【正文】 轉(zhuǎn)化 CO(g)+ H2O(g) → CO2(g) + H2(g)(3) 臭氧生成 3O2(g) → 2O3(g)解：(1) NH4NO3爆炸后，氣體體積急劇增大，是熵值增大的過程。mol1由計算結(jié)果知MgO比SiO2更穩(wěn)定。(569) = 1138 kJ此時，要以消耗1 mol O2生成氧化物的過程的吉布斯函數(shù)變?yōu)橐罁?jù)比較MgO和SiO2的穩(wěn)定性。對于同類型化合物，可以直接根據(jù)加以比較；但是，對于不同類型化合物，如題中所給MgO和SiO2就不能直接用進行判斷比較。mol1，試比較MgO(s)和SiO2(s)的穩(wěn)定性大小。例22. 已知= –569 kJ (5) 這種說法正確。(4) 這種說法不對。判斷某一反應(yīng)能否自發(fā)進行，一般用ΔrG。(3) 這種說法不對。而T/K時，即使是穩(wěn)定的純單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵也不為零。(2) 這種說法不對。因為在等溫、等壓條件下，決定化學(xué)反應(yīng)方向的是ΔrG，ΔrG 0的反應(yīng)是自發(fā)的。解：(1) 這種說法不對。(4) 如反應(yīng)的ΔrH和ΔrS皆為正值，室溫下ΔrG也必為正值。(2) 純單質(zhì)的、皆為零。第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向與限度例21. 判斷下列說法是否正確，并說明理由。 3. 答：對于此反應(yīng)，低溫有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但低溫反應(yīng)速度慢，使設(shè)備利用率低，單位時間合成氨量少，為使其有較高的轉(zhuǎn)化率和較快的反應(yīng)速度，單位時間內(nèi)合成較多的氨，常以催化劑的活性溫度為該反應(yīng)的控制溫度。根據(jù)k =Aexp(Ea/RT)，Ea的降低，使exp(Ea/RT)增大，A為常數(shù)，則k增大。在其它條件不變時，反應(yīng)速度完全由速度常數(shù)k決定，所以k增大必然使增大。mol1。mol1。 7. 180。 3. 180。二. 判斷題1. 180。 4. = k c(A) c2(B)，3。 2. 。3. 簡述在合成氨生產(chǎn)中：N2(g)+3H2(g) ? 2NH3(g)，DrHq= kJ五. 綜合分析題1. 一般情況下，升高溫度反應(yīng)速度加快了，為什么？試用阿倫尼烏斯公式說明。104 s1，在333 180。在298K，ΔU q = kJ，求此反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。 (A) 增加了活化分子百分?jǐn)?shù) (B) 降低了反應(yīng)的活化能 (C) 增加了反應(yīng)物分子間的碰撞頻率 (D) 增大了平衡常數(shù)3. 對于理想氣體的內(nèi)能有下述四種理解： (1) 狀態(tài)一定，內(nèi)能也一定； (2) 對應(yīng)于某一狀態(tài)的內(nèi)能是可以直接測定的； (3) 對應(yīng)于某一狀態(tài)，內(nèi)能只有一個數(shù)值，不可能有兩個或兩個以上的數(shù)值； (4) 狀態(tài)改變時，內(nèi)能一定跟著改變。 ( )三. 選擇題1. 如果系統(tǒng)經(jīng)過一系列變化，最后又變到初始狀態(tài)，則系統(tǒng)的( )。 ( )6. 由Arrhenius公式可知，加快反應(yīng)速率的唯一方法是升高反應(yīng)溫度。dm3dm3 ( )4. 某反應(yīng)2A+B=A2B，其反應(yīng)速率表達式是=kcx(A)cy(B)，反應(yīng)級數(shù)是x+y。( )2. 系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)之一發(fā)生變化，系統(tǒng)的狀態(tài)不一定變化。5. 根據(jù)阿侖尼烏斯公式，隨溫度的升高，其速率常數(shù)k將 ；對不同反應(yīng)，其活化能越大，速率常數(shù)k將 。3. 等溫等壓條件下，只做體積功的反應(yīng)，QP = ，而恒容反應(yīng)時，QV = 。mol1，則(H2O，g) = kJ 試題一. 填空題1. 當(dāng)體系的狀態(tài)被改變時，狀態(tài)函數(shù)的變化只決定于 ，而與 無關(guān)。 (3) 快的反應(yīng)能迅速供給慢反應(yīng)所需的反應(yīng)物或很快消耗慢反應(yīng)的產(chǎn)物。對于復(fù)雜反應(yīng)，反應(yīng)級數(shù)不是由反應(yīng)方程式而是由實際的反應(yīng)機理來確定。解：(1) 由于某些參加碰撞的分子所具有的能量小于活化能，有些分子在碰撞時的取向不合適，所以所有碰撞不可能全有效。(2) A(g) + B(g) → C(g)，總反應(yīng)并不一定都是二級反應(yīng)。