16、无机化学万题库（计算题）(4-6)

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（四）化学热力学初步

1．已知25℃时： F2( g ) 的 Sm＝ 187.6 J · mol1 · K1

Θ－－

F( g ) 的 Sm＝ 158.7 J · mol1 · K1

Θ－

F2( g ) → 2 F(g) 的 ? r Gm＝123.9 kJ·mol1

－

由上述数据估算 F－F 的键焓。***

－

2．1 mol Hg ( l ) 在沸点（630 K）可逆地蒸发，其标准摩尔蒸发焓为54.56 kJ·mol1，求： ⑴ 汞蒸发过程中所吸收的热量 Q ； ⑵ 对环境所作功 W；

ΘΘΘ

⑶ Δr Um； ⑷ ΔrSm； ⑸ ΔrGm****

3．已知下列数据（298K） H2( g ) +

12O2( g ) ＝ H2O( g ) Δ r Hm

(1)

＝－242 kJ·mol1 ①

－－

H2( g ) → 2 H( g ) Δ r Hm (2) ＝ 436 kJ·mol1 ②

Θ－

O2( g ) → 2 O( g ) Δ r Hm (2) ＝ 498 kJ·mol1 ③

通过计算确定反应 H2O( g ) → 2 H( g )＋O( g ) 是吸热还是放热？***

4．已知下列反应的焓变为：

121212H2( g ) ＋

12I2( s ) ＝ HI( g ) Δ r Hm＝ 25.9 kJ·mol1

－

H2( g ) ＝ H( g ) Δ r Hm＝ 218 kJ·mol1 I2( s ) ＝ I( g ) Δ r Hm＝ 75.7 kJ·mol1

－

I2( s ) ＝ I2( g ) Δ r Hm＝ 62.3 kJ·mol1

计算反应 H (g) + I (g) ＝ HI (g) 的焓变Δ r Hm。***

5．已知下列数据（298 K）： ⑴ H2( g ) ＋

12O2( g ) → H2O( g ) Δ r Hm

⑴＝

－242 kJ·mol1

－－

⑵ H2( g ) → 2 H( g ) Δ rHm⑵＝＋436 kJ·mol1

Θ－

⑶ O2( g ) → 2 O( g ) Δ rHm⑶＝＋500 kJ·mol1

试计算 H2O( g ) 中 O－H 键的键能。***

－Θ

6．已知K与过量水作用，反应焓变为－196.9 kJ·mol1 ，Δ f Hm ( KH , S ) 为－63.43 kJ·mol1，求：KH( s ) + H2O( l ) ＝ KOH(aq) + H2( g ) 的焓变。*** 7．由下列热化学方程，计算 298 K 时 N2O( g )的标准摩尔生成焓。

－

⑴ C( s ) + N2O( g ) → CO( g ) + N2( g ) Δ rHm (1) ＝－192.9 kJ·mol1

Θ－

⑵ C( s ) + O2( g ) → CO2( g ) Δ rHm (2) ＝－393.5 kJ·mol1

Θ －

⑶ 2 CO( g ) + O2( g ) → 2 CO2( g ) Δ rHm (3) ＝－566.0 kJ·mol1

－

***

8．甲苯、二氧化碳和水在298 K下的标准摩尔生成焓分别为：

Θ－

C6H5－CH3( l ) Δ f Hm ＝－48.0 kJ·mol1

Θ－

CO2( g ) Δ f Hm ＝－393.5 kJ·mol1

Θ－

H2O( l ) Δ f Hm ＝－286.0 kJ·mol1

计算在 298 K和恒压下，10 g 液体甲苯完全燃烧所放出的热量。***

－－

9．已知 H2 和 O2 的离解焓分别为 436 kJ·mol1和498 kJ·mol1，H2O( g )的标准摩尔生成

－

焓为－242 kJ·mol1，求 H2O( g ) 中 O－H 键的平均键焓。***

－

10．Ag 的熔点为 960 ℃，熔化热为 10.56 kJ·mol1，计算熔化 54.0 g Ag的熵变。（原子

量：Ag 108 ）***

Θ－

11．在相变温度 291 K下，Sn (白) Sn (灰) Δ rHm＝－2.1 kJ·mol1，

求：⑴ 相变过程的熵变。

Θ－－Θ

⑵ 若 Sm ( Sn , 白 )＝ 51.5 J·mol1·K1，求 Sm ( Sn , 灰 ) 。***

Θ－－

12．已知 25℃ 时： F2 (g ) 的 Sm ＝ 187.6 J·mol1·K1，

Θ－－

F (g ) 的 Sm ＝ 158.7 J·mol1·K1，

Θ－

F2 (g ) → 2 F(g) ? r Gm ＝ 123.9 kJ·mol1，

试计算F2( g ) → 2 F(g)的反应热Δ r Hm。**

13．根据热力学近似计算，判断氯化铵的升华分解反应，在100℃ 时能否自发进行？

NH4Cl( s ) ＝ NH3( g ) + HCl( g ) *** 在 25℃ ，100 kPa 下 NH4Cl( s ) NH3( g ) HCl( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 －314.4 －46.1 －92.3

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 94.56 192.34 186.82

14．已知在298 K时： C(石墨) CO2( g ) CO( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 0 －393.5 －110.5

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 5.69 213.6 197.9

判断在 900℃ 时，C(石墨) ＋ CO2( g ) ＝ 2 CO( g ) 反应能否自发进行？**

15．根据热力学近似计算，说明下列反应：ZnO( s ) + C( s ) ＝ Zn( s ) + CO( g )

约在什么温度时才能自发进行？***

25℃ ，100 kPa 时： ZnO( s ) CO( g ) Zn( s ) C( s )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 －348.3 －110.5 0 0 Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 43.6 197.6 41.6 5.7

16．工业上由下列反应合成甲醇： CO( g ) ＋ 2 H2( g ) ＝ CH3OH( g )

Θ－Θ－－

Δ rHm ＝－90.67 kJ·mol1， Δ rSm＝－221.4 J·mol1·K1 ，为了加速反应必须升

高温度，但温度又不宜过高。通过计算说明此温度最高不得超过多少？***

17．已知CaCO3(s)的分解反应： CaCO3( s ) ＝ CaO( s ) ＋ CO2( g )

Θ－

298 K,101.3 kPa时Δ f Gm/kJ·mol1 －1128.84 －604.04 －394.36 若空气中 CO2 的含量为0.030％（体积分数），计算298 K时CaCO3( s )在空气中分解

反应的 Δ Gm ，在此条件下该反应能否自发进行？****

18．通过计算解释：氯化铵溶解于水是吸热过程，但它却易溶于水。***

Θ－Θ－－

已知： Δ f Hm/ kJ·mol1 Sm/ J·mol1·K1

NH4Cl( s ) －315.5 94.6

＋

NH4 (aq) －132.4 113.4

－

Cl(aq) －167.1 56.5

Θ－－Θ

19．已知晶体碘和碘蒸气的Sm分别为 116.7 和 261.0 J·mol1·K1，碘蒸气的Δ f Hm为 62.4 kJ·mol1。试计算晶体碘的升华温度。***

20．实验表明，NF3 在室温下稳定而 NCl3 却遇震爆炸，试用键焓数据推算出两化合物的

Δ f Hm，以此说明两化合物稳定性的差别。（已知：N≡N ，N－F ，N－Cl ，F－F ，

－

Cl－Cl的键焓分别为942 ，272 ，201 ，155 ，243 kJ·mol1）****

21．已知： H2O2( l ) H2O( l ) O2( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 －286

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 109.5 69.96 205.03

Θ－

Δ f Gm/kJ·mol1 －237.19

Θ－

实验测得：2 H2O2( l ) ＝2 H2O( l ) ＋ O2( g ) Δ rHm＝－195.96 kJ·mol1

ΘΘ

试计算 H2O2( l ) 的Δ fHm和Δ fGm。***

22．已知下列热力学数据： NO( g ) NO2( g ) O2( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 90.4 33.9 0

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 210 240 205

－

问：298 K、标准压力下，2 NO( g )＋O2( g ) ＝2 NO2( g ) 能否自发进行？**

23．已知： SO2( g ) +

－

12O2( g ) ＝ SO3( g )

