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化学反应的基本原理

第二章化学反应的基本原理

一、判断题（正确请画“√”，错误的画“×”）

1．当温度接近0K时，所有的放热反应可以认为都是自发进行的反应。

2．△S >0的反应，必定是自发反应。

3．对于一个反应如果△H>△G，则该反应必定是熵增的反应。

4．△Gθ值大，平衡常数Kθ值就愈大。

5．平衡常数K值越大，则反应速度越快。

6．对于△H<0的反应，提高温度速度常数k值减小。

7．对于△Hθ>0的可逆反应，提高温度平衡常数Kθ值增大。

8.NO的△f Gθm(298.15K)＞0,空气中的N2和O2在常温常压下稳定共存。但在高温常压时

能发生反应，说明该反应是△Hθ>0, △Sθ>0的反应。

9.反应CO(g) = C(s)+1/2O2 (g)的△G>0，正向非自发，加入催化剂后降低了活化能，则反

应正向进行。

10.在一个封闭系统中进行的可逆反应达到平衡后，若平衡条件体积和温度不变，则系统中

各组分的浓度或分压不变。

11.一定温度下，对于△υg=0的可逆反应，达平衡后改变系统中某组分的浓度或分压，平

衡不移动。

12.一定温度下，对于△υg≠0的可逆反应，达到平衡后，加入惰性气体，保持总压力不变，

平衡不发生移动。

13．某可逆反应在一定条件下，转化率α值增大，则在该条件下平衡常数K值也一定增大。

14．对于一个复杂反应，当总反应的标准摩尔吉布斯函数变为：

△Gθ总=△Gθ1+△Gθ2

则该反应的平衡常数Kθ总=Kθ1+Kθ2

15．单质的△f Gθm(298.15K)值一定为零。

16. 反应级数取决于反应方程式中反应物的计量系数。

17. 自发进行的反应，一定具有较小的活化能。

18. 基元反应是指一步完成的简单反应。

19. 其它条件固定时，活化能小的反应，其反应速度快。

20. 化学平衡是指系统中正逆反应活化能相等的状态。

21. 反应的活化能越高，则该反应的平衡常数就越小。

22．平衡常数Kθ值小于1，则△Gθ>0。

23．反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，在一定条件下达成平衡，在该平衡系统中加入惰性气体，体积保持不变，则平衡向正反应方向移动。

24．一定温度下，对于△υg=0的反应体系，改变平衡态容器的体积，平衡不发生移动。25．对于一个可逆反应，在一定条件下，当反应商Q＜K时，该反应正向进行。

26．对于△H>0的反应，一定是正向不自发的反应。

27．平衡常数Kθ值可以由该反应的ΔG值求得。

28．对于可逆反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达平衡后，加入惰性气体，保持体积和温度不变，系统总压力增加，而平衡向右移动。

29．对于放热反应来说，提高温度，在标准状态下该反应的△Gθ值一定减小。

30．因为△S θm (T)≈ △S θm (298.15K), △H θm (T)≈ △H θm (298.15K) 故△G θm (T) ≈ △G θm (298.15K)。

31．在等温等压条件下，某反应的△G θm = 5.0kJ .mol -1，表示该反应正向一定不能自发进行。

32．因为CS 2(l)的△f G θ

m (298.15K)＞0，因此CS 2 (l) 在标准压力和室温下一定不能稳定存在。 33．在标准状态下，任何纯净物的标准摩尔生成吉布斯函数等于零。 34．在标准状态下，指定单质的标准摩尔生成吉布斯函数等于零。 35．在标准状态下，指定单质的标准摩尔熵等于零。

36．在标准压力下，水溶液中，当c (H +，aq)=1mol .L -1时，其标准摩尔熵等于零。 37．放热反应通常是自发反应，那么自发反应必定是放热反应。 38．在水合离子中，氢离子的标准摩尔熵最小。 39. 标准平衡常数的定义式为：ln K θ= -△G m ／RT

40. 一定条件下，化学反应的正逆反应活化能之差近似等于反应的内能变。

二、选择题(填写正确答案A 、B 或……)

1．在等温等压条件下，某反应的△G θm =10 kJ.mol -1

这表明该反应正方向： A ．一定能自发进行。 B ．一定不能自发进行。

C. 需要进行具体分析方能判断。

E. 不能判断。

2．某温度时，反应H 2(g)+Br 2(g) 2HBr(g)其平衡常数K θ=4×10-2，则反应： 2HBr(g)=H 2(g)+Br 2(g)的平衡常数值为： A.1/(4×10-2) B ． 2

)104/(1-?

