《无机及分析化学课后习题与答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机及分析化学课后习题与答案.doc（243页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第1章 思考题与习题参考答案一、选择题 1.等压下加热5得下列水溶液,最先沸腾得就是( )A、 蔗糖(C12H22O11)溶液 B、 葡萄糖(C6H12O6)溶液C、 丙三醇(C 3H8O3)溶液 D、 尿素( (NH2)2 CO)溶液解:选D。在等压下,最先沸腾就就是指溶液得蒸气压最低。根据难挥发非电解质稀溶液得依数性变化规律,溶液质量摩尔浓度增大,溶液得蒸气压下降。这里,相同质量分数下,溶质得摩尔质量越小,质量摩尔浓度越大。选项D中非电解质尿素得摩尔质量最小,尿素溶液得质量摩尔浓度最大,蒸气压最低,在等压下最先沸腾。2.0、1molkg1下列水溶液中凝固点最低得就是( )A、 NaCl溶液
2、 B、 C12H22O11溶液 C、 HAc溶液 D、 H2SO4溶液解:选D。电解质溶液得依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一得定量计算,但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液得依数性进行定性描述。即溶质得粒子数目增大,会引起溶液得蒸气压降低,沸点升高,凝固点下降与溶液得渗透压增大。此题中,在相同质量摩尔浓度下,溶液中得粒子数目估算出来就是H2SO4溶液最多,所以其凝固点最低。3.胶体溶液中,决定溶胶电性得物质就是( )A、 胶团 B、 电位离子 C、 反离子 D、 胶粒解:选D。 根据胶团结构,胶核与吸附层得整体称为胶粒,胶粒中反离子数比电位离子数少,故胶粒所带电荷与电位离子符号相同。即胶粒带电
3、,溶胶电性由胶粒决定。4.溶胶具有聚结不稳定性,但经纯化后得Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉,其原因就是( ) A、 胶体得布朗运动 B、 胶体得丁铎尔效应 C、 胶团有溶剂化膜 D、 胶粒带电与胶团有溶剂化膜解:选D。溶胶具有动力学稳定性与聚结稳定性,而聚结稳定性就是溶胶稳定得根本原因,它包含两个方面,胶粒带有相同电性得电荷,当靠近时会产生静电排斥,阻止胶粒聚结合并;而电位离子与反离子形成得溶剂化膜,也会阻隔胶粒得聚结合并。由于纯化得Fe(OH)3溶胶具有这种聚结稳定性,从而可以存放数年而不聚沉。5.有浓度同为0、01 molL-1得电解质NaNO3 Na2SO4 Na3PO4 MgC
4、l2,它们对Fe(OH)3溶胶得聚沉能力大小顺序为( ) A、 B、 C D、 解:选D。根据哈迪-叔尔采规则:起聚沉作用得主要就是与胶粒带相反电荷得离子。相反电荷离子得价态愈高,聚沉能力愈大。Fe(OH)3溶胶中胶粒带正电荷,起聚沉作用得应就是电解质中得阴离子,且价态愈高,聚沉能力愈大。所以聚沉能力由大到小得顺序为,其中由于中氯离子数目大于中硝酸根数目,参与聚沉溶胶得粒子数目多,所以聚沉能力比强。二、填空题1.1 mol H,1 mol H2SO4,1 mol H2SO4所表示得基本单元分别就是 H 、 H2SO4 、H2SO4。2.丁铎尔效应能够证明溶胶具有 光学 性质,其动力学性质可以由
5、 布朗运动 实验证明,电泳与电渗实验证明溶胶具有 电学 性质。3.将等体积得0、003molL1 AgNO3溶液与0、008molL 1KCl溶液混合所得得AgCl溶胶得胶团结构式为 (AgCl) m 、 n Cl-、 (nx) K+ x- 、 x K+ ,该溶胶在电场中向 正 极移动。三、简答题1.什么叫分散系? 分散系就是如何分类得?答:分散系:一种或几种物质分散到另一种物质中形成得混合物叫分散系。被分散得物质叫分散质,分散其她物质得物质叫分散剂。(1)按分散质或分散剂得状态分:九种,包括气-气分散系、液-气分散系、固-气分散系与气-液分散系、液-液分散系、固-液分散系及气-固分散系、液-