由此可見，質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)。對于復(fù)雜反應(yīng)，其反應(yīng)的速率方程只有通過實驗來確定。解：質(zhì)量作用定律的內(nèi)容是：基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計量數(shù)為指數(shù)的冪的連乘積成正比。 = kJ(νi)(反應(yīng)物) = 2180。mol1(2) 2NO2(s) = 2NO(g) + O2(g) 0= 229。0] – [+3180。(νi)(反應(yīng)物) =[3180。mol1例13. 查表計算下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變：(1) Fe2O3(s) + 3CO(g) = 3CO2(g) + 2Fe(s)(2) 2NO2(s) = 2NO(g) + O2(g)解： (1) Fe2O3(s) + 3CO(g) = 3CO2(g) + 2Fe(s) 0= 229。 molC6H6（l）完全燃燒時的反應(yīng)熱效應(yīng)。速率不僅與速率常數(shù)有關(guān)，還與濃度、壓力條件有關(guān)。熱力學(xué)能的絕對值是難以確定的。(2) 反應(yīng)的速率常數(shù)大，反應(yīng)速率一定高。試題庫劉春英 王淑濤 羅立文 選編目 錄第1章 物質(zhì)及其變化的一些基本定律 典型試題及解析 試題 參考答案第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 典型試題及解析 試題 參考答案第3章 電解質(zhì)溶液 典型試題及解析 試題 參考答案第4章 氧化還原反應(yīng)和電化學(xué) 典型試題及解析 試題 參考答案第5章 原子結(jié)構(gòu)和周期系 典型試題及解析 試題 參考答案第6章 分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu) 典型試題及解析 試題 參考答案第7章 配位化合物 典型試題及解析 試題 參考答案第8章 無機化合物 典型試題及解析 試題 參考答案第9章 化學(xué)與環(huán)境 典型試題及解析 試題 參考答案第10章 化學(xué)與材料 典型試題及解析 試題 參考答案第11章 化學(xué)與能源 典型試題及解析 試題 參考答案第12章 化學(xué)與生活 典型試題及解析 試題 參考答案第13章 化學(xué)與生命 典型試題及解析 試題 參考答案綜合性試題(一)綜合性試題(二)綜合性試題(三)綜合性試題(四)綜合性試題五)綜合性試題(六)第1章 物質(zhì)及其變化的一些基本定律例11. 判斷下列說法是否正確，并說明理由。(1) 對應(yīng)于某一狀態(tài)的熱力學(xué)能是可以直接測定的。解：(1) 這種說法不對。(2) 這種說法不對。例12. 298K時， molC6H6（l）完全燃燒生成H2O(l)和CO2(g)時， kJ。C6H6(l)+O2(g)H2O(l)+ CO2(g)恒T、V解： C6H6(l) + O2 (g)→3H2O(l)+ 6CO2(g)∵Qv = kJ，且QP = QV + △nRT∴QP = +（6）298103 = kJ∴QP = kJ(νi)(生成物)–229。()+2180。()] = kJ(νi)(生成物)–229。+0 –2180。mol1例14. 試舉例說明質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)的理由。許多化學(xué)反應(yīng)不是基元反應(yīng)，而是由兩個或多個基元步驟完成的復(fù)雜反應(yīng)。例如，反應(yīng)： 2H2 + 2NO → 2H2O + N2其速率方程為= kc(H2)c2(NO)，而不是= kc2(H2)c2(NO)。例15. 簡要解釋：(1) 反應(yīng)物間所有的碰撞并不是全部有效的。(3) 在反應(yīng)機理中，最慢的一步反應(yīng)決定總反應(yīng)的速率。 (2) 大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)不是基元反應(yīng)，其反應(yīng)歷程復(fù)雜。通常反應(yīng)級數(shù)由實驗測定。所以總的反應(yīng)速率為最慢的一步制約。2. 已知反應(yīng)2H2O(g) = 2H2(g) + O2(g)，= kJmol1。4. 某反應(yīng)A + 2B = C + D為基元反應(yīng)，其反應(yīng)速率表達式是 ，反應(yīng)級數(shù)是 。二. 判斷題1. 化學(xué)熱力學(xué)中， kPa， K。 ( )3. 反應(yīng)的焓變和反應(yīng)熱是同一概念。( )5. 反應(yīng)N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)，已知某溫度下反應(yīng)速率(NH3) = molh1，則(H2) = molh1。 ( )7. 反應(yīng)A + B → C，若是基元反應(yīng)，該反應(yīng)只能是二級反應(yīng)。(A) Q = 0，W = 0，DU = 0，DH = 0 (B) Q ≠0，W ≠0，DU = 0，DH = Q(C) Q = |W|，DU = Q W，DH = 0 (D) Q ≠|(zhì)W|，DU = Q W，DH = 0 2. 升高溫度能提高反應(yīng)速率的主要原因是( )。其中正確的是：( )(A) (1)，(2) (B) (3)，(4) (C) (2)，(4) (D) (1)，(3)四. 計算題1. 已知反應(yīng)：CO(g) + O2(g) = CO2(g)。2. b丁酮二酸在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳的反應(yīng)，其分解反應(yīng)速率常數(shù)在298 180。102 s1，試求該分解反應(yīng)的活化能。2. 溫度不變時，給反應(yīng)加入正催化劑，為什么反應(yīng)速度加快了，試用阿倫尼烏斯公式說明。mol1，工業(yè)上采用溫度控制在673~773 K，而不是更低些，壓力控制在30390 kPa而不是更高？ 參考答案一. 填空題1. 體系的始態(tài)和終態(tài)，變化途徑。3. ΔH，ΔU。 5. 增大，越小。 2. 180。 4. √ 5. √ 6. 180。三. 選擇題1. C 2. A 3. D四. 計算題(略)1. kJ 2. Ea = kJ五. 綜合分析題1. 答：阿累尼烏斯公式為 k =Aexp(Ea/RT)，對給定反應(yīng)A、Ea是定數(shù)，溫度升高使exp(Ea/RT)變大，即k變大。2. 答：溫度不變時，給反應(yīng)加入正催化劑，作用是降低反應(yīng)的活化能。在其它條件一定時，k與成正比，所以活化能的降低必然導(dǎo)至反應(yīng)速度的加快。高壓對合成氨有利，但壓力過高對設(shè)備要求高，運轉(zhuǎn)費高，因此，壓力不宜過高，為了得到更多的氨，常用加壓、冷卻合成氣的方法，以分離氨，使平衡右移。(1) 放熱反應(yīng)是自發(fā)的。(3) 反應(yīng)的ΔrGq 0，該反應(yīng)是不能自發(fā)進行的。(5) 冰在室溫下自動融化成水，是熵增起了重要作用的結(jié)果。放熱反應(yīng)即ΔrH 0的反應(yīng)，大多數(shù)放熱反應(yīng)是自發(fā)的，但不能用ΔrH 0作為判斷反應(yīng)自發(fā)的一般標(biāo)準(zhǔn)。ΔrG =ΔrHTΔrS，ΔrG的符號還與TΔrS項有關(guān)，對于熵減的反應(yīng)，在高溫下，即使是放熱反應(yīng)也不能自發(fā)進行。應(yīng)該說穩(wěn)定的純單質(zhì)的、為零。應(yīng)該說0K時，任何純凈物的完美晶體的熵值為零。只能說在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，ΔrGq 0該反應(yīng)不能自發(fā)進行。而= + ，當(dāng) 0時，不一定大于零，所以該說法不對。根據(jù)吉布斯公式ΔrG=ΔrH–TΔrS，若ΔrH 0，ΔrS 0，當(dāng)溫度降低時，ΔrG增大，但不一定是正值，在低溫下可能為正值。冰在室溫下自動融化成水，是一個吸熱過程，但由于且ΔG 0，所以冰在室溫下自動融化成水是熵增起了重要作用的結(jié)果。mol1，= –805 kJ [分析] 通常情況下，可以用吉布斯函數(shù)變的大小來判斷化合物的穩(wěn)定性。因為氣體的熵變對反應(yīng)會有顯著的影響。解：消耗1 mol O2生成氧化鎂的反應(yīng)為 2Mg(s) + O2 = 2MgO(s) =2= 2180。mol1同理 Si (s) + O2 = SiO2 (s) == 805 kJ例23. 估計下列各變化過程是熵增還是熵減。(2) 水煤氣轉(zhuǎn)化過程氣體體積未發(fā)生變化，估計熵變很小。 例24. 反應(yīng)：Al2O3(s)+3Cl2(g) → 2AlCl3(s) +O2(g)。解： (1) Al2O3(s) + 3Cl2(g) → 2AlCl3(s) + O2(g) 0 0 0 0 [解法一] = 2 +3 = 2180。mol1[解法二] = 2 +3 = 2180。mol1 = 2 +3 = 2180。 3180。K1() = 324188 Jmol1 = kJ kJ(2) Al2O3(s) + 3Cl2(g) + 3C(s) → 2AlCl3(s) + 3CO(g) 0 0 最簡捷的計算方法是直接用進行計算，將為零的兩項略去。() + 3180。mol1該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變 0，在標(biāo)態(tài)、298K下可自發(fā)進行。試用熱力學(xué)數(shù)據(jù)說明可以用CaO吸收SO3，以消除煙道廢氣的污染