反应是否自发进行？

3.12 通过计算说明下列反应 2CuO(s) → Cu2O(s) +

1O2(g) 2(1)在298.15K、标准状态下能否自发进行？(2) 在什么温度下，该反应在标准状态下能自发进行？

θ

3.13 工业上由CO和H2合成甲醇：CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ΔrHm298=–90.67

θ

kJ·mo1-1 ，ΔrSm298=–221.4 J·mo1-1·K-1。为了加速反应必须升高温度，但温度不宜过高。通过计算说明此温度最高不得超过多少？

3.14利用标准热力学函数估算反应CO2(g) + H2(g) → CO(g) + H2O(g)在873K时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数。若此时系统中各组分气体的分压为pCO2?pH2?127kPa

pCO?pH2O?76kPa，计算此条件下反应的摩尔吉布斯函数变，并判断反应进行的方向。

3.15 已知反应2NO(g) + Cl2(g) → 2NOCl(g) 为基元反应，求： （1）写出该反应的速率方程。 （2）该反应的总级数是多少？

（3）其它条件不变，如果将容器的体积增加到原来的2倍，反应速率如何变化？ （4）如果容器体积不变而将NO的浓度增加到原来的3倍，反应速率又将怎样变化？

––

3.16 已知反应2NOCl(g) →2NO(g) + Cl2(g)，350K时，k1=9.3×106s1；400K时，

––

k2=6.9×104s1。计算该反应的活化能Ea以及450K下的反应速率常数k。

－－－

3.17某反应A → B，当A的浓度为0.40mol·L1时，反应速率为0.020mo1·L1·s1。分别求出①反应是一级反应；②反应是二级反应时的速率常数k。

3.18 在没有催化剂存在时，H2O2的分解反应：H2O2（l）→H2O（l）+

1O2（g）的活化2能为75 kJ·mo1-1 。当有铁催化剂存在时，该反应的活化能就降低到54 kJ·mo1-1 。计算在298K时此两种反应速率的比值。

θ

3.19 当T为298K时，反应：2N2O（g）→2N2（g）+O2（g），ΔrHm=–164.1 kJ·mo1-1 ，Ea=240 kJ·mo1-1 。该反应被Cl2催化，催化反应的Ea=140 kJ·mo1-1 。催化后反应速率提高了多少倍？催化反应的逆反应活化能是多少？

3.20写出下列反应的标准平衡常数表达式： ①CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)； ②Al2O3(s) +3H2 (g) 2Al(s) + 3H2O(g)；

—

③2MnO4(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+(aq) 2Mn2+(aq) + 5O2(g) + 8H2O(1)

θ

3.21 在21.8℃时，反应：NH4HS（s）NH3（g）+ H2S（g）的平衡常数K=0.07。求：（1）平衡时该气体混合物的总压。

（2）在同样的实验中，NH3的最初分压为25.3kPa时，H2S的平衡分压为多少？

3.22根据吕·查德里原理，讨论下列反应：

θ

2Cl2(g) + 2H2O(g) 4HCl(g) + O2(g) ΔrHm＞0。

将C12，H2O(g)，HCl，O2四种气体混合，反应达到平衡时，下列左面的操作条件改变对右

5

面的平衡数值有何影响（操作条件中没有注明的，是指温度不变、体积不变）?

① 增大容器体积 nH2O，g ⑥ 减小容器体积 P Cl2

θ

② 加O2 nH2O, g ⑦ 减小容器体积 K

θ

③ 加O2 nO2 ⑧ 升高温度 K ④ 加O2 nHCl ⑨ 加氮气 nHCl ⑤ 减小容器体积 nCl2, g ⑩ 加催化剂 nHCl

3.23 某温度时8.0molSO2和4.0molO2在密闭容器中进行反应生成SO3气体，测得开始时和平衡时体系的总压力分别为300kPa和220kPa（假设体系温度不变）。试利用上述实验数据求该温度时反应：2 SO2（g）+ O2（g）2 SO3（g）的标准平衡常数和SO2的转化率。

θ

3.24 已知反应：Ag2S(s)+H2(g) 2Ag(s)+H2S(g)，在740K时的K=0.36。若在该温度下，在密闭容器中将1.0molAg2S还原为银，试计算最少需用H2的物质的量。

θ

3.25 在700K时，反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的K=55.4，如果将2.00mol H2和2.00mol I2作用于4.00L的容器内，问该温度下达到平衡时，有多少HI生成？

