普通化学申少华主编(中国矿业大学出版社)

习题参考答案

习题一

一、判断题(对的，在括号内填“√”，错的填“×”) 1. )g (O 2

1)g (H 22+===O(l)H 2和)g (O )g (2H 22+===O(l)2H 2的Θ?m r H 相同。 ( × )

2. 功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统内部不讨论功

和热。(√ ) 3. 反应的H ?就是反应的热效应。 (× )

4. Fe(s)和)l (Cl 2的Θ

?m r H 都为零。

( × )

5. 盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下进行的缘故。 ( × )

6. 同一系统不同状态可能有相同的热力学能。 (× )

7. 由于H ?=p q ，H 是状态函数，H ?的数值只与系统的始、终态有关，而与变化的过程无关，故p q 也是状态函数。 (×)

8. 由于3CaCO 固体的分解反应是吸热的，故它的标准摩尔生成焓是负值。 ( × )

9. 当热量由系统传递给环境时，系统的内能必然减少。 (× )

10. 因为q ，w 不是系统所具有的性质，而与过程有关，所以热力学过程中

(w q +)的值也应由具体的过程决定。 (× )

二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)

1.

对于封闭体系，体系与环境间

( B )

A. 既有物质交换，又有能量交换

B. 没有物质交换，只有能量交换

C. 既没物质交换，又没能量交换

D. 没有能量交换，只有物质交换

2. 热力学第一定律的数学表达式w q U +=?只适用于 ( C ) A. 理想气体 B. 孤立体系 C. 封闭体系 D. 敞开体系

3. 环境对系统作10kJ 的功，且系统又从环境获得5kJ 的热量，问系统内能

变化是多少？ ( D )

A. 15-kJ

B. 5-kJ

C. +5kJ

D. +15kJ

4. 已知2PbS(s) + 3)g (O 2=== 2PbO(s) + 2)g (SO 2的

Θ?m

r H =4.843-1mol kJ -?，则该反应的V q 值是多少1m o l kJ -?？ ( D )

A. 840.9

B. 845.9

C. 9.845-

D. 9.840-

5. 通常，反应热的精确实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获

得的。

( D )

A. H ?

B. V p ?

C. p q

D. V q

6. 下列对于功和热的描述中，正确的是哪个？ ( A )

A. 都是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值

B. 都是途径函数，对应于某一状态有一确定值

C. 都是状态函数，变化量与途径无关

D. 都是状态函数，始终态确定，其值也确定

7. 在温度T 的标准状态下，若已知反应A→2B 的标准摩尔反应焓Θ?1,m r H ，

与反应2A→C 的标准摩尔反应焓Θ?2,m r H ，则反应C→4B 的标准摩尔反应焓

Θ?3,m r H 与Θ?1,m r H 及Θ?2,m r H 的关系为Θ?3,m r H =？

( D )

A. ΘΘ?+?2,1,2m r m r H H

B. ΘΘ?-?2,1,2m r m r H H

C. ΘΘ?+?2,1,m r m r H H

D. ΘΘ?-?2,1,2m r m r H H

8. 对于热力学可逆过程，下列叙述不正确的是哪个？ ( C)

A. 变化速率无限小的过程

B. 可做最大功的过程

C. 循环过程

D. 能使系统与环境都完全复原的过程

9.

下述说法中，不正确的是哪个？ ( D )

A. 焓只有在某种特定条件下，才与系统吸热相等

B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量

C. 焓是状态函数

D. 焓是系统能与环境进行热交换的能量

10. 封闭系统经过一循环过程后，其下列哪组参数是正确的？ ( C )

A. q =0，w =0，U ?=0，H ?=0

B. q ≠0，w ≠0，U ?=0，H ?=q

C. q =w -，U ?=w q +，H ?=0

D. q ≠w ，U ?=w q +，H ?=0

11.

以下说法正确的是哪个？ ( B )

A. 状态函数都具有加和性

B. 系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了改变

C. 因为V q =U ?，p q =H ?，所以恒容或恒压条件下，q 都是状态函数

D. 虽然某系统分别经过可逆过程和不可逆过程都可达到相同的状态，但不

可逆过程的熵变值不等于可逆过程的熵变值。

12.