Δ f Hm/ kJ·mol1 －296.8 0 －395.7

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 248.1 205.0 256.6

通过计算说明在 1000 K 时，SO3 ，SO2 ，O2 的分压分别为 0.10 ，0.025 ，0.025

MPa 时，正反应是否自发进行？（p＝100 kPa）****

－

24．已知某弹式量热计常数 C＝826 J·℃1。505 mg 萘（C10H8）和过量 O2在钢弹中燃烧所放热量使温度由 25.62℃ 升高到 29.06℃，水浴中盛有 1215 g 水。求萘燃烧反应的 ΔU

和 ΔH。***

25．阿波罗登月火箭用 N2H4( l ) 作燃料，用 N2O4( g ) 作氧化剂，燃烧后产生 N2( g ) 和

H2O( l ) 。写出配平的化学方程式，利用下列Δ fHm数据计算N2H4( l )的摩尔燃烧热。（ 298 K 时： N2( g ) H2O( l ) N2H4( l ) N2O4( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 0 －285.84 50.63 9.16 ）***

26．根据下列热力学数据，近似计算反应 CO2( g ) + C( s ) ＝ 2 CO( g ) 能够自发进行的最

低温度。*** 298 K 时： CO2( g ) C( s ) CO( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 －393.7 0 －110.5

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 213.8 5.7 197.9

27．由下列热力学数据，计算生成水煤气的反应：C(石墨) ＋ H2O( g ) ＝ CO( g ) ＋ H2( g )

ΘΘ

能够自发进行的最低温度是多少?（不考虑Δ rHm、Δ rSm随温度的变化）***

25℃，101.3 kPa时： C(石墨) H2O( g ) CO( g ) H2( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 0 －241.8 －110.5 0 Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 5.7 188.7 197.9 130.6

28．反应 2 Ca ( l ) + ThO2 ( s ) → 2 CaO ( s ) + Th ( s )

Θ－

T = 1373 K 时，? r Gm＝－10.46 kJ·mol1

Θ－

T = 1473 K 时，? r Gm＝－8.37 kJ·mol1

近似计算 Ca( l ) 能还原 ThO2( s ) 的最高温度。***

29．利用下面热力学数据近似计算 CaCO3的分解温度。已知：*** 298 K时： CaCO3( s ) ＝ CaO( s ) ＋ CO2( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 －1207.0 －635.5 －393.5

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 92.88 39.8 213.6

30．已知： MgCO3( s ) ＝ MgO( s ) ＋ CO2( g )

Δ f Hm/ kJ·mol1 －1112.3 －601.2 －393.5

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 65.6 26.8 213.6

－

近似计算 MgCO3 的分解温度。***

31．已知298 K时反应： 3 Fe( s ) ＋ 4 H2O( g ) ＝ Fe3O4( s ) ＋ 4 H2( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 0 －242 －1117 0

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 27 189 146 131 试计算：⑴ 上述反应在 1200℃时能否自发进行？

⑵ 欲使此反应自发进行，必须控制多高温度？***

32．利用下面热力学数据计算反应： Ag 2O( s ) ＝ 2 Ag( s ) ＋

12O2( g )

Ag 2O( s )的最低分解温度和在该温度下 O2( g ) 的分压。（假定反应的Δ rHm和 Δ rSm 不随温度的变化而变化）***

298 K 时： Ag 2O( s ) Ag( s ) O2( g )

Θ－

Δ f Hm/ kJ·mol1 －31.1 0 0

Θ－－

Sm/ J·mol1·K1 121 42.55 205.03

33．已知 298 K 时，

12N2 (g) ＋

32 H2 (g) ＝ NH3 (g) Δ rHm1 ＝－46.19 kJ · mol

－1

，

求：⑴ 2 NH3 (g) ＝ N2 (g) ＋ 3 H2 (g) 的Δ rHm2 ；

⑵ 2 NH3 (g) ＝ N2 (g) ＋ 3 H2 (g) 的 QV ；

⑶ pΔV 项占Δ rHm2 的百分数。 *** 34．某化工厂生产中需用银作催化剂，它的制法是将浸透 AgNO3 溶液的浮石在一定温度下焙烧，使发生下列反应： AgNO3 (s) → Ag (s) ＋ NO2 (g) ＋

12O2 (g)

试根据下列热力学数据估算上述反应所需的最低温度。***

Θ－Θ－－

AgNO3 (s) 的Δ f Hm ＝－123.14 kJ · mol1 ， Sm＝ 140 J · mol1 · K1 ，

Θ－Θ－－

NO2 (g) 的Δ f Hm ＝ 35.15 kJ · mol1 ， Sm＝ 240.6 J · mol1 · K1 ，

Θ－－Θ－－

Ag (s) 的 Sm＝ 42.68 J · mol1 · K1 ，O2 (g) 的 Sm＝ 205 J · mol1 · K1 。

Θ－－－－

35．斜方硫和单斜硫的Sm分别为31.9 J · mol1 · K1 和32.6 J · mol1 · K1 ，它们的标准燃烧焓分别为－296.81 kJ · mol1 和－297.14 kJ · mol1 。

计算 S (斜方) → S (单斜) 的ΔrGm 。***

－

Θ－

36．已知 HBr (g) 的Δ f Gm＝－53.43 kJ · mol1 ，在298 K 、总压力为标准压力时，对于

12H2 (g) ＋

12Br2 (g) ＝ HBr (g) 反应，若H2 (g) 和 Br2 (g) 的分压分别为 0.051 MPa

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol

－1

－560.7 －393.5 －1206.9 －285.8

试通过计算说明：

① 标准状态下，298 K 时反应的 K为多少？

② 温度升至500 K 时，K变为多少？**

68．已知标准状态和298 K 时：

① CO (g) ＋

12O2 (g) ＝ CO2 (g)

－1

Δ rHm1(298 K) ＝－283 kJ · mol

② CaO (s) ＋ CO (g) ＋

，Δ rSm1(298 K) ＝－87.2 J · mol1 · K1 ；

－

12O2 (g) ＝ CaCO3 (s)

－1

Δ rHm2(298 K) ＝－460.5 kJ · mol

，Δ rSm2(298 K) ＝－247 J · mol1 · K1 ；

－

通过计算说明反应：CaO (s) ＋ CO2 (g) ＝ CaCO3 (s) 在标准状态时能自发进行的温度是多少？***

69．工业上用一氧化碳和氢气合成甲醇： CO (g) ＋ 2 H2 (g) ＝ CH3OH (l)

试根据下列反应的标准摩尔焓变，计算合成甲醇反应的标准摩尔焓变。*** CH3OH (l) ＋ C (石墨) ＋ H2 (g) ＋

121212O2 (g) ＝ C (石墨) ＋ 2 H2O (l) Δ rHm (298 K) ＝－333.00 kJ · mol1

－

O2 (g) ＝ CO (g) Δ rHm (298 K) ＝－110.50 kJ · mol1

－

O2 (g) ＝ H2O (l) Δ rHm (298 K) ＝－285.85 kJ · mol1

70．典型的一种脂肪是甘油三油酸脂（式量 884），它在人体内可发生如下代谢反应：

C57H104O6 (s) ＋ 80 O2 (g) ＝ 57 CO2 (g) ＋ 52 H2O (l)

Θ－

Δ rHm (298 K) ＝－3.35×104 kJ · mol1 计算：① 1 g 这种脂肪代谢时可放出多少热量？

② Δ f Hm ( C57H104O6 ，s， 298 K) ＝？ ** 已知： O2 (g) CO2 (g) H2O (l)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 0 －393.5 －285.8

71．已知下列反应与其相应的热力学数据：

CaCO3 (s) ＝ CaO (s) ＋ CO2 (g)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 －1206.92 －635.09 －393.5

问：① 反应的标准摩尔焓变是多少？

② 若使反应在冲天炉中进行，分解100 kg 的CaCO3 相当于要消耗多少千克焦炭？

－

（设焦炭的发热值为 28500 kJ·kg1 ；CaCO3 式量为 100）**

72．已知下列物质的Δ f Gm值：

C2H4 (g) O2 (g) CO2 (g) H2O (l) Zn (s) ZnO (s)

Θ－

ΔfGm (298 K)/kJ · mol1 68.15 0 －394.359 －237.13 0 －318.3 在298 K 和标准状态下从下列反应最多各能获得多少有用功？ ① C2H4 (g) ＋ 3 O2 (g) ＝ 2 CO2 (g) ＋ 2 H2O (l)