C.4×10-2

D ． (

)

1210

4-?

3．对于反应N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)，△H θ(298.15K)= -92.2 kJ.mol -1

, 若升温到100℃，对

△H θ和△S θ

的影响是：

A. 增大

B. 减小

C. 影响很小

D. 不能判断

4. 在3题的情况下，对△G θ 的代数值和K θ 值的影响是： A ．△G θ 增大，K θ 减小 B. △G θ 减小，K θ 增大 C ．△G θ 不变，K θ 不变 D. △G θ 减小，K θ 减小

5. 在标准条件下，下列卤素单质中S θ m (298.15K )值最大的是： A ．F 2 (g) B. Cl 2 (g) C ．Br 2 (l) D. I 2 (s)

6. 在5题中S θ m (298.15K )值最小的是：

7. 下列卤化氢气体中S θ m (298.15K )值最大的是： A. HF B.HCl C. HBr D.HI

8. 不用查表判断气态H 2O 、NH 3和HF 在标准条件下的S θ m (298.15K )值大小顺序 A ．S θ (H 2O)>S θ (NH 3)>S θ (HF) B ．S θ (NH 3)>S θ (H 2O)>S θ (HF) C ．S θ (HF)>S θ (H 2O)>S θ (NH 3)

D.无法判断

9.已知反应H 2(g)+1/2O 2(g) = H 2O(g)在高温下逆反应能自发进行，正反应的△H θ和△S θ

应当

满足：

A ．△H θ>0,△S θ>0 B. △H θ<0,△S θ

C ．△H θ>0,△S θ<0 D. △H θ<0,△S θ

10. 下列各式中不能用来表示反应或过程处于平衡态的是： A. ΔG = 0 B. ΔH －T ΔS ＝ 0 C. ΔH ＝T ΔS D. ΔG ≠ 0

11. 对于一个△H θ>0,△S θ

>0的反应，欲使该反应能够进行，其温度条件应当是：

A ．θθS H T ??= B. θ

S H T ??> C. θ

H T ??< D. 任何温度下不能进行

12. 某反应的△H θ<0,△S θ

<0，该反应进行的温度条件是：

A ．θθS H T ??= B. θ

S H T ??> C. θ

S H T ??< D. 任何温度下都能进行

13．已知NO 和NO 2的△f H θm (298.15K)分别为90.25和33.18kJ ·mol -1, 2NO(g) + O 2(g)=2NO 2(g), 该反应可以在： A.低温下自发进行 B.高温下自发进行

C.任何温度下都能自发进行

D.没有数据△S θ

，不能判断

14．巳知反应C(s)+O 2(g)=CO 2(g)在任何温度下都能自发进行，那么该反应的△H θ和△S θ

应当满足：

A. △H θ>0,△S θ>0

B. △H θ<0,△S θ

C ．△H θ<0,△S θ>0 D. △H θ>0,△S θ

15. 反应CaO(s)+H 2O(l)=Ca(OH)2(s)，在25℃是自发反应，但在高温下逆反应自发，这意味着正反应的和应为：

A. △H θ>0,△S θ>0

B. △H θ<0,△S θ

C ．△H θ<0,△S θ>0 D. △H θ>0,△S θ

16. 巳知反应2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)的平衡常数是K 1，如果反应方程式改写为：

SO 2(g)+1/2O 2(g) SO 3(g)平衡常数是K 2为： A ．211

K B.

1K C.

