最新无机及分析化学课后习题第三章答案

一、选择题

1．对反应 2SO 2(g)+O 2(g)

NO(g)

2SO 3(g) 下列几种速率表达式之间关系正确的是( )。

dc dt c )O ()SO (d 22= B. t

c t c

d 2)SO (d d )SO (d 32=

C. t

c t

c d )O (d d 2)SO (d 23= D. 32d (SO ) d (O )2d d c c t

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：

A B Y Z A B Y Z νννν---???=???++

v c

t v c t v c t v c v d d d d d d d d Z Z Y Y B B A A ====

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 -1

B. -50 kJ·mol -1

C. 90 kJ·mol -1

D. -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5298

314.8290001

2102.1e

?===?-RT

E E a a k k

5．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 2SO

2(g)+O 2(g)

3(g) 平衡常数为K 1θ，反应 SO 2(g)+21O 2(g)

SO 3(g) 平衡常数为K 2θ。则K 1θ和K 2θ

的关系为( )

A. K 1θ＝K 2θ

B. K 1θ＝θ

2K C. K 2θ＝

K 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 B(g)

d D(g) +

e E(g) θ

m 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 PCl

5(g)

PCl 3(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 - ??

→?-

OH IO - + 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 2

(g) 2(g) + 2H 2O(l) （2）MgCO 3(s) 2(g)

（3）NO(g) +

1O 2(g) NO 2(g)

（4）2MnO 4-(aq) + 5H 2O 2(aq) + 6H +

(aq) 2Mn 2+(aq) + 5O 2(g) + 8H 2O(l)

解：

（1）2θθ242θθ(CO )(CH )(O )p p K p p p p ?? ?

??=???? ???????

（2）θ

2θ

(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 -1

2．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。

解：（1）设速率方程为： v =kc x (NO)c y (H 2)

代入实验数据得： ① 1.92×10-3=k (2.00×10-3)x (6.00×10-3)y ② 0.48×10-3=k (1.00×10-3)x (6.00×10-3)y ③ 0.96×10-3=k (2.00×10-3)x (3.00×10-3)y

①÷②得 4 = 2x x =2 ； ①÷③得 2 = 2y ，y = 1 所以 v =kc 2(NO)c (H 2)

（2）k =8×104 L 2·mol -2·s -1 （3）v =5.12×10-3 mol·L -1

3．已知反应 N 2O 5(g)=== N 2O 4(g)+2

1O 2(g) 在298K 时的速率常数为3.46×105s -1，在338K 时的速率常数为4.87×107s -1，求该反应的活化能和反应在318K 时的速率常数。解：

???

? ??-=1212a 12ln T T T T R E k k

????= =-1511s 1046.3K

298k T ????==-172

1s 1087.4K

338k T 则：E a =103.56 kJ.mol -1

????==-1

511s 1046.3K

298k T ???==?K 31833k T 代入公式 ???

??-=1

313a 13ln T T T T R E k k 得k 3= 4.79×106 s -1

4．在301K 时，鲜牛奶大约4h 变酸，但在278K 的冰箱中可保持48h ，假定反应速率与牛奶变酸的时间成反比，求牛奶变酸的活化能。

解：t v 1∝ 所以 t k 1∝ ， 1244811211

212====t t t

t k k ???? ??-=1212a 12ln T T T T R E k k )278K 301K

278K 301(mol K J 314.812ln 1

1-K

?-??=

-a E 则：E a =75.16 kJ.mol -1 5．已知反应 2H 2O 2===2H 2O+O 2 的活化能E a =71kJ·mol -1，在过氧化氢酶的催化下，活化能降为8.4 kJ·mol -1。试计算298K 时在酶的

催化下，H 2O 2的分解速率为原来的多少倍？解：A RT

E k ln ln 2a 2+-

= ①; A RT

E k ln ln 1a 1+-

= ②

RT E E k k 2a a 12ln -== 298

314.88400

71000?-=25.27 所以=1

k k 9.4×1010 即v 2/v 1=9.4×1010

6．在791K 时，反应 CH 3CHO===CH 4+CO 的活化能为190 kJ·mol -1，加入I 2作催化剂约使反应速率增大4×103倍，计算反应在有I 2