② 2 Zn (s) ＋ O2 (g) ＝ 2 ZnO (s) **

73．BaCl2是钢铁热处理常用的盐浴剂，但长期使用会产生BaO有害成分。根据下列反应和有

关热力学数据判断，能否用MgCl2 除去BaO ? * BaO (s) ＋ MgCl2 (s) ＝ BaCl2 (s) ＋ MgO (s)

Θ－

Δ f Gm (298 K)/kJ · mol1 －525.1 －591.79 －810.4 －569.43

74．已知下列反应及298 K 时各反应的标准摩尔吉布斯函数变，求Δ f Gm (Fe3O4，s，298 K)。 ① 2 Fe (s) ＋

32Θ

O2 (g) ＝ Fe2O3 (s) ΔrGm1(298 K)＝－741.0 kJ · mol

－1

，，

② 4 Fe2O3 (s) ＋ Fe (s) ＝ 3 Fe3O4 (s) ΔrGm2(298 K)＝－78.00 kJ · mol***

75．已知下列反应与其相应的热力学数据：

2 NH3 (g) ＝ N2 (g) ＋ 3 H2 (g)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 －46.11 0 0

Θ－－

Sm (298 K) / J · mol1 · K1 192.45 191.61 130.684

－1

通过计算回答：① 在100℃、标准状态下反应能否自发进行？

② 当p (NH3)＝101325 Pa ，p (N2)＝p (H2)＝10132.5 Pa 时，反应能否自发进行？*** 76．糖在新陈代谢过程中所发生的反应和有关热力学数据如下：

C12H22O11 (s) ＋ 12 O2 (g) ＝ 12 CO2 (g) ＋ 11 H2O (l)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 －2220.9 0 －393.5 －285.8

Θ－－

Sm (298 K) / J · mol1 · K1 359.8 205.1 213.74 69.91

若在人体内实际上只有30％上述总反应的标准吉布斯函数变可转变为有用功，则一小匙

（约4.0 g）糖，在体温37℃时进行新陈代谢，可以做多少有用功？***

77．某汽缸中有气体1.20 L ，在97.3 kPa 下气体从环境吸收了 800 J 的热量后，在恒压下

体积膨胀到 1.50 L 。试计算体系的热力学能的变化。**

78．已知下列热力学数据： C2H4 (g) C2H6 (g)

Θ－

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 68.1 －32.9 通过计算判断下列反应的方向：

C2H6 (g ，80.0 kPa) ＝ C2H4 (g ，3.00 kPa) ＋ H2 (g ，3.00 kPa) ***

79．已知Ba 的升华焓Δ SHm ＝ 176 kJ · mol1 ，第一、第二电离能分别为 I1 ＝ 502.9

－－Θ＋－

kJ · mol1 ，I2 ＝ 965.26 kJ · mol1 ，Δ f Hm (Ba2，aq) ＝－537.64 kJ · mol1 。试画

－

出Born-Haber 循环并计算：

Θ＋＋Θ＋

① Δ f Hm (Ba2，g) ② Ba2(g) 的水合焓Δ hHm (Ba2，g) （注：水合钡离子的生

Θ＋－

成焓绝对值计算：Δ f Hm (Ba2，aq)（绝对值）＝（－537.64＋2×429＝320 kJ · mol1） ****

80．设有反应 A (g) ＋ B (g) → 2 C (g) ，A、B、C都是理想气体。在25℃，1×105 条件

－

下，若分别按下列两种过程发生变化，且：过程Ⅰ体系放热41.8 kJ·mol1，而没有做功；

－Θ

过程Ⅱ体系做了最大功，放出了1.64 kJ·mol1的热。那么变化过程的Q、W、Δr Um、

ΘΘΘ

Δ rHm、Δ rSm、ΔrGm各是多少？****

Θ－

81．已知在298 K 时，CH4 (g) 的生成焓Δ f Hm ＝－74.8 kJ · mol1 ，C2H6 (g) 的生成焓

Θ－－

Δ f Hm ＝－84.7 kJ · mol1 ，且C (石墨)的升华热为716.7 kJ · mol1 ，H2 (g)的键焓E

为436 kJ · mol

－1

。由以上数据，计算C－H和C－C键的键焓 E 。****

82．已知下列热力学数据： Al2O3 (s) C (s) Al (s) CO2 (g) CO (g)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 －1676 0 0 －393.51 －110.52

Θ－－

Sm (298 K) / J · mol1 · K1 50.92 5.74 28.33 213.6 197.56 通过计算证论根据下面两个反应用焦炭还原氧化铝炼制金属铝的可能性。 2 Al2O3 (s) ＋ 3 C (s) → 4 Al (s) ＋ 3 CO2 (g)

Al2O3 (s) ＋ 3 CO (g) → 2 Al (s) ＋ 3 CO2 (g) ***

－Θ－

83．已知：ClF 的离解焓为 253 kJ · mol1 ，Δ f Hm (ClF，g) ＝－50.6 kJ · mol1 ，键离解

焓 DCl－Cl ＝ 239 kJ · mol1 ，求 DF－F ＝ ? ***

－

Θ－－

84．甲醚的燃烧热为ΔcHm(甲醚)＝－1461 kJ · mol1，CO2 (g)的生成焓为－393.5 kJ · mol1， H2O (l) 生成焓为－285.84 kJ · mol1，计算甲醚的生成焓。**

85．白云石 (CaCO3·MgCO3) 的性质可看成CaCO3 和 MgCO3 的混合物，受热时可分解放出

CO2 。已知下列热力学数据：

CaCO3 (s) MgCO3 (s) MgO (s) CaO (s) CO2 (g)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 －1206.92 －1096 －601.7 －635.09 －393.51

Θ－－

Sm (298 K) / J · mol1 · K1 92.9 65.7 26.9 39.75 213.6

－

通过计算说明在 500℃ 和 1000℃ 时，分解产物各为什么？***

－

86．已知甲烷CH4 的标准燃烧热为－890.35 kJ · mol1 ，CO2 的标准生成焓为－393.5

－－

kJ · mol1，液态水的标准生成焓为－285.83 kJ · mol1，求甲烷的标准生成焓。**

87．已知下列物质的燃烧热： C (s) S (s) H2 (g) CO (g) H2S (g)

Θ－

Δ cHm (298 K) / kJ · mol1 －393.5 －296.65 －285.85 －282.96 －558.40 计算 CO (g) 和H2S (g) 的生成热。**

－－

88．已知H2 和N2 的离解能分别为＋435 kJ · mol1 和＋946 kJ · mol1，NH3 (g) 的生成热为

－1

－46.11 kJ · mol。试计算由原子N 和原子H 生成NH3时的反应热。**

89．已知下列反应的焓变： ① C6H6 (l) ＋

15232O2 (g) ＝ 6 CO2 (g) ＋ 3 H2O (l) Δ rHm ＝－3267 kJ · mol1

－

② 6 C (s) ＋ 6 O2 (g) ＝ 6 CO2 (g) Δ rHm ＝－2361.3 kJ · mol1 ③ 3 H2 (g) ＋

O2 (g) ＝ 3 H2O (l) Δ rHm ＝－857.7 kJ · mol1

－

求由石墨和氢气制苯的反应热。**

90．1.0 mol 理想气体在273 K、0.40 MPa 下作可逆等温膨胀，到终态时压力为 0.10 MPa。求：① 体系所做功 ② 体系内能变化 ③ 体系吸收的热量 **

91．已知反应2 CuO (s) ＝ Cu2O (s) ＋

12O2 (g) 在 300 K 时的ΔrGm＝112.7 kJ · mol1，

－

在 400 K 时的ΔrGm＝101.6 kJ · mol1，试计算：

ΘΘ

⑴ Δ rHm 和 Δ rSm 。

⑵ 当 p (O2) ＝ 101.325 kPa 时，该反应能自发进行的最低温度是多少？**

92．求下列等压过程的体积功：

⑴ 10 mol 理想气体由25℃等压膨胀到125℃；

⑵ 在100℃，0.100 MPa 下5 mol 水变成5 mol水蒸气（设水蒸气可视为理想气体，水的体积与水蒸气的体积相比可以忽略）。**

93．已知下列热力学数据： CH4 (g) CO (g) H2O (g) CO2 (g)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 －74.6 －110.5 －241.8 －393.5 由以上数据计算在25℃，100 kPa 条件下1 m3 CH4 和 1 m3 CO分别燃烧的反应热效应各

