(整理)4-化学动力学典型例题.

(整理)4-化学动力学典型例题.
(整理)4-化学动力学典型例题.

一、 选择题

1. 某反应的计量方程和速率方程分别为

2A+B=2D

[][][][][]1122d A d B d D r k A B dt dt dt =-=-==

则该反应的分子数为 ( D )

(A )单分子反应 (B )双分

子反应

(C )三分子反应 (D )不能

确定

2. 某反应进行完全的时间是有限的,且

0/t c k =,该反应级数为 ( D ) (A)一级

(B )二级 (C)三级 (D)零级

3. 当某一反应物的初始浓度为时30.04mol dm -?,

消耗一半所需时间为360s 。初始浓度为

3

0.024mol dm -?时,消耗一半需600s 。则反应的

级数为

( C )

(A)零级 (B )1.5级 (C)二级

(D)一级

4.有一个起始物浓度相等的二级反应,当

反应物消耗1/3时的时间为10min ,若再

消耗1/3所需的时间为 ( C )

(A)10min (B )20min (C)40min

(D)50min

5*.某一级反应,反应物转化99.9%所需的

时间是半衰期的 ( C )

(A) 2倍 (B)5倍 (C)10倍

(D)20倍

说明:99.9% equals to 1023/1024, 1/2→3/4

→7/8→……→1023/1024,要经历10个半衰

期。

6.某反应在起始物浓度下降一半时,其半

衰期也缩短一半,则该反应的级数为

( D )

(A)一级 (B )1.5级 (C)二级

(D)零级

7.有一平行反应(1)1

k A B ??→,(2)2K A D ??→,已知反应(1)的活化能大于反应(2)的活

化能,如下措施哪种不能改变产物B 和D

的比例? ( C )

(A)提高反应温度 (B )加入合适催

化剂

(C)延长反应时间 (D)降低反应温

说明:延长时间,不能改变活化能,也不能

改变速率系数。

8.两个都是一级的平行反应(1)1k A B ??

→,(2)2

K A D ??→,设反应开始时产物的浓度为零。

下列结论不正确的是( C ) (A) 12k k k =+表现 (B )[][]

12B k k D = (C),1,2a a E E E =+表现 (D)1/212

ln 2t k k =+ 说明:速率系数是两个速率系数之和,A 和

D 是对的;产物浓度初始浓度为零时,产物

浓度之比是速率系数之比。.

9.某反应在500K 时,测得其速率系数为

10.0462min -,反应物的初始浓度为3

0.1mol dm -?,则该反应的半衰期为( B )

(A)216min (B )15min (C)150min

(D)条件不够,无法计算

10*.某气相反应在400K 时110.001()p k kPa s --=?,

若用

c k 表示,则c k 值为 ( A )

(A)31

13.326()mol dm s ---?? (B )31

13326()mol dm s ---??

(C) 63113.32610()mol dm s ---??? (D) 3311

3.32610()mol dm s ----???

说明:一级反应,K p 和 K c 的单位是相同的,

二级反应,K c =K p RT , n 级反应,

K c =K p (RT)

n-1 11.某物质转化掉5/9所需时间是转化掉1/3

所需时间的2倍,则反应的级数是 ( C )

(A)1.5级 (B )零级 (C)一级 (D)

二级

尝试法。

12.将两个活化能不同的反应在同一升温区

间内升温,若

,1,2a a E E >,则速率系数随温度变化

的关系为 ( A ) (A)12

ln ln d

k d k dT dT > (B )12

ln ln d k d k dT dT < (C) 12ln ln d k d k dT dT

= (D)无法确定 说明:12

ln d

k Ea

dT RT =, 一般Ea 大于零,所以Ea 越大,速率系数随温度的变化率也越大。

13.某等容反应,在反应进度为1mol 时,吸

热50kJ 。设反应为基元反应,则该反应的实

验活化能a

E 的值约为 ( A ) (A)1

50a E kJ mol -≥? (B )1

50a E kJ mol -

(C) 150a E kJ mol -=-? (D)无法确定

说明:活化能是活化分子平均能量与反应物

分子平均能量之差值。对于吸热反应,产物

分子的平均能量高于反应物分子的平均能

量,所以提供的活化能至少要等于产物所吸

收的热,一般总是大于这个值。而对于放热

反应,活化能与所放的热之间没有什么关

系。

14.在碰撞理论中,概率因子P 小于1的主

要原因是是 ( B )

(A)反应系统是非理想的 (B )空间的位

阻效应

(C)分子碰撞不够激烈 (D )分子间有

作用力

15.在简单碰撞理论中,有效碰撞的定义是 ( D )

(A)互碰分子的总能量必须超过阈能C E

(B )互碰分子的相对动能必须超过阈能C E

(C)互碰分子的相对平动能必须超过阈能C E

(D)互碰分子的相对平动能在分子质心连

心线上的分量必须超过阈能C

E

说明:阈能是一个与温度无关的能量,它的

数值要通过实验活化能Ea 求算, Ec=Ea-(1/2)

RT

16.根据过渡态理论,由n 个气相反应物分

子形成活化络合物时的焓变m H 与

Arrhenius 活化能a E 的关系为

( C )

(A)a r m E H ≠= (B )a r m E H nRT ≠=-

(C) a r m E H nRT ≠=+ (D) /a r m E H RT ≠=

课本328页。

17.已知HI 的光解反应机理为

(1)HI h H I υ+→+

(2) 2H HI H I +→+

(3) 2I I M I M ++→+

则该反应的量子效率(以反应物分子的消失

量计)为 ( B )