存在时的活化能。解：A RT

E k ln ln 2a 2+-

= ①; A RT

E k ln ln 1a 1+-

= ②

RT E E k k 21a a 12ln -= 因为 31

2104?=k k

，所以 K

791mol K J 314.8303.2mol J 190000)104lg(11-a 13

????-? =

?--E

则 2a E =135.4 kJ .mol -1

7．已知下列反应在1362K 时的平衡常数：（1） H 2(g) +

1S 2(g)

H 2S(g) K 1θ=0.80 （2） 3H 2(g) + SO 2

(g)

H 2S(g) + 2H 2O(g) K 2θ=1.8×104

计算反应（3）4H 2(g) + 2SO 2(g)

S 2(g) + 4H 2O(g) 在1362K 时的平衡常数K θ。

解：目标方程式（3）可以这样重合得到：(3) = (2)×2-(1)×2 ∴K θ=

2θ2

()

1.810()0.8K K ???= ???

=5.06×108 8．在800K 下，某体积为1L 的密闭容器中进行如下反应 2SO 2(g) + O 2(g)

2SO 3(g) SO 2(g)的起始量为0.4 mol·L -1， O 2(g)

的起始量为1.0 mol·L -1，当80%的SO 2转化为SO 3时反应达平衡，求平衡时三种气体的浓度及平衡常数。解：

2SO 2(g) + O 2(g) ====== 2SO 3(g) 起始浓度/(mol?L -1) 0.4 1 0 平衡浓度/ (mol?L -1) 0.4(1-80%) 1-2%804.0? 0.4×80% =0.08 =0.84 =0.32

所以 12(SO )0.08mol L c -=? ， 12(O )0.84mol L c -=?， 13(SO )0.32mol L c -=?

K c = =

??=-1

222232mol L 84.008.032.0)O ()SO ()SO (c c c 19.05 L .mol -1 因为压力平衡常数：K p = K c (RT)-1=[19.05/（8.314×800）] （kPa ）-1= 0.00286（kPa ）-1

所以标准平衡常数 K θ=K p (p θ)=K c (RT )-1(p θ)= 0.00286（kPa ）-1 ×100 kPa = 0.286

9．在523K 下PCl 5按下式分解 PCl 5

(g) PCl 3(g)+C12(g) 将0.7mol 的PCl 5置于2L 密闭容器中，当有0.5mol PCl 5 分解时，

体系达到平衡，计算523K 时反应的K θ及PCl 5分解率。解：

PCl 5(g) ===== PCl 3(g) + Cl 2(g) 起始浓度/(mol?L -1) 2

.0=0.35 0 0

平衡浓度/ (mol?L -1)

5.07.0-=0.1 0.25 0.25

因为pV=nRT 所以p =

RT V

=cRT 18.271001.0523

314.825.025.0)PCl ()]Cl ()PCl ()]/PCl ([)]/Cl ()][/PCl ([θ523θ

5θ2θ3θ

=????=?==p

RT c c c p p p p p p K %10035

.001

.35.0?-=

α= 71.43% 10．反应 C(s) + CO 2(g)

2CO(g) 在1773K 时K θ＝2.1×103，1273K 时K θ＝1.6×102，计算:

（1）反应的Δr H m θ，并说明是吸热反应还是放热反应；（2）计算1773K 时反应的Δr G m θ （3）计算反应的Δr S m θ。解：

（1）由 ln θθ

2r m 21θ121()K H T T K R T T ?-= θ

r m H ?=2311106.1101.2ln K )12731773(K 1273K 1773K mol J 314.8??-????--= 96.62 kJ·mol -1 （2） θ

r m H ?= -2.303RT lg K θ = -2.303×8.314 11K mol J --??×1773K×lg2100 = -112.78 kJ·mol -1

