无机及分析化学课后习题答案
兰叶青 无机及分析化学课后习题答案(所有章节)

第二章 习题解答2-10解:(1)×;(2)×;(3)√;(4)×;(5)×;(6)×;(7)×;(8)×;(9);(10)×;(11)×2-11解:(1)敞开体系;(2)孤立体系;(3)敞开体系;2-12解:(1) Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ(2)Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2-13解:因为此过程为可逆相变过程,所以Q p =△H= 40.6kJ ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-8.314×373.15=-3.10 kJ ·mol -1 △U = Q + W= 40.6+(-3.10)=37.5 kJ ·mol -12-14解:(1)r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑((,)+2()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(2)r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑((,)+()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(3)r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑((,)+4()()()()+ΘΘΘΘΘΘ2-15解:乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为:(4) 2C (s ,石墨)+3H 2(g )+1/2O 2(g )= C 2H 5OH (l ),所以:反应(4)=反应(2)×2+反应(3)×3-反应(1)r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C (s ,石墨)+ 2H 2(g )+ H 2O (l )= C 2H 5OH (l )r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然,该反应的r m H ∆Θ<0(能量下降有利),但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向,实际反应中还须考虑其他因素,如:混乱度、反应速率等。
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无机及分析化学课后习题答案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】一、选择题1.等压下加热5%的下列水溶液,最先沸腾的是()A. 蔗糖(C12H22O11)溶液 B. 葡萄糖(C6H12O6)溶液C. 丙三醇(C3H8O3)溶液 D. 尿素( (NH2)2CO)溶液解:选A。
在等压下,最先沸腾就是指溶液的蒸气压最低。
根据难挥发非电解质稀溶液的依数性变化规律,溶液质量摩尔浓度增大,溶液的蒸气压下降。
这里,相同质量分数下,溶质的摩尔质量越小,质量摩尔浓度越大。
选项D中非电解质尿素的摩尔质量最小,尿素溶液的质量摩尔浓度最大,蒸气压最低,在等压下最先沸腾。
2.0.1mol·kg-1下列水溶液中凝固点最低的是()A. NaCl溶液B. C12H22O11溶液 C. HAc溶液 D. H2SO4溶液解:选D。
电解质溶液的依数性虽然不能用拉乌尔定律进行统一的定量计算,但仍然可以参照难挥发非电解质稀溶液的依数性进行定性描述。
即溶质的粒子数目增大,会引起溶液的蒸气压降低,沸点升高,凝固点下降和溶液的渗透压增大。
此题中,在相同质量摩尔浓度下,溶液中的粒子数目估算出来是H2SO4溶液最多,所以其凝固点最低。
3.胶体溶液中,决定溶胶电性的物质是()A. 胶团B. 电位离子C. 反离子D. 胶粒解:选D。
根据胶团结构,胶核和吸附层的整体称为胶粒,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,溶胶电性由胶粒决定。
4.溶胶具有聚结不稳定性,但经纯化后的Fe(OH)3溶胶可以存放数年而不聚沉,其原因是()A. 胶体的布朗运动B. 胶体的丁铎尔效应C. 胶团有溶剂化膜D. 胶粒带电和胶团有溶剂化膜解:选D。
溶胶具有动力学稳定性和聚结稳定性,而聚结稳定性是溶胶稳定的根本原因,它包含两个方面,胶粒带有相同电性的电荷,当靠近时会产生静电排斥,阻止胶粒聚结合并;而电位离子和反离子形成的溶剂化膜,也会阻隔胶粒的聚结合并。
