化學熱力學動力學平衡習題解答課件

化學熱力學及動力學習題

1.下列各組物理量全部是狀態(tài)函數的一組是

A.U、H、T、P

B.

U、Q、S、H

C.

G、T、QP

D.

ΔH、S、GA

2.如果體系經過一系列變化

,最后又回到初始狀態(tài)

,則體系Q=O,W=0,

ΔU=0,ΔH≠

0

Q≠0,W≠0,ΔU=0,ΔH=0C.

Q=-W,

ΔU=Q+W,

ΔH=0

D.

Q≠-W,ΔU=Q+W,ΔH=0C3.下列反應中,ΔrHθm

和ΔrGθm

數值最為接近的為

A.CCl4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4HCl(g),B.CaO(s)+CO2=

CaCO3(s)

C.Cu2+(aq)+Zn(s)=Cu(s)+Zn2+(aq),

D.

2Na(s)+H+(aq)+H2O(l)=2Na+(aq)+H2(g)+OH-(aq)C4.已知

Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)ΔrHθm=-642kJ·mol-1,則A.在任何溫度下

,正向反應是自發(fā)的。B.在任何溫度下

,正向反應是非自發(fā)的。C.高溫下正向反應自發(fā)

,低溫下正向反應非自發(fā)。D.低溫下正向反應自發(fā)

,高溫下正向反應非自發(fā)。4.D5.苯的熔化熱為

10.67kJ.mol-1,其熔點為5℃,則在

5℃,苯的熔化過程的

ΔrSmθ/J.K-1.mol-l

約為

A.2.09B.38.38C.10.88D.54.396.在

373.15K和pθ壓力下的密閉容器中

,液態(tài)水蒸發(fā)成水蒸氣的過程中

,體系的熱力學函數變化值為零的是

()

A.ΔHθmB.ΔUθmc.ΔSθm

D.ΔGθm7.水的蒸發(fā)熱為

44KJ.mo1-1

則在水的沸時,水的蒸發(fā)過程的ΔSθm/J·K-1·mol約為:

A.

117.9B.59.0C.0.118D.11.85.B6.D7.A8.已知反應Cu2O(s)+1/2O2(g)=2CuO(s)的

ΔrGmθ

(300K)=-107.9kJ·mol-l,ΔrGmθ

(400K)=-95.3kJ·mol-l則ΔrHθm/KJ·mol-1

和ΔrSθm/J·K-1·mol-1

各為

A.187.4,-126B.-187.4,126C.-145.7,-126D.145.7,-126

C9.在

25℃下列反應均為非自發(fā)反應

,其中在高溫時仍為非自發(fā)的是:()

A.Ag2O(s)=

2Ag(s)+1/2O2

(g),

B.

N2O4(g)

=

2NO2(g)C.Fe2O3(s)+3/2C(s)=2Fe(S)+3/2CO(g),D.6C(s)+6H2O(g)=C6H12O6(s)9.D10.室溫下,參考狀態(tài)單質(最穩(wěn)定單質)的標準熵為:A.零B.大于零C.小于零D.以上都錯11.下列各組物質的標準熵大小順序正確的是A.

C12O(g)<Br2(g)<Cl2(g)<F2(g)<H2(g);B.

Br2(g)>C12O(g)>C12(g)>F2(g)>H2(g)

C.

H2(g)<F2(g)<Clz(g)<Br2(g)<Cl2O(g)

D.

Br2(g)<Cl2O(g)<Cl2(g)<F2(g)<H2(g)10.B11.C12.下列敘述中正確的是A.放熱反應均為自發(fā)反應。

B.ΔfGθm(I2,g)

=0C.某反應的

ΔrHm

和

ΔrSm

均為正值

,則溫度升高

ΔrGm

增大。D.某反應的ΔrGθm>0,并不表示該反應在任何條件下

都不自發(fā)。

13.某反應在

25℃時自發(fā)

,其逆反應在高溫下自發(fā)

,則

A.ΔrH>0ΔrS<0

B.ΔrH<0ΔrS<0C.ΔrH>0ΔrS>0D.ΔrH<0ΔrS>012.D13.B15.已知ΔfHθm(NH3,g)=-46.ll

kJ.mol-1,反應N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔrSθm(NH3,g)=-197.4

J.K-1.mol-l,欲使反應在標準狀態(tài)下自發(fā)的溫度條件為 (

)A.<467KB.<233KC.>193KD.>467K16.ΔfGmθ(SO2,g)=-300kJ.mol-1,ΔfHmθ(SO2,g)=-296.8kJ.mol-1.當升高溫度，反應S（s,斜方）+O2（g）=SO2(g)的ΔrGmθ(T)將（）.15.A16.BA.保持不變,B.減少,C,增大,D..改變正負號17.298K,標準狀態(tài)下，下列反應中，焓變等于AgBr(s)的ΔfHmθ的反應為（）。