(A) 1 (B )2 (C) 4 (D)106

说明:量子效率指转化的反应物分子数与吸

收的光子数之比。

18.Arrhenius 活化能a E 、阈能c E 和活化焓m

H ≠三者数值大小的关系,下列不等式正确的是 ( A ) (A) a c r m E E H >>≠ (B )r m a c H E E ≠>>

(C) c r m a E H E >≠> (D) c a r m E E H >>≠

说明:Ea=Ec+(1/2) RT, a r m E H nRT ≠=+, 对凝

聚相反应,a r m E H RT ≠=+, 所以Ea 最大,

r m

H ≠

最小,温度不高时,三者差别不大。

19.在定温下,设某反应的计量方程为 2f

b k k A B C D +-+++

在该反应系统中加入强电解质,使系统的离子强度显著增加。则f k 和b k 的变化为( D )

(A) f k 不变,b k 增加 (B )f k 不变,b k 减小

(C) f k 减少,b k 增加 (D) f k 减少,b

k 不变 说明:课本365

页,0lg 2r A B κκ=Z Z ,其中

K 0为无限稀释溶液中反应速率系数,Z A 为A 所带的电荷,A 为系数, I 为离子强度。因为Z A Z B <0, 为负的原盐效应,所以I 增加,K f 减少,逆反应Z A Z B =0,离子强度的改变对K b 没有影响。

20.比表面是催化剂的重要参数之一。为了正确的测定催化剂比表面,在温度和吸附质的选择上应考虑( B )

(A)高温,只有化学吸附 (B )低温,只有物理吸附

(C)高温,同时有化学和物理吸附 (D)高

温,只有物理吸附

说明:单分子层的饱和吸附量,低温只有物理吸附,测定数据较准。

二、 计算题

1、 根据化学计量方程,eE+fF=gG+hH, 分

别写出其转化速率和反应速率的表示式。

说明:

()1B B dn t d dt dt ξξν?=

=,()()()()()11111G B E F H B dn t dn t dn t dn t dn t d dt dt e dt f dt g dt h dt ξξν?===-=-==

()()()()()111111G B E F H B dc t dc t dc t dc t dc t d r V dt dt e dt f dt g dt h dt

ξν===-=-== 2、 在500K 时,将0.0122mol 的A(g)引入

容积为0.76dm 3 的真空容器中,发生如下反应: A(g)=B(g) +C(g)

经1000s 后,测得容器内总压力为120.0kPa 。实验发现A(g)的半衰期与它的起始压力无关。试计算在该温度下,反应的速率系数和半衰期。

说明:

A(g)→B(g) + C(g)

t=0 P A00 0

t=1000s, P A P A0-P A P A0-P A P总=2 P A0-P A

P A0=nRT/V=66.73kPa, 所以,

P A=13.46kPa,带入公式:

k=(1/t)ln(a/a-x)=(1/t)ln(P A0/P A)=1.6χ

10-3 s-1.

3、在298K时,有一个含乙酸乙酯和KOH

浓度均为0.01mol?dm-3的混合溶液,

用电导率仪测定溶液在不同时刻的电

导率,由此计算出溶液中碱浓度的变

化,实验数据如下:

(1)确定该反应的级数,求速率系数和半衰期;

(2)计算反应完成95%所需时间; (3)若反应物起始浓度都增加一倍,计算速率系数、半衰期和完成95%所需的

时间。

说明:随反应进行,OH-的浓度不断减少,电导率与OH-的浓度成线性关系。从而知道OH-的浓度变化情况。这种反应一般是二级反应。

首先计算生成物浓度随时间的变化情况,即消耗的碱浓度。X=a-[OH-]

根据:k=x/{t×a(a-x)}=11.66(mol dm) min-1, t1/2=8.58min

速率系数只与温度有关,与反应物起始浓度无关,速率系数保持不变。t1/2=1/(k×a)要变。

4、将2molA(g)和1molB(g)通入恒温在

350K的真空刚性容器中,测得初始总

压P o=60 kPa。反应的计量方程为:

2A(g)+B(g)=C(g)

实验测定得该反应的速率方程为r=κ

P A P B。反应50min后,测得总压为

40kPa,试求该反应的速率系数κ和反

应至150min 时系统的总压力。

说明:压力与物质的量成正比,

P A 0=2P B 0

2A(g) + B(g) =C(g)

T=0 2P B 0 P B 0 0

p0=3P B 0

T=t 2P B 0-2p P B 0-p p

Pt=3P B 0-2p

r= dp/dt=kP A P B =2k (P B 0-p)2

020022()p t B dp dt t P P κκ==-??

00112B B t P p P κ-=-, t=50min, P t =40kPa, 求出,

p=10kPa,k=5.0χ10-4 (kPa)-1?min -1;

t=150min, 先求P, 再求总压P t 。

5、在恒容反应器中发生的气相反应为:A(g) + 2B(g) = C(g)

已知反应的速率系数与温度的关系为:

ln[κ/(mol-1?dm3?s)-1] = -9622K/T +24.0 (1)计算反应的活化能;

(2)若A(g) 的起始浓度为0.1 mol?dm-3,而B(g)为0.2 mol?dm-3,若要在10min内使A(g)的转化率为90%,计算应控制的反应温度。

三、推导出相应的动力学方程:

Cl2(g) Br2(l)和I2(g)虽同是卤族元素,但它们与H2(g)发生反应时却表现出完全不同的级数和反应历程。根据实验测定Cl2(g)+ H2(g)为1.5级反应,Br2(l)+ H2(g)无简单的反应级数,I2(g)+ H2(g)为二级反应。试根据它们各自的反应机理,推导出相应的动力学方程:

(1)Cl2(g)+ H2(g)=2HCl(g)的反应机理为

①Cl2 +M →κ1→2Cl?+ M

②Cl?+ H2→κ2→HCl +H?

