普通化学第一章和二章课堂练习题答案

1第一章课堂练习题：一、选择题（1）下列对于功和热的描述中，正确的是（B）A.都是过程函数，对应于某一状态有一确定值。B.都是过程函数，无确定的变化途径就无确定的数值。C.都是状态函数，变化量与途径无关。D.都是状态函数，始终态确定，其值也确定（2）敞开系统是指系统与环境之间（A）A.既有物质交换，又有能量交换B.只有物质交换C.既没有物质交换，也没有物质交换D.只有能量交换二、判断题（1）状态函数的变化值只取决于体系的始终，而与变化的途径无关。（√）（2）因为QP=ΔH，而ΔH与变化途径无关，是状态函数，所以QP也是状态函数。（×）三、计算题某温度下一定量的理想气体向环境吸收热量100kJ，使得体系从p1=1.6×106Pa，V1=1dm3，在恒外压p外=1.0×105Pa下恒温膨胀至p2=1.0×105Pa，V2=16dm3，求过程中体系的热力学能的变化值。解：W=－p外·ΔV=-1.0×105Pa×（16dm3-1dm3）×10-3=-1.5×103J=-1.5kJ由ΔU=Q+W=100kJ+（-1.5kJ）=98.5kJ课堂练习题：已知：(1)4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l),H1=1523kJmol-1(2)H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l),H2=287kJmol-1试求反应(3)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的H3。解：利用盖斯定律rm,1rm,2rm,362HHH115236(287)99.5kJmol2课堂练习题：2（1）在温度T的标准状态下，若已知反应A→2B的标准摩尔反应焓∆rHӨm,1，与反应2A→C的标准摩尔反应焓∆rHӨm,2，则反应C→4B的摩尔反应焓∆rHӨm,3与∆rHӨm,1及∆rHӨm,2的关系为∆rHӨm,3＝（D）A.2∆rHӨm,1＋∆rHӨm,2B.∆rHӨm,1－2∆rHӨm,2C.∆rHӨm,1＋∆rHӨm,2D.2∆rHӨm,1－∆rHӨm,2（2）在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为−393.6kJ·mol−1，金刚石燃烧反应的焓变为−395.6kJ·mol−1，则石墨转变成金刚石反应的焓变为：（C）A.−789.3kJ·mol−1B.0C.+2.0kJ·mol−1D.−2.0kJ·mol−1（3）反应2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g),rmΔH=181.4kJ.mol−1,则fmΔH(HgO,s)为（C）A.90.7kJ.mol−1B.181.4kJ.mol−1C.－90.7kJ.mol−1D.－181.4kJ.mol−1（4）下列物质中,fmH不等于零的是：（C）A.Fe(s)B.C(石墨)C.Cl2(l)D.Ne(g)3第二章课堂练习题：一、选择题（1）将固体NH4NO3溶于水中，溶液变冷，则该过程的ΔG、ΔH、ΔS的符号依次是（D）A.＋，－，－B.＋，＋，－C.－，＋，－D.－，＋，＋（2）已知FeO(S)+C(S)=CO(g)+Fe(S)反应的∆rHӨm为正，∆rSӨm为正，下列说法正确的是（A）A.低温下正向不自发，高温下正向自发B.低温下正向自发，高温下正向不自发C.任何温度下正向都自发D.任何温度下正向都不自发（3）下列对吉布斯自由能的描述不正确的是：（C）A.在给定温度和标准态下，由稳定单质生成1mol纯物质时的吉布斯自由能变称为该物质的标准摩尔生成吉布斯自由能B.G=H−TSC.G和ΔG的绝对值都可以通过精确的测量得到D.在封闭体系中，恒温、恒压不做非体积功的条件下，化学反应方向是向着吉布斯自由能变减小的方向二、判断题（1）若ΔH和ΔS均为正值，温度上升则ΔG将下降。（√）（2）稳定的纯态单质的fmH，fmG，mS皆为零。（×）（3）质量增加的反应就是熵增反应。（×）三、计算题（1）利用热力学数据计算并判断NH4Cl的分解反应在100℃时能否自发进行？已知：25℃，100kPa下，NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl1fm/kJmol314.446.192.3H11/JmolK94.56192.34186.82mS解：rf3ff4(298.15K)(NH,)(HCl,)(NHCl,)mmmmHHgHgHs146.1(92.3)(314.4)176.0kJmol（3分）4r3411111111(298.15K)(NH,)(HCl,)(NHCl,)192.34JmolK186.82JmolK94.56JmolK284.6JmolKmmmmSSgSgSs（3分）rrr11131(373K)(298.15K)(298.15K)176.0kJmol373K284.6JmolK1069.8kJmolmmmGHTS（4分）由于0rmG，所以上述反应在100℃时不能自发进行。（2分）课堂练习题：一、选择题（1）已知反应2NH3=N2＋3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么在此条件下，氨的合成反应1/2N2＋3/2H2=NH3的标准平衡常数为（C）A.4B.0.5C.2D.1（2）某化学反应在298K时的标准Gibbs自由能变化为负值，则该温度时反应的标准平衡常数KӨ值为（B）A.KӨ＝0B.KӨ＞1C.KӨ＜0D.0＜KӨ＜1（3）PCl5的分解反应是PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)，在473K达到平衡时，PCl5(g)有48.5%分解，在573K达到平衡时，有97%分解，则此反应为（B）A.