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第一章 气体和溶液2. 解:根据理想气体状态方程:nRTV p =可得: RTpV M n ==m 则: mol /0.160.250L101.3kPa K 298K mol L kPa 315.8164.0-11g g pV mRT M ≈⨯⨯⋅⋅⋅⨯==-该的相对分子质量为16.04. 解:由题意可知,氮气为等温变化,氧气为等容变化 kPa 92.350.0mL2.00mL kPa 0.98211N 2=⨯==V V p p kPa 45.43333K 732kPa 0.53121O 2=⨯==K T T p p 根据道尔顿分压定律:kPa4.4792.345.4322O N ≈+=+=p p p 总7. 解: T =(273+15)K = 288K ; p 总 =100kPa ;V =1.20L 288K 时,p (H 2O)=1.71kPaM (Zn)=65.39则 p 氢气= (100-1.71)kPa = 98.29kPa mol 0493.0K288K mol L 8.315kPa L 20.18.29kPa 911-=⨯⋅⋅⋅⨯==-RT pV n 氢气根据: Zn(s) + 2HCl → ZnCl 2 + H 2(g)65.39g 1molm (Zn)=? 0.0493mol解得m (Zn)=3.22g则杂质的质量分数 w (杂质) = (3.45-3.22)/ 3.45 = 0.06714. 解:因溶液很稀,可设ρ ≈1 g·mL -1(1) 14113L mol 1054.1K293K mol L kPa 315.8kPa 10375-----⋅⨯=⋅⋅⋅⋅⨯=∏=RT c (2) mol g L L g cV m n m M /1069.6mol 1054.1010.50515.04143⨯=⋅⨯⨯⨯===--- 血红素的相对分子质量为41069.6⨯ (3) K1086.2kg mol 1054.1mol kg K 86.14141----⨯=⋅⨯⨯⋅⋅=⋅=∆b K T f f K1088.7kg mol 1054.1mol kg K 512.05141----⨯=⋅⨯⨯⋅⋅=⋅=∆b K T b b (4)由于沸点升高和凝固点下降的值太小,测量误差很大,所以这两种方法不适用。
无机及分析化学课后习题答案(高教、张绪宏,尹学博)

无机及分析化学课后习题答案(高教、张绪宏,尹学博)第1章1. 下列各测量值含有的有效数字是几位?(定量化学分析简明教程(北大编第3版)P38-2.8)解:0.0030;26.023 1023;464.120;54.80 10-10;30.998;3(也可认为是四位)1000;不明确1.1 103;2pH=5.23。
22. 按有效数字计算下列结果:(定量化学分析简明教程(北大编第3版)P38-2.9,有修改)解:(1)213.64+4.4+0.3244;=213.6+4.4+0.3=218.3(2)10004182.1)1003206.16239.1400.20(0982.0-(注:3、100、1000为自然数)=0.0982×(20.00-7.780)/(1.4182×1000)=0.0982×12.22/(1.4182×1000)=0.0982×12.2/(1.42×1000)=8.44×10-4(3)pH=12.00 溶液的[H+]1.0×10-12mol/L3.甲乙二人同时分析一矿物试样中含硫量,每次称取试样4.7克,分析结果报告为:甲:0.062% ,0.061% ;乙:0.06099% ,0.06201%;问哪一份报告是合理的,为什么?(定量化学分析简明教程(北大编第3版)P37—思考题5,有修改)解:有效数字第9章1.定量分析过程中出现下面的情况,试回答它造成什么性质的误差,如何改进?(1) 过滤时错用了定性滤纸,最后灰份加大;(2) 过滤时沉淀发生穿滤;(3) 试剂中含有少量被测组分;(4) 滴定管读数时,最后一位估计不准;(5) 天平砝码锈蚀;(6) 天平零点稍有偏移;(7) 双臂天平臂长不等;(8) 容量仪器未经校正;(9) 指示剂的变色点于化学计量点不一致;(10) 溶液溅失。
解:(1) 过失重做(2) 过失重做(3) 系统更换试剂(4) 随机培训(5) 系统更换砝码(6) 系统校准(7) 系统校准(8) 系统校准(9) 系统(10) 过失重做2.某人对某铁矿石标准样品中铁的含量分别进行了两次测定,数据如下:①57.21%,58.35%,59.18%。
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第二章 习题解答2-10解:(1)×;(2)×;(3)√;(4)×;(5)×;(6)×;(7)×;(8)×;(9);(10)×;(11)×2-11解:(1)敞开体系;(2)孤立体系;(3)敞开体系;2-12解:(1) Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ(2)Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2-13解:因为此过程为可逆相变过程,所以Q p =△H= 40.6kJ ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-8.314×373.15=-3.10 