化学反应的基本原理.docx
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化学反应的基本原理
第二章化学反应的基本原理
一、判断题(正确请画“√”,错误的画“×”)
1.当温度接近0K时,所有的放热反应可以认为都是自发进行的反应。
2.△S〉0的反应,必定是自发反应。
3.对于一个反应如果△H〉△G,则该反应必定是熵增的反应。
4.△Gθ值大,平衡常数Kθ值就愈大。
5.平衡常数K值越大,则反应速度越快。
6.对于△H<0的反应,提高温度速度常数k值减小.
7.对于△Hθ〉0的可逆反应,提高温度平衡常数Kθ值增大。
8.NO的△fGθm(298。
15K)>0,空气中的N2和O2在常温常压下稳定共存。
但在高温常压时能发生反应,说明该反应是△Hθ>0,△Sθ〉0的反应。
9.反应CO(g)=C(s)+1/2O2(g)的△G>0,正向非自发,加入催化剂后降低了活化能,则反应正向进行.
10.在一个封闭系统中进行的可逆反应达到平衡后,若平衡条件体积和温度不变,则系统中各组分的浓度或分压不变。
11.一定温度下,对于△υg=0的可逆反应,达平衡后改变系统中某组分的浓度或分压,平衡不移动。
12.一定温度下,对于△υg≠0的可逆反应,达到平衡后,加入惰性气体,保持总压力不变,平衡不发生移动。
13.某可逆反应在一定条件下,转化率α值增大,则在该条件下平衡常数K值也一定
增大。
14.对于一个复杂反应,当总反应的标准摩尔吉布斯函数变为:
△Gθ总=△Gθ1+△Gθ2
则该反应的平衡常数Kθ总=Kθ1+Kθ2
15.单质的△fGθm(298.15K)值一定为零.
16。
反应级数取决于反应方程式中反应物的计量系数。
17.自发进行的反应,一定具有较小的活化能。
18。
基元反应是指一步完成的简单反应。
19.其它条件固定时,活化能小的反应,其反应速度快.
20.化学平衡是指系统中正逆反应活化能相等的状态。
21。
反应的活化能越高,则该反应的平衡常数就越小.
22.平衡常数Kθ值小于1,则△Gθ>0。
23.反应:
2SO2(g)+O2(g)⇄2SO3(g),在一定条件下达成平衡,在该平衡系统中加入惰性气体,体积保持不变,则平衡向正反应方向移动.
24.一定温度下,对于△υg=0的反应体系,改变平衡态容器的体积,平衡不发生移动.
25.对于一个可逆反应,在一定条件下,当反应商Q<K时,该反应正向进行.
26.对于△H〉0的反应,一定是正向不自发的反应.
27.平衡常数Kθ值可以由该反应的ΔG值求得。
28.对于可逆反应2NO(g)+O2(g)⇄2NO2(g)达平衡后,加入惰性气体,保持体积和温度不变,系统总压力增加,而平衡向右移动。
29.对于放热反应来说,提高温度,在标准状态下该反应的△Gθ值一定减小.
30.因为△Sm(T)≈△Sm(298.15K),△Hm(T)≈△Hm(298.15K)
故△Gm(T)≈△Gm(298。
15K)。
31.在等温等压条件下,某反应的△Gm=5。
0kJ。
mol-1,表示该反应正向一定不能自发进行。
32.因为CS2(l)的△fGθm(298。
15K)>0,因此CS2(l)在标准压力和室温下一定不能稳定存在。
33.在标准状态下,任何纯净物的标准摩尔生成吉布斯函数等于零。
34.在标准状态下,指定单质的标准摩尔生成吉布斯函数等于零。
35.在标准状态下,指定单质的标准摩尔熵等于零。
36.在标准压力下,水溶液中,当c(H+,aq)=1mol.L—1时,其标准摩尔熵等于零。
37.放热反应通常是自发反应,那么自发反应必定是放热反应。
38.在水合离子中,氢离子的标准摩尔熵最小。
39。
标准平衡常数的定义式为:
lnK=-△Gm/RT
40.一定条件下,化学反应的正逆反应活化能之差近似等于反应的内能变。
二、选择题(填写正确答案A、B或……)
1.在等温等压条件下,某反应的△Gm=10kJ。
mol—1这表明该反应正方向:
A.一定能自发进行。
B.一定不能自发进行。
C。
需要进行具体分析方能判断。
E.不能判断。
2.某温度时,反应H2(g)+Br2(g)⇄2HBr(g)其平衡常数K=4×10—2,则反应:
2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)的平衡常数值为:
A。
1/(4×10-2)B.
