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1、第三章 化学动力学,习题课（修改),2,1. 是非题（对的在括号内填 “+” 号，错的填 “-” 号） （1）rS 为正值的反应均是自发反应。 （ ）,习题解答 - 化学动力学,（2）某给定反应达到平衡后，若平衡温度条件不变，分离除去某生成物，待达到新的平衡后，则各反应物和生成物的分压和浓度分别保持原有定值。 （ ）,-,解：对孤立系统正确。,解：各反应物和生成物的分压和浓度均发生变化，平衡发生移动。各产物与反应物以其化学计量数为指数的分压或浓度的比值不变（即K 值不变）。,-,3,（3）对反应系统 C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) ， (298.15 K) =131.3
2、 kJmol-1。由于化学方程式两 边物质的化学计量数的总和相等，所以增加总压力对平衡无影响。 （ ）,习题解答 - 化学动力学,解：反应前后气态组分总体积不等，平衡向体积缩小的方向即逆向移动。,-,（4）上述反应达到平衡后，若升高温度，则正反应速率 v (正) 增加，逆反应速率 v (逆) 减小，结果平衡向 右移动。 （ ）,解：正逆反应速率都增加；因吸热，平衡右移（K 增大）。,-,4,（5）反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数。 （ ）,习题解答 - 化学动力学,（6）催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的 。 （ ）,解：对基元反应结论合理，对于非基元反应，
3、反应级数必须由实验测定。,-,+,解：定温下，均为状态函数。,5,（7）在常温常压下，空气中的N2和O2能长期存在而不 化合生成 NO。且热力学计算表明：N2(g) + O2(g) 2NO(g)的 (298.15K)0，则N2与O2混合气必定也是动力学稳定系统。 （ ）,习题解答 - 化学动力学,+,解：根据事实，该反应非自发，则必为热力学稳定系统。热力学稳定系统必然是动力学稳定系统。,6,（8）已知 CCl4不会与H2O反应，但CCl4(l) + 2H2O(l) CO2(g) + 4HCl(aq)的 （298.15K）=-397.93kJmol-1 ，则必定是热力学不稳定而动力学稳定的系统。
4、 （ ）,习题解答 - 化学动力学,+,解：根据事实，该反应为动力学稳定系统。动力学稳定系统可以是热力学稳定系统。,7,2. 填空题（解） （1） 对于反应： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)； (298.15 K)=-92.2 kJmol-1若温度升高（例如升高100K），则下列各项将如何 变化（填写：不变，基本不变，增大或减小。）解： ， ， ， ， v（正） ， v（逆） 。,适用公式：,习题解答 - 化学动力学,基本不变,基本不变,增大,减小,增大,增大,8,解：适用公式： v = kc(A)ac(B)b,（2）对于下列反应： C (s) + CO2(g) 2CO(g) ；
5、(298.15 K)=172.5 kJmol-1若增加总压力或升高温度或加入催化剂，则反应速率常数 k (正)、k (逆) 和反应速率 v (正)、 v (逆) 以及标准平衡常数 、平衡移动的方向等将如何？分别填入下表中。,习题解答 - 化学动力学,不变,不变,增大,增大,不变,逆向,增大,增大,增大,增大,增大,正向,增大,增大,增大,增大,不变,不变,9,答：氟利昂(CFC) 、NOx 、烃类物质(CH4 )；CO2、CH4、N2O、CFC、O3 等；SO2，NOx ；（自学内容）,（3）造成平流层中臭氧层破坏的主要物质有 ；主要的温室气体有 ；形成酸雨的大 气污染物主要是 和 。,习题解
6、答 - 化学动力学,10,3. 不用查表，将下列物质按其标准熵 （298.15K）值由大到小的顺序排列，并简单说明理由。（a）K（s）， （b）Na（s）， （c）Br2（l），（d）Br2（g），（e）KCl（s）；,习题解答 - 化学动力学,解： d c e a b同一物质的熵值：气体 液体的熵 固体熵； 分子结构复杂的物质熵比较大；原子量大的物质熵比较大。,11,4. 定性判断下列反应或过程中熵变的数值是正值还是负值。 （1）溶解少量食盐于水中。 （2）活性炭表面吸附氧气。 （3）碳与氧气反应生成一氧化碳。,习题解答 - 化学动力学,12,5. 通过热力学计算说明下列水结冰过程： H2O
