第三章习题化学平衡和反应速率

第三章习题

1. 写出下列反应的标准平衡常数表达式 （1）

2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)

SiCl4(l)（2）

（3）

+2H2O(g)CaO(s)SiO2(s)+CO2(g)

+4HCl

CaCO3(s)（4） ZnS(s)K

⊙

+2H+(aq)⊙

Zn2+(aq)⊙

+H2S(g)

2. 尿素CO(NH2)2(s)的△fG =-197.15，其他物质△fG的查表。求下列反应在298K时的CO2+NH3(g) H2O(g)+CO(NH2)2(s)

3. 673K时，将0.025molCOCl2(g)充入1.0L容器中，当建立下列平衡时： COCl2(g) CO(g)+Cl2(g)

⊙

有16% COCl2解离。求此时的K 。

4. 298K时，向1.00L烧瓶中充入足量的N2O4,使起始压力为100kPa，一部分N2O4分解

⊙

为NO2,达平衡时总压力为116kPa，计算如下反应的K

N2O4(g) 5. 反应： H2(g)+I2(g)

⊙

2NO2(g)

2HI(g)

在628K时K=54.4.现于某一容器内充入H2和I2各0.200mol，并在该温度下达到平衡，求I2的转化率。

⊙

6. 乙烷脱氢反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)，在1000K时K=0.90.试计算总压力为150kPa时乙烷的平衡转化率。

7. 已知在298K时，

⊙

(1) 2N2(g)+O2(g) 2N2O(g) K1=4.8×10-37

⊙

(2) N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) K2=8.8×10-19

⊙

求 2N2O(g)+2O2(g) 4NO2(g)的K

8. 反应2Cl2(g)+2H2O(g) 4HCl(g)+O2(g) ?rH??114.4kJ?mol?1

当该反应达到平衡后，进行左边所列的操作对右边所列的数值有何影响（操作中没有注明的，是指温度不变 ，体积不变）？

（1）增大容器体积 n(H2O) （2）加O2 n(H2O) （3）加O2 n(O2) （4）加O2 n(HCl) （5）减小容器体积 n(Cl2) （6）减小容器体积 p(Cl2)

⊙

（7）减小容器体积 K

⊙

（8）升高温度 K

（9）升高温度 p(HCl) （10）加N2 n(HCl) （11）加催化剂 n(HCl)

⊙

9. 已知反应N2(g)+H2(g) NH3(g)，在500K时K=0.16。试判断在该温度下，10L密闭容器中充入N2, H2和NH3各0.10时反应的方向。 10. PCl5热分解反应式为

PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)

在10L密闭容器内充入2.0molPCl5,700K时有1.3mol分解，求该温度下的K⊙。若在该密闭容器中再充入1.0molCl2，PCl5分解百分率为多少？ 11. 酯化反应

C2H5OH(l)+ CH3COOH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l)

可看作理想溶液反应。在298K时，若将2.0molC2H5OH与2.0molCH3COOH混合，平衡时各物质有2/3变成生成物。今将138gC2H5OH与120gCH3COOH在298K混合，试问平衡混合物中有多少CH3COOC2H5生成？ 12. 反应

N2O4(g) 2NO2(g)

在317K时K⊙=1.00。分边计算总压力为400和1000时N2O4的解离百分率，并解释计算结果。

13. 已知反应

CO(g)+H2(g) CO2(g)+H2(g)

在749K时K⊙=6.5，若将90%CO转化为CO2,问CO和H2O要以怎样的物质的量比混合？ 14. 已知N2(g)+H2(g) NH3(g)的?rH求773K时的平衡常数K⊙。 15. 在某温度下，测得下列反应