6、固分散系、固-固分散系。(2)按分散质粒子得大小分:三种。分子离子分散系(d1 nm)、胶体分散系(1 nmd100 nm)、粗分散系(d100 nm)2.对稀溶液依数性进行计算得公式就是否适用于电解质稀溶液与易挥发溶质得稀溶液? 为什么?答:不适用。当溶质就是电解质得时候,拉乌尔定律发生偏离,主要原因电解质溶液由于溶质发生解离,使溶液中溶质粒子数增加,计算时应考虑其解离得因素,否则会使计算得到得p、Tb、Tf 、值比实验测得值小;另一方面,电解质溶液由于离子间得静电引力比非电解质之间得作用力大得多,因此用离子浓度来计算强电解质溶液得p、Tb、Tf 、时,其计算结果与实际值偏离较大,应该用活度
7、代替浓度进行计算。对易挥发溶质得稀溶液,由于其溶质不断挥发,溶液浓度不断变化,所以也无法进行依数性计算。3.难挥发溶质得溶液,在不断得沸腾过程中,它得沸点就是否恒定？其蒸气在冷却过程中得凝聚温度就是否恒定？为什么？答:由于溶剂得挥发,溶液浓度逐渐增大,其沸点就是逐渐升高得, 至溶液达到饱与后,沸点恒定;在蒸气冷却过程中,由于溶剂就是纯净得,其凝聚温度就是恒定得,等于溶剂得沸点。4.若渗透现象停止了,就是否意味着半透膜两端溶液得浓度也相等了？答:据范特霍夫得渗透压定律,若渗透现象停止了,说明渗透压相等,但其浓度不一定相等。5.溶胶稳定得因素有哪些? 促使溶胶聚沉得办法有哪些? 用电解质聚沉溶胶时
8、有何规律?答:溶胶稳定得因素有两个,一就是溶胶具有动力学稳定性,另一个就是聚结稳定性。溶胶得动力学稳定性系指在重力得作用下,分散质粒子不会从分散剂中沉淀出来,从而保持系统得相对稳定得性质。溶胶得聚结稳定性就是指溶胶在放置过程中不发生分散质粒子得相互聚结,从而保持系统一定得分散度得性质。促使溶胶聚沉得办法有加入电解质、将两种带相反电荷得胶体按一定得比例混合及加热等。电解质对溶胶得聚沉作用取决于与胶粒所带电荷符号相反得离子,而且与其所带电荷得多少有关,一般来说,离子电荷越高,对溶胶得聚沉能力就越强,这个规律称为哈迪叔尔采规则。6.什么叫表面活性剂? 其分子结构有何特点?答: 溶于水后能显著降低水得
9、表面自由能得物质称为表面活性物质或表面活性剂。表面活性剂得特性取决于其分子结构。它得分子都就是由极性基团与非极性基团两部分组成,极性基团如-OH,COOH,NH:,SO3:H等对水得亲与力很强,称为亲水基;非极性基因如脂肪烃基R,芳香基Ar等对油得亲与力较强,称为亲油基或疏水基。在表面活性剂溶于水后,分子中得亲水基进入水相,疏水基则进入油相,这样表面活性剂分子就浓集在两相界面上,形成了定向排列得分子膜,使相界面上得分子受力不均匀情况得到改善,从而降低了水得表面自由能。7.乳浊液得类型与所选用得乳化剂得类型有何关系? 举例说明。答:乳化剂不仅能提高乳浊液得稳定性,还能决定乳浊液得类型。一般来说,
10、亲水性乳化剂有利于形成OW型乳浊液,亲油性乳化剂有利于形成WO型乳浊液。8.解释如下现象:(1)为何江河入海处常会形成三角洲？答: 三角洲得形成过程体现了胶体得性质: 当河水与海水混合时,由于它们所含得胶体微粒所带电荷得性质不同,由于静电作用,异性电荷相互吸引,导致胶体得颗粒变大,最终沉淀了出来,日积月累得堆积,就形成了三角洲。(2)加明矾为什么能够净水？答: 由于天然水中含有带负电荷得悬浮物(黏土等),使天然水比较浑浊,而明矾得水解产物Al(OH)3胶粒却带正电荷,当将明矾加入天然水中时,两种电性相反得胶体相互吸引而聚沉,从而达到净水得效果。(3)不慎发生重金属离子中毒,为什么服用大量牛奶可