1K D. 2

17. 下列情况使反应达到平衡所需的时间最少的是：

A.K 很大

B.K 很小

C.Ｋ＝１

D.无法判断

18.根据实验，在一定温度范围内，已知基元反应2NO+Cl 2 = 2NOCl 符合质量作用定律，该反应的质量作用定律表达式和反应级数为：

A. v =k ｛NO ｝2·｛Cl 2｝，三级反应

B. v=k ｛NO ｝·｛Cl 2｝，二级反应

C.v=k ｛NOCl ｝2，二级反应

D. v=k ｛NOCl ｝，一级反应

19. 下列反应达成平衡后，不会因容器体积改变破坏平衡态的是：

A ． 2NO(g)+O 2(g) 2NO 2(g)

B ． Fe 3O 4(s)+4H 2(g) 3Fe(s)+4H 2O(g) C. CO 2(g)+H 2(g) CO(g)+H 2O(g) D. CaCO 3(s) CaO(s)+CO 2(g)

20. 在一定条件下，CaCO 3(s) CaO(s)+CO 2(g)，平衡常数表达式为： A ．p eq (CO 2)/p θ B.p ep (CO 2)/p θ

C. p (CO 2)/C (CaO)

D.p (CO 2)

21. 已知过程 H 2O(l) H 2O(g)

△f G θ

m (298.15K)/ kJ ·mol -1 -237.2 -236.7

计算正过程的△G θ

m (298.15K)/ kJ ·mol -1，在25℃下，能否自发进行 A ．0.5，不自发 B. 0.5，自发 C ．-0.5，不自发 D. –0.5，自发

22. 利用下列反应的△G θm (298.15K)值，求Fe 3O 4的△f G θ

m (298.15K)/ kJ ·mol -1为：

① 2Fe(s)+3/2O 2(g)=Fe 2O 3 △G θ

m (298.15K)=-742 kJ ·mol -1

② 4Fe 2O 3(s)+Fe(s)=3 Fe 3O 4 △G θ

m (298.15K)=-78 kJ ·mol -1 A ．-1015 B. –3046

C. –936

D. -2890

23. 用教材附表3中的数据,计算下列反应的△Gθm(298.15K)/kJ.mol-1值，及判断在298.15K

时，H2O、NO能否自发分解成其单质。

2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)---------(1)

N2(g) + O2(g) = 2NO(g)----------(2)

A.(1)式逆向不自发，-457.2

B.(1)式逆向不自发，-228.6

C.(2)式逆向自发，173.1

D.(2)式逆向不自发86.6，

24．查表算出下列反应的△Sθ(298.15K)/ kJ.mol-1和△Gθm(298.15K)/kJ.mol-1值。

（1）3 Fe (s) + 4 H2O (g) = Fe3O4(s) + 4H2(g)

（2）CaO(s) + H2O(l) = Ca2+ (aq) +2OH- (aq)

A．（1）式66.8和307.2 B. (1)式-168.1和-101.1

C．（2）式-184.3和-26.9 D. (2)式-173.5和130.4

25. 糖在新陈代谢中发生的总反应可以用下式表示：

C12H22O11(s) + 12O2(g) = 12CO2(g) + 11H2O(l)

若在人体内实际上只有30%上述反应的标准摩尔吉布斯函数变可以转变成有用功，则

4.0g糖在体温37℃时进行新陈代谢，可以作的功为：

A. 19.3kJ

B. 20.3kJ

C. 21.6kJ

D. 19.0kJ

26. 巳知反应：

CO(g) + NO (g) = CO2(g) + 1/2N2(g)

△f Hθm(298.15K)/kJ.mol-1-110.5 90.4 -393.5 0

Sθm(298.15K)/(K-1.J.mol-1) 197.9 210.6 213.6 191.5

则该反应的△Hθm(298.15K)/kJ.mol-1和△Sθm(298.15K)/(K-1.J.mol-1)为

A. –373.4和2.2

B. -373.4和-3.4

C. 373.4和2.2

D. -373.4和-99.2

27. 根据26题的结果，计算该反应在标准条件下进行的温度条件是：

A．<3764K B.>3764K

C. <3771K

D.>3473K

28. 根据27题的结果，计算该反应的△Gθm(298.15K)/kJ·mol-和25℃下的平衡常数为：

A. -343.8和1.677×1060

B. 343.9和5.888×10-61

C. -345.8和1.318×1066

D. 345.8和7.586×10-66

29. 已知反应：

H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl(g)

