工程化学练习题答案12.docx
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工程化学练习题答案12
工程化学练习题
(一)
一、判断题:
1.系统的状态发生改变时,至少有一个状态函数发生了变化。
-------------------()
2.弹式量热计所测得的热效应,应是恒压热效应QP。
--------------------------()
3.金刚石与臭氧都是单质,因此它们△fHm
值为零。
----------------------------()
4.指定单质在标准态时△fHm
、△fG
为零,但Sm
不为零。
---------------------()
5.有一理想晶体,微观粒子排列完整且有严格的顺序。
这种情况下,微观状态数只有一种,其熵值应该为零。
----------------------------------------------------------()
6.△rSm
为负值的反应均不能自发进行.------------------------------------()
7.如果反应的△rGm
>0,则该反应在热力学上是不可能发生的。
------------------()
8.接近绝对零度时,所有的放热反应都将成为自发反应。
----------------------()
9.盐的结晶过程使溶液的混乱度降低,所以结晶总是熵减的过程,是非自发的。
----()
10.一般情况下,不管是放热反应还是吸热反应,温度升高,反应速率总是增加的。
---()
11.温度升高,分子间的碰撞频率也增加,这是温度对反应速率影响的主要原因。
---( )
12.反应速率常数取决于反应温度,与反应物浓度无关。
---------------------------()
13.反应活化能越大,反应速率也越大。
--------------------------------------()
14.正催化剂使正反应速率增加,逆反应速率减小。
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15.平衡常数很大或很小的反应都是可逆程度很小的反应。
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16.达到平衡后的系统,只有外界变化改变平衡常数时,平衡才发生移动。
-----------()
17.恒温恒容条件下,2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)平衡体系中加入N2致使总压力增大,平衡向右移动。
---------------------------------------------------------------()
18.△rGm
值越小,则说明反应的趋势越大,所以反应速率越大。
-------------------()
19.催化剂只能改变反应的活化能,不能改变反应的热效应。
---------------------()
20.某一反应平衡后,加入一些产物,在相同温度下再次达到平衡,则两次测得的平衡常数相等。
-------------------------------------------------------------------()
二、选择题:
1.在下列物理量中,不是状态函数的是-------------------------------------(c)
A.UB.GC.QD.S
2.若某一封闭体系经过一系列变化,最后又回到初始状态,则体系的-------------(C)
A.Q=0W=0△U=0△H=0B.Q≠0W=0△U=0△H=Q
C.Q=-W△U=Q+W△H=0D.Q≠-W△U=Q+W△H=0
3.估算下列反应中△rSm
>0的是-------------------------------------------(c)
A.CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)B.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)
C.NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)D.2HBr(g)=H2(g)+Br2(l)
4.盖斯定律认为化学反应热效应与过程无关,这种说法之所以正确是因为----------(D)
A.反应在放热且恒温下进行B反应在吸热且恒温下进行
C.反应在恒压(或恒容)无非体积功的条件下进行D.反应热是一个状态函数
5.根据热力学规定,下列哪些物质的标准生成焓为零-------------------------(A)
A.C(石墨)B.Br2(g)C.红磷D.CO2(g)
6.298K下,对指定单质的下列叙述中,正确的是----------------------------------------------(c)
A.△fHm
≠0,△fG
=0,Sm
=0B.△fHm
≠0,△fG
≠0,Sm
≠0
C.△fHm
=0,△fG
=0,Sm
≠0D.△fHm
=0,△fG
=0,Sm
=0
7.下列物质在OK时的标准熵为0的是--------------------------------------(c)
A.理想溶液B.理想气体C.完美晶体D.纯液体
8.某一反应△rHm
>0,△rSm
>0,假设△rHm
与△rSm
不随温度变化,则下列说------(A)
A.高温自发,低温不自发B低温自发,高温不自发
C任何温度均不自发D任何温度均自发
9.化学反应中,其数值随温度变化而有较大变化的是------------------------(B)
A.△rHm
B.△rGm
C.△rSmD.△rUm
10.将固体溶于水中,溶液变冷,则该过程的△G,△H,△S的符号依次为---------(D)
A.+--B++-C-+-D-++
11.反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),为提高CO(g)的转化率,可采取的措施是-(B)
A.增加CO的浓度B.增加H2O(g)的浓度
C.按1:
1增加CO与H2O(g)的浓度D.以上三种方法均可
12.在一定温度下某化学反应下列说法正确的是--------------------------------(C)
A.Ea越大,v越大B.K
越大,v越大
C.反应物浓度越大,v越大D.△rH
负值越大,v越大
13.不能引起反应速率常数变化的下列情形是----------------------------------(C)
A.改变反应体系的温度B.改变反应体系所使用的催化剂
C.改变反应物的浓度D.改变反应的途径
14.在下列因素中,不影响化学反应速率大小的是---------------------------------------------(C)
A.速率常数B.反应物浓度C.平衡常数D.活化能
15.化学反应A+2B→C+E的反应级数-----------------------------------------------------------(C)
A.可根据方程式确定B.可按质量作用定律确定
C.由实验确定C.一定是3
16.一般说,温度升高,反应速率明显增加,主要原因是-----------------------------------(C)
A.分子碰撞几率增加B.反应物压力增加
C.活化分子百分数增加D.活化能降低
17.一个反应达到平衡的标志是----------------------------------------------(C)
A.各反应物与产物的浓度等于常数.B.各反应物与产物浓度相等.