为多少？**

94．Fe2O3 被 CO 还原的反应式为： Fe2O3 (s) ＋ 3 CO (g) ＝2 Fe (s) ＋ 3 CO2 (g) 计算该反应在298 K 下的恒压反应热 QP 和恒容反应热 QV 。** 已知： Fe2O3 (s) CO (g) CO2 (g)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 －824.2 －110.5 －393.5

95．在373 K 和 101.325 kPa 下，1 mol H2O (l) 体积为0.0188 dm3 ，而1 mol H2O (g) 体积

－

为 30.2 dm3 ，水的汽化热为2.256 kJ·g1 ，试计算 1 mol 水变为水蒸气时的ΔH 和 ΔU 。（H2O 的式量为 18.02 ）**

96．在苯的正常沸点温度 353 K 和101.325 kPa 下，1 mol 液态苯气化为苯蒸气，若已知苯

－－Θ

的汽化热为349.91 J·g1 ，摩尔质量为78.1 g·mol1 。求此相变过程的W 和Δ rSm。

***

97．在100 kPa 和298 K 条件下，液态溴气化的有关热力学数据如下： Br2 (l) ＝ Br2 (g)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 0 30.9

Θ－－

Sm (298 K) / J · mol1 · K1 152.2 245.5

ΘΘ

⑴ 计算该过程的Δ rHm 和 Δ rSm ；

⑵ 计算该过程的ΔrGm以及溴自发蒸发的最低温度。***

98．1 mol AgI (s) 于25℃ 时溶解在浓的KI 水溶液中，所放出的热量为9.544 kJ 。1 mol

Ag (s) 和

12mol I2 (s) 的混合物在25℃时溶解在上述水溶液中，则放出热量为71.965

?kJ。上述AgI 及Ag 溶解后，在溶液中以 AgI2离子形式存在。又由实验测得25℃时 AgI (s) 的Δ f Gm为－65.982 kJ·mol1 ，Sm为112.13 J · mol1 · K1 ，Ag 的 Sm为

－－Θ

42.89 J · mol1 · K1 。试求AgI (s) 的标准生成热Δ f Hm (298 K) 和 I2 (s) 的标准熵 Θ

Sm (298 K)。****

－

99．已知25℃时，1，3－丁二烯的燃烧焓为－2539.31 kJ·mol1 ，H2O (l) 的气化热为

－－

43.97 kJ·mol1 ，H2O (g) 的生成焓为－393.14 kJ·mol1 。计算25℃ 时由稳定单质生成1，3－丁二烯的恒压反应热 QP 和恒容反应热 QV 。****

－

100．设甲苯蒸气遵从理想气体状态方程，且已知甲苯在沸点时的气化热为361.57 J·g1 。计

算2.0 mol 甲苯在其沸点110℃ 时蒸发为蒸气时，该过程的Q ，W ，ΔH ，ΔU 和ΔG 。 (甲苯的式量为 92 ) ***

101．Fe2O3 被 C 还原的反应式为： 2 Fe2O3 (s) ＋ 3 C (s) ＝4 Fe (s) ＋ 3 CO2 (g)

有关热力学数据如下： Fe2O3 (s) C (s) Fe (s) CO2 (g)

Θ－

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol1 －822 0 0 －393.5

Θ－－

Sm＝J · mol1 · K1 90 5.7 27.2 214

Θ－

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol1 －741 0 0 －394.4

－

通过计算说明在298 K 和标准压力下用C 还原Fe2O3 生成Fe 和CO2 在热力学上是否

可能？若要反应自发进行，温度最低为多少？**

170．已知下列热力学数据：

SiO2 (s) SiF4 (g) SiCl4 (g) HF (g) HCl (g) H2O ( l )

Θ－

Δ f Gm/ kJ · mol1 －856.67 －1506 －569.8 －273.21 －95.30 －237.18 通过计算说明HF (g) 可以腐蚀玻璃，而HCl (g)不会腐蚀玻璃。**

171．在298 K下，CaCl2 (s) 溶于水中的有关热力学数据如下：

??Ca(aq) ＋ 2 Cl(aq) CaCl2 (s) ??H2O＋

－

Sm/ J · mol1 · K1 104.6 －53.1 56.5

Θ－

Δ f Hm/ kJ · mol1 －795.8 －542.83 －167.159

① 计算反应过程体系的Δ rSm ；

② 计算环境的Δ rSm ；

－

③ 由计算结果判断反应的方向。***

Θ－Θ

172．固体氨的摩尔熔化焓变为 △fusHm＝5.65 kJ·mol1，摩尔熔化熵变为 △fusSm＝28.9 J·mol1·K1。

① 计算在170 K 时氨熔化的Δ rGm ；

－

② 判断在170 K时，氨的熔化是否自发过程？

③ 在标准压力下，固体氨的熔点是多少？***

ΘΘΘ

173．已知乙烷脱氢反应的有关数据 C2H6 (g ，p) C2H4 (g ，p) ＋ H2 (g ，p)

Θ－

Δ f Gm/ kJ · mol1 －32.82 68.15 0 ① 通过计算判断在标准状态下298 K时反应的方向；，

② 在298 K时，若体系中C2H6 (g ，80 kPa) ，C2H4 (g ，3.0 kPa) ，H2 (g ，3.0 kPa) ，通过计算判断在此条件下反应的方向。**

－－－

174．可逆反应 HC2O4(aq) ＋ C6H5O(aq) C2O42(aq) ＋ C6H5OH(aq)

－－

已知：H2C2O4 的Ka2＝6.4×105 ；C6H5OH的Ka＝1.12×1010 。

Θ－

计算298 K时反应的Δ rGm 。当反应物的浓度皆为0.010 mol·dm3 ，生成物的浓度皆

为0.10 mol·dm3 时，反应将向哪个方向进行？***

－

（五）化学反应的速率

1．设某反应 2 A ＋ B → 2 C ，根据下列实验数据：

－－－－

最初(A)/ mol·dm3 最初(B)/ mol·dm3 初速率－d(A)/d t/ mol·dm3·s1 0.10 0.20 300 0.30 0.40 3600 0.30 0.80 14400

⑴ 求此反应的速率方程；⑵ 求此反应的速率常数。**

2．对于某气相反应 A( g ) ＋ 3 B( g ) ＋ 2 C( g ) → D( g ) ＋ 2 E( g ) 测得如下的动力学数据：

[A] [B] [C] d[D]/ d t

－－－－－ mol·dm3 mol·dm3 mol·dm3 mol·dm3·min1 0.20 0.40 0.10 χ 0.40 0.40 0.10 4χ 0.40 0.40 0.20 8χ 0.20 0.20 0.20 χ

⑴ 分别求出 A ，B ，C的反应级数；⑵ 写出反应的速率方程；

－－－

⑶ 若 χ＝6.0×102 mol·dm3·min1，求该反应的速率常数。***

－－－

3．反应 2 NO( g ) ＋ O2( g ) ＝ 2 NO2( g ) 的 k 为 8.8×102 dm6·mol2·s1 ，已知此反

－

应对 O2 来说是一级的，当反应物浓度都是 0.050 mol·dm3时，此反应的反应速率是多

少？*** 4．某一级反应，消耗

78 反应物所需时间是消耗

1234 所需时间的几倍？***

－

5、已知在 967 K 时，反应 N2O → N2 ＋

－1

O2 的速率常数 k = 0.135 s1 ，在 1085 K 时

k = 3.70 s ，求此反应的活化能 Ea 。***

6．某反应当温度由 20℃升高至 30℃ 时，反应速率增大了 1 倍，试计算该反应的活化能

－

( kJ·mol1 ) 。***

7．在 300 K 时，鲜牛奶大约 5 h 变酸，但在 275 K 的冰箱中可保持 50 h，计算牛奶变酸

反应的活化能。***

－

8．在 800 K 时，某反应的活化能为182 kJ·mol1，加入某催化剂后，活化能降为 151

－

kJ·mol1，计算加入催化剂后，该反应的速率增大了多少倍？(假定加入催化剂后频率因

子不变) ***

9．乙醛分解为甲烷及一氧化碳的反应：CH3CHO → CH4 ＋ CO ，500℃时活化能为190

－－

kJ·mol1，如果用碘蒸气作催化剂，则活化能降为 136 kJ·mol1，计算反应速率增加了

多少倍？***

10．在 3000 m 的高山上测得大气压力为 69.9 kPa ，纯水在 90℃ 沸腾，而且人们发现在正常情况下3 min 可煮熟的鸡蛋，在这样的高山上需 300 min ，试计算鸡蛋煮熟反应(即蛋

