第二章补充习题及答案 普通化学

化学反应基本原理——判断题 1、指定单质的fG m θ、f H mθ、S m θ皆为零。

(错 ：指定单质S mθ不为零，)2、Δr S m>0的反应都能自发进行。

(错 ：该条件只能判断对应温度孤立系统、标准状态下自发) 3、θm r G ∆<0的反应必能自发进行。

(错 ：该条件只能判断对应温度标准状态4、若生成物的分子数比反应物的分子数多，则该反应的Δr S m>0 (错 ：主要看气体分子数)5、CaCO 3在高温下可以发生分解反应，故该反应为吸热熵增。

(对 ：)6、根据能量最低原理，放热反应是自发进行的。

(错 ：影响自发性因素还有混乱度)7、冰在室温下自动融化成水，是熵增起了重要作用的结果。

(对 ：)8、化学反应的熵变与温度有关， 但随温度变化不明显。

(对 ：温度变化没有引起状态变化的前提下) 9、对于可逆反应C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H 2(g),0>∆θm r H ,升高温度使正ν增大，逆ν减小，故平衡向右移动。

(错 ：升高温度正逆反应速率都增大，不会减小) 10、反应活化能越大，反应速率也越大。

(错 ：相同温度下，活化能越大，速率常数越小，一般讲速率也越小)11、若反应速率方程式中浓度的指数等于反应方程式中反应物的系数，则该反应使基元反应。

(错 ：例如H2（g ）+I2(g)=2HI 的反应就不是基元反应)12、反应级数取决于反应方程式中反应物的计量系数。

(错 ：非基元反应必须以试验为依据)13、根据分子碰撞理论，具有一定能量的分子在一定方位上发生有效碰撞，才可能生成产物。

(对 )14、根据质量作用定律，反应物浓度增大，则反应速率加快，所以反应速率常数增大。

(错 ：速率常数与浓度无关)15、反应速率常数与温度有关，而与反应物浓度无关。

(对 ) 二、选择题1热力学函数的定义与性质1-1下列各热力学函数中，哪一个为零： （B ）(A)f G m(I 2, g . 298 K) (B)f H m(Br 2, l . 298 K)(C) S m (H 2, g . 298 K) (D)f G m(O 3, g . 298 K) (E)f H m(CO 2, g . 298 K)1-2若下列反应都在298 K 下进行，则反应的r H m与生成物的f Hm相等的反应是：(C)(A) 1/2H 2(g) + 1/2I 2(g) HI(g) (B) H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl(g)(C) H 2(g) + 1/2O 2(g) H 2O(g) (D) C(金刚石) + O 2(g) CO 2(g)1-3如果系统经过一系列变化，最后又回到起始状态，则下列关系式均能成立的是： (C)(A) Q = 0；W = 0；U = 0；H = 0 (B) Q 0；W 0；U = 0；H = Q(C)U = 0；H = 0；G = 0；S = 0 (D) Q W ；U = Q W ；H = 01-4 已知反应H 2(g) + Br 2(g) ⇔2HBr(g)的标准平衡常数K 1= 4.0102，则同温下反应1/2H 2(g) + 1/2Br 2(g) ⇔HBr(g)的K 2为： （B ）(A) (4.0102)1(B) 2.0101(C)4.0102(D) (4.0102)1/21-5 上述两个反应的)1(θm r G ∆与)2(θm r G ∆的关系是 （答D ） (A))1(θm r G ∆=)2(θm r G ∆ (B))1(θm r G ∆=[)2(θm r G ∆]2(C))1(θm r G ∆=)2(21θm r G ∆ (D) )1(θmr G ∆=)2(2θm r G ∆ 1-6下列关于熵的叙述中，正确的是： （答：C ）(A) 298K 时，纯物质的S m = 0 (B) 一切单质的S m= 0(C) 对孤立体系而言，r S m> 0的反应总是自发进行的。

(D) 在一个反应过程中，随着生成物的增加，熵变增大。

2．反应自发性与化学平衡2-1某反应在高温时能自发进行，低温时不能自发进行，则 （B ） (A)H > 0 , S < 0 (B)H > 0 , S > 0(C) H < 0 ,S > 0 (D) H < 0 ,S < 02-2在定温定压条件下，某反应的110)298(-⋅=∆mol kJ K G m r θ。

下列说确的是 。

(D)(A) 该反应的0)298(>∆K H m r θ，0)298(<∆K S m r θ(B) 该反应一定不能自发进行(C) 该反应在非标准条件下，一定不能自发进行 （D ）298K,标准条件下，该反应一定不能自发进行2-3已知反应H 2O(g)⇔1/2O 2(g) + H 2(g)在一定温度、压力下达到平衡。