放热反应B.吸热反应C.既不吸热也不放热D.这两个温度下的平衡常数相等（4）已知反应：221NO()CO()N()CO()2gggg的rmΔ(298.15)0HK，若使有毒气体NO和CO有最大转化率，可采取的措施是：（C）A.低温低压B.高温高压C.低温高压D.高温低压（5）在一定温度下，二硫化碳与氧气反应的方程式如下2222122222(1)CS()3O()CO()2SO()112(2)CS()O()CO()SO()333ggggKggggK则标准平衡常数1K和2K之间的关系为：（B）A.123KKB.312()KKC.1213KKD.1312()KK二、填空题（1）在等温等压条件下，某反应的KӨ=1，则mrG的值为0。三、计算题5在473KH2(g)可以于CuO发生下列反应：CuO(s)+H2(g)=Cu(s)+H2O(g)已知：298K时-1fm2(HO,)228.6kJmolGg11m2S(HO,)188.8JmolKg11mS(Cu,)33.2JmolKs11m2S(H,)130.7JmolKg-1fm(CuO,)129.7kJmolGs11mS(CuO,)42.6JmolKs计算该反应在473K时的标准平衡常数。解：方法一：rff2f2f(298K)(Cu,)(HO,)(H,)(CuO,)mmmmmGGsGgGgGs=0-228.6-0-（-129.7）=-98.9kJ·mol-1RTKGKmK303.2)298(lgr29833.17298314.8303.2109.983172981014.2KKrff2f2f(298K)(Cu,)(HO,)(H,)(CuO,)mmmmmSSsSgSgSs=33.2+188.8-130.7-42.6=48.7J·mol-1·K-1mrmrmrSTHGmrmrmrSTGH=-98.9+298×48.7×10-3=-84.4kJ·mol-1)11(ln298473r298473KKmKKTTRHKK6.12)29814731(314.8104.8436114731021.7KK方法二：rff2f2f(298K)(Cu,)(HO,)(H,)(CuO,)mmmmmGGsGgGgGs=0-228.6-0-（-129.7）=-98.9kJ·mol-1rff2f2f(298K)(Cu,)(HO,)(H,)(CuO,)mmmmmSSsSgSgSs=33.2+188.8-130.7-42.6=48.7J·mol-1·K-1mrmrmrSTHG)298(mr)298(mr)298(mrKKKSTGH=-98.9+298×48.7×10-3=-84.4kJ·mol-1)298(mr)298(mr)473(mrKKKSTHG=-84.4-473×48.7×10-3=-107.435kJ·mol-1RTKGKmK303.2)473(lgr47386.11473314.8303.210435.1073114731024.7KK课堂练习题：一、选择题（1）对于一个化学反应来说,下列哪一种是正确的？（D）A.△rGm越负，反应速度越快B.△rHm越负,反应速度越快C.活化能越大,反应速度越快D.活化能越小,反应速度越快（2）催化剂可以增大化学反应速率，是因为催化剂使反应的（D）A.rmG降低B.rmH升高C.rmS升高D.Ea降低（3）阿仑尼乌斯方程中，lnk对1/T作图，直线斜率是（B）A.2.303aERB.aERC.2.303aERD.2.303aER（4）下列哪一种叙述不能解释温度对化学反应速率的影响（B）A.升高温度，使活化分子百分数增加，加快了反应速率7B.升高温度，改变了反应的历程而降低了反应的活化能，加快了反应速率。C.升高温度，使分子间碰撞次数增加，加快了反应速率。D.升高温度，使较多的分子获得能量而成为活化分子，增加了活化分子百分数，加快了反应速率。（5）在恒温下增加反应物浓度，化学反应速率加快的原因是（D）A．化学反应速率常数增大B．反应物的活化分子百分数增加C．反应的活化能下降D．反应物的活化分子数目增加二、判断题（1）催化剂能加快反应的速率，是由于改变了反应的历程，降低了活化能。（√）（2）反应速率常数的大小就是反应速率的大小。（×）（3）非基元反应是由基元反应组成的，质量作用定律不适用非基元反应。（√）（4）若反应速率方程式中浓度的指数等于反应方程式中反应物的系数，则该反应是基元反应。（×）（5）升高温度，可以加快反应速率的主要原因是降低了反应的活化能。（×）三、填空题（1）可逆反应A=B+C，正向反应活化能为Ea1，逆向反应活化能为Ea2，若正向反应是吸热反应，则Ea1（）Ea2。（2）反应速率常数k是一个与（反应物的浓度）无关，而与（反应物和反应的本性、温度及催化剂）有关的常数。（3）发生有效碰撞时，反应分子必须具备的条件是（有足够的能量，碰撞时方向合适）。（4）对于下列反应22NO()Cl()2NOCl()ggg进行实验，从实验结果中发现，两种反应物浓度同时加倍时，反应速率将增加到8倍；若只有Cl2的浓度加倍时，反应速率增加到2倍，由此可知该反应的反应速率方程为（2Cl2NOckcv）。（5）催化剂加快反应速率的原因是（改变反应途径，降低活化能）。三、计算题（1）反应C2H5Br(g)===C2H4(g)＋HBr(g)在650K时速率常数是2.0×10-5s-1，670K时速率常数是7.0×10-5s-1，求反应的活化能。解已知T1=650K，k1=2.0×10-5s-1，T2=670K，k2=7.0×10-5s-1。因为ln12kk＝REa1211TT，（4分）代入数据ln5--5102.0107.0=315.8aE－65016701（2分）所以Ea=226.8kJ·mol-1（2分）（2）380K时N2O5气相分解的速率常数为0.1