白质变性)的活化能是多少？***

－

11．已知反应：C2H5Br( g ) → C2H4 ( g ) ＋ HBr( g ) ，其活化能是226 kJ·mol1，650 K 时，

－－－－

速率常数为 2.0×105 s1，试计算在哪个温度时速率常数是6.0×105 s1 ？ ***

－

12．某反应的活化能为 117.15 kJ·mol1，试计算在什么温度下反应速率是 400 K 时反应速

率的 2 倍？*** 13．合成氨反应

－

12N2( g ) +

32H2( g ) → NH3( g ) ，若不使用催化剂，活化能约为254

－

kJ·mol1，使用催化剂后，活化能为 146 kJ·mol1，则在 773 K使用催化剂和不使用催

化剂速率的比值为多少？*** 14．臭氧分解反应的机理是： O3 O2 ＋ O ( 快 ) ； O ＋ O3 O2 ( 慢 )

根据上述反应机理，如何用O3和O2的浓度表示它的速率方程？ ****

15．反应 CO( g ) + NO2( g ) ＝ CO2( g ) + NO( g ) 在650 K 时的动力学数据为： [CO] [NO2] d [NO]/ d t

－－－－实验编号 mol·dm3 mol·dm3 mol·dm3·s1 －

1 0.025 0.040 2.2×104

－

2 0.050 0.040 4.4×104

－

3 0.025 0.120 6.6×104 ⑴ 写出反应的速率方程； ⑵ 求 650 K 时的速率常数；

－－

⑶ 当 [CO] ＝ 0.10 mol·dm3 ，[NO2] ＝ 0.16 mol·dm3 时，求 650 K 时的反应速率；

－－

⑷ 若 800 K 时速率常数为 23.0 dm3·mol1·s1，求反应的活化能。***

－－－－－

16．反应 C2H5I ＋OH ＝ C2H5OH ＋ I 在 289 K 时的 k 1 = 5.03×102 dm3·mol1·s1，

而在333 K 时的 k 2 = 6.71 dm3·mol1·s1 ，计算该反应的活化能是多少？在 305 K 时

的速率常数 k 3 是多少？***

－－

17．蔗糖催化水解是一级反应，在 25℃ 时，若其速率常数为 5.7×105 s1 。问：

－

⑴ 浓度为 1 mol·dm3蔗糖溶液分解 10％需要多少时间？

－

⑵ 若反应活化能为110 kJ·mol1，那么在什么温度时反应速率是 25℃时的 1 / 10 。****

－

18．在 500 K ，硝基甲烷的半衰期是 650 s 。求： ⑴ 该一级反应的速率常数；

－－

⑵ 硝基甲烷浓度由 0.050 mol·dm3 减至 0.0125 mol·dm3所需时间；

⑶ 继 ⑵ 的时间之后又过了 1 h ，硝基甲烷的浓度。****

－

19．在650 K，丙酮的分解反应为一级反应，测得200 min时，丙酮浓度是0.0300 mol·dm3，

－

400 min 时是0.0200 mol·dm3 ，问：

⑴ 反应速率常数是多少？ ⑵ 丙酮的初始浓度是多少？***

20．反应 A( g ) ＋ B( g ) → 产物，速率数据如下：

－－－－

实验编号 [A]/ mol·dm3 [B]/ mol·dm3 起始速率/ mol·dm3·s1

－

1 0.500 0.400 6.00×103

－

2 0.250 0.400 1.50×103

－

3 0.250 0.800 3.00×103 问：⑴ 该反应对 A 与 B 的级数各是多少？写出速率方程式。

⑵ 计算该反应的速率常数。**

21．乙醛的分解反应为： CH3CHO( g ) → CH4( g ) ＋ CO( g ) 测得不同浓度时的初速率数据如下：

－

[CH3CHO] / mol·dm3 0.10 0.20 0.30 0.40

－－

υ/ mol·dm3·s1 0.020 0.081 0.182 0.318

求：⑴ 该反应的级数；

－

⑵ 乙醛浓度为 0.15 mol·dm3时的反应速率。***

22．在 660 K 时，反应 2 NO ＋ O2 → 2 NO2 的实验数据如下：

－－－－

实验编号 [NO]/ mol·dm3 [O2]/ mol·dm3 d [NO]/d t / mol·dm3·s1 －

1 0.010 0.010 2.5×103

－

2 0.010 0.020 5.0×103

－

3 0.030 0.020 4.5×102 ⑴ 写出上述反应的速率方程式，反应的级数是多少？ ⑵ 计算反应的速率常数；

－－

⑶ 当 [NO] ＝ 0.015 mol·dm3，[O2] = 0.025 mol·dm3 时，该反应的速率是多少？

***

23．实验测定反应 2 NO2( g ) → 2 NO( g ) ＋ O2( g ) 在 600 K 时 k 1 ＝ 0.75

－－－－

dm3·mol1·s1，700 K 时 k 2 ＝ 19.7 dm3·mol1·s1，求该反应的活化能Ea 和 A 值。

****

－

24．某反应在无催化剂时的活化能为 75.24 kJ·mol1，当有催化剂时，其活化能为50.14

－

kJ·mol1，如果反应在 25℃ 时进行，当有催化剂存在时，反应速率将增大多少倍？

***

－－－－

25．某反应在650 K 时速率常数是2.0×106 s1 ，在 670 K 时速率常数是 7.0×106 s1，

求该反应的活化能。***

＋－

26．关于反应 H2O2 ＋ 2 H ＋ 2 I ＝ 2 H2O ＋ I2 的实验数据如下：实验编号 1 2 3 4 初始浓度（mol·L1）－[ H2O2 ] 0.010 0.030 0.030 0.030 [ I] 0.010 0.010 0.020 0.020 －[ H] 0.10 0.10 0.10 0.20 ＋I2的生成速率/ －－(mol·L1·s1) 1.75×105.25×101.05×101.05×10－6 －6 －5 －5 ⑴ 写出反应的速率方程式，并指出反应的级数；

⑵ 计算速率常数并注明其单位。***

－－

27．某反应在300℃ 时，速率常数为 2.41×1010 ，活化能为272 kJ·mol1，求400℃时的速率常数，并计算此时的反应速率为原来的多少倍？***

－

28．某反应的活化能为 50.0 kJ·mol1：

－－

⑴ 若在30℃时的速率是1.2 mol·L1·s1，其它条件不变时，试求60℃的速率是多少？ ⑵ 若加入某种催化剂后，使活化能降为原来的一半，在 30℃ 时的反应速率为多少？ *** 29．在某温度下 2 NO ＋ Cl2 ＝ 2 NOCl 测定了如下实验数据：

－－－－

实验编号 [NO] / mol·L1 [Cl2] / mol·L1 υ / mol·L1·h1 1 0.50 0.50 1.14 2 1.00 0.50 4.56 3 1.00 1.00 9.12 ⑴ 写出反应的速率方程式并指出反应级数；

⑵ 计算该温度下的反应速率常数并注明其单位。***

30．反应 2 NO2( g ) ＝ 2 NO( g ) + O2( g ) 是一个基元反应，正反应的活化能

是相等的，但动物死亡后，由于 14C 不断衰变，即

146C →

147N ＋

0?1e 其半衰期

t 1 / 2 ＝ 5720 a ，14C / 12C 值便不断下降。考古工作者根据 14C / 12C 值的变化即可推算

生物化石的年龄。如周口店山顶洞遗址出土的斑鹿骨化石的 14C / 12C 值是现生存动植物的 0.109 倍，试估算该化石的年龄。***

68．在 500 K 时，硝基甲烷的分解反应是一级反应，其半衰期是 650 s 。求： ⑴ 该反应的速率常数；

－－

⑵ 硝基甲烷浓度由0.050 mol·dm3 降为0.0125 mol·dm3 所需时间； ⑶ 继 ⑵ 之后又过了 1 h ，硝基甲烷的浓度是多少？***

69．甲醛是烟雾中刺激眼睛的主要物质之一。它由臭氧与乙烯反应生成：

O3 (g) ＋ C2H4 (g) → 2 CH2O (g) ＋ O (g) 。已知这是二级反应，速率常数 k ＝2×103

－－－－

mol1·dm3·s1 。在受严重污染的空气中，O3 与C2H4的浓度分别为 5×108和1×108

－

mol·dm3 。试计算：

⑴ 甲醛的生成速率是多少？

－－

⑵ 经过多长时间甲醛浓度增加至 1×108 mol·dm3 ？（超过此浓度甲醛将对眼睛有明

显刺激作用。假定O3 与C2H4的浓度保持不变。）***

70．某化学计量式为 A → B 的反应，是一级反应。生成速率和消耗速率相等，速率常数为

－－－

1.20×103 s1。在特定反应中，A 的起始浓度是 0.450 mol·dm3，B 的起始浓度是零。求：⑴ 1 h 后A 和B的浓度？ ⑵ 反应的半衰期。***