△f Hθm(298.15K)/kJ.mol-1 0 0 -92.3

Sθm(298.15K)/(K-1.J.mol-1) 130.6 223.0 186.7

该反应的△Ｇθ(298.15K)/kJ.mol-1为：

A. -95.3

B. -190.5

C. -42.6

D. -134.9

30. 求29题反应在25℃和200℃的平衡常数：

A. 4.786×1016和3.236×1010

B. 2.346×1033和2.47×1021

C. 2.089×1032和2.344×1020

D. 1.445×1016和1.514×1010

31. 在298.15K下, △f Gθm(NO)= 86.57 kJ·mol-1,则反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)的平衡常数

为：

A. 1.45×1015

B. 6.844×10-16

C. 2.01×1030

D. 4.684×10-31

32. 巳知某系统在一定条件下可能有以下几种平衡

(1)NO2(g) NO(g)+1/2O2(g)

(2) SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g)

(3) NO2(g)+SO2(g) NO(g)+SO3(g)

设方程式(1)和(2)的平衡常数分别为K1和K2,方程式(3)的平衡常数为：

A. K1+ K2

B.K1 ￣K2

C. K1 / K2

D. K1．K2

33. 巳知反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),在一定条件下达成平衡后，各种物质的量分别为

SO2=0.230mol，O2=0.615 mol, SO3=0.770 mol。反应前后压力为101.325kPa，温度为600℃，求该反应的平衡常数约为：

A．29.4 B. 18.2

C. 5.44

D. 23.7

34. 巳知反应：Ag2S (s)+H2 (g) = 2Ag (s) + H2S (g)，在某温度下的Kθ= 0.34。若在该温度下，

H的物质的量为：在密闭容器中将1.0mol Ag2S全部还原为Ag, 最少需用

A. 2.9 mol

B. 3.9 mol

C.3.7 mol

D. 2.7 mol

35. 巳知反应1/2 Cl2 (g) + 1/2 H2 (g) = HCl (g)在298K下平衡常数为4.9×1015,

△Hθm(298.15K)=-92.3kJ.mol-1 。求在500K时的平衡常数为：

A. 1.4×109

B. 3.5×107

C. 1.4×1010

D. 3.5×108

36. 巳知反应(1) N2 (g) + O2(g) = 2NO(g)和(2) 2NO (g)+ O2(g) = 2NO2(g)的标准摩尔吉布斯函

数变分别为△Gθ1 (T)和△Gθ2 (T)，求反应(3) N2 (g)+2O2 (g) =2NO2 (g)的△Gθ3(T)等于：

A. △Gθ2(T)/ △Gθ1(T)

B. △Gθ1(T) + △Gθ2(T)

C. △Gθ2(T) -△Gθ1(T)

D. △Gθ1(T) .△Gθ2(T)

37. 假如有一反应具有ΔH<0和ΔS<0, 该反应正向进行的温度条件是：

A. 低温

B. 高温

C. 所有温度

D. 任何温度下不进行

38．一定温度下，下列各式中能表示化学反应正向进行的是：

A. Q

B. Q>K

C. Q=K

D. 都不能表示

39. 某反应△Gθ= 0，对于该反应，下列表示中正确的是：

A. △Hθ = 0

B. △Sθ= 0

C. Kθ= 0

D. Kθ=1

40. 对于反应2NO2(g) 2NO (g) + O2(g), 在某温度下Kθ=1.8×10-6，求反应：

K值是：

NO(g) +1/2O2(g) NO2(g)相同温度下的θ

A. 9.0×105

B. 7.5×102

C. 5.6×105

D.2.8×105

41.已知汞的平衡系统：Hg(l) Hg(g)