kJ ·mol -1 △U = Q + W= 40.6+(-3.10)=37.5 kJ ·mol -12-14解:(1)r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑((,)+2()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(2)r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑((,)+()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(3)r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑((,)+4()()()()+ΘΘΘΘΘΘ2-15解:乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为:(4) 2C (s ,石墨)+3H 2(g )+1/2O 2(g )= C 2H 5OH (l ),所以:反应(4)=反应(2)×2+反应(3)×3-反应(1)r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C (s ,石墨)+ 2H 2(g )+ H 2O (l )= C 2H 5OH (l )r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然,该反应的r m H ∆Θ<0(能量下降有利),但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向,实际反应中还须考虑其他因素,如:混乱度、反应速率等。
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第二章 习题解答2-10解:(1)×;(2)×;(3)√;(4)×;(5)×;(6)×;(7)×;(8)×;(9);(10)×;(11)×2-11解:(1)敞开体系;(2)孤立体系;(3)敞开体系;2-12解:(1) Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ(2)Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2-13解:因为此过程为可逆相变过程,所以Q p =△H= ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-×=- kJ ·mol -1 △U = Q + W= +(-)= kJ ·mol -12-14解:(1)r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑((,)+2()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(2)r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑((,)+()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(3)r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑((,)+4()()()()+ΘΘΘΘΘΘ2-15解:乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为:(4) 2C (s ,石墨)+3H 2(g )+1/2O 2(g )= C 2H 5OH (l ),所以:反应(4)=反应(2)×2+反应(3)×3-反应(1)r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C (s ,石墨)+ 2H 2(g )+ H 2O (l )= C 2H 5OH (l )r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然,该反应的r m H ∆Θ<0(能量下降有利),但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向,实际反应中还须考虑其他因素,如:混乱度、反应速率等。
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第二章 原子结构和元素周期律 习题解答1.简单说明四个量子数的物理意义和量子化条件。
2.定性画出s, p, d 所有等价轨道的角度分布图。
3.下列各组量子数哪些是不合理的?为什么?(1)2, 1, 0n l m ===; (2)2, 2, 1n l m ===-;(3) 3, 0, 0n l m ===; (4)3, 1, 1n l m ===+;(5)2, 0, 1n l m ===-;(6)2, 3, 2n l m ===+。
解 (2),(5),(6)组不合理。