－

71．对于反应： 2 N2O5 (g) → 4 NO2 (g) ＋ O2(g) ，A ＝ 4.3×1013 s1 ，Ea ＝ 103.3

－

kJ·mol1 ，求300 K 和310 K 的速率常数k1 和 k2 及 k2 / k1 。**

－－－－－－－

72．用 ClO 氧化 I 的反应是二级反应： ClO ＋ I → IO ＋ Cl 。在25℃，ClO 和

－－－－－－

I的初始浓度是a＝2.00×103 mol·dm3，速率常数 k＝ 6.06×102 mol1·dm3·s1 。

－－

求：⑴ 5000 s 后 ClO 和 I 的浓度； ⑵ 该反应的半衰期。****

73．对于二级反应，如果 a ＝ b ，50％反应所需时间，是20％反应所需时间的几倍？****

74．假定某一反应的定速步骤是： 2 A (g) ＋ B (g) → C (g) ，若将2 mol A (g) 和 1 mol B (g) 放在 1 L 容器中混合，将下列的速率同反应的初始速率相比较： ⑴ A 和 B都用掉一半时的速率； ⑵ A 和 B各用掉 2 / 3时的速率；

⑶ 在 1 L 容器中装入 2 mol A (g) 和 2 mol B (g) 时的初始速率；

⑷ 在 1 L 容器中装入 4 mol A (g) 和 2 mol B (g) 时的初始速率。***

75．在高温时 NO2 分解为 NO 和 O2 ，其速率方程式为：－υ(NO2) ＝ k [NO2]2 。实验

－－－

测得 592 K 时，速率常数是 4.98×101 mol1·dm3·s1 ，656 K时，速率常数是 4.74

－－

mol1·dm3·s1 。计算该反应的活化能。**

76．CO(CH2COOH)2 在水溶液中分解为丙酮和二氧化碳，分解反应的速率常数在 283 K 时

－－－－－－

为 1.08×104 mol1·dm3·s1 ，333 K 时为 5.48×102 mol1·dm3·s1 。试计算在 303 K 时，该分解反应的速率常数。***

77．对于气体反应： A (g) ＋ B (g) → AB (g) ，测得其反应速率的数据如下：

－－－－

实验编号 [A] / mol·dm3 [B] / mol·dm3 υ / mol·dm3·s1

－

1 0.500 0.400 6.00×103

－

2 0.250 0.400 1.50×103

－

3 0.250 0.800 3.00×103 ⑴ 写出反应速率方程式，确定反应的级数；

⑵ 计算反应的速率常数 k并标注其单位。**

78．某化学反应 A ＋ B → C ，实验测得下列数据：

－－－－

[A] / mol·dm3 [B] / mol·dm3 生成C 的υ / mol·dm3·s1

－

0.30 0.15 7.0×104

－

0.60 0.30 2.8×103

－

0.60 0.15 1.4×103 ⑴ 写出反应速率方程式，确定反应的级数；

⑵ 计算反应的速率常数 k 并标注其单位。**

79．某温度下，二卤化氙的分解反应表示如下： XeX2 (g) → Xe (g) ＋ X2 (g) ，当初始浓

－－

度为 0.010 mol·dm3 时其半衰期为 200 s ，而初始浓度为 0.030 mol·dm3 时其半衰期为 66.7 s 。写出该反应的速率方程式，确定反应级数；计算速率常数 k 并标注其单位。 ***

－－－－

80．实验测定下述反应： S2O82 ＋ 3 I ＝ 2 SO42 ＋ I3 在298 K于水溶液中有关数据：实验编号 [I] / mol·dm3 [S2O8] / mol·dm3 υ / mol·dm3·s

－

2?－－－1

1 0.077 0.077 3.6×105

－

2 0.077 0.038 1.8×105

－

3 0.038 0.077 1.8×105

－

4 0.019 0.077 0.9×105

－

写出反应的速率方程式并计算反应速率常数。**

81．在1073 K 时，对下列反应： 2 NO + 2 H2 → N2 + 2 H2O 测得如下数据：

－－－－

序号 [NO] / mol·dm3 [H2] / mol·dm3 υ / mol·dm3·s1

－－－

1 6.00×103 1.00×103 3.19×103

－－－

2 6.00×103 2.00×103 6.38×103

－－－

3 1.00×103 6.00×103 5.34×104

－－－

4 2.00×103 6.00×103 2.14×103 ⑴ 写出该反应的速率方程式，确定反应级数； ⑵ 计算该反应在1073 K 时的反应速率常数；

－－－－

⑶ 当 [NO] ＝ 4.00×103 mol·dm3 ，[H2] ＝ 5.00×103 mol·dm3 时，计算该反应

在1073 K 时的反应速率。***

－

82．对于下列反应： C2H5Cl (g) → C2H4 (g) ＋ HCl (g) 其指前因子 A ＝ 1.6×1014 s1，

－

Ea ＝ 246.9 kJ·mol1 。试计算 700 K 时的速率常数 k 。**

83．反应 N2O5 (g) → N2O4 (g) ＋

12O2 (g) 在298 K 时速率常数 k1 ＝ 3.4×105 s1 ，

－

在328 K 时速率常数 k2 ＝ 1.5×103 s1 ，试计算： ⑴ 反应的活化能和指前因子 A ；

⑵ 该反应是几级反应？***

84．有两个化学反应，它们的反应速率与温度的关系服从 Arrhenius 方程式。已知第一个反应

－－

的活化能为 104.6 kJ·mol1 ，第二个反应的活化能为 1255 kJ·mol1 。试计算当二者的温度都由 300 K 升高至 310 K 时，二者的反应速率分别为原来的多少倍？从计算结果的比较，可以得出速率变化与活化能关系的什么结论？***

－

85． N2O5 的分解反应是一级反应，340 K时，N2O5 浓度为0.160 mol·dm3，其分解反应

－－

的速率为0.056 mol·dm3·min1 。试计算该反应的速率常数及 N2O5 浓度为0.100

－

mol·dm3时反应的速率。**

86．在25℃时，对于下列反应： S2O8 ＋ 2 I → 2 SO4 ＋ I2 测得实验数据如下：

2?－

2? 实验编号 [S2O8] / mol·dm3 [I] / mol·dm3 υ / mol·dm3·min

2?－

－

－1

1 1.0×104 1.0×102 0.65×106

－－－

2 2.0×104 1.0×102 1.30×106

－－－

3 2.0×104 0.5×102 0.65×106 ⑴ 写出该反应的速率方程式，确定该反应的级数；

⑵ 计算该反应的速率常数 k 。**

－

87．设某反应的活化能为80.0 kJ·mol1 ，逆反应的活化能为120.0 kJ·mol1 。

⑴ 计算该反应的反应热。

⑵ 求在800 K时的υ正和υ逆各为400 K 时的多少倍？**

－－

88．实验测得某反应在573 K 时速率常数为 2.41×1010 s1 ，在673 K 时速率常数为

－－

1.16×106 s1 。求该反应的活化能Ea 和指前因子 A 值。***

－－

89．将含有0.1 mol·L1 Na3AsO3 和 0.1 mol·L1 Na2S2O3 的溶液与过量的稀硫酸溶液混合

均匀，发生下列反应：

2 H3AsO3 ＋ 9 H2S2O3 → As2S3 (s) ＋ 3 SO2 (g) ＋ 9 H2O ＋ 3 H2S4O6

实验测得在17℃时，从混合开始至出现黄色 As2S3 沉淀共需时1515 s ；若将上述溶液温

度升高10℃ ，重复实验，测得需时500 s 。试求该反应的活化能。****

－

90．在800℃ 时，对于反应 2 A ＋ 2 B ＝ C ＋ 2 D 测得如下实验数据：

实验编号 1 2 3 4 5 6 起始浓度 [A] / 103 mol·dm－－3 起始反应速率－－[B] / 103 mol·dm3 1.00 2.00 3.00 6.00 6.00 6.00 υC/103 mol·dm3·s－－－1 6.00 6.00 6.00 1.00 2.00 3.00 3.19 6.37 9.58 0.49 1.98 4.46 ⑴ 写出该反应的速率方程式，并确定该反应的级数； ⑵ 计算该反应在800℃ 时的速率常数 k ；