③H?+Cl2→κ3→HCl + Cl?

④Cl?+Cl?+ M→κ4→Cl2 +M

说明:从计量方程无法确定反应级数;反应级数由实验测定;从反应机理导出的速率方程和表观活化能若与实验值一致,说明机理基本正确;

(1)中间产物是自由原子,可以用稳态近似的方法将无法测量的中间产物浓度换成反应物或生成物浓度表示。

2232[][.][][][.]d HCl k Cl H k Cl H dt =+ (1)

用稳态近似将[Cl]和 [H]的浓度用反应物浓度表示

21222324[]2[][][][][][]2[][]0d Cl k Cl M k Cl H k Cl H k Cl M dt

?=?-+?-?= (2)

2232[][][][][]0d H k Cl H k Cl H dt

?=?-?= (3) (3) 带入(2),得到21242[]2[]k Cl k Cl =? (4)

(3)、(4)带入(1)得到

112122224[]2[][]k d HCl k Cl H dt k ??= ???

,速率方程为1

112122222224[][][][][]2k d HCl k Cl H k Cl H dt k ??== ???

(2) Br 2(l)+ H 2(g)=2HBr(g) 的反应机理

① Br 2 +M 1k ??

→2Br ?+ M ② Br ?+ H 2 2

k ??→ HBr +H ? ③ H ?+Br 23k ??

→ HBr + Br ? ④ H?+HBr+ M 4

k ??

→ H 2 +Br ? ⑤ Br?+Br?+ M 5k ??→Br 2 +M

(3) I 2(g)+ H 2(g)=2HI(g) 的反应机理为 ① I 2 +M 1

k ←?

→ 2I ?+ M 快平衡(逆向为k -1)

k -1

② H 2+ 2I ?2k ??

→2HI 慢反应

说明;用速控步的概念写出速率方程,然后用平衡假设将中间产物的浓度换成反应物浓度表示。

因为第一个是快平衡,k -1很大, 第二个是慢反应,k2很小,所以符合使用平衡假设近似法的条件。2

121[][]k I k I -=? 2121[][]k I I k -?=

2122222221

1[][][][][][][]2k k d HI r k H I H I k H I dt k -==?==表观速率系数12

1k k k k -=

用平衡假设近似法比较简单,但只有在快平衡后面是慢反应时才能用。

化工热力学复习题(附答案)

化工热力学复习题 一、选择题 1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( C ) A. 饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2. 纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( C ) " A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5. 下面的说法中不正确的是 ( B ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。 (D )强度性质无偏摩尔量 。 6. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。 (C )逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 (D )逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7. 二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( C ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 ` c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 8. 关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( E ) (A )活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度;(B) 理想溶液活度等于其浓度。 (C )活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。(D )任何纯物质的活度均为1。 (E )r i 是G E /RT 的偏摩尔量。 10.等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将(B ) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 " 11.下列各式中,化学位的定义式是 ( A ) 12.混合物中组分i 的逸度的完整定义式是( A )。 A. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1 B. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^ i /P]=1 C. dG i =RTdln f ^i , 0lim →p f i =1 ; D. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p f ^ i =1 j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡μμμμ

化学反应动力学习题

化学动力学基础(习题课) 1. 某金属的同位素进行β放射,经14d(1d=1天后,同位素的活性降低6.85%。求此同位素的蜕变常数和半衰期;要分解 90.0%,需经多长时间? 解:设反应开始时物质的质量为100%,14d后剩余未分解者为100%-6.85%,则 代入半衰期公式得 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。 √× 1.反应速率系数k A与反应物A的浓度有关。 √× 2.反应级数不可能为负值。 √× 3.对二级反应来说,反应物转化同一百分数时,若反应物的初始浓度愈低,则所需时间愈短。 √× 4.对同一反应,活化能一定,则反应的起始温度愈低,反应的速率系数对温度的变化愈 敏感。 √× 5. Arrhenius活化能的定义是。

√× 6.若反应A?Y,对A为零级,则A的半衰期。 二、选择题 选择正确答案的编号: 某反应,A → Y,其速率系数k A=6.93min-1,则该反应物A的浓度从1.0mol×dm-3变到0.5 mol×dm-3所需时间是: (A)0.2min;(B)0.1min;(C)1min;(D)以上答案均不正确。 某反应,A → Y,如果反应物A的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数 为: (A)零级;(B)一级;(C)二级;(D)以上答案均不正确。 三、填空题 在以下各小题的“ 1.某化学反应经证明是一级反应,它的速率系数在298K时是k=( 2.303/3600)s-1,c0=1mol×dm-3。 (A)该反应初始速率u0为 (B)该反应的半衰期t1/2 (C)设反应进行了1h,在这一时刻反应速率u1为 2.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 3.反应A → B+D中,反应物A初始浓度c A,0=1mol×dm-3,初速度u A,0=0.01mol×dm-3×s-1,假定该反 应为二级,则其速度常数k A为t1/2为。 4.某反应的速率系数k=4.62′10-2min-1,则反应的半衰期为 5.反应活化能E a=250kJ×mol-1,反应温度从300K升高到310K时,速率系数k增加