C。
4×10—2D.
3.对于反应N2(g)+3H2(g)⇄2NH3(g),△Hθ(298.15K)=-92.2kJ。
mol-1,若升温到100℃,对△Hθ和△Sθ的影响是:
A。
增大B.减小
C.影响很小D.不能判断
4。
在3题的情况下,对△G的代数值和K值的影响是:
A.△G增大,K减小B.△G减小,K增大
C.△G不变,K不变D。
△G减小,K减小
5。
在标准条件下,下列卤素单质中Sm(298.15K)值最大的是:
A.F2(g)B.Cl2(g)
C.Br2(l)D。
I2(s)
6.在5题中Sm(298。
15K)值最小的是:
7。
下列卤化氢气体中Sm(298。
15K)值最大的是:
A.HFB.HCl
C.HBrD.HI
8。
不用查表判断气态H2O、NH3和HF在标准条件下的Sm(298。
15K)值大小顺序
A.S(H2O)>S(NH3)〉S(HF)
B.S(NH3)〉S(H2O)>S(HF)
C.S(HF)>S(H2O)〉S(NH3)
D。
无法判断
9.已知反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)在高温下逆反应能自发进行,正反应的△Hθ和△Sθ应当满足:
A.△Hθ>0,△Sθ〉0B.△Hθ〈0,△Sθ<0
C.△Hθ〉0,△Sθ〈0D。
△Hθ〈0,△Sθ>0
10.下列各式中不能用来表示反应或过程处于平衡态的是:
A.ΔG=0B.ΔH-TΔS=0
C.ΔH=TΔSD。
ΔG≠0
11.对于一个△Hθ>0,△Sθ〉0的反应,欲使该反应能够进行,其温度条件应当是:
A.
B.
C。
D.任何温度下不能进行
12.某反应的△Hθ〈0,△Sθ〈0,该反应进行的温度条件是:
A.
B.
C。
D.任何温度下都能进行
13.已知NO和NO2的△fHθm(298.15K)分别为90.25和33.18kJ·mol-1,
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g),该反应可以在:
A。
低温下自发进行
B.高温下自发进行
C.任何温度下都能自发进行
D。
没有数据△Sθ,不能判断
14.巳知反应C(s)+O2(g)=CO2(g)在任何温度下都能自发进行,那么该反应的△Hθ和△Sθ应当满足:
A。
△Hθ〉0,△Sθ〉0B。
△Hθ<0,△Sθ<0
C.△Hθ<0,△Sθ〉0D。
△Hθ>0,△Sθ<0
15.反应CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s),在25℃是自发反应,但在高温下逆反应自发,这意味着正反应的和应为:
A。
△Hθ〉0,△Sθ>0B.△Hθ〈0,△Sθ<0
C.△Hθ〈0,△Sθ〉0D.△Hθ>0,△Sθ〈0
16。
巳知反应2SO2(g)+O2(g)⇄2SO3(g)的平衡常数是K1,如果反应方程式改写为:
SO2(g)+1/2O2(g)⇄SO3(g)平衡常数是K2为:
A.
B。
C.
D.
