无机化学 - 吴文伟 - 理科无机化学课外习题

C、催化反应的速率与催化剂的浓度无关

D、升高温度时，无论放热反应或吸热反应速率都是增大的

22．当温度从18℃升到28℃时，某化学反应的速率增大了一倍，则可推算出该反应的活化能为

。

－－－－

23．某二级反应800℃下的速率常数 k1＝5.0×103 L·mol1·s1，活化能Ea＝45 kJ·mol1，则875℃

－－

下的速率常数k2＝ L·mol1·s1。

24．臭氧的分解反应为一级反应 O3(g) → O2(g) ＋ O(g) ，298 K 时的反应速率常数 k ＝

－－

3×1026 s1 ，则其半衰期t 1 / 2 ＝ 。 25. 反应 A ＋ B → C 的反应速率方程式为υ＝ k [A]1 / 2 [B] ，当A 的浓度增大时，反应速率 ，反应速率常数 k 。升高温度时，反应速率常数 ，反应速率 。

－－－

26．某温度下对合成氨反应速率测得如下数据：△c (NH3) / △t ＝ 2.0×104 mol·L1·s1 ；如果以

－－

－△c (N2) / △t 表示反应速率，其值为 mol·L1·s1 ；若以－△c (H2) / △t 表

－－

示反应速率，则为 mol·L1·s1 。

27．能够增加反应速率的催化剂叫做 ；减小反应速率的催化剂叫做 ；能使催化剂活性增大的物质叫做 。降低甚至完全破坏催化剂活性的物质叫做 ，这种现象通常称为 。清除催化剂中有害成分使其恢复活性，这叫做催化剂的 。 28．已知在320℃时反应 SO2Cl2 (g) → SO2 (g) ＋ Cl2 (g) 是一级反应，半衰期 t 1 / 2 ＝4.5×104 s 。 ⑴ 计算该反应的速率常数 k ；

⑵ 16.2 h 后，剩余的 SO2Cl2 质量分数是多少？ 29．在 298 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 0.0020 0.0010 2.8×105

－

2 0.0040 0.0010 1.1×104

－

3 0.0020 0.0020 5.6×105 ⑴ 写出上述反应的速率方程式，反应的级数是多少？ ⑵ 计算该温度下反应的速率常数；

－－

⑶ 当 [NO] ＝ 0.0030 mol·dm3，[O2] = 0.0015 mol·dm3 时，该反应的速率是多少？

－

30．氨的分解反应 2 NH3 (g) → N2 (g) ＋ 3 H2 (g) ，无催化剂时活化能为 330 kJ·mol1，若在钨表

－

面分解，其活化能降为 163 kJ·mol1 ，计算在钨催化下分解反应的速率是无催化剂时速率的多少倍？

31．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）

32．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 。

13

第六章 化学平衡

1．在523 K 时，某2.00 L 密闭容器中，反应 PCl5（g）＝ PCl3（g）＋ Cl2（g） 达平衡时的组成：

Θ

PCl5 0.20 mol ，PCl3 和 Cl2 均0.50 mol ，则K值为 （ ） A、14.8 B、21.3 C、27.2 D、32.7

2．下列关于平衡移动的说法中，正确的是 （ ） A、平衡移动是指反应从不平衡到平衡的过程

B、增大压力总是使平衡从分子数多的一方向分子数少的一方移动

Θ

C、在平衡移动时，K 总是保持不变的

D、若反应Δ H > 0，则ΔS > 0还是ΔS < 0 ，升温时平衡总是正向移动

Θ－

3．已知 298 K时Ag 2O（s）的ΔfGm ＝－11.2 kJ·mol1，反应

2 Ag2O(g) ＝ 4 Ag (s) ＋ O2 (g) 达平衡时氧的分压最接近于 （ ）

－ΘΘ－ΘΘ

A、104 p B、10 4 p C、102 p D、10 2 p

4．在一定温度下，某密闭容器中，压强为 100kPa 时，NO2发生下列反应

2 NO2 ( g ) N2O4 ( g ) ，当反应达到平衡后，最终压强为起始压强的85％。则NO2

的转化率为 （ ） A、15％ B、30％ C、45％ D、60％ 5．若升高温度和增大压强都可以使反应2 A＋B ＝ 2 C的平衡向左移动，则下列叙述中正确的是（ ） A、逆反应是放热反应 B、反应的 Kp＝