11、以减轻病状？ 答: 由于可溶性重金属离子(强电解质)可使胶体聚沉,人体组织中得蛋白质作为一种胶体,遇到可溶性重金属盐会凝结而变性,误服重金属盐会使人中毒。如果立即服用大量鲜牛奶这类胶体溶液,可促使重金属与牛奶中得蛋白质发生聚沉作用,从而减轻重金属离子对机体得危害。(4)肉食品加工厂排出得含血浆蛋白得污水,为什么加入高分子絮凝剂可起净化作用？答: 因为含有血浆蛋白得污水具有胶体溶液得性质,加入高分子絮凝剂会对胶体溶液起到敏化作用,促进胶体得凝聚,从而净化了污水。四、计算题1.10、00 mL 饱与 NaCl 溶液质量为 12、003 g ,将其蒸干后得到 NaCl 3、173 g ,求:(1)N
12、aCl 得质量分数 ;(2)NaCl 得质量摩尔浓度 ; (3)NaCl 得物质得量浓度 ;(4)各组分得摩尔分数。解:(1)(2)(3)(4) 2.今有两种溶液,其一为1、50g尿素(NH2)2CO 溶于200g 水中;另一为42、8g未知物溶于1000g水中,这两种溶液在同一温度开始沸腾,计算这种未知物得摩尔质量。解:由于都就是水溶液,所以溶剂得沸点升高常数Kb相同,又知, ,由稀溶液得依数性公式: ,可得两种溶液得质量摩尔浓度相等: 设未知物得摩尔质量为,代入上式得解之得: =342、7 gmol-13.将1、00 g 硫溶于20、0 g 萘中,使萘得凝固点降低1、30,萘得Kf为6、8
13、kg mol-1,求硫得摩尔质量与分子式。解:设未知物得摩尔质量为,根据溶液得凝固点降低公式: ,将数据代入得:解之得 =261、5 g mol-1由于单个硫元素得摩尔质量为M(S) = 32、065gmol-1, 则M(B) / M(S)= 261、5/32、065 8、155,即约8个S原子形成一个硫分子。所以该单质硫得分子式为:S84.从某种植物中分离出一种未知结构得有特殊功能得生物碱,为了测定其相对分子质量,将19g该物质溶于100g水中,测得溶液得沸点升高了0、060K ,凝固点降低了0、220K 。计算该生物碱得相对分子质量。解:利用沸点升高与凝固点降低都能够测量未知物得摩尔质量,
14、但一般选取相对较大得数据来计算较准确,这里我们选取凝固点降低来计算。设未知物得摩尔质量为,由公式 知,解之得 M(B)=1606、4gmol-15. 101 mg胰岛素溶于 10、0mL 水,该溶液在25、0时得渗透压就是 4、34kPa,计算胰岛素得摩尔质量与该溶液得蒸气压下降p(已知25、0水得饱与蒸气压为3、17kPa)。解:(1) 设胰岛素得摩尔质量为,则由渗透压公式知: 因而, g mol-1(2) 由拉乌尔定律知,6.人体血浆得凝固点为272、59K,计算在正常体温(36、5)下血浆得渗透压。解:由于人体血浆为水溶液,因而其溶质得质量摩尔浓度可由其凝固点降低值求得。凝固点降低值:由
15、公式 知,血浆得质量摩尔浓度为人体血浆得渗透压为 7.硫化砷溶胶就是由下列反应而制得得 2H3AsO3 + 3H2S = As2S3 + 6H2O试写出硫化砷胶体得胶团结构式(电位离子为HS-)。并比较NaCl、 MgCl2、 AlCl3三种电解质对该溶胶得聚沉能力,并说明原因。解:硫化砷胶体得胶团结构式为由于硫化砷溶胶带负电荷,所以根据哈迪-叔尔采规则,电解质阳离子对其起聚沉作用,且电荷越高,聚沉能力越强,所以NaCl、MgCl2、AlCl3三种电解质中NaCl得聚沉能力最小,AlCl3得聚沉能力最大,MgCl2得聚沉能力居中。8.反渗透法就是淡化海水制备饮用水得一种方法。若25时用密度为1
16、021 kg m-3得海水提取淡水,应在海水一侧加多大得压力？假设海水中盐得总浓度以NaCl得质量分数计为3,其中得NaCl完全离子化。解:依题意,每升海水得质量为1021g,其中NaCl得物质得量每升海水NaCl得物质得量浓度:因为题意假定NaCl完全离子化,所以溶液中粒子数应扩大一倍,根据渗透压定律:第二章思考题与习题参考答案一.选择题 1.一化学反应系统在等温定容条件下发生一变化,可通过两条不同得途径完成:(1)放热10 kJ,做电功50 kJ;(2)放热Q, 不做功,则( )A、 Q = 60kJ B、 Q = 10 kJ C、 Q = 40kJ D、 反应得QV =10kJ 解:选A