???92.2kJ?mol?1，298K时K⊙=6.1×105

dc(Br2)?4.0?10?5mol?L?1?s?1。 dt 4HBr(g)+O2(g) 2H2O(g)+2Br2(g) 求：（1）此时的

dc(O2)dc(HBr)和

dtdt （2）此时的反应速率

16.（CH3）2O分解反应（CH3）2O→C2H4+H2O的实验数据如下：

t/s 0 200 400 600

C[（CH3）2O]/mol·L-1

0.01000

0.00916

0.00839

0.00768

800 0.00703

（1）计算200s到600s间的平均速率。

（2）用浓度对时间作图，求400s时的瞬时速率v。 17. 在298K时用以下反应

S2O82-(aq)+2I-(aq)===2SO42-(aq)+I2(aq) 进行实验，得到的数据列表如下：

实验序号

1 2 3

c(S2O82-)/ mol·L-1

1.0×10-4 2.0×10-4 2.0×10-4

c(I-)/ mol·L-1 1.0×10-2 1.0×10-2 0.5×10-2

v/ mol·L-1·min-1 0.65×10-6 1.30×10-6 0.65×10-6

求：（1）反应速率方程；

（2）速率常数； （3）c(S2O82-)=5.0×10-4mol·L-1 c(I-)=5.0×10-2mol·L-1时的反应速率。 18. 反应 H2(g)+Br2(g)==2HBr(g) 在反应初期的反应机理为

(1)Br2==2Br （快） (2)Br+H2==HBr+H （慢） (3)H+Br2==HBr+Br （快）

试写出该反应在反应初期的速率方程式.

19. 元素放射性衰变时一级反应。14C的半衰期为5730a.（代表年）。今在一古墓木质样品中测得含量只有原来的68.5%。问此古墓距今多少年？ 20. 蔗糖在稀酸溶液中催化水解是一级反应

C12H2O11+H2O==2C6H12O6 在48℃时速率常数为3.22×10-4s-1 问：（1）20.0g水解掉一半所需的时间。

（2）20.0g蔗糖经1水解之后还剩多少？ 21. 反应 SiH4(g)==Si(s)+2H2(g) 在不同温度下的反应速率常数为

T/K 773 873 973 1073

k/s-1

0.048

2.3

49

590

试用作图法求该反应的活化能。

22. 室温（25℃）下对许多反应来说，温度升高10℃，反应速率增大到原来的2-4倍。试问遵循次规律的反应活化能应在什么范围内？升高相同的温度对活化能高的反应还是活化能低 的反应速率影响更大些？ 23. 反应

C2H5Br(g)==C2H4(g)+HBr(g) 在650K时k为2.0×10-5s-1, 在670K时k为7.0×10-5s-1.求690K时的k.

24 .在301K时鲜牛奶大约4.0h变酸，但在278K的冰箱中可保持48h。假定反应速率与变酸时间成正比，求牛奶变酸反应的活化能。 25. 在773K时进行合成氨反应，用Fe做催化剂可使反应的活化能从254kJ·mol-1降低到146 kJ·mol-1.假设使用催化剂不影响“指前因子”，试计算使用催化剂时反应速率的增加倍数。 26. 已知基元反应2A→B的反应热为Ea，活化能为，而B→2A的活化能为Ea’。 问：（1）Ea和Ea’有什么关系？

（2）加催化剂，Ea和Ea’各有何变化？ （3）提高温度，Ea和Ea’各有何变化

（4）增加A的起始浓度，Ea和Ea’各有何变化？ 27. 下列说法是否正确？对错误的说法给予说明。

（1）正催化剂加快了正反应速率，负催化剂加快了逆反应速率。

（2）提高温度可使反应速率加快，其主要原因是分子运动速度加快，分子间碰撞频率增加。 （3）在一定条件下，某反应的△G＞0,故要寻找合适的催化剂促使反应正向进行。 （4）在一般情况下，不管时放热反应还是吸热反应，温度升高反应速率都是增大的。 （5）催化剂能加快反应速率，所以能改变平衡系统中反应物和生成物的相对含量。 （6）任何反应随着反应时间增加，由于反应物不断消耗，故反应速率总是逐渐减小的。