A.Ag+(aq)+Br-(aq)=AgBr(s)B.2Ag(s)+Br2(l)=2AgBr(s)C.Ag(s)+1/2Br2(l)=AgBr(s)D.Ag(s)+1/2Br2(g)=AgBr(s)17.C19.下列敘述中正確的為A.在定壓下

,凡是自發(fā)的過程都是放熱的。B.因為焓是狀態(tài)函數

,而定壓反應的恰變等于定壓反應

熱

,所以定壓反應熱也是狀態(tài)函數。C.單質的ΔfHθm和ΔfGθm都為零.D.在定溫定壓下不做非體積功的條件下

,體系自由能減

少的過程都是自發(fā)的。

19.D20.反應N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔrHθm<0,則升高溫

度,ΔrGθm(T)

() A.增大 B.減小

C.不變 D.開始減小,然后增大21.

定溫定壓下反應

2C(s,石墨)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔrHθm為

A.ΔrUm-4RT

B.ΔrUm+4RT,

C.ΔrUm-3RTD.ΔrUm+3RT20.A21.C22.下列反應方程式中

,哪個反應放出的熱量最大

?CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(g),

B.

CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(l)

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)23.在298K時,NaCl在水中的溶解度為36.2g/100gH2O

。

向1dm3水中加入36.2gNaCl,

則此溶解過程屬于哪種情況?A.ΔG>0ΔS>0B.ΔG<0ΔS>0C.ΔG<0ΔS<0D.ΔG>0ΔS<022.D23.B24.反應N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

Qv=-87.2KJ.mol-1,則

298K時,

該反應的ΔrHmθ/kJ.mol-1

為 ()

A.

-87.2

B.

-82.2

C.

-4.9

D.

-92.224.D27.已知Cu2O(s)+1/2O2(g)=2CuO(s)

ΔrHmθ=-143.7kJ.mol-1

CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)ΔrHmθ=

-11.5kJ.mol-1則

ΔfHmθ(Cu2O,s)/kJ.mol-1

為A.-83.25B.-77.6C.-166.7D.166.727.C因2式減1式得:Cu（s）+1/2O2（g）=Cu2O(s)

（3）ΔrHm3θ=ΔrHm2θ-ΔrHm1θ=-11.5kJ.mol-1-（-143.7kJ.mol-1）=-166.7kJ.mol-1ΔrHm3θ=ΔfHmθ(Cu2O(s))28.已知下列前三個反應的

kθ

值

,則第四個反應的Kθ

值應為

(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g),Kθ1,(2)N2(g)+O2(g)=2NO(g),Kθ2,(3)2NH3(g)+5/2O2(g)=2NO(g)+3H2O(g),Kθ3,(4)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)Kθ4

Kθ1+Kθ2-Kθ3,B.Kθ1

Kθ2/Kθ3,C.Kθ1

Kθ3/Kθ2,D.

(Kθ1)3

Kθ2/Kθ328.D29.反應Ag2CO3(s)=Ag2O(s)+CO2(g)在110℃時Kθ=5.1×10-4

。今在110℃的烘箱內干燥Ag2CO3,為防止其分解,必須使箱內CO2的體積分數大于()

5.1×10-4%B5.1×10-2%,C.

(5.1×10-4)-1%D.(5.1×10-4)1/2%29.B解Ag2CO3(s)=Ag2O(s)+CO2(g)要使不分解則,Q>Kθ==5.1×10-4

Pe(CO2)=

5.1×10-4×100kPa=5.1×10-2kPa近似認為反應在大氣壓為100kPa,CO2分壓與總壓之比為：體積分數=物質的量分數xi30.在一容器中

,反應

2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)達到平衡后

,加一定量的N2氣體

,保持總壓力及溫度不變

,平衡將會

() A.向正方向移動

B.向逆方向移動,C.不移動

D.不能判斷30.B31.

反應N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔrHθm=179.9kJ.mol-1,下列敘述中正確的是(

)A.升高溫度KP

增大

B.

升高溫度KP

減小C.

降低溫度KP

不變

D.

增加NO的分壓KP

增大32.反應2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔrHmθ<0,在下列條件下,平衡不會發(fā)生移動的是(

) A.加壓 B.減壓

C.升溫 D.加入催化劑31.A32.D33.下列反應中,平衡狀態(tài)不因容器體積改變而受到影響的是A.

H2(g)+I2(s)=2HI(g)

B.

N2(g)+O2(g)=2NO(g)C.

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

D.