2pCpB

22pCpC C、反应的 Kp＝ 2 D、反应的 Kp＝ 2

pApBpA 6．反应 NO2（g）＋ NO（g） N2O3（g）的Δ rHm ＝ －40.5 kJ · mol

Θ

－1

，反应达平衡时，下

列变化能使平衡向左移动的是 （ ）

A、T一定，V一定，充入氦气 B、T一定，V变小

C、V一定，p一定，T降低 D、p一定，T一定，充入氦气 7．在某温度下，已知下列反应

ΘΘ

① H G K1 ② G ＋ W V K2

Θ

则反应 H ＋ W V 的 K为 （ ）

ΘΘΘΘΘΘΘΘ

A、K1 / K2 B、K2 / K1 C、K1×K2 D、(K1 / K2)2

8．298 K时，H2O ( l ) ＝ H2O ( g ) 达平衡时，体系的水蒸气压为 3.13 kPa ，则该反应的标准平衡

Θ

常数 K 为 （ ） A、100 B、0.0313 C、3.13 D、1 9．在某温度和标准压力下，将 1.00 mol SO3（g）放在一容器中进行下列反应

Θ

2 SO3（g）＝2 SO2（g）＋ O2（g）达到平衡时，SO2（g）为 0.60 mol ，则反应的平衡常数K 为 （ ） A、0.36 B、0.68 C、0.52 D、0.54 10．某温度时，下列反应已达平衡： CO（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋H2（g）

Θ

ΔrHm=－41.2 kJ·mol－1，为提高CO（g）转化率可采用 （ ） A、压缩容器体积，增加总压力 B、扩大容器体积，减少总压力 C、升高温度 D、降低温度

11．当反应 2 Cl2 (g) ＋ 2 H2O (g) ＝ 4 HCl (g) ＋ O2 (g) 达到平衡时 ，下面哪一种操作不能使平

衡移动 （ ） A、增大容器体积 B、降低温度

14

C、加入催化剂 D、加入氧气

Θ－

12．反应 N2O4 ( g ) ＝ 2 NO2 ( g ) Δ rHm ＝ 58 kJ · mol1 ，在某温度和压力下达平衡后，若体

系发生下列变化，能使N2O4 离解度增加的是 （ ） A、体系的体积减少为原来的一半 B、体积不变，加入Ar气使压力增大一倍

C、压力不变，加入Ar气使体积增大一倍 D、降低体系温度 13．在恒压下，若压缩容器体积，增加其总压力，化学平衡正向移动的是 （ ） A、CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) B、H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g)

C、2 NO(g) + O2(g) = 2 NO2(g) D、COCl2(g) = CO(g) + Cl2(g)

Θ－

14．可逆反应 2 NO (g) ＝ N2 (g) ＋ O2 (g) Δ rHm ＝ －179.9 kJ · mol1 ，对此反应的 逆反应来说，下列叙述中正确的是 （ ） A、温度升高时 Kp值增加 B、温度升高时 Kp值减小