17、。2.在298 K,下列反应中 与 最接近得就是( )A、 CCl4 (g) +2H2O (g) =CO2 (g) + 4HCl (g) B、 CaO (s) +CO2 (g) =CaCO3 (s)C、 Cu2+ (aq) + Zn (s) =Cu (s) + Zn2+ (aq)D、 Na (s) +H2O (l) =Na+(aq)+H2 (g)+OH(aq)解:选C。 反应C中反应物与生成物中无气体物质、物态也无变化,。3.已知反应 2H2 (g) +O2 (g)= 2H2O (g) 得 DrHm= -483、63 kJmol1,下列叙述正确得就是( )A、 DfHm(H2O,g) = -4
18、83、63 kJmol1B、 DrHm= -483、63 kJmol1 表示 = 1 mol时系统得焓变C、 DrHm= -483、63 kJmol1 表示生成1 mol H2O (g) 时系统得焓变D、 DrHm= -483、63 kJmol1 表示该反应为吸热反应解:选B。A 错,根据fHm定义,H2O (g)得系数应为1。C 错,该方程为表示生成2 mol H2O (g) 时系统得焓变。D 错,rHm 0时表示该系统能量得增加,该反应为吸热反应,rHm 0时表示该系统能量得减少,该反应为放热反应。4.下列反应可以表示得就是( )A、 C(石墨,s)+O2(g) = CO2(g)B、 C(
19、金刚石,s)+O2(g) = CO2(g)C、 C(石墨,s)+O2(l) = CO2(l)D、 C(石墨,s)+O2(g) = CO2(l)解:选A。B 错,C(金刚石,s)非参考状态单质,不符合标准状态下摩尔完全生成反应定义;C 错,O2(l) 非参考状态单质,不符合标准状态下摩尔完全生成反应定义;CO2(l) 不符rGm(CO2,g) 得定义所指定得产物;D 错,CO2(l) 不符rGm(CO2,g) 得定义所指定得产物。5.反应 MgO(s)+CO2(g)在高温下正向反应自发进行, 其逆反应在298K时自发, 近似判断逆反应得与就是( )A、 0, 0 B、 0, 0C、 0, 0 D
20、、 0, 0 解:选A。该反应有气体物质产生,故0。且高温自发,低温非自发,根据 判断结果应选A。二、填空题1.解:用下列热力学函数判断反应自发性得条件就是(1) (2)(3)(4)2.系统状态函数得特点就是:状态函数仅决定于 系统得状态 ;状态函数得变化只与 系统得变化得过程 有关,而与变化得 途径 无关。3.反应进度得单位就是 mol ;反应计量式中反应物B得化学计量数vB得值规定为 负值 。4.正、逆反应得DrHm,其 绝对值 相等, 符号 相反;反应得DrHm与反应式得 写法 有关。5.所谓标准状态就是在指温度T与标准压力下该物质得状态。其中标准压力Pq = 100 kPa ;标准状态
21、虽然没有指定温度,但就是为了便于比较,IUPAC推荐选择 298 K 作为参考温度。6.根据吉布斯亥姆霍兹方程:rGqm(T)= rHqm(T)T rSqm(T)。若忽略温度对DrH与DrS得影响,则可得到该式得近似式:三、简答题1.区别下列符号得意义。H:系统得状态函数,焓,定义为H=U+pV,无具体物理意义。H:系统焓得改变值,物理意义为在定压,只做体积功得情况下,系统与环境交换得热。:标准条件下,当产物与反应物温度相同时,化学反应过程中系统只做体积功,且反应在定压条件下按照所给定得方程式完全反应,此时得反应热。:在温度T时,由参考状态得单质完全生成1mol物质B时得标准摩尔焓变。S:系统
