撞的分子应有足够高的能量例NO 2+ CO →NO + CO 21活化分子1活化分子p有效碰撞——能发生反应的碰撞。
p E c: 发生有效碰撞所必须具备的最低能量。
活化分子——具有等于或超过Ec的分子。
非活化分子(或普通分子)——能量低于Ec的分子。
发生反应的两个基本前提:Ø 发生碰撞的分子应有足够高的能量Ø 碰撞的几何方位要适当*例NO 2+ CO →NO + CO 21活化分子p 反应活化能——活化分子具有的平均能量(E * )与反应物分子的平均能量(E )之差。
E a =E * - E 例 N 2O 5 → 2NO 2 + O 212E a =E *-E=(106.13-4.03)kJ·mol -1=102.10kJ·mol -1325K 时 E *=106.13kJ·mol -1, E =4.03kJ·mol -11活化能p 大部分分子的能量接近E 值,能量大于E 分子只占少数。
p 非活化分子要吸收足够的能量才能转变为活化分子。
p E a 可以通过实验测出,属经验活化能。
p 大多数反应的活化能在60~250kJ·mol -1之间p E a <42kJ·mol -1的反应,活化分子百分数大,有效碰撞次数多,反应速率大,可瞬间进行。
如酸碱中和反应。
再如p E a >420kJ·mol -1的反应, 反应速率很小。
(NH 4)2S 2O 8+3KI → (NH 4)2SO 4+K 2SO 4+KI 3E a =56.7kJ·mol -1, 反应速率较大。