新大学化学1--3章答案

1.2习题及详解一．判断题1.状态函数都具有加和性。（×）2.系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了改变。（√）3.由于CaCO3固体的分解反应是吸热的，故CaCO3的标准摩尔生成焓是负值。（×）4.利用盖斯定律计算反应热效应时,其热效应与过程无关,这表明任何情况下,化学反应的热效应只与反应的起,始状态有关,而与反应途径无关。(×)5.因为物质的绝对熵随温度的升高而增大，故温度升高可使各种化学反应的ΔS大大增加。（×）6.ΔH,ΔS受温度影响很小，所以ΔG受温度的影响不大。（×）7.凡ΔG大于零的过程都不能自发进行。（×）8.273K，101.325KPa下，水凝结为冰，其过程的ΔS0,ΔG=0。(√)9.反应Fe3O4(s)+4H2(g)→3Fe(s)+4H2O(g)的平衡常数表达式为2244(/)(/)HOTHppKpp。（√）10．反应2NO+O2→2NO2的速率方程式是:)()(22OcNOkcv，该反应一定是基元反应。（×）二．选择题1.某气体系统经途径1和2膨胀到相同的终态，两个变化过程所作的体积功相等且无非体积功，则两过程（B）A.因变化过程的温度未知，依吉布斯公式无法判断ΔG是否相等B.ΔH相等C.系统与环境间的热交换不相等D.以上选项均正确2.已知CuCl2(s)+Cu(s)→2CuCl(s)ΔrHmΘ(1)=170KJ•mol-1Cu(s)+Cl2(g)→CuCl2(s)ΔrHmΘ(2)=-206KJ•mol-1则ΔfHmΘ（CuCl,s）应为（D）KJ.mol-1A.36B.-36C.18D.-183.下列方程式中,能正确表示AgBr(s)的ΔfHmΘ的是(B)A.Ag(s)+1/2Br2(g)→AgBr(s)B.Ag(s)+1/2Br2(l)→AgBr(s)C.2Ag(s)+Br2(l)→2AgBr(s)D.Ag+(aq)+Br-(aq)→AgBr(s)4.298K下，对参考态元素的下列叙述中，正确的是（C）A.ΔfHmΘ≠0，ΔfGmΘ＝0，SmΘ＝0B.ΔfHmΘ≠0，ΔfGmΘ≠0，SmΘ≠0C.ΔfHmΘ＝0，ΔfGmΘ＝0，SmΘ≠0D.ΔfHmΘ＝0，ΔfGmΘ＝0，SmΘ＝05.某反应在高温时能自发进行，低温时不能自发进行，则其（B）A.ΔH0,ΔS0；B.ΔH0,ΔS0C.ΔH0,ΔS0；D.ΔH0,ΔS06.1mol气态化合物AB和1mol气态化合物CD按下式反应:AB(g)+CD(g)→AD(g)+BC(g),平衡时,每一种反应物AB和CD都有3/4mol转化为AD和BC,但是体积没有变化,则反应平衡常数为(B)A.16B.9C.1/9D.16/97.400℃时，反应3H2(g)＋N2(g)→2NH3(g)的K673Θ＝1.66×10-4。同温同压下，3/2H2(g)+1/2N2(g)→NH3(g)的ΔrGmΘ为（D）KJ.mol-1。A．-10.57B.10.57C.-24.35D.24.358.已知下列反应的标准Gibbs函数和标准平衡常数:(1)C(s)+O2(g)→CO2(g)ΔG1Θ,K1Θ(2)CO2(g)→CO(g)+1/2O2(g)ΔG2Θ,K2Θ(3)C(s)+1/2O2(g)→CO(g)ΔG3Θ,K3Θ则它的ΔGΘ,KΘ之间的关系分别是(A)A.ΔG3Θ=ΔG1Θ+ΔG2ΘB.ΔG3Θ=ΔG1Θ×ΔG2ΘC.K3Θ=K1Θ-K2ΘD.K3Θ=K1Θ+K2Θ9.若反应A+B→C对A,B来说都是一级反应,下列说法正确的是(C)A.该反应是一级反应B.该反应速率常数的单位可以用min-1C.两种反应物中,无论哪一种物质的浓度增加1倍,都将使反应速率增加一倍D.两反应物的浓度同时减半时,其反应速率也相应减半.10.对一个化学反应来说,下列叙述正确的是(C)A.ΔGΘ越小,反应速率越快B.ΔHΘ越小,反应速率越快C.活化能越小,反应速率越快D.活化能越大,反应速率越快11.