(C)4.下述说法何者正确?
(A)水的生成热即是氧气的燃烧热;(B)水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热(C)水的生成热即是氢气的燃烧热;(D)水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热(B)5.U可能不为零的过程为:
(A)隔离系统中的各类变化;(C)理想气体等温过程;
(B)等温等容过程;(D)理想气体自由膨胀过程。
二、填空题
1.H2和O2以2:
1的比例在绝热钢瓶中反应生成水,则△U_=_0。
2.萘燃烧的化学反应方程式为C10H8()+12O2(g)=10CO2(g)+4H2O(l),则298K时,Qp和QV的差值(kJ·mol1)为-2RT=-5.0kJmol13.10mol单原子理想气体(HT)p=Cp=25R=207.85__J·K-1。
4.理想气体恒温可逆压缩ΔU_=___0,ΔH__=___0。
5.氧气的标准燃烧热应为0
三、计算题
1.5mol理想气体在300K由0.5dm3恒温可逆膨胀至5dm3,求W、Q和U。
2.10mol理想气体由298.15K、106Pa自由膨胀到298.15K,10Pa,再经恒温可逆压缩到始态,求循环过程的Q、W、U、H。
3.单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5mol,摩尔分数yB0.4,始态温度T1400K,压力p1200kPa。
今该混合气体绝热反抗恒外压p100kPa膨胀到平衡态。
求末态温度T2及过程的W、U、H。
3
4.1molAr(g)维持体积为22.4dm,温度由273.15K升高到373.15K,计算该过程的Q、
W、U、H5
。
设Ar(g)为理想气体,CV32R。
5.25℃时,一个带有活塞的桶中装有100gN2,当外压为3000kPa时处于平衡,若压力骤减到1000kPa,气体可视作绝热膨胀。
计算系统最后的温度和U、H。
(假定N2是理想气体,CV,m
6.已知100℃、101.325kPa时水的蒸发热为40.66kJmol
7.1mol单原子分子理想气体,始态为202650Pa,11.2dm3,经pT=常数的可逆过程压缩到终态为405300Pa,求:
(1)终态的体积和温度;
(2)ΔU和ΔH;(3)所作的功。
11120.71JmolK)。
,求1mol100℃、101.325kPa
水变成同温度、81.06kPa的水蒸气时的U和H。
(设气体为理想气体)
8.某高压容器中装有未知气体,可能是氮气或氩气。
25时℃,从容器中取出1mol样品,体积从5dm绝热可逆膨胀至6dm,气体温度降低了21℃,试判断容器中是何种气体。
设气体为理想气体。
113
9.某理想气体的CV,m/J·K·mol=25.52+8.2某10(T/K),问:
(1)写出Cp,m和T的函数关系
(2)一定量的此气体300K下,由1013.25kPa、1dm3膨胀到p2=101.325kPa,10dm3时,过程的ΔU、ΔH是多少?
(3)第
(2)中的状态变化能否用绝热过程来实现?