盖斯定律反映了 ( B )

A. 功是状态函数

B. H ?取决于反应体系的始终态，而与途径无关。

C. 热是状态函数

D. H ?取决于反应体系的始终态，也与途径有关。

13. 298K 时，下列各物质的Θ?m f H 等于零的是哪个？

( A)

A. 石墨

B. 金刚石

C. 溴气

D. 甲烷

14. 在下列反应中，进行l mol 反应时放出热量最大的是哪个？ ( C )

A. )g (O 2)l (CH 24+===O(g)H 2)g (CO 22+

B. )g (O 2)g (CH 24+===O(g)H 2)g (CO 22+

C. )g (O 2)g (CH 24+===O(l)H 2)g (CO 22+

D. )g (O 2

3)g (CH 24+===O(l)H 2)g (CO 2+ 15. 下列反应中Θ?m r H 等于产物Θ?m f H 的是（ D ）

A. CO 2(g) + CaO(s) === CaCO 3(s)

B.

HI(g)(g)I 2

1(g)H 2122===+ C. H 2(g) + Cl 2(g) === 2HCl(g) D. O(g)H (g)O 2

1(g)H 222===+ 三、计算及问答题

1．试计算下列情况的热力学能变化：

(1) 系统吸收热量500J ，对环境作功400J ； 解：J w q U 100)400()500(=-++=+=?

(2) 系统吸收热量500J ，环境对系统作功800J 。

解：J w q U 1300)800()500(=+++=+=?

2. 在37

3.15K 和100kPa 下，由1mol 水汽化变成1mol 水蒸气，此气化过程

中系统吸热40.63kJ 。求：

(1) 系统膨胀对外作功w =？(液体水体积可忽略不计)

(2) 此过程内能改变U ?=？

解：（1）13)(.10.315.37310314.81---=???-=-=∑mol kJ RT w B

g B ν

（

2）13)(.53.3715.37310314.8163.40--=???-=-==?∑mol kJ RT q q U B g B p v ν

3．反应N 2(g)+3H 2(g) === 2NH 3(g)在恒容量热器中进行，生成2mol NH 3时

放热82.7kJ ，求反应的)K 15.298(Θ?m r U 和298K 时反应的)K 15.298(Θ?m r H 。

解：kJ q U v m r 7.82-==?Θ

1

3)(.7.8715.29810314.8)312(7.82--Θ-=???--+-=+==?∑mol kJ RT q q H B

g B v p m r ν

4. 已知100kPa ，18℃时1mol Zn 溶于稀盐酸时放出151.5kJ 的热，反应析出1mol 2H 气。求反应过程的w ，U ?，H ?。

解：)()()()(2g H aq ZnCl aq HCl s Zn +===+ 1.5.151--==?mol kJ q H p

13),(.42.229110314.81---=???-=-=∑mol kJ RT w B

g B ν

1,.92.15342.25.151--=--=-==?∑mol kJ RT q q U B

g B p v ν

5. 在下列反应或过程中，V q 与p q 有区别吗？简单说明。并根据所列的各反应条件，计算发生下列变化时，各自U ?与H ?之间的能量差值。

(1) HS(s)NH 4??→?C 25o

S(g)H )g (NH 23+，2.00mol HS(s)NH 4的分解；

(2) (g)Cl (g)H 22+??→?C 25o )g (2HCl ，生成1.00mol )g (HCl ；

(3) (s)CO 2??→?C 25o )g (CO 2，5.00mol (s)CO 2(干冰)的升华； (4) NaCl(aq)(aq)AgNO 3+??→?C 25o

(aq)NaNO )AgCl(s 3+，沉淀出2.00mol )AgCl(s 。

解

：（1）13,.96.429810314.8)11(2---=???+?-=-=?-?∑mol kJ RT H U B g B νξ

(2)无体积变化，H U ?=?

(3) 13,.39.1229810314.815---=????-=-=?-?∑mol kJ RT H U B

g B νξ

(4) 无体积变化，H U ?=?

6. 计算下列反应的(1) )K 15.298(Θ?m r H ；(2) )K 15.298(Θ?m r U 和(3) 298.15 K

进行l mol 反应时的体积功体w 。

)g (Cl 4)g (CH 24+===)g (HCl 4)l (CCl 4+ 解：:./)15.298(1-Θ?mol kJ K H m f -74.81 0 -135.44 -92.307

(1)

1

.86.429)81.74(0)44.135()307.92(4)15.298(-ΘΘ-=----+-?=?=?∑mol kJ H K H m B

f B m r ν

(2)RT K H K U B

g B m r m r ∑-?=?ΘΘ,)15.298()15.298(ν

=-429.86-(4-4-1)13.38.42715.29810314.8---=???mol kJ

（3）13g ,.479.215.29810314.8)144(--=???---=-=∑mol kJ RT w B

B ν体

7. 葡萄糖完全燃烧的热化学反应方程式为

)g (O 6)s (O H C 26126+===O(l)H 6)g (CO 622+，Θ?m

r H =2820-1mol kJ -? 当葡萄糖在人体内氧化时，上述反应热约30%可用做肌肉的活动能量。试估计一食匙葡萄糖(3.8 g)在人体内氧化时，可获得盼肌肉活动的能量。