化学反应中,加入催化剂的作用是(C)A.促使反应正向进行B.增加反应活化能C.改变反应途径D.增加反应平衡常数12.升高温度,反应速率常数增加的主要原因是(A)A.活化分子百分数增加B.活化熵增加C.活化能增加D.压力增加13.某反应298K时,ΔrGΘ=130KJ•mol-1,ΔrHΘ=150KJ•mol-1，下列说法错误的是(C)A.可以求得298K时反应的ΔrSΘB.可以求得298K时反应的平衡常数C.可以求得反应的活化能D.可以近似求得反应达平衡时的温度14.某基元反应2A(g)+B(g)→C(g),其速率常数为k.当2molA与1molB在1L容器中混合时,反应速率是(A)A.4kB.2kC.1/4kD.1/2k15.某反应在370K时反应速率常数是300K时的4倍,则这个反应的活化能近似值是(A)KJ·mol-1A.18.3B.-9.3C.9.3D.数值不够,不能计算三．填空题1.对于一封闭系统，定温定容且不做非体积功的条件下，系统热力学能的变化,数值上等于恒容反应热;定温定压且不做非体积功的条件下，系统的焓变,数值上等于恒压反应热。2.一种溶质从溶液中结晶析出,其熵值减小,纯碳与氧气反应生成CO,其熵值增加。3.定温定压下,ΔG可以作为过程自发性的判据。4.当ΔH0,ΔS0时,低温下反应可能是自发进行，高温下反应可能是非自发进行。5.U、S、H、G是状态函数,其改变量只取决于系统的始态和终态,而与变化的途径无关，它们都是容量性质,其数值大小与参与变化的物质的量有关。6.在300K,101.3KPa条件下,100cm3煤气中CO的体积百分数为60%,此时CO的分压为60.78KPa,CO的物质的量是2.437×10-3mol。7.在一固定体积的容器中放置一定量的NH4Cl,发生反应NH4Cl(s)→NH3(g)+HCl(g)，ΔrHΘ=177KJ•mol-1,360℃达平衡时测得P(NH3)=1.50KPa.则该反应在360℃时的KΘ=2.25×10-4,当温度不变时,加压使体积缩小到原来的1/2,KΘ值不变,平衡向左移动；温度不变时,向容器内充入一定量的氮气,KΘ值不变,平衡不移动；升高温度,KΘ值增大,平衡向右移动。8.反应A(g)+B(g)AB(g),根据下列每一种情况的反应速率数据,写出反应速率方程式:(1)当A浓度为原来的2倍时,反应速率也为原来的2倍;B浓度为原来的2倍时,反应速率为原来的4倍.则V=kCACB2。(2)当A浓度为原来的2倍时,反应速率也为原来的2倍;B浓度为原来的2倍时,反应速率为原来的1/2倍.则V=kCACB-1。(3)反应速率与A的浓度成正比,而与B浓度无关.则V=kCA。9.非基元反应是由若干基元反应组成的.质量作用定律不适合非基元反应（复杂反应）。10.指出下列过程的ΔSΘ大于零还是小于零：（1）NH4NO3爆炸ΔSΘ0；（2）KNO3从溶液中结晶ΔSΘ0；（3）水煤气转化为CO2及H2ΔSΘ0；（4）臭氧的生成：3O3(g)2O3(g)ΔSΘ0；（5）向硝酸银溶液中滴加氯化钠溶液ΔSΘ0；（6）打开啤酒瓶盖的过程ΔSΘ0。四．计算题1.标准状态下,下列物质燃烧的热化学方程式如下(1)2C2H2(g)+5O2(g)→4CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-2602KJ(2)2C2H6(g)+7O2(g)→4CO2(g)+6H2O(l)ΔH2=-3123KJ(3)H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)ΔH3=-286KJ根据以上反应焓变,计算乙炔(C2H2)氢化反应:C2H2(g)+2H2(g)→C2H6(g)的焓变。(ΔH=-312KJ)2.在100℃,101.3KPa时,2.00molH2(g)与1.00molO2(g)反应生成2.00molH2O(g)，反应中释放出484.5KJ热量。计算生成每molH2O(g)时的焓变ΔH和热力学能的变化ΔU。