△f H mθ(298.15K)/ (kJ·mol-1) 0 61.32

Sθm(298.15K)/(K-1·J·mol-1) 76.02 174.85

则标准压力下汞的沸点，即上述平衡时的温度为：

A.620.5?C

B.347.3?C

C.273.6?C

D.78?C

42. 巳知平衡系统H2O(l) H2O(g) 其平衡常数表达式为：

A. p(H2O,g)/pθ

B. p(H2O)

C. p eq(H2O,g)/pθ

D. p eq(H2O,g)/c eq(H2O)

43. 设有一可逆反应A(g)+2 B(g) C (g) + D (g)的△H<0 ,欲使A和B的转化率增大，其最

佳条件是:

A. 低温低压

B. 低温高压

C. 高温低压

D. 高温高压

44.下列表示正确的：

A.△Gθm(T)= △Hθm(298.15K)－T△Sθm(298.15K)

B.△G m=△Hθm－T△Sθm

C.因为ln Kθ= －△Gθm/RT，故我们完全可以用Kθ来判断反应的自发性方向。

D.通常温度对△Gθ值的影响较大。

45.己知298.15K时，下列反应中各物质的标准摩尔熵为：

2HCl(g) →H2(g) + Cl2(g)

Sθm/J·mol-1·K-1187 130 223

下列结论正确的是：

A.反应的△Sθm/ J·mol-1.K-1=21 J·mol-1·K-1

B.反应的△Sθm/ J·mol-1·K-1=-21 J·mol-1·K-1

C.反应的△Sθm/ J·mol-1·K-1=166J·mol-1·K-1

D.此反应为吸热反应，因此应为熵增反应。

46.已知Ag2O(s)的△f Gθm(298.15K)=-11.2kJ·mol-1,则Ag2O(s)分解成Ag(s)和O2(g)的反应：

A.在标态时是个非自发反应。

B.在标态时是个自发反应。

C.在室温的标态时是个自发反应。

D.在室温的标态时是个非自发反应。

47.根据46题所给条件，则下述反应的Kθ(298.15K)为：

2Ag2O (s) 4Ag (s) + O2 (g)

A.1.09×10－2

B.1.19×10－4

C.9.03

D.91.68

48. 根据47题所给条件，求298.15K时下述反应达平衡时氧气的分压最接近于：

2Ag2O(s) 4Ag(s)+ O2(g)

A. 10－4pθ

B. 10－2pθ

C. 10－40pθ

D. 102pθ

49.己知反应：2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)，其△Hθm=198.2 kJ·mol-1,此反应达平衡时，对于此反应式来说，下列说法正确的是：

A.增大p(SO3),平衡向右移动，Kθ值增大。

B.平衡移动，Kθ值一定变化。

C.若Kθ值改变，意味着平衡移动。

D.升高温度，Kθ值减小，平衡左移。

50.已知反应：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，在700K时的Kθ=7.4，此时在密闭容器中各物质的分压为：p(CH4)=p(H2O)=0.2MPa，p(CO)=0.3Mpa，p(H2)=0.1Mpa，则此时上述反应：

A.向右进行

B.向左进行

C.处于平衡态

D.反应终止

二.计算题

1.某温度时，8.0mol SO2和4.0mol O2在密闭容器中进行反应生成SO3气体，测得起始时和

平衡时（温度不变）系统的总压力分别为3.0×105Pa和2.2×105Pa, 试求该温度时反应的平衡常数Kθ和SO2的转化率。

2. 制取半导体材料硅，可用下列反应：

SiO2(s)+2C(石墨)=Si(s)+2CO(g)

(1)通过计算判断在298.15K时，标准状态下，上述反应能否自发进行？

(2)求标准状态时自发进行的温度；

(3)求T=1000K时此反应的Kθ。

习题答案

第二章化学反应的基本原理

一、判断题(正确的画“ˇ”，错误的画“×”)

二、选择题(填写正确答案A,B或……)

三、计算题

1.n总=8.8mol

Kθ= 81

α=80%

2.(1)△Gθ=582.37 >0 在298K标态不能自发

(2)T>1913K 可自发

(3) Kθ= 6.288×10－18