10.将浓度
c(MnO433
c(C2O4)0.16moldm323的酸性草酸溶液25.00cm3和浓度
)0.08moldm的高锰酸钾溶液20cm3在100kPa和298K混合使之反应,用量热计
测得的等容热效应为-1200J。
该反应的计量方程可用下面两种写法表示,分别求出相应的和rHm(298K)。
(1)C2O24(aq)25MnO4(aq)4165H(aq)2CO2(g)225Mn2(aq)85H2O(l)
(2)5C2O24(aq)2MnO(aq)16H(aq)10CO(g)2Mn2(aq)8H2O(l)
11.计算25℃时下列反应的等压反应热与等容反应热之差。
(1)CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)
(2)H2(g)Cl2(g)2HCl(g)
12.25℃下,密闭恒容的容器中有10g固体奈C10H8()在过量的O2(g)中完全燃烧成CO2(g)和H2O(l)。
过程放热401.73kJ。
求
(1)C10H8()+12O2(g)=10CO2(g)+4H2O(l)的反应进度
O
(2)C10H8()的cUmO(3)C10H8()的cHm;
13.已知下列两个反应的焓变,求298K时水的标准摩尔蒸发热。
(1)2H2(g)
(2)2H2(g)O2(g)2H2O(l);O2(g)2H2O(g);rHm(298K)571.70kJmolOO1
rHm(298K)483.65kJmol1
14.-10℃的1mol过冷水,在标准压力下凝固成-10℃的冰,求水在-10℃的凝固热。
已知水在0℃的凝固热为
75.3Jmol16.02kJmol11。
假定水与冰的热容不随温度而变,分别为
K1和37.6JmolK1。
OO15.利用附录中标准摩尔生成热数据计算下列反应在298.15K的rHm及rUm假
定反应中的各气体都可视作理想气体。
(1)H2S(g)32O2(g)H2O(l)SO2(g)
(2)CO(g)2H2(g)CH3OH(l)
O16.25℃时,石墨、甲烷及氢的cHm分别为394kJmol1、890.3kJmol1
和285.8kJmol
1。
求25℃时在
(1)等压
(2)等容情况下甲烷的标准摩尔生成热
17.已知反应
QV1.19210J6WC()52O2(g)WO3()CO2(g)
在300K及恒容条件下进行时,。
已知C和W在300K时的标
O,请计算反应的Qp和fHm(WC,,300K)准摩尔燃烧焓分别为393.5和837.5kJ
mol1。
18.已知化学反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的热力学数据如下
fHmOCH4(g)-74.435.31H2O(g)-241.82633.60CO(g)-110.5329.14H2(g)028.8/kJ·mol1Cp,m/J·K·mol1O
(1)求该反应在298.15K时的rHm。
O
(2)求该反应在1000℃时的rHm。
19.根据下列反应焓,计算25℃时AgCl()的标准摩尔生成焓。
Ag2O()2HCl(g)2AgCl()H2O(l);rHm,1324.9kJmol2Ag()12OO11O2(g)Ag2O();rHm,230.57kJmolO
11H2(g)Cl2(g)2HCl(g);rHm,3184.62kJmol2H2(g)O2(g)2H2O(l);rHm,4571.68kJmolO
第四部分化学平衡
一、选择题
(B)1.在刚性密闭容器中,有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=C(g),若在恒温下
加入一定量惰性气体,则平衡将
(A)向右移动;(B)不移动;(C)向左移动;(D)无法确定
(C)2.在一定温度下,一定量的PCl5(g)在某种条件下的离解度增加,则
(A)增加压力使体积缩小一倍;
(B)保持体积不变,通入N2气使压力增加一倍;(C)保持压力不变,通入N2气使体积增加一倍;(D)保持体积不变,通入Cl2气使压力增加一倍
(A)3.已知FeO()+C()=CO(g)+Fe(),反应的rHm为正,(设rHm和rSmrSm为正
不随温度而变化),欲使反应正向进行,则一定
(A)高温有利;(B)低温有利;(C)与温度无关;(D)与压力有关
(D)4.要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变,必须满足的条件是
(A)温度和内能都不变(B)内能和体积都不变
(C)孤立系统(D)内能,压力与体积的乘积都不变
(C)5.理想气体反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的rGm与温度T的关系为:
rGm=-21660+52.92T,若要使反应的平衡常数KO1,则应控制的反应温度:
(A)必须低于409.3℃(B)必须高于409.3K(C)必须低于409.3K(D)必须等于409.3K
二、填空题
1.在298K时,反应N2O4(g)=2NO2(g)的KpO0.1132,当p(N2O4)=p(NO2)=1kPa时反
应将向_正向__移动。
当p(N2O4)=10kPa,p(NO2)=1kPa时,反应将向__正向__移动。
2.一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时,在298K下反应的平衡常数为KO=4.17某107,
mol,则在该温度下反应的rSm=-5.47kJK1molrHm=-45.1kJ·
-1
13.气体反应CO2H2=
KOCH3OHO的rGmmol-1,若平衡常数(90.6250.211T/K)kJ·
1,温度应为高温
4.PCl5(g)分解反应,在473K平衡时有48.5%分解,在573K平衡时有97%分解,此反应
的rHm>0(填>,<或=)。
三、计算题
1.25oC时,已知反应2ICl(g)
I2(g)+Cl2(g)的平衡常数K4.84106,试计算
下列反应的K
(1)ICl(g)
2.反应H2O(g)+CO(g)向如何?