17。
下列情况使反应达到平衡所需的时间最少的是:
A.K很大B.K很小
C.K=1 D.无法判断
18.根据实验,在一定温度范围内,已知基元反应2NO+Cl2=2NOCl符合质量作用定律,该反应的质量作用定律表达式和反应级数为:
A.v=k{NO}2·{Cl2},三级反应
B。
v=k{NO}·{Cl2},二级反应
C.v=k{NOCl}2,二级反应
D.v=k{NOCl},一级反应
19.下列反应达成平衡后,不会因容器体积改变破坏平衡态的是:
A.2NO(g)+O2(g)⇄2NO2(g)
B.Fe3O4(s)+4H2(g)⇄3Fe(s)+4H2O(g)
C。
CO2(g)+H2(g)⇄CO(g)+H2O(g)
D.CaCO3(s)⇄CaO(s)+CO2(g)
20。
在一定条件下,CaCO3(s)⇄CaO(s)+CO2(g),平衡常数表达式为:
A.peq(CO2)/pB。
pep(CO2)/p
C。
p(CO2)/C(CaO)D.p(CO2)
21.已知过程H2O(l)⇄H2O(g)
△fGθm(298.15K)/kJ·mol—1-237。
2236。
7
计算正过程的△Gθm(298。
15K)/kJ·mol—1,在25℃下,能否自发进行
A.0.5,不自发B。
0.5,自发
C.0.5,不自发D.–0.5,自发
22。
利用下列反应的△Gθm(298.15K)值,求Fe3O4的△fGθm(298。
15K)/kJ·mol—1为:
①2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3△Gθm(298.15K)=—742kJ·mol-1
②4Fe2O3(s)+Fe(s)=3Fe3O4△Gθm(298.15K)=—78kJ·mol-1
A.1015B。
–3046
C.–936D.2890
23。
用教材附表3中的数据,计算下列反应的△Gm(298。
15K)/kJ。
mol—1值,及判断在298.15K时,H2O、NO能否自发分解成其单质。
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)-——-——-——
(1)
N2(g)+O2(g)=2NO(g)-——-------
(2)
A.
(1)式逆向不自发,-457。
2
B。
(1)式逆向不自发,228。
6
C。
(2)式逆向自发,173.1
D。
(2)式逆向不自发86。
6,
24.查表算出下列反应的△Sθ(298。
15K)/kJ.mol—1和△Gm(298.15K)/kJ。
mol—1值.
(1)3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)
(2)CaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2OH—(aq)
A.
(1)式66。
8和307.2B.
(1)式-168.1和101.1
C.
(2)式184.3和-26。
9D。
(2)式-173.5和130。
4
25。
糖在新陈代谢中发生的总反应可以用下式表示:
C12H22O11(s)+12O2(g)=12CO2(g)+11H2O(l)
若在人体内实际上只有30%上述反应的标准摩尔吉布斯函数变可以转变成有用功,则4。
0g糖在体温37℃时进行新陈代谢,可以作的功为:
A.19。
3kJB。
20。
3kJ
C.21。
6kJD。
19.0kJ
26.巳知反应:
CO(g)+NO(g)=CO2(g)+1/2N2(g)
△fHθm(298.15K)/kJ。
mol-1-110。
590。
4393.50
Sθm(298。
15K)/(K-1.J.mol—1)197。
9210。
6213。
6191.5
则该反应的△Hθm(298。
15K)/kJ.mol—1和△Sθm(298.15K)/(K-1。
J.mol-1)为
A.–373.4和2。
2B.373。
4和-3。
4
C。
373.4和2.2D.373。
4和-99。
2
27。
根据26题的结果,计算该反应在标准条件下进行的温度条件是:
A.<3764KB.〉3764K
C.<3771KD.〉3473K
28。
根据27题的结果,计算该反应的△Gm(298.15K)/kJ·mol—和25℃下的平衡常数为:
A.-343。
8和1.677×1060B.343。
9和5。
888×10-61
C.-345。
8和1.318×1066D。
345。
8和7。
586×10-66
29。
已知反应:
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
△fHθm(298。