因为量子数的取值时要求l < n ,m ≤ l 。
4.用合理的量子数表示(1)3d 能级;(2)2p z 原子轨道;(3)4s 1电子。
解 (1)3d 能级的量子数为:n = 3,l = 2。
(2)2p z 原子轨道的量子数为:n = 2,l = 1,m = 0。
(3)4s 1电子的量子数为:n = 4,l = 0,m = 0,m s =12+。
5.在下列各组量子数中,恰当填入尚缺的量子数。
(1) n =?,l =2,m =0,m s = +1/2; (2) n =2,l =?,m =-1,m s =-1/2; (3) n =4,l =2,m =0,m s = ?; (4) n =2,l =0,m =?,m s = +1/2。
解 (1)n ≥ 3正整数; (2)l = 1; (3)m s = +½(或-½); (4)m = 0。
6.下列轨道中哪些是等价轨道?x x x y z 2s, 3s, 3p , 4p , 2p , 2p , 2p 。
解 对氢原子: (n 相同)(x y z 2s, 2p , 2p , 2p );(x 3s, 3p 3s ,3p x )。
对多电子原子:(n 、l 相同)(x y z 2p , 2p , 2p )。
7.下列各元素原子的电子分布式各自违背了什么原理?请加以改正。
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第二章 习题解答2-10解:(1)×;(2)×;(3)√;(4)×;(5)×;(6)×;(7)×;(8)×;(9);(10)×;(11)×2-11解:(1)敞开体系;(2)孤立体系;(3)敞开体系;2-12解:(1) Q =100kJ W=-500 kJ △U = Q + W=-400 kJ(2)Q =-100kJ W=500 kJ △U = Q + W=400 k2-13解:因为此过程为可逆相变过程,所以Q p =△H= 40.6kJ ·mol -1W=-p 外△V ≈-n R T =-8.314×373.15=-3.10 kJ ·mol -1 △U = Q + W= 40.6+(-3.10)=37.5 kJ ·mol -12-14解:(1)r m B f m Bf m 2f m f m f m 231B)3CO g Fe,s 3CO,g Fe O ,s 3393.51203(110.52)(822.2)26.77kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯---=-⋅∑((,)+2()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(2)r m B f m Bf m 2f m 2f m f m 21B)CO g H ,g CO,g H O,g 393.510(110.52)(241.82)41.17kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=-----=-⋅∑((,)+()()()()+ΘΘΘΘΘΘ(3)r m B f m Bf m 2f m f m 2f m 31B)6H O l NO,g 5O ,g 4NH ,g 6285.834(90.25)504(46.11)1169.54kJ mol H H H H H H -∆=ν∆=∆∆-∆+∆=⨯-⨯-⨯-⨯-=-⋅∑((,)+4()()()()+ΘΘΘΘΘΘ2-15解:乙醇的Θm f H ∆反应r m H ∆Θ为:(4) 2C (s ,石墨)+3H 2(g )+1/2O 2(g )= C 2H 5OH (l ),所以:反应(4)=反应(2)×2+反应(3)×3-反应(1)r m r m r m r m -1(4)2(2)3(3)(1)2(393.5)3(571.6)(1366.7)1135.1kJ mol H H H H ∆=∆+∆-∆=⨯-+⨯---=-⋅ΘΘΘΘ对反应2C (s ,石墨)+ 2H 2(g )+ H 2O (l )= C 2H 5OH (l )r m f m f m 2f m 2f m 1()(H O,l)2(H ,g)2(C,s)1135.1(285.83)2020849.27kJ mol H H H H H -∆=∆-∆-∆-∆=----⨯-⨯=-⋅乙醇ΘΘΘΘΘ虽然,该反应的r m H ∆Θ<0(能量下降有利),但不能由r m H ∆Θ单一确定反应的方向,实际反应中还须考虑其他因素,如:混乱度、反应速率等。
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一、选择题1.对反应 2SO 2(g)+O 2NO(g)3(g) 下列几种速率表达式之间关系正确的是( )。
A. dtdc dtc )O ()SO (d 22=B. tc tc d 2)SO (d d )SO (d 32=C. tc tc d )O (d d 2)SO (d 23= D. 32d (SO ) d (O )2d d c c tt=-解:选D 。