7、（l）H2O（s） 在298.15K的标准态时能否自发进行。已知冰在298.15 K时的标准摩尔生成吉布斯函数为-236.7kJmol-1 。,习题解答 - 化学动力学,解： (298.15K) = vB,m (298.15K)= (冰) - (水)= (- 236.7 ) ( - 237.1) kJmol-1= 0.4 kJmol-10故这个过程在298.15K的标准态时不能自发进行。,13,6. 试用书末附录中的标准热力学数据，计算下列反应 的 (298.15K) 和 (298.15K) （1） 3Fe (s) + 4H2O (l) Fe3O4(s) + 4H2(g) （2） Zn(s)
8、+ 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g) （3） CaO(s) + H2O(l) Zn2+(aq) + 2OH-(aq) （4） AgBr(s) Ag(s) + Br2(l),习题解答 - 化学动力学,14,解（1） 3Fe (s) + 4H2O (l) Fe3O4(s) + 4H2(g)27.28 69.91 146.4 130.680 -237.129 -1015.4 0= (146.4 + 4130.68 - 469.91 - 327.28)= 307.7 Jmol-1K-1= (-1015.4) + 0 - 4 (-237.129) -30= -66.9 kJmol-1,习
9、题解答 - 化学动力学,15,（2）,习题解答 - 化学动力学,=(-147.06) + 0 20 - 0 = -147.06 kJmol-1,= (-112.1) + 130.684 - 41.63 20 = - 23.0 Jmol-1K-1,16,=(-553.58) + 2(-157.24) - (-604.03) - (-237.129) = -26.91 kJmol-1,= 2(-10.75) + (-53.1) - 39.75 - 69.91 = -184.3 Jmol-1K-1,（3）,习题解答 - 化学动力学,17,（4） AgBr (s) Ag(s) + Br2(l),= 4
10、2.55 + 0.5152.231-170.1 = -51.4 Jmol-1K-1,=0 + 0 - (-96.90) = 96.90 kJmol-1）,习题解答 - 化学动力学,170.1 42.55 152.231 -96.90 0 0,18,7. 用锡石（SnO2）制取金属锡，有建议可用下面几种办法：（1）单独加热矿石，使之分解；（2）用碳（以石墨计）还原矿石（加热产生CO2）；（3）用 H2（g）还原矿石（加热产生水蒸气）。今希望加热温度尽可能低一些。试利用标准热力学数据通过计算，说明采用何种方法为宜。,习题解答 - 化学动力学,19,解：（1） SnO2(s) Sn(s) + O2(
11、g)-580.7 0 052.3 51.55 205.138,= 0 + 0 - (-580.7) kJmol-1 = 580.7 kJmol-1,习题解答 - 化学动力学,= (51.55 + 205.138 - 52.3) Jmol-1 = 204.4 Jmol-1K-1,20,依据反应温度,习题解答 - 化学动力学,= 580.7 kJmol-1 / 204.41010-3 kJmol-1K-1 = 2841K,21,解（2） SnO2(s) + C(s) Sn(s) + CO2(g)-580.7 0 0 -393.50952.3 5.740 51.55 213.74,= 0 + (-3
12、93.509) - 0 - (-580.7) kJmol-1 = 187.2 kJmol-1,习题解答 - 化学动力学,= 51.55 + 213.74 (52.3 +5.740) = 207.3 Jmol-1K-1,Tc 187.2 kJmol-1 / 207.310-3 kJmol-1K-1 = 903.0 K,22,（3） SnO2(s) + 2H2(g) Sn(s) + 2H2O (g)-580.7 0 0 -241.8252.3 130.684 51.55 188.825,= 0 + (-241.82)2 - 0 - (-580.7) = 97.1 kJmol-1,习题解答 - 化学动力学,= 51.55 + 2188.825 (52.3 +2130.684) = 115.5 Jmol-1K-1,Tc 97.1 kJmol-1 / 115.5 10-3 kJmol-1 K-1= 841 K,