3.26 320K时反应： 2HI（g，80.5kPa）=H2（g，0.101kPa）+I2（g，0.101kPa）

θ

已知ΔfHm/kJ·mol-1 26.5 0 62.4

θ

Sm/J·mol-1·K-1 206.6 130.7 260.7

θ

计算该反应的平衡常数K，△rGm，并说明320K时反应自发进行的方向。

3.27一容器中含有N2O4和NO2的混合物，其反应为N2O4（g）2NO2（g），若使N2O4

θ

与NO2的摩尔比为10：1，在一定温度、100kPa压力下发生上述反应，测得K=0.315，求达平衡时各物质的分压及N2O4（g）的离解百分数。

3.28 2NO2(g)

2NO(g)+O2(g)在500℃的标准吉布斯自由能ΔrGm和平衡常数K？（设

θ

θ

2,298K)θθ

θ25℃~500℃范围内ΔrHm、ΔrSm保持不变。已知?fHm(NO=33.2kJ·mol

－1

；

－－－－θθθ=91.3 kJ·mol1；Sm =240.1 J·mol1·K1；Sm =210.8 J·mol?fHm(NO,298K)(NO2,298K)(NO,298K)1

θ·K1；Sm(O－

211

=205.2J·mol·K； ,298K)－

－

θ

3.29 在250℃时，反应PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)的标准平衡常数K=1.78。如果将一

定量的PCl5注入一密闭容器中，在250℃、200kPa下，反应达到平衡，求PCl5的分解率是多少？

3.30 反应PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)。 （1）523K时，将0.700mol PCl5注入容积为2.00L的密闭容器中，平衡时有0.500mol PCl5

θ

被分解了。试计算该温度下的标准平衡常数K和PCl5的分解百分率？

（2）若上述容器中反应已达到平衡后，再注入0.100mol Cl2，则PCl5的分解率与（1）的分解率相比相差多少？

（3）如果开始时在注入0.700mol PCl5的同时，就注入0.100mol Cl2，则平衡时PCl5的分解率又是多少？比较（2）（3）所得结果可以得出什么结论？

3.31 反应

11Cl2(g)+ F2(g) 22ClF(g)，在298K和398K下，测得其标准平衡常数分别

6

为9.3×109和3.3×107。

θ

（1）计算ΔrGm298K；

（2）若在298K~398K范围内，ΔrHm、ΔrSm保持基本不变，计算ΔrHm、ΔrSm。

第4章 酸碱平衡

4.1 指出下列各种酸的共轭碱：

H2O、H3PO4、HCO3-、NH4+

4.2 指出下列各种碱的共轭酸：

H2O、HPO42-、C2O42-、HCO3-

4.3 从下列物质中找出共轭酸碱对，并按酸性由强到弱的顺序排列：

H2PO4-、NH3、H2S、-COOH、PO43-、H2SO3、HS-、NH4+、HCOOH、HSO3- 4.4 试计算0.20 mol·L-1氨水在以下情况的解离度以及[OH-]： (1)将溶液稀释一倍；(2)加入NH4Cl，使NH4Cl浓度为0.10 mol·L-1；(3)上述浓度氨水。 4.5 已知H2C2O4的pKa1?= 1.23，pKa2?= 4.19。在pH = 1.00和4.00时，溶液中H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种形式的分布系数δ2、δ1和δ0各为多少？

4.6 试计算：

? c(H2S) = 0.10 mol·L-1 H2S溶液的S2-浓度和pH。 ? 0.30mol·L-1HCl溶液中通入H2S并达到饱和时的S2-浓度。 4.7写出下列物质在水溶液中的质子条件式：

? NH4Cl；? NH4Ac；? (NH4) 2HPO4；? HCOOH；? Na2S；? Na2C2O4 4.8计算浓度为0.12mol·L-1的下列物质水溶液的pH（括号内为pKa?）： ? 苯酚(9.99)； ? 丙烯酸(4.25)； ? 氯化丁基铵(C4H9NH3Cl)(9.39)。 4.9计算下列溶液的pH： ? 0.10mol·L-1KH2PO4； ? 0.05mol·L-1Na2HPO4。 4.10计算下列水溶液的pH： ? 0.10mol·L-1乳酸和0.10mol·L-1乳酸钠（pKa? = 3.58）； ? 0.010mol·L-1邻硝基酚和0.012mol·L-1邻硝基酚的钠盐（pKa? = 7.21）； ? 0.12mol·L-1氯化三乙基铵和0.010mol·L-1三乙基胺（pKb? = 7.90）；