依据化学反应的瞬时速率的表达通式,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 H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) 的速率方程为v =kc (H 2)c 1/2(Cl 2) ,在其他条件不变的情况下,将每一反应物浓度加倍,此时反应速率为( )。
A. 2v B. 4v C. 2.8v D. 2.5v 解:选C 。
依据化学反应的速率方程υ=kc (H 2)c 1/2(Cl 2),H 2和Cl 2浓度增大都增大一倍时,速率应该增大22倍,即相当于2.8Υa。
3.测得某反应正反应的活化能E a.正=70 kJ·mol -1,逆反应的活化能E a.逆=20 kJ·mol -1,此反应的反应热为( )A. 50 kJ·mol -1B. -50 kJ·mol -1C. 90 kJ·mol -1D. -45 kJ·mol -1解:选A 。
依据过渡态理论,反应热可以这样计算:Q = E a,正- E a,逆 。
4.在298K 时,反应 2H 2O 2===2H 2O+O 2,未加催化剂前活化能E a =71 kJ·mol -1,加入Fe 3+作催化剂后,活化能降到42 kJ·mol -1,加入催化剂后反应速率为原来的( )。
A. 29倍 B. 1×103倍 C. 1.2×105倍 D.5×102倍解:选C 。
依据阿仑尼乌斯指数式k = A ·e RT E a-,可得5298314.82900012102.1ee 21⨯===⨯-RTE E a a k k5.某反应的速率常数为2.15 L 2·mol -2·min -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(A)(B)a b v kc c =则其速率常数k 的单位的通式可写成:(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)+Cl 2(g)===2NOCl(g) 的速率方程为v =kc 2(NO)c (Cl 2)。
故该反应( )A. 一定是复杂反应B. 一定是基元反应C. 无法判断 解:选C 。
基元反应符合质量作用定律,但符合质量作用定律的不一定都是基元反应。
反应是基元反应还是复杂反应,要通过实验来确定。
7.已知反应 N 2(g)+O 2(g)===2NO(g) Δr H m θ>0,当升高温度时,K θ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)的方向移动;即反应正向进行,平衡常数将增大。
8.已知反应 2SO2(g)+O 23(g) 平衡常数为K 1θ,反应 SO 2(g)+21O 2(g)3(g) 平衡常数为K 2θ。
则K 1θ和K 2θ的关系为( )A. K 1θ=K 2θB. K 1θ=θ2K C. K 2θ=θ1K D. 2K 1θ=K 2θ解:选C 。
根据平衡常数的表达式,平衡常数与化学反应的化学计量数是有关的。
化学反应的化学计量数的变化影响着平衡常数的指数项。
9.反应 2MnO 4-+5C 2O 42-+16H +===2Mn 2++10CO 2+8H 2O Δr H m θ< 0,欲使KMnO 4褪色加快,可采取的措施最好不是( )。
A. 升高温度B. 降低温度C. 加酸D. 增加C 2O 42-浓度 解:选B 。
欲使KMnO 4褪色加快,即增大反应的速率,只能通过升高温度,增大反应物的浓度,加入催化剂等来考虑。
所以这里降低温度不利于加快反应速率。
10.设有可逆反应 a A(g) + b D(g) + e E(g) θm r H ∆>0,且a +b >d +e ,要提高A 和B 的转化率,应采取的措施是( )。
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)的方向移动;当增大压力时,平衡就向能减小压力(即分子化学计量数之和小)的方向移动;所以为提高反应物A 和B 的转化率,应采取的措施是高温高压。
二、填空题1.已知反应 2NO(g)+2H 2(g)===N 2(g)+2H 2O(g) 的反应历程为① 2NO(g)+H 2(g)===N 2(g)+H 2O 2(g) (慢反应) ② H 2O 2(g)+H 2(g)===2H 2O(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①称为总反应的 定速步骤 ,总反应的速率方程近似为 v =kc (H 2)c 2(NO) ,此反应为 3 级反应。
2.已知基元反应 CO(g)+NO 2(g)===CO 2(g)+NO(g) ,该反应的速率方程为v =kc(CO)c(NO 2) ;此速率方程为 质量作用 定律的数学表达式,此反应对NO 2是 1 级反应,总反应是 2 级反应。
3.催化剂加快反应速率主要是因为催化剂参与了反应, 改变 反应途径,降低了活化能。
4.增加反应物浓度,反应速率加快的主要原因是 活化分子总数 增加,提高温度,反应速率加快的主要原因是 活化分子百分数 增加。