22、得状态函数,熵,代表系统得混乱度。:标准状态下,物质B得摩尔熵。:反应得标准摩尔熵,标准状态下,化学反应按照给定方程式完全反应系统得熵变。G:系统得状态函数,吉布斯自由能,定义为G=H-TS,无具体物理意义。:化学反应得吉布斯自由能变,即该反应能对外所得最大非体积功。:标准状态下,化学反应得吉布斯自由能变。:标准摩尔生成反应得吉布斯自由能变。2.若将合成氨反应得化学计量方程式分别写成 N2(g ) +3H2(g)=2NH3(g) 与N2(g ) +H2(g)=NH3(g) ,二者得rHm与rGm就是否相同？ 两者间有何关系？答:不相同,这些符号都与热力学方程式得写法有关。四、计算题1.由附录查
23、出298 K时有关得 数值,计算下列反应得(已知:)。(1)(2)(3)不查表,根据上述3个反应得,计算下列反应得。解:(1)(3)2得(4)(4)(2)2即得所求式。查表计算得 2.甘氨酸二肽氧化反应为计算:(1)298 K时,甘氨酸二肽氧化反应得标准摩尔焓。(2)298 K及标准状态下,1g固体甘氨酸二肽氧化时放热多少？解:(1)已知(C4H8N2O3,s)=-745、25kJmol-1 (H2NCONH2,s)=-333、17kJmol-1 (CO2,g)=-393、51kJmol-1(H2O,l)=-285、85kJmol-1所以 3O2(g)+ C4H8N2O3(s)= H2NCON
24、H2(s)+3 CO2(g) +2 H2O(l)=(H2NCONH2,s)+3(CO2,g)+2(H2O,l)- (C4H8N2O3,s) =-1340、15 kJmol-1(2)因为 M(C4H8N2O3)132gmol-1,所以1g C4H8N2O3氧化时放热: (1340、1513)kJ10、15 kJ3.关于生命起源得各种理论中,总要涉及动植物体内得一些复杂得化合物能否自发地由简单化合物转化得来。例如,298 K及标准状态下,计算下列反应得,判断尿素能否由二氧化碳与氨自发反应得来。反应:,( 已知 ) 解: 4.定压下苯与氧反应:。在25与标准状态下,0、25 mo液态苯与氧反应放热8
25、16、91 kJ,求1 mol液态苯与氧反应时焓变与热力学能变。解: =3263、92kJ5.已知下列反应得标准摩尔焓(1)C(石墨,s)+O2(g) = CO2(g) (2) (3) 计算乙酸甲酯(CH3COOCH3,l)得标准摩尔生成焓。解:乙酸甲酯得标准摩尔生成反应为3C(石墨,s)+O2(g)+3H2(g)=CH3COOCH3(l)根据盖斯定律,题中所给得反应式(1)3(2)3(3)即为CH3COOCH3得生成反应,所以=3(393、51kJmol1)+3(285、85kJmol1)(1788、2kJmol1)=249、88kJmol16.葡萄糖在酵母菌等得作用下,经过下列发酵反应生成
26、乙醇:C6H12O6(s)葡萄糖-6-磷酸果糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸2CH3CH2OH(l)+2CO2(g)。查附录,计算标准状态与298 K时全发酵过程得标准摩尔焓。(各物质得溶解热可忽略,已知葡萄糖得)解:因为葡萄糖得全发酵过程得方程式可写为 C6H12O6 (s) = 2CH3CH2OH (l) + 2CO2 (g)所以=2(276、98 kJmol-1)+2(393、51 kJmol-1)(1274、4kJmol-1)=2615、38 kJmol-17.液态乙醇得燃烧反应:利用教材附录提供得数据,计算298 K与标准状态时,92g液态乙醇完全燃烧放出得热量。解:反应C2H5OH(l
27、)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)就是乙醇得完全燃烧反应 kJmol1M (C2H5OH) = 46 gmol-1,则 ,=2mol(1366、75kJmol1)=2733、5kJ8.大力神火箭发动机采用液态N2H4与气体N2O4作燃料,反应产生得大量热量与气体推动火箭升高。反应为利用有关数据,计算反应在298 K时得标准摩尔焓。若该反应得热能完全转变为使100 kg重物垂直升高得位能,试求此重物可达到得高度(已知:)。解:根据反应2N2H4 (l) N2O4 (g) = 3N2 (g) + 4H2O(g) 计算其反应得标准摩尔焓。= 0+ 4(241、84kJmol1)250、63