C、增加压力平衡正向移动 D、增加NO浓度有利于该反应进行

15．恒温下，对同一反应来说，下列叙述中正确的是 （ ） A、某反应物浓度增高，该反应物的转化率就增大

B、方程式中化学计量数相同的反应物的转化率总是相等的 C、转化率和平衡常数都可以表示化学反应的进行程度

D、转化率和平衡常数都与反应物的最初浓度无关

16．若升温增压均可使反应 2 A＋B 2 C 的平衡左移，下列叙述中正确的是 （ ）

ΘΘΘ

A、C分解的反应是放热反应 B、反应的 K＝(p (C)/ p)2 / (p (B)/ p)2

ΘΘΘ

C、反应的 K＝(p (C))2/(p (A))2 p (B) D、反应的 K＝(p (C)/ p)2

Θ

17．某温度时，反应 NH4HS (s) NH3 (g) ＋ H2S (g) 的 K＝ 0.09 。若将足量的NH4HS (s) 放入密闭容器中，达平衡时下列所示分压中正确的是 （ ）

ΘΘ

A、p (NH3)＝0.45 p B、p (NH3)＝0.30 p

ΘΘ

C、p (H2S)＝0.55 p D、p (H2S)＝0.45 p

Θ

18．在923 K时，反应 CO2 (g) ＋ H2 (g) ＝ CO (g) ＋ H2O (g) 的 K＝ 0.64 ，在该温度下，密闭容器中，各气体的分压分别为 p (CO2)＝2.13×105 Pa，p (H2)＝1.42×105 Pa

p (CO)＝3.44×105 Pa，p (H2O，g)＝7.6×105 Pa，则该条件下 （ ） A、反应向右进行 B、反应向左进行

C、反应达到平衡 D、无法判断

Θ

19．对于等温方程式Δ rGm ，T ＝Δ rGmT ＋ RT ln Q 的正确叙述是 （ ） A、只适用于气相反应 B、只适用于化学平衡状态

C、适用于非平衡状态 D、可适用于任意状态

Θ－

20．已知反应 2 SO3（g）＝ 2 SO2（g）＋ O2（g）在298 K下Δ rHm ＝ 197 kJ · mol1 ， 反应达平衡时下列叙述中正确的是 （ ）

Θ

A、增大 SO3 的分压，平衡向右移动，再达平衡时，K值增大

Θ

B、如使上述可逆平衡发生移动，K值不一定发生改变

C、升高温度有利于逆反应进行

D、在反应体系中加入惰性气体使总压增大，平衡将向左移动

Θ－Θ－

21．298 K 时，Δ f Gm(I2 , g )＝19.327 kJ · mol1 ，Δ f Gm(H2O , l )＝－237.129 kJ · mol1 ，

Θ－

Δ f Gm(H2O , g )＝－228.572 kJ · mol1 。可推知该温度下碘的饱和蒸气压为 kPa ，水的饱和蒸气压为 kPa。

Θ－

22．已知可逆反应CO( g ) ＋ 2 H2( g ) CH3OH ( g ) 的 K(523 K)＝2.33×103 ，

Θ－

K(548 K)＝5.42×104 ，则该反应为 热反应。当平衡后减小体系的容积而使压力增大，平衡将向 方向移动；若在恒温恒压条件下，向体系中加入惰性气体，CO ( g ) 的转化率将 。 23．已知下列两个可逆反应的平衡常数：

15

H2O ( l ) H(aq) ＋ OH(aq) K＝ 1.0×1014

－＋Θ－

CH3COOH (aq) CH3COO(aq) ＋ H(aq) K＝ 1.8×105

＋

－

Θ

－

则反应 CH3COO(aq) ＋ H2O ( l ) CH3COOH (aq) ＋ OH(aq) 的平衡常数 Θ

K＝ 。 24．在确定温度对化学平衡的影响时，常以 lg K对

Θ

Θ

－－

1作图得一直线方程 ，对于 反应 ，此T直线的斜率为 ，表示Δ rHm为 ，说明温度升高 ；对于

Θ

反应 ，此直线的斜率为 ，表示Δ rHm为 ，说明温度升高 。 25．由实验测定的平衡常数称为 ，由吉布斯自由能变化计算的平衡常数称为

Θ

。在恒温恒压下 ，吉布斯自由能ΔGT一般仅可作为化学反应进行 的判据 ，而 ΔGT 则可作为化学反应进行 的判据 。只有在

Θ

这一特定条件下 ，ΔGT才可作为 的判据 。

Θ－

27． 反应 2 SO2(g) + O2(g) ＝ 2 SO3(g) ΔrHm＝－196.6 kJ · mol1。在一密闭容器内当反应达到平衡后，若向体系中加入 O2 ，平衡将 移动；若增大体系压力，平衡将 移

