无机及分析化学课后习题答案

180.74kJ?mol?1T转==7288K24.8J?mol?K?1

(2)NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)

θΔrHm?168.09kJ·mol-1

θΔrSm?474.34 J·mol-1K-1

T转=354.4K

(3)2NH3(g)+3O2(g)=NO2(g)+NO(g)+3H2O(g)

θΔrHm?-509.38kJ·mol-1 θ因为ΔrHm<0

θΔrSm?16.76 J·mol-1K-1

θΔrSm>0 标准状态及任何温度下反应均自发。

113.固体AgNO3的分解反应为AgNO3(s)===Ag(s)+NO2(g)+O2(g)

2查教材附表并计算标准状态下AgNO3(s)分解的温度。若要防止AgNO3分解,保

存时应采取什么措施。

解: AgNO3(s)分解的温度即为反应AgNO3(s)=Ag(s)+NO2(g)+度。

θ?rHm根据公式:T转= θ?rSm1O2(g)的转化温21θθθθθ?rHm??fHm(NO2,g)??fHm(Ag,s)??fHm(O2,g)??fHm(AgNO3,g)

2=33.85kJ·mol-1-(-123.14kJ·mol-1) =156.99 kJ·mol-1

θΔrSm?1θθθθSm(O2,g)?Sm(NO2,g)?Sm(Ag,s)?Sm(AgNO3,s) 21=×205.14J·mol-1K-1+240.06J·mol-1·K-1+ 42.72 J·mol-1·K-1-140.92 2=244.43 J·mol-1·K-1

J·mol-1·K-1

156.99 kJ?mol-1T转??642K=(642-273) ℃=369℃ ?1?1244.43 J?mol?K分解温度T>369℃

若要防止AgNO3分解,应低温避光保存。

第三章思考题与习题参考答案

一、选择题

1.对反应 2SO2(g)+O2(g) 确的是( )。 A.

dc(SO2)dc(O2) ?dtdtNO(g) 2SO3(g) 下列几种速率表达式之间关系正

B.

dc(SO2)dc(SO3) ?dt2dt

C. dc(SO3)?dc(O2) D. d c(SO3)??d c(O2)

2dtdt2d td 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:

??AA??BB??????????YY??ZZ

v?dcAdcdcdc?B?Y?Z vAdtvBdtvYdtvZdt2.由实验测定,反应 H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) 的速率方程为v=

kc(H2)c1/2(Cl2) ,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(H2)c1/2(Cl2),H2和Cl2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Ea.正=70 kJ·mol-1,逆反应的活化能Ea.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 = Ea,正- Ea,逆 。 4.在298K时,反应 2H2O2===2H2O+O2,未加催化剂前活化能Ea=71 kJ·mol-1,加入Fe3+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

Ea?RT解:选C。依据阿仑尼乌斯指数式k = A·e,可得

k2?ek1Ea?Ea21RT?e290008.314?298?1.2?105

5.某反应的速率常数为2.15 L2·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v?kca(A)cb(B)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)+Cl2(g)===2NOCl(g) 的速率方程为v=kc2(NO)c(Cl2)。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 N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔrHmθ>0,当升高温度时,Kθ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 2SO2(g)+O2(g)

SO2(g)+12O2(g) ( )

?A. K1θ=K2θ B. K1θ=K2 C. K2θ=

?K12SO3(g) 平衡常数为K1θ,反应

SO3(g) 平衡常数为K2θ。则K1θ和K2θ的关系为

D. 2K1θ

=K2θ

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 2MnO4-+5C2O42-+16H+===2Mn2++10CO2+8H2O ΔrHmθ< 0,欲使KMnO4

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

C2O42-浓度

解:选B。欲使KMnO4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 aA(g) + bB(g)

?

dD(g) + eE(g) ?rHm>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)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g) 的反应历程为 ① 2NO(g)+H2(g)===N2(g)+H2O2(g) (慢反应) ② H2O2(g)+H2(g)===2H2O(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(H2)c2(NO) ,此反应为 3 级反应。

2.已知基元反应 CO(g)+NO2(g)===CO2(g)+NO(g) ,该反应的速率方程为 v=kc(CO)c(NO2) ;此速率方程为 质量作用 定律的数学表达式,此反应对NO2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 < Kθ,所以平衡向正反应方向移动;对放热反应,提高温度,Q > Kθ,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

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