解：1.16.180-=mol g M 葡萄糖

kJ m M H E m r 18%308.316

.1802820%30=??=???-=Θ葡萄糖 8. 已知下列热化学方程式：

)g (CO 3)s (O Fe 32+===)g (CO 3)s (Fe 22+，Θ?1m r H =

6.27-1mol kJ -? )g (CO )s (O 3Fe 32+===)g (CO )s (O Fe 2243+，Θ?2m r H =6.58-1mol kJ -?

)g (CO )s (O Fe 43+===)g (CO )s (3FeO 2+，Θ?3

m r H =1.381mol kJ -? 不用查表，试计算下列反应的Θ?4m r H 。

)g (CO )s (FeO +===)g (CO )s (Fe 2+ 解：13,2,1,4,.7.166

23-ΘΘΘΘ

-=?-?-H ?=H ?mol kJ H H m r m r m r m r 9. 利用附录3数据，计算下列反应的)K 15.298(Θ?m r H 。

(1) )aq (H 2)s (Zn ++===)g (H )aq (Zn 22++

(2) O(l)H )s (CaO 2+===)aq (OH 2)aq (Ca 2-++

解：(1))15.298

()15.298(,K H K H B m f B

B m r ΘΘ?=?∑ν =0+（-153.89）-0-0=-153.89kJ.mol -1

（2）)15.298

()15.298(,K H K H B m f B

B m r ΘΘ?=?∑ν 1.90.81)83.285()09.635()83.542()994.229(2--=-----+-?=mol kJ

10. 已知在25℃和标准状态下，1.00g 铝燃烧生成Al 2O 3(s)放热30.92kJ ，求

Al 2O 3(s)的Θ?m f H (298K)。

解：11132.68.1669.92.30.272)298,(---Θ-=??-=?mol kJ g kJ mol g K O Al H m f

11. 用来焊接金属的铝热反应涉及32O Fe 被金属Al 还原的反应：

)s (O Fe )s (Al 232+?→?

)s (Fe 2)s (O Al 32+，试计算：(1) 298K 时该反应的Θ?m r H 。(2) 在此反应中若用267.0g 铝，问能释放出多少热量？

解：（1）)15.298

()15.298(,K H K H B m f B

B m r ΘΘ?=?∑ν

=1.5.85102)2.824()7.1675(02--=?----+?mol kJ

(2)1.19.4210)5.851(27

20.267)298(-Θ-=-??=??=mol kJ K H q m r ξ 12. 已知)l (H N 42、42O N (g)和O H 2(l)在298.15K 时的标准摩尔生成焓分别是50.631mol kJ -?、9.661mol kJ -?和80.285-1mol kJ -?，计算火箭燃料联氮和氧化剂四氧化二氮反应：

)g (O N )l (H 2N 4242+===O(l)H 4)g (N 322+

(1) 反应的标准摩尔反应焓变Θ?m r H =？

(2) 计算32 g 液态联氮完全氧化时所放出的热量为多少？

解：(1) )15.298

()15.298(,K H K H B m f B

B m r ΘΘ?=?∑ν 1.12.125463.50266.903)80.285(4--=?--?+-?=mol kJ

(2) 1.06.627)12.1254(32

232)298(-Θ--=-??=??=mol kJ K H q m r ξ 13. 试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K 进行1mol 反应进度时，在定压和定容条件燃烧热之差别，并说明差别之原因。

CH 4(g) + 2O 2(g) === CO 2 (g) + 2H 2O(l)

解：13,.96.415.29810314.8)121(1--=???--?-=-=?-?∑mol kJ RT H U B g B νξ

原因：0,≠∑B

g B ν

14. 辛烷(188H C )是汽油的主要成分，试计算298K 时，100g 辛烷完全燃烧时放出的热量。 解：)(9)(8)(225)(222188l O H g CO g O l H C +===+

kJ K H B m f B r 58.4776)15.298

(-=H ?=?∑Θνξ 15. 通过吸收气体中含有的少量乙醇可使722O Cr K 酸性溶液变色(从橙红色变为绿色)，以检验汽车驾驶员是否酒后驾车(违反交通规则)。其化学反应可表示为

)l (OH H C 3)aq (H 16)aq (O Cr 252272+++-===COOH(l)3CH O(l)H 11)aq (Cr 4323+++

试利用标准摩尔生成焓数据求该反应的)K 15.298(Θ?m r H 。

解：∑ΘΘH ?=?B

m f B m r K K H )15.298

()15.298(ν

=)69.277(3016)3.1490(2)1.1999

(4)83.285(11)5.484(3-?-?--?--?+-?+-? =－8780.4-1mol kJ ?