－－－－

⑶ 当 [A]＝2.00×103 mol·dm3，[B]＝3.00×103 mol·dm3 时，该反应在800℃ 时的反应速率是多少？***

91．气态三聚乙醛的分解反应为一级反应： (CH3CHO)3 → 3 CH3CHO ，在519 K 时的速

－－

率常数为 3.05×104 s1 。 ⑴ 求此反应的 t 1 / 10 ；

⑵ 实验测得三聚乙醛的起始压力为 4.65 kPa ，它在519 K 、15 min 后的浓度是多少？ ****

92．气体反应 A ＋ B → C ，对反应物 A、B 来说都是一级反应，反应的活化能 Ea ＝

－－－－

163 kJ·mol1 ，温度为 380 K 时的反应速率常数 k ＝ 6.30×103 mol1·dm3·s1 ，反

应开始时由等量 A和B (nA ＝ nB) 组成的气体混合物总压力为101.325 kPa ，求温度在 400 K 时的反应速率。****

93．对于某气相反应 A (g) ＋ 3 B (g) ＋ 2 C (g) → D (g) ＋ 2 E (g) 测得如下动力学数据：

[A] －mol·dm3 0.20 0.40 0.40 0.20 [B] －mol·dm3 0.40 0.40 0.40 0.20 [C] －mol·dm3 0.10 0.10 0.20 0.20 D [D] / dt －－mol·dm3·min1 x 4 x 8 x x ⑴ 分别求出 A、B、C 的反应级数； ⑵ 写出反应的速率方程式；

－－－

⑶ 若 x ＝ 6.0×102 mol·dm3·min1 ，计算该反应的速率常数。***

94．100℃时，以质量分数为 0.0325 的 H2SO4 溶液为催化剂，用醋酸与丁醇反应生产醋酸

－－－

丁酯，其速率方程式为 υ＝ k 醋酸 [HAc]2 ，k ＝ 1.74×102 mol1·dm3·min1 。今在此条件下于间歇式反应釜中进行两批生产，两批进料液中醋酸的浓度分别为 0.9

－－

mol·dm3 和1.8 mol·dm3 ，其余为丁醇。试计算： ⑴ 分别计算这两批进料后的初始反应速率；

⑵ 需要多长时间醋酸的转化率达 50％？****

95．分解反应 N2O5 → 2 NO2 ＋

－4

－1

12O2 ，已知 338 K时，k1 ＝ 4.87×103 s1 ；318 K

－

时，k2 ＝ 4.98×10 s 。求该反应的活化能和 298 K 时的反应速率常数 k 。*** 96．偶氮甲烷在287℃ 时于一抽空的密闭容器中发生如下反应：

CH3NNCH3 (g) → C2H6 (g) ＋ N2 (g) 已知该反应为一级反应。若初始压力为 21.332 kPa ，1000 s 后压力增加值为1.400 kPa ，设气体服从理想气体状态方程，求： ⑴ 反应的速率常数； ⑵ 偶氮甲烷的半衰期；

⑶ 偶氮甲烷的转化率为 0.30 时所需的时间。****

－－

97．298 K 时，N2O5 (g) 分解反应的速率常数为 2.03×103 min1 ，试求： ⑴ 该分解反应的速率方程式； ⑵ N2O5 (g) 分解的半衰期；

⑶ N2O5 (g) 分解达到 80％时所需时间。***

98．在781 K 时有如下反应： H2 (g) ＋ I2 (g) → 2 HI (g) 。已知 HI 的速率常数 k HI ＝

－－

80.2 mol1·dm3·min1 ，求H2 的速率常数 k H2 。*

－

99．50℃ 时，A 物质在溶剂中进行分解反应，反应为一级，初始速率 υAo ＝ 1.00×105

mol·dm3·s1 ，1 小时后，速率变为υA ＝ 3.26×106 mol·dm3·s1 。试求： ⑴ 反应的速率常数 k ； ⑵ 反应的半衰期 t 1 / 2 ；

⑶ 初始浓度。****

－－

100．21℃ 时，将等体积的 0.0400 mol·dm3的乙酸乙酯溶液与 0.0400 mol·dm3的NaOH

－

溶液混合，经 25 min 后，取出 0.1 dm3 样品，测得中和该样品需 0.125 mol·dm3的

HCl 溶液 0.00423 dm3 。试求21℃ 时二级反应 CH3COOC2H5 ＋ NaOH → CH3COONa ＋ C2H5OH 的速率常数。45 min 后，乙酸乙酯的转化率是多少？****

－

101．在 OH 离子的存在下，硝基苯甲酸乙酯发生水解反应：

－－

O2NC6H4COOC2H5 ＋ OH → O2NC6H4COO ＋ C2H5OH

－

两种反应物的初始浓度均为 0.05 mol·dm3 ，15℃ 时测得 O2NC6H4COOC2H5 的转化

率α 随时间变化的有关数据如下：

t / s 120 180 240 330 530 600 α(％) 32.95 41.75 48.80 58.05 69.00 70.35

－

试计算该二级反应的速率常数。***

－

102．已知 65℃ 时 N2O5 (g) 分解反应速率常数的单位是 min1 ，半衰期为 2.37 min ，反

－

应的活化能为 103.3 kJ·mol1 。求 80℃ 时的速率常数。***

103．CO (CH2COOH)2 在水溶液中分解为丙酮和二氧化碳，已知 60℃ 和 10℃ 下的速率常

－－－－

数分别为 5.48×102 s1 和 1.08×104 s1 。 ⑴ 求该反应的活化能；

⑵ 求反应在 30℃ 下进行 1000 s 时 CO (CH2COOH)2 的转化率。***

104．反应 C2H6 → C2H4 ＋ H2 ，开始阶段反应级数近似为 3 / 2 级，910 K 时速率常数

－－

为 1.13 dm3/2·mol1/2·s1 。试计算C2H6 (g) 的压强为 13.3 kPa 时的起始分解速率。

****

105．295 K 时，反应 2 NO ＋ Cl2 → 2 NOCl ，反应物与反应速率关系的数据如下： [NO] / mol·dm3 －[Cl2] / mol·dm3 －υ(Cl2) / mol·dm3·s1 －0.100 0.500 0.100 0.100 0.100 0.500 8.0×103 －2.0×101 －4.0×102 －问：⑴ 对不同反应物，反应级数各为多少？写出反应的速率方程。

⑵反应速率常数 k (Cl2) 为多少？**

106．反应 2 NO (g) ＋ 2 H2 (g) → N2 (g) ＋ 2 H2O (g) ，其速率方程式中对 [NO] 是二次

幂，对 [H2] 是一次幂。

⑴ 写出 N2 生成的速率方程并确定反应速率常数 k 的单位；

⑵ 写出NO浓度减小的速率方程及k (NO) 与 k (N2)、k (H2)的关系。***

107．已知反应N2O5→2 NO2＋

T / K k / s－1 12O2 在298 K和338 K时的速率常数如下：

338 4.87×10－3 298 3.46×105 －计算328 K 时的反应速率常数。***

－－－

108．某反应 A → B ＋ C ，在283 K 时分解反应速率常数为1.08×104 mol1·dm3·s1，

－－－

333 K 时为 5.48×102 mol1·dm3·s1 。试确定该反应的级数并计算 303 K 时反应的速率常数。***

109．已知水解反应：HOOCCH2CBr2COOH ＋ H2O HOOCCH2COCOOH ＋ 2 HBr 为一级反应，实验测得数据如下： t / min 反应物质量 m / g 0 3.40 10 2.50 20 1.82 30 1.34 试计算水解反应的平均速率常数。***