物理化学热力学第一定律总结

热一定律总结 一、 通用公式 ΔU = Q + W 绝热: Q = 0,ΔU = W 恒容(W ’=0):W = 0,ΔU = Q V 恒压(W ’=0):W =-p ΔV =-Δ(pV ),ΔU = Q -Δ(pV ) → ΔH = Q p 恒容+绝热(W ’=0) :ΔU = 0 恒压+绝热(W ’=0) :ΔH = 0 焓的定义式:H = U + pV → ΔH = ΔU + Δ(pV ) 典型例题:3.11思考题第3题,第4题。 二、 理想气体的单纯pVT 变化 恒温:ΔU = ΔH = 0 变温: 或 或 如恒容,ΔU = Q ,否则不一定相等。如恒压,ΔH = Q ,否则不一定相等。 C p , m – C V , m = R 双原子理想气体:C p , m = 7R /2, C V , m = 5R /2 单原子理想气体:C p , m = 5R /2, C V , m = 3R /2 典型例题:3.18思考题第2,3,4题 书2.18、2.19 三、 凝聚态物质的ΔU 和ΔH 只和温度有关 或 典型例题:书2.15 ΔU = n C V , m d T T 2 T 1 ∫ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU = nC V , m (T 2-T 1) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔU ≈ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU ≈ ΔH = nC p, m (T 2-T 1)

四、可逆相变(一定温度T 和对应的p 下的相变,是恒压过程) ΔU ≈ ΔH –ΔnRT (Δn :气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变,如熔化、凝固、转晶等,则Δn = 0,ΔU ≈ ΔH 。 101.325 kPa 及其对应温度下的相变可以查表。 其它温度下的相变要设计状态函数 不管是理想气体或凝聚态物质,ΔH 1和ΔH 3均仅为温度的函数,可以直接用C p,m 计算。 或 典型例题:3.18作业题第3题 五、化学反应焓的计算 其他温度:状态函数法 Δ H m (T ) = ΔH 1 +Δ H m (T 0) + ΔH 3 α β β α Δ H m (T ) α β ΔH 1 ΔH 3 Δ H m (T 0) α β 可逆相变 298.15 K: ΔH = Q p = n Δ H m α β Δr H m ? =Δf H ?(生) – Δf H ?(反) = y Δf H m ?(Y) + z Δf H m ?(Z) – a Δf H m ?(A) – b Δf H m ?(B) Δr H m ? =Δc H ?(反) – Δc H ?(生) = a Δc H m ?(A) + b Δc H m ?(B) –y Δc H m ?(Y) – z Δc H m ?(Z) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫

化学反应动力学第三、四章习题答案

《化学反应动力学》 第 三、四章习题 1、试推导A + B → P ,当其为二级反应r = k [A][B]时,其积分速率方程为: ln{1 + Δ0(P 0 - P ∞)/ [A]0(P t – P ∞)} = ln [B]0 / [A]0 +Δ0k t 式中,P 为用物理仪器测定的体系的某种物理性质(如吸光系数),该性质与浓度有线性 关系,Δ0 = [B]0 - [A]0 解: 设B 过量 A + B → P t = 0 [A]0 [B]0 P 0 = [A]0λA + [B]0λB + λM (1) t = t [A]0-x [B]0-x P t = ([A]0-x) λA + ([B]0-x) λB + λM (2) t = ∞ [B]0 - [A]0 P ∞ = ([B]0- [A]0) λB + λM (3) 据二级反应速率方程: ) ]([][)]([][ln ][][1 000000x B A x A B B A kt ---= x x A A B kt B A --+=-000000]B [][ln ][][ln )][]([ kt A B x A x B 00 00][][ln ][][ln ?+=-- (1)-(3)得:P 0 – P ∞= [A]0(λA +λB ) , 即:0 0A ][A P P B ∞ -=+λλ (1)-(2)得:P 0 – P t =λA x + λB x 由上面两式可得:000][A P P P P x t ∞ --= 0000 00000][][][][ln ][][ln A P P P P A A P P P P B x A x B t t ∞ ∞ ------ =-- 0 00000000000][][][][][][][][ln A P A P P A P A P A P A P B P B t t +--+--=∞∞ ) (][][][][][)][]([ln 00000000∞∞∞∞-+-+--=P P A P A P A P A P B P A B t t

化工热力学习题集(附标准答案)

化工热力学习题集(附标准答案)

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模拟题一 一.单项选择题(每题1分,共20分) 本大题解答(用A 或B 或C 或D )请填入下表: 1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为(C ) A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( A ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( B ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到( ) A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是( A ) A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( B ) A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式( A ) A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B ) A. 1x y z Z Z x x y y ???? ?????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ????????? =- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ????????? = ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( C ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。(D )强度性质无偏摩尔量 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。 (C )逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 (D )逸度可代替压力,使真实气体 的状态方程变为fv=nRT 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案

