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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。
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