[工作]北京大学普通化学b第二章习题

第二章补充习题及答案普通化学概念、习题与解答化学反应基本原理——判断题1、指定单质的fGm、fHm、Sm皆为零。

(错：指定单质S不为零，)θmθθθ(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2、ΔrSm>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、rGm<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ΔrSm>0(错：主要看气体分子数)5、CaCO3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()+H2O(g)=CO(g)+H2(g),rHm0,升高温度使正增大，逆减小，故平衡向右移动。

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)fGm(I2,g.298K)(B)fHm(Br2,l.298K)概念、习题与解答(C)Sm(H2,g.298K)(D)fGm(O3,g.298K)(E)fHm(CO2,g.298K)(C)对孤立体系而言，rSm>0的反应总是自发进行的。

思考：指定单质的标准熵值是零吗？ 又规定 Sm (H+, aq, 298.15 K) = 0
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熵的性质
熵是状态函数，具有加和性。
根据上述讨论并比较物质的标准熵值，可以得出下面 一些规律：
(1) 对于同一种物质：
Sg > Sl > Ss
(2) 同一物质在相同的聚集状态时，其熵值随温度
的升高而增大。
例因如素。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
2. 混乱度、熵和微观态数
（1） 混乱度 许多自发过程有混乱度增加的趋势。
盐在水中溶解 气体的扩散 系统有趋向于最大混乱度的倾向，
ΔrSm (298.15 K) = 167.6 J.mol-1·K-1
根据分压定律可求得空气中CO2的分压
p(CO 2 ) p (CO 2 ) 101.325 kPa 0.030% 30 Pa
根据公式，在110℃ 即383 K时
rGm(383 K)= rGm(383 K) + RT ln{p(CO2)/pθ } = [82.24 383×0.1676] kJ.mol-1
S高温>S低温
(3) 对于不同种物质：
S复杂分子 > S简单分子
(4) 对于混合物和纯净物： S混合物 > S纯物质
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2.1 化学反应的方向和吉布斯函数
利用这些简单规律，可得出一条定性判 断过程熵变的有用规律：
对于物理或化学变化而论，几乎没有例 外，一个导致气体分子数增加的过程或

《普通化学》课程练习题使用教材 教材名称普通化学 编 者 史国纲出 版 社中国石油大学出版社第一章 物质及其变化的一些基本规律上交作业 3、7（1）（2）、8、113 NH 3的分压为： kpa n NH n p x p NH NH 47.3513370.018.032.032.0p )(333=⨯++=⨯==总 O 2的分压为：kpa n O n p x p O O 95.1913370.018.032.018.0p )(222=⨯++=⨯==总 N 2的分压为：kpa n N n p x p N N 95.1913370.018.032.018.0p )(222=⨯++=⨯==总7查出各物质及水合离子的标准生成焓标在反应方程式中各对应物质和水合离子化学式的下面，然后根据公式计算。

（1） )()(2)(2222g O g H l O H +=1/-⋅∆mol kJ H f θ -285.83 0 01122229866.577)83.285(200)](,[2)]}(,[)](,[2{--⋅=⋅-⨯-+=∆-∆+∆=∆mol kJ mol kJ l O H H g O H g H H H f f f θθθθ（2） )(4)()(4)(32432g H s O Fe l O H s Fe +=+1/-⋅∆mol kJ H f θ0 -285.83 -1118.4 011243229892.24]}0)83.285(4[)]4.1118(0{[)]}(,[3)](,[4{)]}(,[)](,[4{--⋅=⋅+-⨯--+=∆+∆-∆+∆=∆mol kJ mol kJ g Fe H l O H H g O Fe H g H H H f f f f θθθθθ8 )(21)(322g SO O g SO =+1/-⋅∆mol kJ H f θ -296.83 0 -395.721122329889.98)]83.296(0[72.395)]}(,[)](,[21{)](,[--⋅-=⋅-+--=∆+∆-∆=∆mol kJ mol kJ l O H H g O H g SO H H f f f θθθθ11 （1）反应速率表达式为：)()(22Cl c NO c k v ⋅⋅=（2）该反应对NO 为二级反应，对Cl 2的一级反应，总反应级数为3。

题目：已知反应：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH1，反应：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔH2，则 ΔH1和 ΔH2的关系为
题目：在等温、等压条件下自发反应总是向着 ΔH - TΔS < 0 的方向进行，因此，在等温、等压条件下，自发反 应总是向着 ΔH - TΔS < 0 的方向进行。
● 解答：K = [C][D] / ([A][B]^2) ● 题目：在一定温度下，向一个容积不变的容器中通入1mol N2和3mol H2及固体催化剂，使之反应：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)；ΔH = -92.4kJ/mol，平衡时容器内气体压强为起始时的80%。此时，若向容器
中充入1mol N2、3mol H2和1mol NH3，则平衡移动的方向为____。 解答：向容器中充入$1molN_{2}$、$3molH_{2}$和$1molNH_{3}$，等效为开始充入$2molN_{2}$、$6molH_{2}$，与原起始量之比 相同，为等效平衡，平衡时各物质的浓度相等，则平衡不移动，故答案为：不移动。
● A.NH3的体积分数一定小于反应前混合气体的2v逆(NH3) ● C.平衡时体系中N2、H2、NH3的物质的量之比一定为1:3:2 ● D.平衡时体系中N2、H2、NH3的物质的量之和一定等于起始时体系的总物质的量
● 题目：请写出下列反应的平衡常数表达式：A + 2B → C + D 解答：K = [C][D] / ([A][B]^2)
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注意事项：在书写平衡常数表达式时，需要注意各组分的化学计量数，它反映了反应中各物质的计 量关系。在本题中，化学计量数分别是1、2、3、4。
题目：请写出下列反应的平衡常数表达式：A + 2B → 3C + 4D 解答：平衡常数表达式为 K = [C]^3[D]^4/[A][B]^2 解释：根据平衡常数的定义，平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 注意事项：在书写平衡常数表达式时，需要注意反应物和生成物的浓度幂之积的次序和指数