（3） θ

θθr m

r m

G H T S ?=?-? 1-1--1

m r θm r θm

r K m ol J 1.1181773K

m ol J )11276096620(??=?+=?-?=

?T G T S 11．在763K 时反应 H 2(g) + I 2

(g) K θ=45.9，H 2、I 2、HI 按下列起始浓度混合，反应将向何方向进行？

解：K θ = 45.9 Q 1 = ))(()(1

400.01060.02

100.2=166.7 > K

= 45.9 反应逆向自发

Q 2 = ))(()(1300.01096.02

15000.0=8.68 < K θ = 45.9，正向自发 Q 3 = )

)(()

(1263.01086.02102.1≈45.9 = K θ = 45.9，平衡状态

12．Ag 2O 遇热分解 2Ag 22(g)，已知298K 时Ag 2O 的Δf H m θ = -30.59kJ·mol -1，Δf G m θ= -10.82 kJ·mol -1。求:

（1）298K 时Ag 2O(s)-Ag 体系的p (O 2)；

（2）Ag 2O 的热分解温度（在分解温度时p (O 2)＝100kPa ）。解：由题意可得Ag 2O 分解的化学反应吉布斯自由能变、焓变分别为

θθr m f m 2()G G ?=-?=21.64 kJ·mol -1 ；θθ

r m f m 2()H H ?=-?=61.18 kJ·mol -1 （1）θθ

r m ln G RT K ?=- θ2θ/)O (p p K = θ2/)O (ln 64.21p p RT -=

00061.0/)O (θ2θ==p p K p (O 2)=0.0161 kPa

（2）因为当恰好分解，处于平衡状态时，p (O 2)=100 kPa 所以K θ=1 ，θθ

2r m

1211ln K H K R

T T ???=- ???

T 1=298 K 则 0001611

.01

ln mol kJ 18.61K mol J 314.8K 298111112---???-=T ， T 2 = 470 K 1单选题对于非专门面向中小企业的项目，对于残疾人福利性单位、监狱企业及小微企业的价格扣除政策下方表述错误的是: A 、价格给予6%-10%的扣除

B 、价格扣除方式应在招标文件或者谈判文件、询价文件中作出规定

C 、残疾人福利性单位和监狱企业视同小型、微型企业，受预留份额、评审中价格扣除等促进中小企业发展的政府采购政策

D 、当某供应商既属于残疾人福利性单位，有属于小微企业时，价格扣除可以累积正确答案：D

答案解析:

《政府采购促中小企业发展暂行办法》第五条规定，对于非专门面向中小企业的项目，采购人或者采购代理机构应当在招标文件或者谈判文件、询价文件中作出规定，对小型和微型企业产品的价格给予6%-10%的扣除，用扣除后的价格参与评审，具体扣除比例由采购人或者采购代理机构确定。

《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》明确，三、在政府采购活动中，残疾人福利性单位视同小型、微型企业，享受预留份额、评审中价格扣除等促进中小企业发展的政府采购政策。向残疾人福利性单位采购的金额，计入面向中小企业采购的统计数据。残疾人福利性单位属于小型、微型企业的，不重复享受政策。

《财政部司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》明确，二、在政府采购活动中，监狱企业视同小型、微型企业，享受预留份额、评审中价格扣除等政府采购促进中小企业发展的政府采购政策。向监狱企业采购的金额，计入面向中小企业采购的统计数据。

2判断题澄清或者修改的内容可能影响响应文件编制的，采购人、采购代理机构或者询价小组应当在提交响应文件截止之日3个工作日前，电话通知所有接收询价通知书的供应商。正确答案：错

答案解析:

《政府采购非招标采购方式管理办法》第四十五条第二款规定，提交响应文件截止之日前，采购人。采购代理机构或者询价小组可以对已发出的询价通知书进行必要的澄清或者修改，澄清或者修改的内容作为询价通知书的组成部分。澄清或者修改的内容可能影响响应文件编制的，采购人、采购代理机构或者询价小组应当在提交响应文件截止之日3个工作日前，以书面形式通知所有接收询价通知书的供应商，不足3个工作日的，应当顺延提交响应文件截止之日。

3多选题在竞争性谈判过程中，下列说法错误的是: A 、评审报告应由谈判小组编写

B 、谈判小组负责从符合相应资格条件的供应商名单中确定不少于3家的供应商参加谈判