南京大学《物理化学》每章典型例题

第一章 热力学第一定律与热化学 例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡,再由该状态恒容升温到97 ℃ ,则压力升到。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ,m 恒定为? K -1 。 解题思路:需先利用理想气体状态方程计算有关状态: (T 1=27℃, p 1=101325Pa ,V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=,V 2=) →(T 3=97℃, p 3=,V 3= V 2) 例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程,计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程,即 H 2O (l ,1 mol ,-5℃ ,θ p ) s ,1 mol ,-5℃,θ p ) ↓△H 2 ↑△H 4 H 2O (l ,1 mol , 0℃,θp )(s ,1 mol ,0℃,θ p ) ∴ △H 1=△H 2+△H 3+△H 4 例题3 在 时,使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧,放出 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为- kJ·mol -1 、- kJ·mol -1 , 计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol -1 ,计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。 解:(1) 甲醇燃烧反应:CH 3OH(l) + 2 3 O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θ m c U ?=- kJ/32)mol =- kJ·mol -1 Q p =θm c H ?=θ m c U ?+ = (--×××10-3 )kJ·.mol -1 =- kJ·mol -1 (2) θm c H ?=θm f H ?(CO 2) + 2θm f H ?(H 2O )-θ m f H ? [CH 3OH(l)] θ m f H ?[CH 3OH (l)] =θ m f H ? (CO 2) + 2θ m f H ? (H 2O )-θ m c H ?

化工热力学复习题及答案

第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?,如一体积等于2V 的绝热刚性容器,被一理想的隔板一分为二,左侧状 态是T ,P 的理想气体,右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后,由于Q =W =0, 0=U ?,0=T ?,0=H ?,故体系将在T ,2V ,0.5P 状态下达到平衡,()2ln 5.0ln R P P R S =-=?,2ln RT S T H G -=-=???,2ln RT S T U A -=-=???) 2. 封闭体系的体积为一常数。(错) 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。(对) 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。(错。还与压力或摩尔体积有关。) 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积相等, 初态和终态的温度分别为T 1和T 2,则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?;同样,对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。(对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。) 6. 自变量与独立变量是一致的,从属变量与函数是一致的。(错。有时可能不一致) 三、填空题 1. 状态函数的特点是:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章P-V-T关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。(错。可以通过超临界流体区。) 2. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。(错。若温度也大于临界温度时,则是超临 界流体。) 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。(对。则纯物质的P -V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。) 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。(错。纯物质的三相平衡时,体系自 由度是零,体系的状态已经确定。)

化学动力学练习题

化学动力学练习题 一. 选择题 1. 若反应速率k的量纲是:[浓度]([时间]-1,则该反应是 A. 三级反应 B. 二级反应 C. 一级反应 D. 零级反应 2.对于一级反应,反应物浓度C与时间t的关系是 A. 以1/c对t作图为直线 B. 以C对t作图为直线 C. 以LnC对t作图为直线 D. 以C对1/t作图为直线 3. 对于反应A Y,如果反应物A的浓度减少一半,A的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为:()。 A. 零级; B. 一级; C. 二级。 D. 三级 4. 某放射性同位素的半衰期为5天,则经15天后所剩的同位素的物质的量是原来同位素的物质的量的:()。 A. 1/3; B. 1/4; C. 1/8; D. 1/16。 5. 对于基元反应反应级数与反应分子数 A. 总是相同的 B. 总是不相同 C. 不能确定 6.反应2N2O5(g) → 2 N2O4(g)+O2(g) 当N2O5消耗掉3/4所需时间是半衰期的2倍,则此反应为 。 A.0级 B.1级 C.2级 D. 3级 7. 基元反应 A → P+ ……其速度常数为k1,活化能 E a1= 80KJ.mol-1,基元反应 B → P+ ……其速度常数为k2,活化能 E a2= 100KJ.mol-1,当两反应在25℃进行时,若频率因子 A1= A2,则。 A. k1= k2 B. k1>k2 C. k1<k2 8. 某反应,反应物反应掉5/9所需的时间是它反应掉1/3所需时间的2倍,这个反应是 A. 一级 B. 二级 C. 零级 D. 三级 9.已知某化学反应速率常数的单位是s-1则该化学反应的级数为 (A)零级(B)一级(C)二级(D)三级 10. 某一反应在一定条件下的平衡转化率为25%,当加入合适的催化剂后,反应速率提高10倍,其平衡转化率将() A. 大于25% B. 小于25% C. 不变 D. 不确定 11.乙酸高温分解时,实验测得CH3COOH(A)、CO(B)、CH=CO(C) 的 浓度随时间的变化曲线如下图,由此可以断定该反应是:。 (A) 基元反应; (B) 对峙反应; (C) 平行反应; (D) 连串反应。 12.一个基元反应,正反应的活化能是逆反应活化能的2倍,反应时吸热 120 kJ·mol-1,则正反应的活化能是(kJ·mol-1):。 (A) 120 ; (B) 240 ; (C) 360 ; (D) 60 。 13. 反应3O2 2O3,其速率方程 -d[O2]/d t = k[O3]2[O2] 或 d[O3]/d t = k'[O3]2[O2],那么k 与k'的关系是:。 A.2k = 3kˊ B. k = kˊ C.3k = 2kˊ D. 1/2k = 1/3kˊ 14.低温下,反应CO(g) + NO2(g) ==CO2(g)+ NO(g) 的速率方程是υ= k{c(NO2) }2试问