28、 kJmol19、66 kJmol1= 1078、28 kJmol1设重物可达到得高度为h,则它得位能为mgh = 100 kg9、8 ms2h=980 Nh根据能量守恒定律980Nh=1078、3103J,h=1100m9.植物体在光合作用中合成葡萄糖得反应可近似表示为计算该反应得标准摩尔吉布斯自由能,并判断反应在298 K及标准状态下能否自发进行(已知葡萄糖得)。解 :6CO2 (g)6H2O(l)=C6H12O6 (g)+6O(g)= -910、5 kJmol-1+06(394、38kJmol-1)6(237、14kJmol-1)= 2878、62 kJmol-110.查教材附录数据计算
29、25时反应 得,指出该反应在25与100KPa下得反应方向。解 :C2H4 (g)H2(g)=C2H6 (g)=32、86kJmol1068、15kJmol1=101、01kJmol1在25与100kPa下,乙烯得加氢反应可以正向进行。11.将空气中得单质氮变成各种含氮化合物得反应叫固氮反应。查教材附表根据数值计算下列三种固氮反应得,从热力学角度判断选择哪个反应最好。(1)(2)(3)解:(1) N2 (g)O2(g)=2NO (g)=286、69 kJmol1-0-0 =173、38 kJmol1(2) 2N2 (g)O2(g)=2N2O (g)= 2103、66 kJmol1=207、32
30、 kJmol1(3) N2 (g)3H2(g)=2NH3 (g)=2(16、12 kJmol1)= 32、24 kJmol1因为00只有0,所以选择(3)12.查教材附录数据计算说明在标准状态时,下述反应自发进行得温度。(1)(2)(3)(已知:;)。解:(1)N2 (g)O2(g)=2NO (g)2210、77kJmol-1191、60 Jmol-1K-1205、14 Jmol-1K-1=24、8Jmol-1K-1(2)NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)168、09kJmol1474、34 Jmol1K1T转=354、4K(3)2NH3(g)3O2(g)=NO2(
31、g)+NO(g)+3H2O(g)509、38kJmol116、76 Jmol1K1因为0标准状态及任何温度下反应均自发。13.固体AgNO3得分解反应为查教材附表并计算标准状态下AgNO3(s)分解得温度。若要防止AgNO3分解,保存时应采取什么措施。解: AgNO3(s)分解得温度即为反应AgNO3(s)=Ag(s)+NO2(g)+O2(g)得转化温度。根据公式:=33、85kJmol1(123、14kJmol1)=156、99 kJmol1=205、14Jmol-1K-1+240、06Jmol-1K-1+ 42、72 Jmol-1K-1140、92 Jmol-1K-1=244、43 Jmo
32、l-1K-1(642-273) =369分解温度T369若要防止AgNO3分解,应低温避光保存。第三章思考题与习题参考答案一、选择题 1.对反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 下列几种速率表达式之间关系正确得就是( )。A、 B、 C、 D、 解:选D。依据化学反应得瞬时速率得表达通式,对于一般化学反应,速率表达可写出通式如下: 2.由实验测定,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) 得速率方程为vkc(H2)c1/2(Cl2) ,在其她条件不变得情况下,将每一反应物浓度加倍,此时反应速率为( )。A、 2vB、 4vC、 2、8vD、 2、5v解:选C。依据化学反应得速率方
