1、第三章 習 題 及 答 案1. 是非題（對的在括號內填“”號，錯的填“”號） （1）為正值的反應均是自發反應。（） （2）在常溫常壓下，空氣中的N2和O2是長期存在而不化合生成NO。這表明此時該反應的吉布斯函數變是負值。 （） （3）某一給定反應達到平衡后，若平衡條件不變，則各反應物和生成物的分壓或濃度分別為定值。 （ + ） （4）對反應系統，。由于化學方程式兩邊物質的化學計量數的總和相等，所以增加總壓力對平衡無影響。 （ ）（5）上述反應達到平衡后，若升高溫度，則正反應速率v(正)增加，逆反應速率v(逆)減小，結果平衡向右移動。（ ）（6）反應的級數取決于反應方程式中反應物的化學計量數。（

2、 ）2. 選擇題（將所有正確答案的標號填入空格內）（1）在定溫定壓條件下，某反應的。這表明該反應 c 。 (a) 一定可能自發進行 (b) 一定不可能自發進行 (c) 是否可能自發進行，還需進行具體分析 （2）某溫度時，反應的標準平衡常數，則反應的標準平衡常數等于 b 。 (a) (b) (c) （3）升高溫度可以增加反應速率，主要是因為 b 。 (a) 增加了分子總數 (b) 增加了活化分子% (c) 降低了反應的活化能 (d) 促使平衡向吸熱方向移動 （4）已知反應的，要有利于取得有毒氣體NO和CO的最大轉化率，可采取的措施是 c 。 (a) 低溫低壓(b) 高溫高壓(c) 低溫高壓(d)

3、 高溫低壓 3. 填空題 （1）對于反應：；，若升高溫度（約升高100K），則 基本不變 ， 基本不變 ， 代數值 增加 ， 代數值減小 ，v (正) 增加 ，v(逆) 增加 。 （只要求定性地指出溫度升高的影響?？商顚懀翰蛔儯静蛔?，增大，代數值增大，減小，代數值減小。） （2）對于下列反應：C(s)CO2(g) 2CO(g)； 若增加總壓力或升高溫度或加入催化劑，則反應速率常數k(正)、k(逆)和反應速率v(正)、v(逆)以及標準平衡常數、平衡移動的方向等將如何？分別填入下表中。k(正)k(逆)v(正)v(逆)平衡移動方向增加總壓力不變不變不變升高溫度加催化劑不變不變 4. 查表計算下列

4、反應的（1）答案：=-549.41 J/mol.k （2）答案：=222.78 J/mol.k （3）答案：=141.59 J/mol.k 5. 查表計算下列反應，并判斷在298.15K標準狀態下，反應自發進行的方向。（1）答案：=42.06 J/mol.k； =41.16 kJ/mol；=28.62 kJ/mol0，反應逆向進行。 （2）答案：=115.54J/mol.k； =97.06 kJ/mol；=62.52 kJ/mol0，反應逆向進行。 6. 利用標準摩爾生成吉布斯函數和標準熵法判斷298.15K時合成氯化氫反應的可能性。答案：=-95.29kJ/mol0,正向自發進行。標準熵法是

5、指由公式=-T計算。 7. 已知下列反應的的符號，不用查表，判斷反應自發進行的方向。若有轉向溫度，則指明是高溫還是低溫反應自發進行。 （1）答案： ， ， 要使0，只有升高反應溫度可能實現，因此高溫有利于反應自發進行。當反應溫度大于轉向溫度時反應正向自發。（2）答案： ， 要使0，只有反應溫度越低越可能實現，因此低溫有利于反應自發進行。當反應溫度小于轉向溫度時反應正向自發。（3）答案： ， 實現0，任何反應溫度都能實現反應正向自發進行。 8. 查表計算下列反應的。（1）答案：=117.11 kJ/mol, k=e-47.25=3.04×10-21; （2）答案：=130.44 kJ/

6、mol, k=e-52.66=1.40×10-23催化劑 9. 用標準熵法計算反應 CH4(g)在398.15K時的和平衡常數。v解: rHm(298.15k) =-74.85kJ/mol, rSm (298.15k) =-80.62J/mol.k rGm(398.15k)= rHm -T rSm = -74.85-398.15× (-80.62) ×10-3=-42.75 kJ/mol rGm(398.15k)= -RT lnK lnK =- rGm(398.15k)/ RT =42.75×103/(8.314×398.15)=12.9, K

7、 =4×105 10. 查表計算反應在298.15K及398.15K時的值。v解: rGm(298.15k)= -137.15-(-228.59) =91.44 kJ.mol rGm(298.15k)= -RT lnK K =9.43×10-17 rHm(298.15k)=131.3 kJ.mol ln(K2 /K1 )= (rHm /R) ·(T2-T1)/ T2· T1 T2 =398.15k, K2 =5.7×10-11注意單位統一.11. 已知某反應在298.15K時，在398.15K時 = 2.5。求反應的。答案：=-36.4 kJ/

8、mol 12. 用錫石(SnO2)制取金屬錫，有建議可用下列幾種方法： （1）單獨加熱礦石，使之分解。 （2）用碳（以石墨計）還原礦石（加熱產生CO2）。 （3）用H2(g)還原礦石（加熱產生水蒸汽）。今希望加熱溫度盡可能低一些。試通過計算，說明采用何種方法為宜。解: 計算要使上三反應能自發進行,它們所需的反應溫度. rGm= rHm -T rSm0(1)rHm=580kJ/mol,rSm=204.28J/mol.k,T 2839k(2)rHm=186.5kJ/mol,rSm=207.15J/mol.k,T 900k(3)rHm=97.06kJ/mol,rSm=115.06J/mol.k,T

9、839k采用第三種方法.13. 已知下列反應：Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)；標準平衡常數為Fe(s)H2O(g) FeO(s)H2(g)；標準平衡常數為在不同溫度時反應的標準平衡常數值如下：T/K9731.472.3810731.812.001173 2.151.6712732.481.49試計算在上述各溫度時反應：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)的標準平衡常數，并通過計算說明此反應是放熱還是吸熱的。答案：k(T)=K1(T)/K2(T)，k(973K)=0.617; k(1073K)=0.905; k(1173K)=1.287; k(1273K)=1.66;可見隨溫度升高,平衡常數值增大,反應為吸熱反應. 14. 對于下列平衡系統：C(s)H2O(g) = CO(g)H2(g)，rHm為正值。 （1）欲使平衡向右移動，可采取哪些措施？ （2）欲使（正）反應進行得較快且較完全（平衡向右移動）的