南京大学《物理化学》每章典型例题

第一章 热力学第一定律与热化学 例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡,再由该状态恒容升温到97 ℃ ,则压力升到。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ,m 恒定为? ?K -1 。 解题思路:需先利用理想气体状态方程计算有关状态: (T 1=27℃, p 1=101325Pa ,V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=,V 2=) →(T 3=97℃, p 3=,V 3= V 2) 例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程,计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程,即 H 2O (l ,1 mol ,-5℃ ,θ p ) s ,1 mol ,-5℃,θ p ) ↓△H 2 ↑△H 4 H 2O (l ,1 mol , 0℃,θp )(s ,1 mol ,0℃,θ p ) ∴ △H 1=△H 2+△H 3+△H 4 例题3 在 时,使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧,放出 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为- kJ·mol -1 、- kJ·mol -1 , 计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol -1 ,计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。 解:(1) 甲醇燃烧反应:CH 3OH(l) + 2 3 O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θ m c U ?=- kJ/32)mol =- kJ·mol -1 Q p =θ m c H ?=θ m c U ?+ ∑RT v )g (B = (--×××10-3 )kJ·.mol -1

化工热力学 例题 与解答(12)

第4章 非均相封闭体系热力学 一、是否题 1. 偏摩尔体积的定义可表示为{}{}i i x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠? ??? ????=???? ???=,,,,?。 2. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。 3. 理想气体混合物就是一种理想溶液。 4. 对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零。 5. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。 6. 理想溶液中所有组分的活度系数为零。 7. 体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。 8. 对于理想溶液的某一容量性质M ,则__ i i M M =。 9. 理想气体有f=P ,而理想溶液有i i ?? =?。 10. 温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积 之和,总热力学能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和。 11. 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液,则混合过程的温度、压力、焓、热力学 能、吉氏函数的值不变。 12. 因为G E (或活度系数)模型是温度和组成的函数,故理论上i γ与压力无关。 13. 在常温、常压下,将10cm 3的液体水与20 cm 3的液体甲醇混合后,其总体积为 30 cm 3。 14. 纯流体的汽液平衡准则为f v =f l 。

15. 混合物体系达到汽液平衡时,总是有l i v i l v l i v i f f f f f f ===,,??。 16. 均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有 ∑= i i t M n M 。 17. 对于二元混合物体系,当在某浓度范围内组分2符合Henry 规则,则在相同的浓度范围内 组分1符合Lewis-Randall 规则。 18. 二元混合物,当01→x 时,1*1→γ,∞→11γγ,12→γ,∞=2*2/1γγ。 19. 理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则。 20. 符合Lewis-Randall 规则或Henry 规则的溶液一定是理想溶液。 21. 等温、等压下的N 元混合物的Gibbs-Duhem 方程的形式之一是 0ln 0 =??? ? ??∑ =i i N i i dx d x γ。(错。0ln 0 =??? ? ??∑ =j i N i i dx d x γ,N j ~1∈) 等温、等压下的二元混合物的Gibbs-Duhem 方程也可表示成0ln ln * 2 211=+γγd x d x 。 22. 二元溶液的Gibbs-Duhem 方程可以表示成 () () ?? ???????=-==? ? ? ======)1() 0()1()0(210 121111111ln x P x P E x T x T E x x T dP RT V P dT RT H dx 常数常数γγ 23. 下列方程式是成立的:(a )111 1ln ?ln f f RT G G -=-;(b) 1111ln ln γ+=-x RT G G l l ;(c)v l v l f f RT G G 1111?ln ?ln -=-;(d)???? ??=→1111?lim 1x f f x ;(e)??? ? ??=→110,1?lim 1x f H x Solvent 。 24. 因为E H H =?,所以E G G =?。 25. 二元溶液的Henry 常数只与T 、P 有关,而与组成无关,而多元溶液的Henry 常数则与T 、 P 、组成都有关。

3-化学反应系统热力学 典型例题

一、选择题 1.已知在298K和标准压力下,反应C(金钢石)+1/2O2(g)=CO(g)的标准摩尔焓变为Δr Hθm,该Δr Hθm值与如下哪个焓变相当(D ) (A)CO(g)的标准摩尔生成焓(B)C(金钢石)的标准摩尔燃烧焓(C)C(s) 的标准摩尔燃烧焓(D)与前三个都不同 说明:碳的稳定单质是石墨,含碳物质的燃烧产物是CO2(g) 2、已知在298K时,H2O(g)的标准摩尔生成焓Δf Hθm( H2O,g)等于-241.82kJ?mol-1,H2(g)的标准摩尔燃烧焓Δc Hθm( H2,g)= -285.83 kJ?mol-1,则在298K和标准压力下,平衡H2O(l)= H2O(g)的相变焓为(B ) (A)-44.01 kJ?mol-1(B)44.01 kJ?mol-1, (C)241.82 kJ?mol-1(D)285.83 kJ?mol-1说明:H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于H2O(1)的标准摩尔生成焓Δf Hθm( H2O,l)。相变焓就等于Δf Hθm( H2O,g)与Δf Hθm( H2O,l)之差。 3、判断下列反应能否自发进行3C2H2(g)→C6H6(l),已知C2H2(g)和C6H6(l)

的标准摩尔生成Gibbs自由能为Δf Gθm( C2H2,g)=209.2 kJ?mol-1, Δf Gθm( C6H6,l)=124.5 kJ?mol-1( A ) (A)能自发进行(B)不能自发进行(C)升高温度能进行(D)无法判断 5*、在恒温密封容器中有两杯敞口的NaCl 稀溶液A和B,浓度分别为b A和b B,已知b A>b B。当放置足够长时间后( A )(A)b A下降,b B上升(B)b A上升,b B下降 (C)A杯液面下降,B杯液面上升(D)两杯液面因蒸发都会下降 6、在一定的温度和压力下,当化学反应达到平衡时,下列不一定正确的关系是( D )(A)ΣνBμB=0 (B)Δr G m=0 (C)Δr Gθm=-RTlnKθ(D)Δr Hθm<0 7、设反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)中的气体都是实际气体,当改变系统的总压时,Δr G m和Δr Gθm的值将(C ) (A)Δr G m,Δr Gθm都不变(B)ΔG m,Δr Gθm都改变 r (C)Δr G m改变,Δr Gθm不变(D)Δr G m

(整理)4-化学动力学典型例题.