3.298K时,NH4HS()的分解反应如下:
NH4HS()
NH3(g)+H2S(g)
将NH4HS()放入一真空容器中,平衡时,测得压力为66.66kPa,求反应的K;若容器中预先已有NH3(g),其压力为40.00kPa,则平衡时的总压为多少?
4.已知在1273K时,反应FeO()+CO(g)
Fe()+CO2(g)的K0.512I2(g)+
12Cl2(g)
(2)
12I2(g)+
12Cl2(g)ICl(g)
CO2(g)+H2(g)在900oC时K0.775,系统中的各气体
均视为理想气体,问H2O、CO、CO2和H2的分压力分别为下列两种情况时,反应进行的方
。
若起始浓
度c(CO)=0.05mol·dm3,c(CO2)=0.01mol·dm3,问:
(1)平衡时反应物、产物的浓度各是多少?
(2)CO的平衡转化率是多少?
(3)增加FeO()的量对平衡有何影响?
5.已知298.15K时,AgCl()、Ag+(aq)和Cl(aq)的
109.789kJmol1fGm(298.15K)分别为
、77.107kJmol1和131.22kJmol1。
求298.15K下AgCl()在水溶液中
的标准溶度积。
6.已知甲醇蒸气的标准摩尔生成吉布斯函数fGm(298.15K)为161.92kJmol
1。
试求
液体甲醇的标准摩尔生成吉布斯函数。
(假定气体为理想气体,且已知298.15K时液体甲醇饱和蒸气压为16.343kPa)
7.银可能受到H2S(g)的腐蚀而发生反应2Ag()+H2S(g)298K、
pAg2S()+H2(g),现在
下将银放入等体积的H2S和H2组成的混合气体中。
问:
第八部分化学动力学
一、选择题
(C)1.反应2O3
23O2其反应速率方程式为dC(O3)/dt1k(O3)c(O3)c21(O2)或者
dC(O2)/dtk(O2)c(O3)c(O2),则速率常数k(O3)和k(O2)的关系是:
(A)2k(O3)3k(O2)(B)k(O3)k(O2)(C)3k(O3)2k(O2)(D)3k(O3)2k(O2)
2(D)2.实验测得化学反应S2O8+2I
I2+2SO2的速率方程为:
4dc(S2O8)dt2kc(S2O8)c(I)
2根据上述条件可以认为:
(A)反应分子数为3(B)反应分子数为2(C)3.反应CO(g)+2H2(g)
(C)反应级数为3
(D)反应级数为2
CH3OH(g)在恒温恒压下进行,当加入某种催化剂,该反应
速率明显加快。
不存在催化剂时,反应的平衡常数为K,活化能为Ea,存在催化剂时为K和Ea,则:
(A)K=K,EaEa
(B)KK,EaEa
(C)K=K,EaEa
(D)KK,EaEa
(D)4.关于反应级数的各种说法中正确的是
(A)只有基元反应的级数是正整数(B)反应级数不会小于零
(D)反应级数都可通过实验来确定
(C)反应总级数一定大于任一反应物级数
(D)5.对于一般化学反应,当温度升高时应该是
(A)活化能明显降低
(B)平衡常数一定变大(D)反应达到平衡的时间缩短
(C)正逆反应的速度常数成比例变化
二、填空题
1.由动力学实验测得某反应的若干组cA~t数据,然后以lncA对t作图得一直线,已知该直线的截距为100,斜率为2.010-2-1,则该反应的半衰期为──34.66──。
2.在二级反应中,以1/c对t作图,其图形为___一条直线________,图形的___斜率____为速率
常数k。
3.反应2O3(g)
O3O2(g)的活化能为117kJ·mol,O3的fHm为142kJ·mol,则该反应
11
的反应热为___-284__kJ·mol_______;逆反应的活化能为____401__kJ·mol__。
11
三、计算题
1.根据质量作用定律,写出下列基元反应的速率方程。
2P;
(2)2AB2P;(3)A2B2P2S
(1)ABkkk
2.某反应BC+D,当cB0.200moldm3时,反应速率是6103moldm31。
如果
(1)对B是零级反应;
(2)对B是一级反应;(3)对B是二级反应。
问以上各种情况下的速率常数是多少?