习题二

一、判断题(对的在括号内填“√”，错的在括号内填“×”)

1

. S r ?为正值的反应均是自发反应。 (

×) 2. 反应产物的分子数比反应物多，该反应的S ?>0。 (

× ) 3.

Θ?m r G <0的反应一定是自发进行的。 (× )

4. 稳定单质的Θ?m f H 和Θ?m f G 都为0，因此其标准熵ΘS 也为0。

(× )

5. 如果一个反应的Θ?m r H >0，Θ?m r S <0，则此反应在任何温度下都是非自发

的。

(

√

)

6. 升高温度，反应的Θ

T K 增大，则说明该反应为吸热反应。

(√

)

7. 对于全部是气体反应的系统，当达到平衡时，恒容加入惰性气体后平衡

不发

生

移

动

。 (√

)

8. 在一定温度和浓度下，无论使用催化剂与否，只要反应达到平衡时，反

应物

与

产物

的

浓

度为

一

定

值

。

(√ )

9. 反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数(绝对值)。 (

×

)

10. 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Θ?m r G 。

(√ )

11. 反应速率只取决于温度，而与反应物或生成物的浓度无关。

(× )

12. 对于可逆反应：O(g)H )s (C

2+)g (H )g (CO 2+，Θ

?m

r H >0，升高温度使正

v 增大，

逆v 减小，故平

衡向右移动。 (×

)

13. 根据分子碰撞理论，具有一定能量的分子在一定方位上发生有效碰撞，

才可

能

生

成

产

物

。 (√

)

14. 活化能的大小不一定能表示一个反应的快慢，但可以表示一个反应受温

度的

影

响

是显

著

还

是不

显

著

。 (√

)

15. 在一定温度下，对于某化学反应，随着反应的进行，反应速率逐渐减慢，

反应

速

率

常

数逐

渐

变

小

。 (

× )

二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)

1. 下列体系变化过程中熵值减少的是哪个？ (

C

)

A. 食盐溶于水

B. 干冰升华

C. 活性炭吸附氧气

D. 高锰酸钾受热分解

2. 等温等压下且不做非体积功条件下，反应自发进行的判据是哪个？ ( C )

A. Θ?H <0

B. Θ?S <0

C. G r ?<0

D. Θ?m r G <0

3. 下列反应中Θ?m r G 等于产物Θ?m f G 的是哪个？

(

C ) A. )aq (Cl )aq (Ag -++?→?)s (AgCl

B. )g (Cl )s (Ag 22+?→?

)s (2AgCl C. )g (Cl 21)s (Ag 2+?→?)s (AgCl D. )l (Cl 2

1)s (Ag 2+?→?)s (AgCl 4. 某温度时，反应)g (Br )g (H 22+===)g (HBr 2的标准平衡常数ΘK =2104-?，

则反应)g (H B r ===

)g (Br 21)g (H 212+的标准平衡常数ΘK 等于多少？ (

B ) A. 21041-? B. 21041-? C. 2104-? D. 2104-?

5. 反应 H 2 (g)+Br 2 (g)

2HBr(g) 在800K 时平衡常数K θ=3.8×105，1000K

时平衡常数K θ=1.8×103，则此反应是:

( B ) A. 吸热反应 B. 放热反应 C. 无热效应的反应 D. 无法确

定

6. 升高温度可以增加反应速率，最主要是因为什么？ ( B )

A. 增加了分子总数

B. 增加了活化分子的百分数

C. 降低了反应的活化能

D. 促使平衡向吸热方向移动

7. 在恒温下仅增加反应物浓度，化学反应速率加快的原因是什么？ ( D )

A. 化学反应速率常数增大

B. 反应物的活化分子百分数增加

C. 反应的活化能下降

D. 反应物的活化分子数目增加

8.