一、 选择题 1. 某反应的计量方程和速率方程分别为 2A+B=2D [][][][][]1122d A d B d D r k A B dt dt dt =-=-== 则该反应的分子数为 ( D ) (A )单分子反应 (B )双分 子反应 (C )三分子反应 (D )不能 确定 2. 某反应进行完全的时间是有限的,且 0/t c k =,该反应级数为 ( D ) (A)一级 (B )二级 (C)三级 (D)零级 3. 当某一反应物的初始浓度为时30.04mol dm -?, 消耗一半所需时间为360s 。初始浓度为 3 0.024mol dm -?时,消耗一半需600s 。则反应的 级数为 ( C ) (A)零级 (B )1.5级 (C)二级 (D)一级

4.有一个起始物浓度相等的二级反应,当 反应物消耗1/3时的时间为10min ,若再 消耗1/3所需的时间为 ( C ) (A)10min (B )20min (C)40min (D)50min 5*.某一级反应,反应物转化99.9%所需的 时间是半衰期的 ( C ) (A) 2倍 (B)5倍 (C)10倍 (D)20倍 说明:99.9% equals to 1023/1024, 1/2→3/4 →7/8→……→1023/1024,要经历10个半衰 期。 6.某反应在起始物浓度下降一半时,其半 衰期也缩短一半,则该反应的级数为 ( D ) (A)一级 (B )1.5级 (C)二级 (D)零级 7.有一平行反应(1)1 k A B ??→,(2)2K A D ??→,已知反应(1)的活化能大于反应(2)的活 化能,如下措施哪种不能改变产物B 和D

第03章化学反应系统热力学习题及答案物理化学

第三章 化学反应系统热力学 习题及答案 § 标准热化学数据(P126) 1. 所有单质的 O m f G ? (T )皆为零为什么试举例说明 答:所有处于标准态的稳定单质的O m f G ? (T ) 皆为零,因为由稳定单质生成稳定单质 的状态未发生改变。如:单质碳有石墨和金刚石两种,O m f G ? ,石墨)=0,而O m f G ? ,金 刚石)= kJ·mol -1 (课本522页),从石墨到金刚石状态要发生改变,即要发生相变, 所以O m f G ? ,金刚石)不等于零。 2. 化合物的标准生成热(焓)定义成:“由稳定单质在和100KPa 下反应生成1mol 化合物的反应热”是否准确为什么 答:标准生成热(焓)的定义应为:单独处于各自标准态下,温度为T 的稳定单质生成单独处于标准态下、温度为T 的1mol 化合物B 过程的焓变。此定义中(1)强调压力为一个标准大气压,而不强调温度;(2)变化前后都单独处于标准态。 3. 一定温度、压力下,发生单位化学反应过程中系统与环境交换的热Q p 与化学反应摩尔焓变r m H ?是否相同为什么 答: 等压不作其他功时(W’=0),数值上Q p =n r H ?。但Q p 是过程量,与具体的过程有关;而r m H ?是状态函数,与过程无关,对一定的化学反应有固定的数值。如将一个化学反应至于一个绝热系统中,Q p 为零,但r m H ?有确定的数值。 § 化学反应热力学函数改变值的计算(P131) 1. O m r G ?(T )、m r G ?(T )、O m f G ?(B,相态,T )各自的含义是什么 答:O m r G ?(T ): 温度为T ,压力为P θ,发生单位反应的ΔG; m r G ?(T ):温度为T ,压力为P ,发生单位反应的ΔG;

化工热力学复习题及答案

第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?,如一体积等于2V 的绝热刚性容器,被一理想的隔板一分为二,左侧状 态是T ,P 的理想气体,右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后,由于Q =W =0,0=U ?,0=T ?,0=H ?,故体系将在T ,2V ,状态下达到平衡,()2ln 5.0ln R P P R S =-=?,2ln RT S T H G -=-=???,2ln RT S T U A -=-=???) 2. 封闭体系的体积为一常数。(错) 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。(对) 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。(错。还与压力或摩尔体积有关。) 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积相等, 初态和终态的温度分别为T 1和T 2,则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?;同样,对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。(对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。) 6. 自变量与独立变量是一致的,从属变量与函数是一致的。(错。有时可能不一致) 三、填空题 1. 状态函数的特点是:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态 。 2. : 3. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 4. 1MPa=106Pa=10bar==。 5. 1kJ=1000J== cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 6. 普适气体常数R = cm 3 mol -1 K -1= cm 3 mol -1 K -1= J mol -1 K -1 = mol -1 K -1。 第2章P-V-T关系和状态方程 一、是否题 1. & 2. 纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。(错。可以通过超临界流体区。) 3. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。(错。若温度也大于临界温度时,则是超临界流体。) 4. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高 而减小。(对。则纯物质的P -V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。)