单位是什么?
3.根据实验,在一定温度范围内,NO和Cl2反应是基元反应,反应式如下:
2NO+Cl22NOCl
(1)写出质量作用定律的数学表达式,反应级数是多少?
(2)其它条件不变,将容积增加一倍,反应速率变化多少?
(3)容器体积不变,将NO浓度增加2倍,反应速率变化多少?
4.某人工放射性元素放出粒子,半衰期为15分钟,试计算该试样蜕变(转化率)为80%时需要多少时间?
5.某一级反应,若反应物浓度从1.0moldm3降到0.20moldm3需30分钟,问反应物浓度从0.20moldm3降到0.040moldm3需要多少分钟?
求该反应的速率常数k。
6.在一级反应中,消耗99.9%的反应物所需的时间是消耗50%反应物所需时间的多少倍?
7.反应2NOCl2NO+Cl2在200C下的动力学数据如下:
c(NOCl)/mol·dm30.020.01590.01440.0121
反应开始时只有NOCl,并认为反应能进行到底,求反应级数和速率常数。
/020*******
8.某一级反应在340K时达到20%的转化率需时3.2min,而在300K时达到同样的转化率用时12.61min,试估计该反应的活化能。
9.65C时N2O5气相分解的速率常数为0.292min1,活化能为103.3kJ·mol1,求80C时的速率常数k和半衰期T1/2
10.反应2HIH2+I2在无催化剂存在时,其活化能Ea(非催化)=184.1kJ·mol;在以Au作催化剂时,反应的活化能Ea(催化)=104.6kJ·mol。
若反应在503K时进行,如果指前因子A(催化)值比A(非催化)值小1108倍,试估计以Au为催化剂的反应速率常数将比非催化反应的反应速率常数大多少倍?
第十部分分子结构与分子间力
1.原子轨道组合成分子轨道必须遵守的3个原则是______能量相近____、____轨道最大重叠____、__对称性匹配__________。
(A)2.下列分子的键长次序正确的是
A.OF>OF>OFC.OF>OF>OF
+-+
B.OF>OF>OFD.OF>OF>OF
+
-+
(A)3.下列各种气体,分子间力最大的是
A.Cl2B.N2C.H2D,O2
(C)4.熔化下列晶体时,只需克服色散力的是
A.HFB.NH3C.SiF4D.OF2
(A)5.下列各组分子中,化学键均有极性,但分子偶极矩均为零的是
(A)BeCl2、BCl3、PBr5;(B)NH3、BF3、H2O;(C)N2、CS2、PH3;(D)NO2、SO3、SiH4。
(D)6.OF2中,O原子的杂化轨道类型是
A.pB.p2C.等性p3D.不等性p3
7.根据价键理论,写出下列分子的分子结构式
(1)HCN
(2)PCl3
(3)BF3
(4)HClO
8.试用杂化轨道理论说明BeH2分子的形成过程,画出轨道重叠示意图。
9.说明下列分子的中心原子采用的杂化轨道类型,并指出它们的空间构型。
(1)BeCl2
(2)BCl3
(3)CCl4
(4)H2O
(5)SO2
10.说明下列分子的中心原子采用的杂化轨道类型,并判断它们的空间构型。