15K)/kJ.mol—100-92。
3
Sθm(298。
15K)/(K-1.J。
mol—1)130.6223。
0186。
7
该反应的△Gθ(298.15K)/kJ.mol—1为:
A。
95.3B。
-190.5
C.-42.6D。
134。
9
30.求29题反应在25℃和200℃的平衡常数:
A.4。
786×1016和3.236×1010B。
2.346×1033和2。
47×1021
C.2.089×1032和2。
344×1020D.1。
445×1016和1.514×1010
31.在298。
15K下,△fGθm(NO)=86。
57kJ·mol-1,则反应N2(g)+O2(g)⇄2NO(g)的平衡常数为:
A。
1。
45×1015B.6。
844×10—16
C。
2。
01×1030D.4。
684×10-31
32。
巳知某系统在一定条件下可能有以下几种平衡
(1)NO2(g)⇄NO(g)+1/2O2(g)
(2)SO2(g)+1/2O2(g)⇄SO3(g)
(3)NO2(g)+SO2(g)⇄NO(g)+SO3(g)
设方程式
(1)和
(2)的平衡常数分别为K1和K2,方程式(3)的平衡常数为:
A.K1+K2B。
K1 ̄K2
C.K1/K2D.K1.K2
33。
巳知反应2SO2(g)+O2(g)⇄2SO3(g),在一定条件下达成平衡后,各种物质的量分别为SO2=0。
230mol,O2=0.615mol,SO3=0。
770mol。
反应前后压力为101。
325kPa,温度为600℃,求该反应的平衡常数约为:
A.29.4B。
18。
2
C.5。
44D.23。
7
34。
巳知反应:
Ag2S(s)+H2(g)=2Ag(s)+H2S(g),在某温度下的Kθ=0。
34。
若在该温度下,在密闭容器中将1。
0molAg2S全部还原为Ag,最少需用
的物质的量为:
A.2。
9molB。
3.9mol
C.3.7molD.2。
7mol
35。
巳知反应1/2Cl2(g)+1/2H2(g)=HCl(g)在298K下平衡常数为4.9×1015,
△Hθm(298.15K)=-92.3kJ.mol—1。
求在500K时的平衡常数为:
A。
1.4×109B.3.5×107
C.1。
4×1010D。
3。
5×108
36.巳知反应
(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)和
(2)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的标准摩尔吉布斯函数变分别为△Gθ1(T)和△Gθ2(T),求反应(3)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)的△Gθ3(T)等于:
A。
△Gθ2(T)/△Gθ1(T)B.△Gθ1(T)+△Gθ2(T)
C.△Gθ2(T)-△Gθ1(T)D。
△Gθ1(T).△Gθ2(T)
37.假如有一反应具有ΔH〈0和ΔS〈0,该反应正向进行的温度条件是:
A.低温B。
高温
C.所有温度D。
任何温度下不进行
38.一定温度下,下列各式中能表示化学反应正向进行的是:
A.Q Q>K C.Q=KD.都不能表示 39。 某反应△Gθ=0,对于该反应,下列表示中正确的是: A.△Hθ=0B。 △Sθ=0 C。 Kθ=0D.Kθ=1 40.对于反应2NO2(g)⇄2NO(g)+O2(g),在某温度下Kθ=1。 8×10-6,求反应: NO(g)+1/2O2(g)⇄NO2(g)相同温度下的 值是: A.9。 0×105B.7。 5×102 C。 5.6×105D.2.8×105 41.已知汞的平衡系统: Hg(l)⇄Hg(g) △fHmθ(298.15K)/(kJ·mol—1)061。 32 Sθm(298.15K)/(K-1·J·mol-1)76。 02174.85 则标准压力下汞的沸点,即上述平衡时的温度为: A.620.5︒CB.347.3︒C C.273。 6︒CD。 78︒C 42.巳知平衡系统H2O(l)⇄H2O(g)其平衡常数表达式为: A。 p(H2O,g)/pB。 p(H2O) C.peq(H2O,g)/pD.peq(H2O,g)/ceq(H2O) 43.设有一可逆反应A(g)+2B(g)⇄C(g)+D(g)的△H〈0,欲使A和B的转化率增大,其最佳条件是: A。 低温低压B.低温高压 C。 高温低压D.高温高压 44。 下列表示正确的: A。 △Gθm(T)=△Hθm(298.15K)-T△Sθm(298.15K) B.△Gm=△Hθm-T△Sθm C.因为lnKθ=-△Gθm/RT,故我们完全可以用Kθ来判断反应的自发性方向。 