此后通入氖气，若保持反应的（总）压力、温度不变，则： (A) 平衡向左移动 (B) 平衡向右移动(C) 平衡保持不变 (D) 无法预测（B ：相当于增大体积产生的后果）2-4 298K,对于反应2AB(g) = A 2(g) + B 2(g), 保持温度不变增大容器的体积，降低总压力时，反应物的转化率(A) 增大 (B) 减少 (C)不变 (D) 无法预测（C ：因反应前后气体分子系数相同，总压对平衡无影响）2-5 已知反应N 2(g) + 3H 2(g) ⇔2NH 3(g)的K = 0.63，反应达到平衡时，若再通入一定量的N 2(g)，则K 、反应商Q 和r G m的关系是： （答：D ）(A) Q = K ，r G m= 0 (B) Q > K ，r G m> 0(C) Q < K ，r Gm< 0 (D) Q < K ，r G m> 02-6 已知反应H 2(g) + Br 2(g) ⇔2HBr(g)，在1297 K 和1495 K 时的K 分别为1.6105和3.5104，则该反应的焓变或自由能变：(A)r H m> 0 (B)r H m< 0 (C) r G m<0 (D) r G m> 0（答：B C 分析：根据R S RT H K mr m r θθθ∆+∆-=ln 或)()()(ln 211212T T T T R H T K T K m r -∆=θθθ 温度升高，放热反应，平衡常数减小；吸热反应，平衡常数增大根据rGmRTlnKK可知rGm < 0 ）2-7 在恒温下，对于同一反应来说，下列说确的是： (A) 一反应物浓度增大，该反应的转化率就增大(B) 反应方程式中，化学计量系数相同的反应物的转化率总是相等 (C) 转化率和平衡常数都可以表示化学反应进行的程度(D) 转化率和平衡常数都与反应物的最初浓度无关（答：C 分析：A 增大某种反应物的浓度，其它反应物的转化率增大B 起始浓度不同时，转化率不等 D 平衡常数与反应物的起始浓度无关 ）2-8 化合物有三种不同的水合物，它们的脱水反应的K 分别为3H 2O(s) =2H 2O(s) + H 2O(g) K 1 2H 2O(s) =H 2O(s) + H 2O(g) K 2H 2O(s) = (s) + H 2O(g) K 3为了使2H 2O 晶体保持稳定（不发生风化与潮解）容器中水蒸气θpp O H )(2应为（A ）θp p O H )(2> K 1 (B)θp p O H )(2= K 1(C) θpp O H )(2= K 2 (D) K 1θpp O H )(2>K 23．化学反应速率3-1 A B + C是吸热的可逆基元反应，正反应的活化能为E正，逆反应的活化能为E逆，那么：(A) E正 < E逆 (B) E正 > E逆 (C) E正 = E 逆 (D) 无法确定（答：B 根据过度状态理论，能量—反应历程图理解。

△H=E正 - E逆）3-2下列能量—反应历程图，属于放热反应的是 (AD)（A） (B) (C) (D)3-3 二级反应速率常数的量纲是：(A) s1 (B) mol dm3s1 (C)mol1dm3s1 (D) mol1dm3s1(答：D 速率常数k量纲=ndmmolsdmmol)(313---⋅⋅⋅n—反应级数)3-4 某反应的速率常数为0.099min-1,反应物的起始浓度为0.20mol.L-1,反应的半衰期为（）(A) 7min (B) 1.01min (C)4.04min (D) 无法计算(答：A 一级反应特征的几种计算要掌握)3-5对于一个确定的化学反应来说，下列说法中正确的是：(A) r G m越负，反应速率越快 (B) r S m越正，反应速率越快(C) r H m越负，反应速率越快 (D) 活化能越小，反应速率越快（答：D)()(BcAkcv yx⨯=RTE aAek-=对于确定的反应，反应速率与过程活化能、反应温度和反应物浓度有关）3-6反应A + B⇔C + D为放热反应，若温度升高10℃，其结果是（答：D）(A) 对反应没有影响 (B) 使平衡常数增大一倍(C) 不改变反应速率 (D) 使平衡常数减少4、热力学函数、平衡常数的计算与应用4-1反应MgCO3(s) = MgO(s)+CO2(g)的166.117-⋅=∆molkJHmrθ，1191.174--⋅⋅=∆KmolJSmrθ，欲使该反应在500K时能自发进行，则CO2的分压为（答A）(A) 低于69.9Pa (B) 高于6.99×10-2Pa(C) 低于6.99×10-2Pa (D) 高于69.9Pa分析：r G m = r H m r S m117.66-500×174.91×10-3 =30.205kJ.mol-1（注意前后单位统一）27.7500314.81000205.30ln -=⨯⨯-=∆-=RT G K m r θθK×10-4（注意上下单位统一；ln 不是 log ）θθP co P K )(2=P(CO 2)= 6.99×10-4×100kPa = 6.99×10-2kPa所以，当P(CO 2)<69.9Pa 时, Q < K此时反应能自发进行。

（注意平衡常数表达式中，代相对分压 ） 4-2已知298K 时， Br 2(g)的11.3-⋅=∆mol kJ G m f θ，则298K 时，Br 2(l)的蒸汽压为(答A)(A)28.6kPa (B) 57.2kPa (C) 99.9kPa (D) 5.62kPa分析：对于反应Br 2(l) = Br 2(g)11.3-⋅=∆=∆molkJ G G m f m r θθ25.1298314.810001.3ln -=⨯⨯-=∆-=RT G Km r θθθθP Br P K)(2= 蒸汽压)(2Br p =e -1.25×100kPa =28.6kPa4-38000C 时，AB 2(s) = A(s) + B 2(g) 达到平衡时测得B 2(g)的分压为131.72kPa,此反应的为θm r G ∆（ ）1-⋅mol kJ(A)-1.07 (B) 1.07 (C) 2.46 (D) -2.46 （E ）-1.83 分析： )10072.131ln()800273(314.8ln ⨯+⨯-=-=∆θθK RT G m r= -2457.8J.mol.-1≈ -2.46kJ.mol-1(注意温度换算成热力学温度才能代入公式中)三、计算题1、化学反应的方向和化学平衡1-1在101.3kPa 和80.1℃（沸点）下，苯的气化热Q=30.5kJ·mol -1，计算该条件下，苯的气化过程的U m 、H m 、G m 、S m 。