H2O2(l)=H2(g)+O2(g)34.反應2NO2(g)=N2O4(g)達平衡后,將度降低

,混合氣體顏色變淺。說明此反應的逆反應是

()A.ΔrHθm=0的反應

B.ΔrHθm<0的反應C．ΔrHθm>0的反應

D.氣體體積減小的反應33.B34.C35.某溫度下反應

2HI2(g)=H2(g)+I2(g)的

KP=1.6×103,當p(HI)=p(H2)=100kPa,P(I2)=10.kPa時

,下列敘述中正確的是

()正反應進行

,逆反應停止.反應向逆反應方向自發(fā)進行C.反應處于平衡狀態(tài)

;D.反應向正反應方向自發(fā)進行。

35.D36.密閉容器中

A、B、C三種氣體建立了化學平衡

,它們的反應是

A+B=C,在相同溫度下

,如果體積縮小2/3則平衡常數Kp為原來的

3倍

B.不變

C.為原來的

9倍

D.為原來的

1/3倍37.已知ΔfHθm(Hg,g)=61.32KJ.mol-l,Sθm(Hg,l)=76.02J.K-1.mol-1,

Sθm(Hg,g)=174.85J.K-1.mol-1,則汞的沸點為

()A.不能確定

B.350.7K

C.

620.5KD.806.6K36.B37.C38.對ΔH=Qp,下列途述中正確的是

()A.對于不做其它功的封閉體系

,定壓過程體系所吸收的熱量全部用來增加體系的焓。B.因為

AH=Qp,所以QP

也是狀態(tài)函數。C.

QP

恒大于Qv

。

D.因為

ΔH=Qp,所以只有定壓過程方有ΔH

。39.反應

PC15(g)=PC13(g)+Cl2(g)平衡時總壓力為pθ,α=0.5,則Kθ

為:

A.

1/2

B.

1/4

C.

l

D.

1/338.A39.DPC15(g)=PC13(g)+Cl2(g)Pe1/3pθ1/3

pθ1/3pθ40.改變下列哪種情況

,對任何已達平衡的反應可使其產物增加

?A.升溫

B.加壓

C.加催化劑

D.增加反應物 41.已知

N2O4(g)=2NO2(g)ΔrHθm>0,在一定的溫度和壓力下體系達到平衡后

,如果條件發(fā)生如下變化

,則哪種情況將使

N2O4

的轉化率增加

()保持體積不變通入Ar氣

;B.通入

Ar氣使體積增大而體系總壓力不變C.使體系體積減至一半

D.降低體系溫度40.D41.B42.改變下列哪個條件能使多數反應的速率常數增大

? A.加催化劑

B.增壓

C.升溫

D.增加反應物濃度43.對于一個化學反應

,下列哪種情況下反應速率愈大

?

A.

活化能愈小

B.

加催化劑

C.ΔrGθm

愈負

D.ΔrHθm

愈負

42.C43.A

44.反應A(g)+2B(g)=D(g)ΔrHθm>0,對此反應升溫則

A

.r正增大,r逆減小

B.

r正減小,r逆增大,

C.

r正,r逆均增大

D.r正、r逆均減小46.當反應

A2+B2

→2AB的速率方程為r=kc(A2)c(B2),

則此反應A.一定是基元反應

B.一定是非基元反應C.無法肯定是否為基元反應

D.是一級反應44.C46.C47.對于一個給定條件下的反應

,隨著反應的進行

A.r正

降低

B.Kθ變大

C.r逆降低

D.速率常數

k

變小48.某反應在300K下進行,當溫度升至310K時,反應速率增加1倍,則Ea為()54kJ.mol-1

B.

570KJ.mol-1

C.

23kJ.mol-1

D.

230kJ.mol-1

47.A48.A49.溴的水溶液和丙酮水溶液按下列方程式反應:CH3COCH3(aq)+Br2(aq)→CH3COCH2Br(aq)+HBr(aq)此反應對于溴來說是零級,下列推斷正確的是 (

)A.反應速率是恒定的

B.最慢的反應步驟包括溴C.溴起催化劑作用

D.速率決定步驟不包括溴。

49.D

50.