温度升高而一定增大的量是下列哪个？ (

B )

A. Θ?m r G

B. 吸热反应的平衡常数ΘK

C. 反应的速率v

D. 反应的速率常数k

9. 一个化学反应达到平衡时，下列说法中正确的是哪个？ (A

)

A. 各物质的浓度或分压不随时间而变化

B. Θ?m r G =0

C. 正、逆反应的速率常数相等

D. 如果寻找到该反应的高效催化剂，可提高其平衡转化率

10. 某基元反应)g (B )g (A 2+===)g (C ，将2mol )g (A 和1mol )g (B 放在1L

容器中混合，问A 与B 开始反应的反应速率是A ，B 都消耗一半时反应速率的

多少倍？ ( C )

A. 0.25

B. 4

C. 8

D. 1

11. 当反应22B A +===AB 2的反应速率方程式为v =22B A c kc ?时，则此反应

为

什么反应？ ( C )

A. 一定是基元反应

B. 一定是非基元反应

C. 无法肯定是否是基元反应

D. 对A 来说是个二级反应

12. 升高温度时，化学反应速率增加倍数较多的是下列哪种反应？ ( C )

A. 吸热反应

B. 放热反应

C. a E 较大的反应

D. a E 较小

的反应

13. 对于反应速率常数，以下说法正确的是哪个？ ( D )

A. 某反应的Θ?m r G 越小，表明该反应的反应速率常数越大

B. 一个反应的反应速率常数可通过改变温度、浓度、总压力和催化剂来改

变

C. 一个反应的反应速率常数在任何条件下都是常数

D. 以上说法都不对

14. 对于催化剂特性的描述，不正确的是下列哪个？ ( B )

A. 催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态

B. 催化剂在反应前后其化学性质和物理性质皆不变

C. 催化剂不能改变平衡常数

D. 加入催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应

15. 若有两个基元反应，均属B 2A +?→?

C 型，且第一个反应的反应速率常数1k 大于第二个反应速率常数2k ，忽略频率因子不同的影响，则这两个反应的活化能

1a E 与2a E 的关系与下列哪一种相符？ ( D )

A. 1a E >2a E

B. 1a E <2a E

C. 1a E =2a E

D. 不能确定

三、计算及问答题

1. 不用查表，将下列物质按其标准熵)K 15.298(Θm S 值由大到小的顺序排列，

并简单说明理由。

(1))s (K ；(2))s (Na ；(3))l (Br 2；(4))g (Br 2；(5))s (KCl 。

解：(4))g (Br 2 (3))l (Br 2 (5))s (KCl (1))s (K (2))s (Na

理由：一般（相对分子质量相近时）气态的大于液态的；液体的大于固体物质的；而当温度和聚集态相同时，分子或晶体结构较复杂的物质的熵大，原子序数大的大于小的。

2. 分析下列反应的熵值是增加还是减少，并说明理由。

(1))s (I 2?→?)g (I 2；(2)O(l)H 2?→?)g (O 2

1)g (H 22+； (3))g (O )g (CO 22+?→?

)g (CO 22；(4))g (B )s (A 22+?→?)g (AB 2。 解：(1)增加：气态大于固态

(2)增加：气态大于液态

(3)减少：气体分子数减少

(4)增加：气体分子数增多

3．试用书末附录3中的标准热力学数据，计算下列反应的)K 15.298(Θ?m r S 和

)K 15.298(Θ?m r G 。

(1)O(l)4H Fe(s)32+===)g (H 4)s (O Fe 243+；

(2))aq (H 2)s (Zn ++===)g (H )aq (Zn 22++；

(3)O(l)H )s (CaO 2+===)aq (OH 2)aq (Ca 2-++；(4) AgBr(s) ===)l (Br 21)s (Ag +。

解：)15.298()15.298(,K S K S B m B

B m r Θ

Θ∑=?ν

)15.298()15.298(,K G K G B m f B

B m r Θ

Θ?=?∑ν

(1) )K 15.298(Θ?m r S ＝307.711K mol J --?? )K 15.298(Θ

?m f G ＝－

66.91mol kJ -?

(2) )K 15.298(Θ?m r S ＝－23.011K mol J --?? )K 15.298(Θ

?m f G ＝－

147.061mol kJ -?

(3) )K 15.298(Θ?m r S ＝－184.311K mol J --?? )K 15.298(Θ

?m f G ＝－

26.911mol kJ -?

(4) )K 15.298(Θ?m r S ＝－51.411K mol J --?? )K 15.298(Θ

?m f G ＝

96.901mol kJ -?

4. 试分析下列反应自发进行的温度条件：

(1))g (CO 2)g (NO 2+?→?)g (CO 2)g (N 22+，Θ?m r H =5.746-1

mol kJ -?；

(2))s (HgO ?→?)g (O 21)l (Hg 2+，Θ

?m r H =91.01

mol kJ -?；

(3))g (O )g (N 222+?→?)g (O 2N 2，Θ

?m r H =163.01mol kJ -?；

(4))l (O H 222?→?)g (O )l (O 2H 22+，Θ

?m r H =196-1

mol kJ -?。

解：自发进行的温度条件是：0

Θm r m r S T H ∴二者同号且ΘΘΘ??>>?m r m r m r S H T S 时：0 ； ΘΘ

Θ??<

r m r m r S H T S 时：0 （1）=?Θm r S 11.89.197761.2102674.197250.19174.2132---=?-?-+?K mol J K S H T m r m r 3.377289.