－－－

110．某反应的速率常数 k ＝ 1.0×102 min1 ，若反应物的初始浓度为1.0 mol·dm3 ，计

算反应的半衰期。***

111．反应 2 NO ＋ 2 H2 → N2 ＋ 2 H2O 的反应机理为： ⑴ NO ＋ NO N2O2 （快） ⑵ N2O2 ＋ H2 N2O ＋ H2O （慢） ⑶ N2O ＋ H2 N2 ＋ H2O （快）

试确定总反应的速率方程。***

112．实验测得反应 CO (g) ＋ NO2 (g) ＝ CO2 (g) ＋ NO (g) 在五个不同温度下的速率常数

为： T / K k / mol·dm3·s－－1 ① 600 0.0280 ② 650 0.220 ③ 700 1.30 ④ 750 6.00 ⑤ 800 23.0 试分别以 ①－② ，①－③ ，①－④ ，①－⑤ 四个温度组合的两点式，计算出反应的

活化能，最后计算出活化能的平均值。***

－－－

113．在373 K 时，反应 H2PO2 ＋ OH → HPO32 ＋ H2 的实验数据如下：

初始浓度 [H2PO2]/ mol·dm 0.10 0.50 0.50 －－3反应速率－3[OH]/ mol·dm 1.0 1.0 4.0 －－d[H2PO2]dt? mol·dm3·min－－－1 3.2×105 －1.6×104 －2.56×103 ⑴ 确定反应级数，写出速率方程式；

⑵ 计算该温度下的速率常数。**

114．N2O5 的分解反应： 2 N2O5 (g) → 4 NO2 (g) ＋ O2 (g) 由实验测得在 340 K 时 N2O5 的浓度随时间的变化如下： t / min [N2O5] / mol·dm3 －0 1.00 1 0.71 2 0.50 3 0.35 4 0.25 5 0.17 求：⑴ 0～2 min 内的平均反应速率； ⑵ 不用作图法而求在第 2 min 时的瞬时速率。****

－

115．已知反应 CH3CHO (g) → CH4 (g) ＋ CO (g) 的活化能 Ea ＝ 188.3 kJ·mol1 ；

－

如果以碘蒸气为催化剂，反应的活化能将降低为 Ea’＝ 138.1 kJ·mol1 。计算温度为 800 K 时，加碘催化剂，反应速率增大为原来的多少倍？***

116．0.200 mg

203Hg 六个月后（182天）未发生衰变的试样还有0.0130 mg ，试计算它的

半衰期是多少天？***

117．对于反应 2 N2O (g) → 2 N2 (g) ＋ O2 (g) 在970 K 时其反应速率是通过总压力随时

间的变化来测定的。已知 N2O 的起始压力为 29 kPa ，总压力随时间的变化如下： t / s 300 900 2000 4000 p / kPa 33 36 39 41

计算在第300 s 时反应的速率为多少？分别用 N2O 和 O2 来表示。***

－－－

118．某反应的速率常数 k ＝ 1.0×102 min1 ，若反应物的初始浓度为 1.0 mol·L1 ，则，

反应的半衰期和反应完成70％时所需时间各是多少？***

119．H2O2 的催化分解是一个一级反应，每分解一段时间后用 KMnO4 滴定法测定溶液中所

剩余的 H2O2 量，可用 KMnO4 溶液的用量（体积）来描述溶液中 H2O2 的浓度，实验数据如下：反应时间 / min 0 5 10 30 KMnO4 体积 / ml 46.1 37.1 29.8 12.3 计算实验温度下的平均速率常数 k 和半衰期 t 1 / 2 。***

120．已知 N2O5 的分解按下列反应机理进行，试写出由这些机理所代表的总反应式，并写出

该反应的速率方程表达式：

① 2 N2O5 (g) ＝ 2 NO2 (g) ＋ 2 NO3 (g ) （快） ② NO2 (g) ＋ NO3 (g) ＝ NO (g) ＋ O2 (g) ＋ NO2 (g) （慢）

③ NO (g) ＋ NO3 (g) ＝ 2 NO2 (g) （快） **** 121．某温度下气相反应 A (g) ＋ 3 B (g) → G (g) ＋ 2 H (g) ，测得如下数据：

[A]mol?dm?3 [B]mol?dm?3 d[G]dt/mol?dm?3?min?1 0.20 0.40 0.20 0.20 0.20 0.40 x 4x 2x ⑴ 推断反应对 A 、 B的反应级数； ⑵ 写出反应的微分速率方程；

－－－

⑶ 若x＝4.0×102 mol·dm3·min1 时，求该反应的速率常数。**

122．在 651.7 K 时，环氧乙烷 (CH2)2O 的热分解是一级反应，其半衰期为 363 min ，活化

－

能为 217.57 kJ·mol1 。试估算在 723.2 K 时，欲使75％的环氧乙烷分解，需要多少时间？****

123．某抗菌素在人体血液中的消耗呈现一级反应。若给病人在上午8点注射一针抗菌素，然

后测得不同时间抗菌素在人体血液中的浓度，得到如下数据：

时间 t / h 4 8 12 16 浓度 c / (mg / 100 cm3) 0.480 0.326 0.222 0.151 ⑴ 计算抗菌素消耗反应的速率常数 k 和半衰期 t 1 / 2 ；

⑵ 若抗菌素在人体血液中浓度不低于 0.37 mg / 100 cm3 才有效，通过计算说明何时需

要注射第二针？***

124．反应 A → B 的实验数据如下：

－－

时间 / min [A] / mol·dm3 [B] / mol·dm3

0.00 0.01000 0.00000 9.82 0.009646 0.000354 59.60 0.008036 0.001964

⑴ 设法证明该反应的级数并计算速率常数； ⑵ 计算反应的半衰期；

⑶ 计算经过5个半衰期，A和B的浓度各为多少？****

125．已知反应 CO ＋ Cl2 → COCl2 的速率方程为

d[COCldt2]?k[CO][Cl2]3/2 ，其中最慢一步为： COCl ＋ Cl2 → COCl2 ＋ Cl 。

试设计一个符合上述速率方程的反应机理。****

126．反应 A → B 的半衰期与 A 的初始浓度无关，在27℃ 时 t 1 / 2 ＝300 s ，在37℃ 时

t 1 / 2 ＝100 s ：

⑴ 试推算该反应为几级反应？写出其速率方程；

⑵ 计算此反应的表观活化能 Ea 。***

127．在1093 K 时，对于反应 2 NO ＋ 2 H2 ＝ N2 ＋ 2 H2O 测得如下实验数据：

实验编号 1 2 3 4 起始浓度 [NO] / mol·dm8.80×103 －－－－－3 起始反应速率－[H2] / mol·dm3 1.47×104 －－－－υN2/ mol·dm－1－－·s－1 1.04×103 2.08×103 1.71×10－5 －8.80×103 1.47×104 2.94×104 2.94×104 8.80×103 8.80×103 6.85×105 ⑴ 确定该反应的级数，并写出该反应的速率方程式； ⑵ 计算该反应的速率常数 k ；

⑶ 写出NO消耗反应的速率方程式，N2的生成速率方程式，推出这两个速率方程式的速

率常数间的相互关系式。***

128．已知 N2O5 的分解反应是一级反应： 2 N2O5 (g) ＝ 4 NO2 (g) ＋ O2 (g) 现测得实验数

据如下：时间 t / s 0 867 2315

－

[N2O5] / mol·dm3 2.33 1.36 0.53 分别用867 s 和 2315 s 时的数据计算反应的速率常数 k 。***

129．现有某基元反应： 2 A (g) ＋ B (g) → C (g) ，若在一定温度下，将 2 mol A 和 1 mol B 注入体积为 1 升的反应器中。⑴ 当 A 、B 在反应器中各消耗2 / 3 时，反应速率为

起始速率的多少倍？ ⑵ 若温度不变，将反应器体积缩小为1 / 3 升时反应速率又为起始速率的多少倍？**

130．基元反应 2 NO ＋ O2 ＝ 2 NO2 在一密闭容器中进行，试求：

－－

⑴ 当反应物初始浓度为 [NO]o＝ 0.3 mol·L1 ，[O2]o＝0.2 mol·L1 时的反应速率；

－－