(1)2NO2(g)=N2O4

ΔrGθm=-5.8KJ.mol-1

(2)

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔrGθm=-16.7kJ.mol-1,則在標準狀態(tài)下A.反應

(1)較

(2)快,B.反應

(2)較

(1)快C.二反應速率相等,D.無法判斷二反應快慢50.D51.某一可逆反應正反應的活化能為

20kJ·mol-1,逆反應的活化能為l0kJ.mol-1,則正反應的

ΔrHmθ/kJ·mol-1

為:A.無法確定

B.10C.-10D.5

52.某反應的速率常數的單位為

dm6.mol-2.s-1,則該反應為

A.一級反應

B.二級反應

C.三級反應

D.基元反應51.B52.C53.下列敘述中正確的是A.升高溫度

,活化能大的反應速率增加得快B.升高溫度

,活化能小的反應速率增加得快

C.加入催化劑可提高產率,D.加入催化劑可降低反應的ΔrHm53.A54.下列敘述中正確的是A.活化能大小可反映某一反應速率受溫度影響的顯著程度

B.任意兩個反應相比

,速率常數大的反應其反應速率必大C.反應級數愈大

,反應速度愈大D.任意一化學反應速度都與反應物濃度的乘積成正比

54.A55.已知反應

BrO-3+5Br-+6H+=3Br2+3H2O對

H+是二級

,對

BrO3-

、Br-均為一級。設該反應在一酸性緩沖溶液中進行

,若向該反應體系中加入等體積的水后

,其反應速率為原來的

()A.2倍

B.1倍C.1/16倍D.1/4倍

55.D56.生物化學工作者常將37℃時的速率常數與27℃時的速率常數之比成為Q10。若某反應的Q10

為2.5，則反應的活化能約為15.kJ.mol-1B26kJ.mol-1

C.54kJ.mol-1D.71kJ.mol-1D.57.基元反應2A(g)+B(g)=C(g)+D(g)的初始分壓PA=8l.04KPa,PB=60.78kPa。當反應至pc=20.2kPa時,反應速率大約是初始速率的A.l/6B.1/16C.l/24D.1/48A58.氫氣燃燒反應為：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）。若1molH2（g）完全燃燒生成水，反應進度ξ為A.2mol

B1.5molC.1molD.0.5mol

D二.填空題1.100℃，恒溫條件下，水的汽化熱為2.26kJ.g-1,1mol水在100℃汽化時，該過程的，Q=;ΔH=;ΔS=;ΔG=.答案：Q=40.68kJ;ΔH=40.68kJ;ΔS=

109J.K-1;ΔG=

0解釋:1mol水為18g，所以汽化熱為2.26kJ.g-1×18g/mol=40.68kJ汽化Q=ΔH，ΔG=02.2molHg(l)在沸點溫度（630K）蒸發(fā)過程所吸收的熱量為109.12kJ，則汞的標準摩爾蒸發(fā)焓;ΔHm?=;該過程對環(huán)境做功W=;ΔU=:ΔS=;ΔG=

答案：ΔHm?=54.56KJ;W=10.48kJ;ΔU=98.64kJ;ΔS=173.2J.K-1,ΔG=0解釋：因為W=-pΔV=ΔnRT=2mol×8.314J.mol-1.K-1×630K=10.48kJ因ΔG=0,

ΔHm?-TΔS=0,算出ΔS=173.2J.K-13.某反應的速率常數k為1.0×10-2min-1，若初始濃度為1.0mol.L-1，求反應的半衰期。答案：69.3min因為1級反應（？）：1.

C（S,石墨)+

CO2(g)=2CO（g) ΔfHθm(T)/kJmol-1

-393.5

-110.5Sθm/Jmol-1K-1

5.7213.6-197.9計算

:(1)ΔrHθm,ΔrSθm,ΔrGθm(900K);(2)定溫、定壓標準狀態(tài)下自發(fā)的溫度條件;(3)900K時的KPΔrSm=[νSm]產物-[νSm]反應物

=2×(-110.5)-(393.5)=-221+393.5=172.5kJ.mol-1=2×197.9-213.6-5.7=176.5J.mol-1.K-1=13.65kJ.mol-11.解.(1)ΔrHm=[νΔfHm]產物-[νΔfHm]反應物??????ΔrGm(900K)=ΔrHm-T

ΔrSm=172.5-900×176.5/1000???(2)ΔrHm-T

ΔrSm≤0??lnK=-(3).ΔrGm

(900K)=-RTlnK??

?

K

=0.1613?KP=K

(P)=16.13kPa?

?2.計算反應N2O4(g)=2NO2在298K和500K時的Kθ

。

NO2(g)

N2O4(g)

ΔfHθm(T)/kJmol-1

33.8

9.66ΔfGθm(T)/kJmol-1

51.8498.28=2.298K時,ΔrHm=2×33.8-9.66=57.94kJ.mol-1?ΔrGm=2×51.84-98.28=5.4kJ.mol-1?ΔrGm=ΔrHm-T

ΔrSm???ΔrH

m-ΔrGmΔrSm=T???ΔrGm

(500K)=-RTlnK??K=1381.6?ΔrGm(500K)=ΔrHm-T

ΔrSm=57.94-500×176.3/1000=-30.06KJ.mol-1?

??3.

NiSO46H2O(s)=NiSO4(s)+6H2O(g)ΔfGθm(T)/kJmol-1-2220

-773

-228求反應