-1

4.11 100g NaAc·3H2O加入15mL6.0 mol·LHAc，用水稀释至1.0L，此缓冲溶液的pH是多少？

4.12 欲配制pH为5.0的缓冲溶液，请用计算说明在下列两种体系中选择哪一种较合适？ ? HAc-NaAc； ? NH3·H2O-NH4Cl。

4.13 欲配制500mL pH = 10.0且[NH4+] = 1.0 mol·L-1的NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液，需比重为0.904、含氨26.0％的浓氨水多少毫升？固体NH4Cl多少克？

4.14 用0.1000 mol·L-1 HNO3溶液滴定20.00mL 0.1000 mol·L-1 NaOH溶液时，化学计量点时pH为多少？此滴定中应选用何种指示剂？

4.15 以0.5000 mol·L-1 HNO3溶液滴定0.5000 mol·L-1NH3·H2O溶液。试计算滴定分数为

7

θ

θ

θ

θ

0.999及1.001时溶液的pH。应选用何种指示剂？

4.16 用0.1000mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1000mol·L-1 HCOOH溶液时， ? 用中性红为指示剂，滴定到pH = 7.0为终点； ? 用百里酚酞为指示剂，滴定到pH = 10.0为终点；

分别计算它们的滴定误差，并指出用哪一种指示剂较为合适。

4.17 有一三元酸，其pKa1?= 2.0，pKa2?= 6.0，pKa3?= 12.0。用NaOH溶液滴定时，第一和第二化学计量点的pH分别为多少？两个化学计量点附近有无pH突跃？可选用什么指示剂？能否直接滴定至酸的质子全部被作用？

4.18 用0.1000mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1000mol·L-1草酸溶液时，有几个pH突跃？在第二个化学计量点时pH为多少？应选用什么指示剂？

4.19 称取2.449面粉，经消化处理后加入过量的NaOH溶液，加热，蒸出的氨吸收在100.0mL 0.01086 mol·L-1 HCl标准溶液中，过量的HCl用0.01228 mol·L-1NaOH溶液回滴，用去15.30mL，计算面粉中粗蛋白质的质量分数（对面粉，粗蛋白质含量为氮含量乘以5.7）。

4.20 吸取ρ = 1.004g·mL-1的醋样10.0mL，置于锥形瓶中，加2滴酚酞指示剂，用0.1014mol·L-1NaOH滴定醋中的HAc，如需要44.86mL，则醋样中HAc的含量为多少？

4.21 含有SO3的发烟硫酸试样1.400g，溶于水，用0.8060 mol·L-1 NaOH溶液滴定时消耗36.10mL。求试样中SO3和H2SO4的含量（假设试样中不含其他杂质）。

-1

4.22 称取混合碱试样0.8766g，加酚酞指示剂，用0.2817mol·L HCl溶液滴定至终点，计耗去酸溶液20.08mL。再加甲基橙指示剂，滴定至终点，又耗去酸25.22mL。求试样中各组分的质量分数。

4.23 有一Na3PO4试样，其中含有Na2HPO4，称取0.9947g，以酚酞为指示剂，用0.2881 mol·L-1 HCl溶液滴定至终点，用去17.56mL。再加入甲基橙指示剂，继续用0.2881 mol·L-1 HCl溶液滴定至终点时，又用去20.18mL。求试样中Na3PO4、Na2HPO4的质量分数。

第5章 沉淀—溶解平衡

5.1 已知室温时以下各难溶物质的溶解度，试求它们相应的溶度积（不考虑水解）： ① SrCO3，2.37×10-5mol·L-1； ② CaF2，2.05×10-4mol·L-1。

5.2 已知室温时以下各难溶物质的溶度积，试求它们相应的溶解度（以mol·L-1表示）：

?-9

① BaCO3，Ksp = 2.58×10； ② Ag2C2O4，Ksp? = 5.40×10-12。

5.3 已知AgCl的溶度积为1.77×10-10。求它①在纯水中；②在1.0×10-3mol·L-1NaCl溶液中；③在1.0×10-2mol·L-1 AgNO3溶液中的溶解度（以mol·L-1表示）。

5.4 ①在10mL 1.5×10-2mol·L-1Mg(NO3)2溶液中，加入5.0mL 0.15mol·L-1氨水溶液，问能否生成Mg(OH)2沉淀？②若在上述10mL 1.5×10-2mol·L-1Mg(NO3)2溶液中，先加入0.350gNH4NO3固体(假定加入量对溶液体积影响不大)，然后再加入5.0mL 0.15mol·L-1氨水溶液，问是否有Mg(OH)2沉淀生成？

5.5 试计算0.0010mol·L-1 Mg2+开始沉淀和沉淀完全的pH。 5.6 在下列溶液中不断通入H2S气体直至饱和：

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