5.增加反应物的量或降低生成物的量,Q < K θ,所以平衡向正反应方向移动;对放热反应,提高温度,Q > K θ,所以平衡向逆反应方向移动。
6.对于气相反应,当Δn = 0时,增加压力时,平衡不移动;当Δn < 0时,增加压力时,平衡向正反应方向移动;当Δn > 0时,增加压力时,平衡向逆反应方向移动。
7.在气相平衡 PCl53(g)+Cl 2(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.化学平衡状态的主要特征是 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 θ值 不变 ,如温度改变使化学平衡发生移动,此时K θ值 改变 。
9.某化学反应在298 K 时的速率常数为1.1×10 - 4s -1, 在323 K 时的速率常数为5.5×10 -2s -1。
则该反应的活化能是 ,303 K 时的速率常数为 。
三、简答题:1.根据阿仑尼乌斯指数式k = A ·e RT E a-,对一切化学反应,升高温度,反应速率均加快吗?反应速率常数的大小与浓度、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 = A ·e RT E a-,,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,与反应物的浓度无关,与温度成正比。
加入催化剂,降低了反应的活化能,增大了反应速率常数,从而使化学反应速率加快。
2.反应速率方程和反应级数能否根据化学反应方程式直接得出?次氯酸根和碘离子在碱性介质中发生下述反应:ClO - + I - −−→−-OHIO - + Cl - 其反应历程为 (1)ClO - + H 2O === HClO + OH - (快反应) (2)I - + HClO === HIO + Cl - (慢反应) (3)HIO + OH - === H 2O + IO - (快反应) 试证明 v =kc (I -)c (ClO -)c -1(OH -)解:反应速率方程式和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。
对于复杂反应的速率方程,只能通过实验获得。
因为反应(2)为定速步骤,所以-2(I )(HClO)v k c c =由反应(1)可得平衡常数K =--(HClO)(OH )(ClO )c c c 所以 --(ClO )(HClO)(OH )K c c c =代入速率方程得:--2-(ClO )(I )(OH )K c v k c c = 整理得: --2-(ClO )(I )(OH )c v K k c c = 令k 2K =k 所以--1-(I )(ClO )(OH )v kc c c -= 3.写出下列反应的平衡常数K θ的表示式。
(1)CH 4(g) + 2O 22(g) + 2H 2O(l)(2)MgCO 32(g)(3)NO(g) + 21O 22(g)(4)2MnO 4-(aq) + 5H 2O 2(aq) + 6H +2+(aq) + 5O 2(g) + 8H 2O(l)解:(1)2θθ242θθ(CO )(CH )(O )p p K p p p p ⎛⎫⎪⎝⎭=⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭(2)θ2θ(CO )p K p ⎛⎫= ⎪⎝⎭(3)2θθ1/22θθ(NO )(O )(NO)p p K p p p p ⎛⎫ ⎪⎝⎭=⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ (4)252+2θθθ265-+422θθθ(O )(Mn )(MnO )(H O )(H )p c c p K c c c c c c ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭四、计算题:1.A(g) → B(g) 为二级反应。
当A 的浓度为0.050mol·L -1时,其反应速率为1.2 mol·L -1·min -1。
(1)写出该反应的速率方程。
(2)计算速率常数。
(3)在温度不变时欲使反应速率加倍,A 的浓度应为多大? 解:(1)依题意有:)A (2kc v =(2)依据)A (2kc v = ,代入数据计算:2)05.0(2.1k = 得到min mol L 480-1-1⋅⋅=k = -1-1s mol L 8⋅⋅(3)依据)A (2kc v = 代入数据计算:)(4804.22A c ⨯= 得到c(A)=0.0707mol.L -12.在1073K 时,测得反应 2NO(g)+2H 2(g)===N 2(g)+2H 2O(g) 的反应物的初始浓度和N 2的生成速率如下表(1)写出该反应的速率方程并指出反应级数; (2)计算该反应在1073K 时的速率常数;(3)当c (NO)=4.00×10-3 mol·L -1,c (H 2)=4.00×10-3 mol·L -1时,计算该反应在1073K 时的反应速率。