1971000

5.746=-?-=??<ΘΘ

(2) =?Θ

m r S 30.10829.7002.76138.20521=-+?1

1..--K mol J

K S H T m r m r 3.84030

.10810000.91=?=??>ΘΘ (3) Θ?m r S <0，Θ?m r H >0，任何温度下非自发；

（4）Θ?m r S >0，Θ?m r H <0,任何温度下均自发。

5. 用锡石(2SnO )制取金属锡，有建议可用下列几种方法：

(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2CO )；

(3) 用)g (H 2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。

解：（1）)()()(SnO 22g O s Sn s +===

查表计算得：Θ?m r S =204.411..--K mol J ； Θ?m r H =580.71.-mol kJ

=??>ΘΘm

r m r S H T K 28414.20410007.580=? (2))()()(),(22g CO s Sn s SnO s C +===+石墨

查表计算得：Θ?m r S =207.311..--K mol J ； Θ?m r H =187.21.-mol kJ

K S H T m r m r 0.9033

.20710002.187=?=??>ΘΘ (3))()()()(2222g O H g SnO g H s SnO +===+

查表计算得：Θ?m r S =115.511..--K mol J ； Θ?m r H =97.11.-mol kJ

K S H T m r m r 7.8405

.11510001.97=?=??>ΘΘ 由计算可知：用氢气还原锡矿石温度最低。

6. 己知下列反应：

)g (H )s (S Ag 22+===S(g)H )s (Ag 22+

在740K 时的ΘK =0.36。若在该温度下，在密闭容器中将1.0mol S Ag 2还原为银，

试计算最少需用2H 的物质的量。

解：设最少需要2H 的物质的量为xmol .

)g (H )s (S Ag 22+===S(g)H )s (Ag 22+

起始时物质的量(mol)：1.0 x 0 0

反应后的变化量(mol)：-1.0 -1.0 2×1.0 1.0

平衡时物质的量(mol)： (0) 0.1-x (2.0) 1.0

定温定压下，分压之比等于物质的量之比，故：

36.00.10.1/),(/),(22=-==ΘΘΘ

x p g H p p g S H p K eq eq 解得：8.3=x

7. 利用标准热力学函数估算反应：

)g (H )g (CO 22+===O(g)H )g (CO 2+

在873 K 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)CO (2p =)H (2p =127kPa ，)CO (p =)O H (2p =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。

解：(1) )g (H )g (CO 22+===O(g)H )g (CO 2+

17.41)15.298()15.298(=?=?∑ΘΘK H K H B

m f B m r ν1.-mol kJ

08.42)15.298()15.298(==?∑ΘΘK S K S B

m B m r ν11..--K mol J

≈?Θ)873(K G m r )15.298()15.298(K S T K H m r m r ΘΘ?-?

43.41008.4287317.413=??-=-1.-m o l kJ

61.0873314.8100043.4)873()873(ln -=??=?-=ΘΘ

RT K G K K m r 54.0)873(=ΘK K

(2)B B

B m r m r p p RT T G T G ν)/(ln )()(∏ΘΘ+?=?

0.3)100/127()100/76(ln 87310314.843.4)873(22

3

-=???+=?-K G m r 1.-mol kJ <0 故此条件下反应正向进行。

8. 求化学反应)

g (O )g (2SO 22

+)g (2SO 3在600K 时的平衡常数ΘK 。 解： )

g (O )g (2S O 22

+)g (2S O 3 78.197)15.298()15.298(-=?=?∑ΘΘK H K H B m f B m r ν1.-mol kJ

1.188)15.298()15.298(-==?∑ΘΘK S K S B

m B m r ν11..--K mol J

≈?Θ)600(K G m r )15.298()15.298(K S T K H m r m r ΘΘ?-? =-197.78-600×（-188.1）/1000=-84.921.-mol kJ

02.17600314.81000)92.84()600()600(ln =??--=?-=ΘΘ

RT K G K K m r =ΘK 71095.2?