最新4-化学动力学典型例题汇总

4-化学动力学典型例 题

一、 选择题 1. 某反应的计量方程和速率方程分别为 2A+B=2D [][][][][]1122d A d B d D r k A B dt dt dt =-=-== 则该反应的分子数为 ( D ) (A )单分子反应 (B )双分子反应 (C )三分子反应 (D )不能确定 2. 某反应进行完全的时间是有限的,且 0/t c k =,该反应级数为 ( D ) (A)一级 (B )二级 (C)三级 (D)零级 3. 当某一反应物的初始浓度为时3 0.04mol dm -?,消耗一半所需时间为360s 。初始浓度为 3 0.024mol dm -?时,消耗一半需600s 。则反应 的级数为 ( C ) (A)零级 (B )1.5级 (C)二级 (D)一 级 4.有一个起始物浓度相等的二级反应,当 反应物消耗1/3时的时间为10min ,若 再消耗1/3所需的时间为 ( C )

(A)10min (B )20min (C)40min (D)50min 5*.某一级反应,反应物转化99.9%所需 的时间是半衰期的 ( C ) (A) 2倍 (B)5倍 (C)10倍 (D)20倍 说明:99.9% equals to 1023/1024, 1/2→ 3/4→7/8→……→1023/1024,要经历10个半 衰期。 6.某反应在起始物浓度下降一半时,其半 衰期也缩短一半,则该反应的级数为( D ) (A)一级 (B )1.5级 (C)二级 (D)零 级 7.有一平行反应(1)1 k A B ?? →,(2)2K A D ??→,已知反应(1)的活化能大于反 应(2)的活化能,如下措施哪种不能改变 产物B 和D 的比例? ( C ) (A)提高反应温度 (B )加入合适催化 剂 (C)延长反应时间 (D)降低反应温度

化工热力学复习题.doc

化工热力学复习题 一、填空题 1、与环境之间无物质传递的系统成为____________,它又可以分为___________和____________________。与环境之间有物质传递的系统称为_______________。与环境之间既无物质又无能量传递的系统称为______________。(P3) 2、按应用对象的差异,我们将应用部分划分为__________________、____________________和_____________________________。(P4) 3、热力学性质的表达主要有_______、_________和_____________三种形式。(P4) 4、流体的性质有_________________和__________________之分。(P5) 5、状态函数的特点是______________________________________________。(P6) 6、1Mpa=_____Pa=___bar=_____________atm=_______________mmHg。(P8) 7、普适气体常数R=______MPa·cm3·mol-1·K-1=_______bar·cm3·mol-1·K-1 =_________J·mol-1·K-1=_________cal·mol-1·K-1。(P8) 8、状态方程可以___________________________、_______________________和_____________________。(P12) 9、纯物质在一定温度(

四川大学无机化学答案 第2章 化学热力学

第2章 化学热力学 2-1 请认真阅读课本,寻找答案。 2-2略 2-3略 2-4 标准摩尔生成焓是指在指定温度下,由处于稳定状态的单质生成 1mol 纯物质时的标准摩尔焓变。由此可知,(1)不是,生成了2mol (2)是(3)不是,不是由最稳定的单质生成。 标准摩尔燃烧焓是指1mol 标准态的物质完全燃烧后生成标准态产物的反应热效应。由此可知(1)不是,反应物为1mol (2) 不是,反应物没有完全燃烧(3)是。 2-5略 2-6 熵的规律: 1在绝对零度时 , 任何纯净完整晶态物质的熵等于零 2 对于同一物质而言,气态熵大于液态熵,液态熵大于固态熵; 3 由于相同原子组成的分子中,分子中原子数目越多,熵值越大; 4 相同元素的原子组成的分子中,分子量越大熵值越大; 5 同一类物质,摩尔质量越大,结构越复杂,熵值越大; 6 固体或液体溶于水时,熵值增大,气体溶于水时,熵值减少; 7 同一物质,存在不同异构体时,结构刚性越大的分子,熵值越小。 由此规律我们可以知道答案为:(1)符号为负,CO 2是更为稳定的氧化物,H 2是最稳定的单质 (2)符号为负,分子数目在减少。 (3)符号为正,分子数目在增加。 2-7 (1)增加碳的量不改变反应物浓度,因此不改变平衡。 (2)提高了反应物的浓度,平衡正向进行。 (3)平衡向逆向移动。 (4)平衡向正向移动。 (5)由于反应吸热,提高温度使平衡正向移动。 由于属于化学平衡的问题,在此不过多讨论。 2-8 (1)错。因为只有稳定单质的△f H Θm 、△f G Θm 为零,而稳定单质的S Θm 在一般条件下并不为零 (2)错。△f G Θm 为标准状态下的自由能变,对于反应能否进行应该由△f G m 的大小来决定。 (3)对。本题说熵起到重要作用,未提及为唯一的原因,因此为正确的说法。 (4)错。反应是否自发不只与焓变大小有关,应该由△f G m 的大小来决定。 (5)错。同上理。但此说法适用于孤立体系。 (6)错。反应是否自发是热力学问题,而反应进行的快慢则是动力学问题,不是同一个范畴,没有必然的联系。 (7)对。 (8)对。 (9)错。只有最稳定的单质其△f G Θm =0,只有纯净完整晶态物质的熵等于零。 2-9 在273K ,101.3kPa 下,水的气化过程表示为:)(2)(2g l O H O H ?→?

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