动；若升高温度，平衡将 移动；若恒压下加入惰性气体，平衡将 移动；若加入催化剂，平衡将 移动。

Θ

28．已知反应 2 SO2(g) + O2(g) ＝ 2 SO3(g) ΔrHm< 0 ，欲增大SO2 的转化率，试给出四种可能的措施： ， ， ， 。

Θ

29．某温度下 ，反应 PCl5(g) ＝ PCl3(g) ＋ Cl2(g) 的平衡常数 K＝2.25 。把一定量的PCl5 注入一真空瓶内 ，达平衡后 PCl5 的分压力为 2.533×104 Pa ，则 PCl3 的分压力为 Pa ，PCl5 的解离度为 。

Θ－

30．合成氨反应 3 H2 (g) + N2 (g) ＝ 2 NH3 (g) ，在 673 K 时，K＝5.7×104 ；在473K 时 ，

ΘΘ

K＝ 0.61 。则 873 K 时 ，K＝ 。 31．已知在温度 T 时下列反应及其标准平衡常数：

Θ

4 HCl (g) ＋ O2 (g) ＝ 2 Cl2 (g) ＋ 2 H2O (g) K1

2 HCl (g) ＋

1Θ

O2 (g) ＝ Cl2 (g) ＋ H2O (g) K2 2111Θ

Cl 2 (g) ＋ H2O (g) ＝ HCl (g) ＋ O2 (g) K3 224Θ

Θ

Θ

则 K1 、K2 、K3 之间的关系是 。如果在容器中加入8 mol HCl (g) 和 2 mol O2 (g) ，按上述三个反应方程式计算平衡组成，最终组成将 。若在相同温度下，同一容器中由4 mol HCl (g) ，1 mol O2 (g) ，2 mol Cl2 (g)和 2 mol H2O (g) 混合，平衡组成与前一种情况相比将 。

32．10℃时，苯甲酸在水中的溶解度为0.21g /100g水，10～30℃苯甲酸的平均摩尔溶解热为

－

25kJ·mol1 。计算30℃时苯甲酸在水中的溶解度。

＋＋Θ

33．已知反应 Ag(aq) ＋ NH3 (aq) [Ag (NH3)] 在25℃时平衡常数 K＝2.3×103：

Θ

⑴ 计算在该温度下反应的Δ rGm ；

⑵ [Ag]＝1.0×103 mol?L1，[NH3]＝0.1 mol?L1，[Ag (NH3)]＝1.0×103 mol?L1时反应在

该温度下的Δ rGm又是多少？

Θ

34．在357 K 时，反应 SO2Cl2 (g) SO2 (g) ＋ Cl2 (g) K＝2.4 。若在 1.00 L 密闭容器中装

＋

－

－

－

＋

－

－

有 6.70 g SO2Cl2 ，Cl2 的初始压力为 p′(Cl2)＝100 kPa ，计算达到平衡时各物种的分压力是多

Θ

少？（ 原子量 S 32.0 Cl 35.5 ；p＝100 kPa ）

35．在 250℃ 和 100k Pa 压力下 ，分解反应 PCl5(g) PCl3( g ) ＋ Cl2(g) 达到平衡时 ，测得混

－Θ

合气体的密度为 2.695 g·dm3 。试计算反应的Δ rGm 和 PCl5(g) 的解离度 。（PCl5 式量为 208.5）

Θ－

36．光气的分解反应为 ：COCl2 (g)＝CO (g) ＋ Cl2 (g) 。在 373 K 时 ，K＝8.0×109，

16