9. 在308K 和总压强100kPa 时，42O N 有27.2%分解为2NO 。

(1) 计算反应)g (O N 42===)g (2NO 2的ΘK ；

(2) 计算308K ，总压强增加1倍时，42O N 的离解百分率；

(3) 从计算结果说明压强对平衡移动的影响。 解：（1）设有100mol 42O N 发生分解

)g (O N 42===)g (2NO 2 平衡时的物质的量（mol ）%)2.271(100-? %2.271002?? =72.8 =54.4 kPa O N p eq 2.57)4.548.72/(8.72100)(42=+?= kPa NO p eq 8.42)4.548.72/(4.54100)(2=+?=

=ΘK 32.0100/2.57)100/8.42()/)(()/)((2

4222==ΘΘp O N p p NO p eq eq （2）当总压强为200kPa 时：设离解百分率为x % )g (O N 42===)g (2NO 2 平衡时的物质的量（mol ）%)1(100x -? %1002x ??

=100-x =x 2

kPa x x O N p eq )100/()100(200)(42+-?=

kPa x x NO p eq )100/(2200)(2+?=

=ΘK 32.0100)100()100(200100)100(2200)/)(()/)((2

4222=???????+-????????+?=ΘΘx x x x p O N p p NO p eq eq 得：6.19=x 即离解百分率为19.6%。

（3）增加压强，N 2O 4的离解百分率降低，即向气体分子数减少的方向移动。

10. 在一定温度和压强下，某一定量的5PCl 气体体积为1L ，此时5PCl 已经有50%离解为3PCl 和2Cl ，试判断在下列情况下，5PCl 的离解度是增加还是减少？

(1) 减少压强，使5PCl 的体积变为2L ；

(2) 保持压强不变，加入氮气，使体积增加至2L ；

(3) 保持体积不变，加入氮气，使压强增加1倍；

(4) 保持压强不变，加入氯气，使体积变为2L ；

(5) 保持体积不变，加入氯气，使压强增加1倍。

解：(1)增加 (2)增加 (3)不变 (4) 减小 (5) 减小

11. 研究指出下列反应在一定温度范围内为基元反应：

)g (Cl )g (NO 22+?→?

)g (NOCl 2 (1) 写出该反应的速率方程；

(2) 该反应的总级数是多少？

(3) 其他条件不变，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？

解：（1）)()(22Cl c NO kc =ν （2）（2+1）=3

（3）反应的初速率为原来的1/8倍 （4）反应的初速率为原来的9倍

12. 对于制取水煤气的下列平衡系统：O(g)H )s (C 2+===)g (H )g (CO 2+，Θ?m

r H >0。问： (1) 欲使平衡向右移动，可采取哪些措施？

(2) 欲使正反应进行得较快且较完全(平衡向右移动)的适宜条件如何？这些措施对ΘK 及)(正k 、)(逆k 的影响各如何？

解：（1）增加O(g)H 2的分压（或浓度）；减少)g (H )g (CO 2、的分压（或浓度）；减少系统总压力；升高温度 。

（2）使正反应进行得较快且较完全的条件有：增加温度，这使得ΘK 及)(正k 、)(逆k 均增大；增加O(g)H 2的分压（或浓度），这使得ΘK 及)(正k 、)(逆k 均不变。

13. 如果一反应的活化能为117.151mol kJ -?，问在什么温度时反应的速率常数'k 的值是400K 速率常数k 的值的2倍？ 解：'''''314.84001000)400(15.117400)400(2ln ln T

T RT T Ea k k ???-?=-?== K T 408'=

14. 将含有0.13dm mol -?33AsO Na 和0.13dm mol -?322O S Na 的溶液与过量的稀硫酸溶液混合均匀，产生下列反应：

)aq (O S H 9)aq (AsO H 232233+?→?

)aq (O S 3H O(l)H 9)g (S O 3)s (S As 6422232+++ 今由实验测得在17℃时，从混合开始至溶液刚出现黄色的32S As 沉淀共需时1515s ；若将上述溶液温度升高10℃，重复上述实验，测得需时500s ，试求该反应的活化能a E 值。

解：300

290314.81000105001515ln ln ln ln 211212????====Ea t t k k νν 1.2.80-=mol kJ Ea

15. 反应)g (NO 22===)g (O )g (NO 22+是一个基元反应，正反应的活化能

)(正a E 为1141mol kJ -?，Θ?m

r H 为1131mol kJ -?。 (1) 写出正反应的反应速率方程式。

(2) 在398K 时反应达到平衡，然后将系统温度升至598K ，分别计算正、逆反应速率增加的倍数，说明平衡移动的方向。

解：(1)22)(NO kc =ν

(2)1.1113-114)((-Θ==?-≈mol kJ H Ea Ea m r 正逆）

51221121001.1)