D。 通常温度对△Gθ值的影响较大。 45。 己知298。 15K时,下列反应中各物质的标准摩尔熵为: 2HCl(g)→H2(g)+Cl2(g) Sθm/J·mol-1·K-1187130223 下列结论正确的是: A。 反应的△Sθm/J·mol—1。 K—1=21J·mol-1·K-1 B。 反应的△Sθm/J·mol-1·K-1=—21J·mol—1·K-1 C.反应的△Sθm/J·mol-1·K—1=166J·mol-1·K-1 D。 此反应为吸热反应,因此应为熵增反应。 46。 已知Ag2O(s)的△fGθm(298.15K)=-11.2kJ·mol-1,则Ag2O(s)分解成Ag(s)和O2(g)的反应: A。 在标态时是个非自发反应。 B.在标态时是个自发反应。 C.在室温的标态时是个自发反应. D。 在室温的标态时是个非自发反应。 47。 根据46题所给条件,则下述反应的Kθ(298.15K)为: 2Ag2O(s)⇄4Ag(s)+O2(g) A。 1.09×10-2B。 1.19×10-4 C。 9.03D。 91。 68 48。 根据47题所给条件,求298.15K时下述反应达平衡时氧气的分压最接近于: 2Ag2O(s)⇄4Ag(s)+O2(g) A。 10-4pθB。 10-2pθ C。 10-40pθD.102pθ 49。 己知反应: 2SO3(g)⇄2SO2(g)+O2(g),其△Hθm=198.2kJ·mol—1,此反应达平衡时,对于此反应式来说,下列说法正确的是: A。 增大p(SO3),平衡向右移动,Kθ值增大. B。 平衡移动,Kθ值一定变化。 C.若Kθ值改变,意味着平衡移动。 D。 升高温度,Kθ值减小,平衡左移. 50.已知反应: CH4(g)+H2O(g)⇄CO(g)+3H2(g),在700K时的Kθ=7。 4,此时在密闭容器中各物质的分压为: p(CH4)=p(H2O)=0.2MPa,p(CO)=0。 3Mpa,p(H2)=0。 1Mpa,则此时上述反应: A。 向右进行B。 向左进行 C。 处于平衡态D。 反应终止 二。 计算题 1.某温度时,8.0molSO2和4.0molO2在密闭容器中进行反应生成SO3气体,测得起始时和平衡时(温度不变)系统的总压力分别为3.0×105Pa和2.2×105Pa,试求该温度时反应的平衡常数Kθ和SO2的转化率。 2。 制取半导体材料硅,可用下列反应: SiO2(s)+2C(石墨)=Si(s)+2CO(g) (1)通过计算判断在298.15K时,标准状态下,上述反应能否自发进行? (2)求标准状态时自发进行的温度; (3)求T=1000K时此反应的Kθ。 习题答案 第二章化学反应的基本原理 一、判断题(正确的画“ˇ”,错误的画“×”) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ˇ × ˇ × × × ˇ ˇ × ˇ 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 × × × × × × × ˇ ˇ × 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 × ˇ × ˇ ˇ × × × × × 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 × × × ˇ × ˇ × × × ˇ 二、选择题(填写正确答案A,B或……) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A C A B D D B B D 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B C A C B A D A BC A 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 A A AC BC B D A A B B 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 D D A B A B A A D B 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 B C B D B D B A C A 三、计算题 1.n总=8。 8mol Kθ=81 α=80% 2. (1)△Gθ=582。 37>0在298K标态不能自发 (2)T〉1913K可自发 (3)Kθ=6。 288×10-18
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