(ΔH=-242.3KJ·mol-1ΔU=-240.7KJ·mol-1)3.已知下列物质的生成焓:NH3(g)NO(g)H2O(g)ΔHf(KJ/mol)-46.1190.25-241.818试计算在25℃标态时，5molNH3(g)氧化为NO(g)及H2O(g)的反应热效应。(5molNH3(g)的热效应为:ΔH=（-226.376×5）KJ=-1131.85KJ)4.计算说明用以下反应合成乙醇的条件（标准状态下）：4CO2(g)＋6H2O(l)2C2H5OH(l)＋6O2(g)(如此高的温度，无实际意义。)5由锡石（SnO2）冶炼制金属锡（Sn）有以下三种方法，请从热力学原理讨论应推荐哪一种方法。实际上应用什么方法更好？为什么？(1)SnO2（s）Sn(s)+O2(g)(2)SnO2（s）+C(s)Sn(s)+CO2(g)(3)SnO2（s）+2H2(g)Sn(s)+2H2O(g)6.Ag2O遇热分解：2Ag2O(s)→4Ag(s)+O2(g),已知在298K时，Ag2O的ΔfHΘ＝－31.1KJ·mol-1，ΔfGmΘ＝－11.2KJ·mol-1,试求在298K时P(O2)的压力是多少（Pa）？Ag2O的最低分解温度？(p(O2)=11.9PaT465.6K)7.反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)在973K时Kθ＝2.92×10-2,900℃时Kθ＝1.04,试由此计算该反应的9731173,rrGG及rmrmHS，。(rmH＝169.5KJ·mol-ΔrSmΘ=144.8J·mol-1·K-1ΔrG973Θ=28.6KJ·mol-1ΔrG1173Θ=-0.382KJ·mol-1)8.金属钙极易与空气中的氧反应：Ca(s)+1/2O2(g)→CaO(s)ΔfGΘ=-604KJ·mol-1欲使钙不被氧化，在298K空气中氧气的分压不能超过多少Pa？(p1.2×10-207Pa)9.气体混合物中的氢气,可以让它在200℃下与氧化铜反应而较好的除去:CuO(s)+H2(g)→Cu(s)+H2O(g)在298K时,查表计算反应的ΔGΘ,ΔHΘ,ΔSΘ,和KΘ。(rmG=-98.87KJ·mol-1KΘ=2.14×1017rmS==48.7J·K-1·mol-1rmrmrmHGTS=-84.36KJ·mol-1)10.在300K时，反应2NOCl（g）→2NO+Cl2的NOCl浓度和反应速率的数据如下：NOCl的起始浓度/mol·dm-3起始速率/mol·dm-3·s-10.303.60×10-90.601.44×10-80.903.24×10-8(1)写出反应速率方程式.(2)求出反应速率常数.(3)如果NOCl的起始浓度从0.30mol·dm-3增大到0.45mol·dm-3,反应速率将增大多少倍?[(1)该反应的速率方程式为:2()kcNOCl(2)11829100.4)30.0(1060.3smoldmk(3)速率增大2.25倍.]11.根据实验测定，在一定温度范围内，2NO+Cl2→2NOCl为基元反应。（1）写出该反应的速率方程式。（2）其它条件不变时，如果将反应容器的体积增大到原来的2倍，反应速率将如何变化？（3）如果体积不变，将NO的浓度增大到原来的3倍，反应速率将如何变化？[(1)基元反应速率方程式为：22()()kcNOcCl(2)反应速率是原来的1/8倍。(3)反应速率是原来的9倍。]12.将0.1mol•L的Na3AsO3和0.1mol•LNa2SO3溶液与过量稀H2SO4混合均匀,反应:2H3AsO3+9H2SO3→As2O3(s)+3SO2+9H2O+3H2S4O6(黄色)实验测得在17℃时,从溶液混合开始至刚出现黄色沉淀As2O3所需时间为25分15秒.若将上述溶液升温至27℃,重复上述实验,测得所需时间为8分20秒.求该反应的活化能.11132.805001515lg29030029030010314.