()(52.11598398314.81000200114)()(ln ?=?=????=?=正正（正）正正k k T RT T Ea k k 01.110.0598398314.810002001)()(ln 1

22112=?=????=?=（逆）（逆）（逆）逆逆k k T RT T Ea k k 由计算结果可知：升高温度，正反应速率增加的倍数远远大于逆反应速率增加的倍数，平衡向着正反应方向移动。这与升高温度，平衡向着吸热反应方向移动时一致的。

习题三

一、判断题(对的在括号内填“√”，错的在括号内填“×”)

1. 质量相等的苯和甲苯均匀混合，溶液中苯和甲苯的摩尔分数都是0.5。 (× )

2. 根据稀释定律，弱酸的浓度越小，其解离度就越大，因此酸性也越强。 (× )

3. 两种酸HX 和HY 的水溶液具有相同的pH 值，则这两种酸的浓度必然相等。 (× )

4. 中和等体积pH 相同的HCl 和HAc 溶液，所需的NaOH 的量相同。 (× )

5. 弱酸或弱碱的解离平衡常数ΘK 不仅与溶液温度有关，而且与其浓度有关。 (× )

6. 弱电解质的解离度大小表示了该电解质在溶液中的解离程度的大小。 (√ )

7.

同离子效应使溶液中的离子浓度减小。 (× )

8. 将氨水的浓度稀释一倍，溶液中-OH 浓度也减少到原来的1/2。 (× )

9. 0.10 mol ?L -1NaCN 溶液的pH 比相同浓度的NaF 溶液的pH 要大，这表明

-CN 的b K 值比-F 的b K 值要大。 (√ )

10. 缓冲溶液的pH 值范围仅与缓冲对)(/)(盐酸m m (或)(/)(盐碱m m )的比值

有关。

(× )

11. PbI 2和CaCO 3的溶度积均近似为910-，从而可知它们的饱和溶液中，前

者的

Pb 2+浓度与后者的Ca 2+浓度近似相等。 (× )

12. 所谓沉淀完全，是指溶液中这种离子的浓度为零。 (× )

13. 对于含有多种可被沉淀离子的溶液来说，当逐滴慢慢滴加沉淀剂时，一

定

是浓度大的离子首先被沉淀。

(× )

14. 为了使某种离子沉淀更完全，所加沉淀剂越多越好。 (× )

15. 因为4BaSO 在水中溶解达到平衡时，受到溶度积常数Θsp K 的制约，因此4

BaSO 应为弱电解质。

(× ) 二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)

1. 在质量摩尔浓度为

2.001kg mol -?的水溶液中，溶质的摩尔分数为多少？

( D )

A . 0.005 B. 2.00 C. 0.333 D. 0.0347

2. 在稀溶液的依数性中，起主导因素的是下列那一个？ ( A )

A. 溶液的蒸汽压下降

B. 溶液的沸点上升

C. 溶液的凝固点下降

D. 溶液的渗透压

3. 稀溶液的沸点上升常数与下列哪一种因素有关？

( C )

A. 溶液的浓度

B. 溶质的性质

C. 溶剂的性质

D. 溶剂的摩尔分数

4. 相同质量摩尔分数的下列物质的水溶液，凝固点最低的是哪一种？ ( D )

A. 葡萄糖

B. HAc

C. NaCl

D. 2CaCl

5. 下列各种物质的溶液浓度均为0.011L mol -?，按它们的渗透压递减的顺序

排

列正确的是哪一组？ ( C )

A. 26126CaCl O H C NaCl HAc ---

B. 26126CaCl NaCl HAc O H C ---

C. 61262O H C HAc NaCl CaCl ---

D. NaCl O H C HAc CaCl 61262---

6. 根据酸碱电子理论，下列物质中不能作为路易斯碱的是哪一种？ ( C )

A. 3NH

B. -OH

C. +H

D. -CN

7. 在某弱酸平衡系统中，下列哪种参数不受浓度的影响？ ( C )

A. )H (+m

B. α

C. Θa K

D. )OH (-m

8. 往l L0. 101L mol -?HAc 溶液中加入一些NaAc 晶体并使之溶解，会发生

的

情况是怎样的？ ( CB )

A. HAc 的α值增大

B. HAc 的α值减小

C. 溶液的pH 增大

D. 溶液的pH 减小

9. 设氨水的浓度为c ，若将其稀释l 倍，则溶液中)OH (-c 为多少？ ( C ) A. c 21 B. c K ?b 21 C. 2/b c K ? D. c 2

10. 对于弱电解质，下列说法正确的是哪个？ ( D )

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