C.各物质浓度不随时间而改变.D.△rHm
=0
18.反应N2O4(g)
2NO2(g)的平衡常数为K1
相同温度下,反应NO2(g)
N2O4的平衡常数K2
为------------------------------------------------------------------------------------(D)
A.K1
B.1/K1
C.
D.
19.一定温度下的反应2A(g)+B(g)
2C(g),△rHm
<0,平衡时K
将----------(B)
A.随温度升高而增大B.随温度升高而减小
C.随产物的平衡浓度增大而增大D.随加压而减小
20.在下列叙述中,不正确的是-----------------------------------------------(D)
A.标准平衡常数仅是温度的函数B.催化剂不能改变平衡常数的大小
C.平衡常数改变,平衡必定移动D.平衡移动,平衡常数必定发生变化
21.在一定温度下N2O4(g)
2NO2(g)达到平衡,如N2O4的分解率为25%,此时混合气体总压力为分解前的-------------------------------------------------------(B)
A.0.25倍B.1.25倍C.0.50倍D.1.50倍.
22.反应X(g)+Y(g)
Z(g),△rHm
<0,为了提高产率,应采取的反应条件是----(D)
A.高温高压B.高温低压C.低温低压D.低温高压
三、填空题:
1.状态函数的性质之一是:
状态函数的变化值与体系的始态与终态有关;与状态变化的途径无关。
在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中,属于状态函数的是U、H、S、G、T、p、V。
2.按系统与环境间发生交换情况的不同,可将系统分为开放系统、封闭系统与孤立系统等三类。
2.下列变化过程中熵变值是(正或负):
H2SO4溶于水:
正,乙烯生成聚乙烯负,固体表面吸附气体:
负,干冰的升华:
正,海水淡化的反渗透技术:
负,在冰中放入食盐,使冰熔化正。
3.反应A(g)+2B(g)→C(g)的速率方程为v=kc(A)c2(B)。
该反应为基元反应,反应级数为3。
当B的浓度增加2倍时,反应速率将增加4倍;当反应容器的体积增大到原体积的3倍时,反应速率为原来的1/27。
四、简答题:
1.可用来描述化学反应方向的是哪一个状态函数?
它怎么来表示化学反应的方向?
答:
可用来描述化学反应方向的是吉布斯自由能(G)。
△rG﹤0反应自发进行
△rG=0反应达到平衡
△rG﹥0反应不能自发进行,逆反应可以自发进行。
2.吕·查德里原理是化学平衡移动规律的总结,吕·查德里原理的内容是什么?
举例说明。
答:
吕•查德里原理:
对于一个平衡体系来说,如果改变能影响平衡的任何一个条件(如浓度、压力、温度),平衡就向着能减弱这种改变的方向移动。
例如2NO2(g)
N2O4(g),压缩体系的体积,平衡右移,颜色变浅。
五、计算题:
1.已知反应为
①Fe3O3(s)+3CO(g)==2Fe(s)+3CO2(g),△rHm
(1)=-27.6kJ•mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)==2Fe3O4(s)+CO2(g),△rHm
(2)=-58.58kJ•mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g),△rHm
(3)=38.07kJ•mol-1
不查表计算下列反应的△rHm
:
FeO(s)+CO(g)==Fe(s)+CO2(g)
解:
由[反应①×3-反应②-反应③×2]/6得
FeO(s)+CO(g)==Fe(s)+CO2(g)
则△rH
m=[3△rH
m
(1)-△rH
m
(2)-2△rH
m(3)]/6
=[3×(-27.6)-(-58.58)-2×38.07]/6
=-16.73kJ••mol-1
2.制造半导体材料时发生如下反应,并已知相应的热力学数据
SiO2(s)+2C(s)===Si(s)+2CO(g)
△fHm
-903.500-110.5kJ·mol-1
△fGm
-850.700-137.2kJ·mol-1
通过计算回答下列问题:
(1)标准态下,298.15K时,反应能否自发进行?
(2)标准态下,自发进行时的温度。
解:
(1)△r
(298.15K)=ΣνB△f
(298.15K)(产物)-ΣνB△f
(298.15K)(反应物)
=2×(-137.2))-(-850.7)=576.7kJ•mol-1
反应在298.15K、标准态时不能自发。
(2)ΔrHӨm(298.15K)=ΣνfΔcHӨm(反应物)-ΣνfΔcHӨm(生成物)
=2×(-110.5))-(-903.5)=682.5kJ•mol-1
△rG=△rH–T△rS
△rS=
=
=0.3449kJ•mol-1•K-1
要反应自发进行,△rG=△rH–T△rS<0
T>△rH/△rS=682.5/0.3449=1978.8K
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