33、程kc(H2)c1/2(Cl2),H2与Cl2浓度增大都增大一倍时,速率应该增大倍,即相当于2、8a。3.测得某反应正反应得活化能Ea、正=70 kJmol-1,逆反应得活化能Ea、逆=20 kJmol-1,此反应得反应热为( )A、 50 kJmol-1B、 -50 kJmol-1C、 90 kJmol-1D、 -45 kJmol-1解:选A。依据过渡态理论,反应热可以这样计算:Q = Ea,正 Ea,逆 。 4.在298K时,反应2H2O2=2H2O+O2,未加催化剂前活化能Ea=71 kJmol-1,加入Fe3+作催化剂后,活化能降到42 kJmol-1,加入催化剂后反应速率为原来得(
34、)。A、 29倍B、 1103倍C、 1、2105倍D、5102倍解:选C。依据阿仑尼乌斯指数式k = Ae,可得5.某反应得速率常数为2、15 L2mol-2min-1,该反应为( )。A、 零级反应B、 一级反应C、 二级反应D、 三级反应解:选D。对于一个基元反应,aA + bB = cC + dD,有反应速率为则其速率常数k得单位得通式可写成:(mol L-1)1-a-b s-1,反推可以得到为三级反应。6.已知反应2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g) 得速率方程为vkc2(NO)c(Cl2)。故该反应( )A、 一定就是复杂反应B、 一定就是基元反应C、 无法判断解:选C。基
35、元反应符合质量作用定律,但符合质量作用定律得不一定都就是基元反应。反应就是基元反应还就是复杂反应,要通过实验来确定。7.已知反应N2(g)+O2(g)=2NO(g) rHm0,当升高温度时,K将( )。A、 减小B、 增大C、 不变D、 无法判断解:选B。根据吕查德里原理,对吸热反应,当升高温度时,平衡就向能降低温度(即能吸热)得方向移动;即反应正向进行,平衡常数将增大。8.已知反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)平衡常数为K1,反应SO2(g)+O2(g) SO3(g) 平衡常数为K2。则K1与K2得关系为( )A、 K1K2B、 K1C、 K2D、 2K1K2解:选C。根据平衡常
36、数得表达式,平衡常数与化学反应得化学计量数就是有关得。化学反应得化学计量数得变化影响着平衡常数得指数项。9.反应 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O rHm0,且a+bd+e,要提高A与B得转化率,应采取得措施就是( )。A、 高温低压B、 高温高压C、 低温低压D、 低温高压解:选B。根据吕查德里原理,对吸热反应,当升高温度时,平衡就向能降低温度(即能吸热)得方向移动;当增大压力时,平衡就向能减小压力(即分子化学计量数之与小)得方向移动;所以为提高反应物A与B得转化率,应采取得措施就是高温高压。二、填空题1.已知反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+
37、2H2O(g) 得反应历程为2NO(g)+H2(g)=N2(g)+H2O2(g)(慢反应)H2O2(g)+H2(g)=2H2O(g)(快反应)则该反应称为复杂反应反应。此两步反应均称为基元反应反应,而反应称为总反应得定速步骤,总反应得速率方程近似为v=kc(H2)c2(NO),此反应为3 级反应。2.已知基元反应 CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g) ,该反应得速率方程为 v=kc(CO)c(NO2) ;此速率方程为 质量作用 定律得数学表达式,此反应对NO2就是 1 级反应,总反应就是2级反应。3.催化剂加快反应速率主要就是因为催化剂参与了反应, 改变 反应途径,降低了活化能。
38、4.增加反应物浓度,反应速率加快得主要原因就是 活化分子总数增加,提高温度,反应速率加快得主要原因就是活化分子百分数增加。5.增加反应物得量或降低生成物得量,Q K,所以平衡向逆反应方向移动。6.对于气相反应,当n = 0时,增加压力时,平衡不移动;当n 0时,增加压力时,平衡向逆反应方向移动。7.在气相平衡PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) 系统中,如果保持温度、体积不变,充入惰性气体,平衡将 不 移动;如果保持温度,压力不变,充入惰性气体,平衡将向右移动。8.化学平衡状态得主要特征就是v正=v逆;温度一定时,改变浓度、压力可使平衡发生移动,但K值不变,如温度改变使化学平衡发生移动
39、,此时K值改变。 9.某化学反应在298 K时得速率常数为1、110 - 4s-1, 在323 K时得速率常数为5、510 -2s-1。则该反应得活化能就是 ,303 K时得速率常数为 。 三、简答题:1.根据阿仑尼乌斯指数式k = Ae,对一切化学反应,升高温度,反应速率均加快吗？反应速率常数得大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 解:根据阿仑尼乌斯指数式k = Ae,温度与速率常数成正比,而速率常数又与反应速率成正比,所以对一切化学反应,升高温度,反应速率均加快。反应速率常数大小由反应物性质决定,与反应物得浓度无关,与温度成正比。加入催化剂,降低了反应得活化能,增大了反应速率常数,从
40、而使化学反应速率加快。2.反应速率方程与反应级数能否根据化学反应方程式直接得出？次氯酸根与碘离子在碱性介质中发生下述反应:ClO- + I- IO- + Cl- 其反应历程为(1)ClO- + H2O = HClO + OH- (快反应)(2)I- + HClO = HIO + Cl- (慢反应)(3)HIO + OH- = H2O + IO- (快反应)试证明vkc(I-)c(ClO-)c-1(OH-)解:反应速率方程式与反应级数不能根据化学反应方程式直接得出,因为质量作用定律只适用于基元反应,且用于定速步骤。对于复杂反应得速率方程,只能通过实验获得。因为反应(2)为定速步骤,所以 由反应(
41、1)可得平衡常数K= 所以 代入速率方程得: 整理得: 令k2K=k 所以3.写出下列反应得平衡常数K得表示式。(1)CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l)(2)MgCO3(s) MgO(s) + CO2(g)(3)NO(g) + O2(g) NO2(g)(4)2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+(aq) 2Mn2+(aq) + 5O2(g) + 8H2O(l)解:(1) (2)(3) (4)四、计算题:1.A(g) B(g) 为二级反应。当A得浓度为0、050molL-1时,其反应速率为1、2 molL-1min-1。(1)写出该反应得速率方程。
42、(2)计算速率常数。(3)在温度不变时欲使反应速率加倍,A得浓度应为多大？解:(1)依题意有:(2)依据 ,代入数据计算: 得到 =(3)依据 代入数据计算: 得到 c(A)=0、0707mol、L-12.在1073K时,测得反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)得反应物得初始浓度与N2得生成速率如下表实验序号初始浓度 /(molL-1)c(NO)c(H2)12、0010-36、0010-31、9210-321、0010-36、0010-30、4810-332、0010-33、0010-30、9610-3(1)写出该反应得速率方程并指出反应级数;(2)计算该反应在1073K时得速率常数;(3)当c(NO)=4、0010-