無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課后習(xí)題第三章答案

無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課后習(xí)題第三章答案無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課后習(xí)題第三章答案無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課后習(xí)題第三章答案無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課后習(xí)題第三章答案編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:一、選擇題1．對(duì)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)下列幾種速率表達(dá)式之間關(guān)系正確的是()。A.B.C.D.解：選D。依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的瞬時(shí)速率的表達(dá)通式，對(duì)于一般化學(xué)反應(yīng)，速率表達(dá)可寫(xiě)出通式如下：2．由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的速率方程為v＝kc(H2)c1/2(Cl2)，在其他條件不變的情況下，將每一反應(yīng)物濃度加倍，此時(shí)反應(yīng)速率為()。A.2vB.4vC.D.解：選C。依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的速率方程υ＝kc(H2)c1/2(Cl2)，H2和Cl2濃度增大都增大一倍時(shí)，速率應(yīng)該增大倍，即相當(dāng)于Υa。3．測(cè)得某反應(yīng)正反應(yīng)的活化能Ea.正=70kJ·mol-1，逆反應(yīng)的活化能Ea.逆=20kJ·mol-1，此反應(yīng)的反應(yīng)熱為()A.50kJ·mol-1B.-50kJ·mol-1C.90kJ·mol-1D.-45kJ·mol-1解：選A。依據(jù)過(guò)渡態(tài)理論，反應(yīng)熱可以這樣計(jì)算：Q=Ea,正－Ea,逆。4．在298K時(shí)，反應(yīng)2H2O2===2H2O+O2，未加催化劑前活化能Ea=71kJ·mol-1，加入Fe3+作催化劑后，活化能降到42kJ·mol-1，加入催化劑后反應(yīng)速率為原來(lái)的（）。A.29倍B.1×103倍C.×105倍×102倍解：選C。依據(jù)阿侖尼烏斯指數(shù)式k=A·e，可得5．某反應(yīng)的速率常數(shù)為L(zhǎng)2·mol-2·min-1，該反應(yīng)為()。A.零級(jí)反應(yīng)B.一級(jí)反應(yīng)C.二級(jí)反應(yīng)D.三級(jí)反應(yīng)解：選D。對(duì)于一個(gè)基元反應(yīng)，aA+bB=cC+dD，有反應(yīng)速率為則其速率常數(shù)k的單位的通式可寫(xiě)成：(mol·L-1)1-a-b·s-1，反推可以得到為三級(jí)反應(yīng)。6．已知反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)===2NOCl(g)的速率方程為v＝kc2(NO)c(Cl2)。故該反應(yīng)()A.一定是復(fù)雜反應(yīng)B.一定是基元反應(yīng)C.無(wú)法判斷解：選C7．已知反應(yīng)N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔrHmθ>0，當(dāng)升高溫度時(shí)，Kθ將()。A.減小B.增大C.不變D.無(wú)法判斷解：選B8．已知反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡常數(shù)為K1θ，反應(yīng)SO2(g)+O2(g)SO3(g)平衡常數(shù)為K2θ。則K1θ和K2θ的關(guān)系為()A.K1θ＝K2θB.K1θ＝C.K2θ＝D.2K1θ＝K2θ解：選C9．反應(yīng)2MnO4-+5C2O42-+16H+===2Mn2++10CO2+8H2OΔrHmθ<0，欲使KMnO4褪色加快，可采取的措施最好不是()。A.升高溫度B.降低溫度C.加酸D.增加C2O42-濃度解：選B欲使KMnO4褪色加快，即增大反應(yīng)的速率，只能通過(guò)升高溫度，增大反應(yīng)物的濃度，加入催化劑等來(lái)考慮。所以這里降低溫度不利于加快反應(yīng)速率。10．設(shè)有可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)>0，且a+b>d+e，要提高A和B的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施是()。A.高溫低壓B.高溫高壓C.低溫低壓D.低溫高壓解：選B轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施是高溫高壓。二、填空題1．已知反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g)的反應(yīng)歷程為①2NO(g)+H2(g)===N2(g)+H2O2(g)（慢反應(yīng)）②H2O2(g)+H2(g)===2H2O(g)（快反應(yīng)）則該反應(yīng)稱為復(fù)雜反應(yīng)反應(yīng)。此兩步反應(yīng)均稱為基元反應(yīng)反應(yīng)，而反應(yīng)①稱為總反應(yīng)的定速步驟，總反應(yīng)的速率方程近似為v=kc(H2)c2(NO)，此反應(yīng)為3級(jí)反應(yīng)。2．已知基元反應(yīng)CO(g)+NO2(g)===CO2(g)+NO(g)，該反應(yīng)的速率方程為v=kc(CO)c(NO2)；此速率方程為質(zhì)量作用定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，此反應(yīng)對(duì)NO2是1級(jí)反應(yīng)，總反應(yīng)是2級(jí)反應(yīng)。3．催化劑加快反應(yīng)速率主要是因?yàn)榇呋瘎﹨⑴c了反應(yīng)，改變反應(yīng)途徑，降低了活化能。4．增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快的主要原因是活化分子總數(shù)增加，提高溫度，反應(yīng)速率加快的主要原因是活化分子百分?jǐn)?shù)增加。5．增加反應(yīng)物的量或降低生成物的量，Q<Kθ，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；對(duì)放熱反應(yīng)，提高溫度，Q>Kθ，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。6．對(duì)于氣相反應(yīng)，當(dāng)Δn=0時(shí)，增加壓力時(shí)，平衡不移動(dòng)；當(dāng)Δn<0時(shí)，增加壓力時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；當(dāng)Δn>0時(shí)，增加壓力時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。7．在氣相平衡PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)系統(tǒng)中，如果保持溫度、體積不變，充入惰性氣體，平衡將不移動(dòng)；如果保持溫度，壓力不變，充入惰性氣體，平衡將向右移動(dòng)。8．化學(xué)平衡狀態(tài)的主要特征是v正=v逆；溫度一定時(shí)，改變濃度、壓力可使平衡發(fā)生移動(dòng)，但Kθ值不變，如溫度改變使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，此時(shí)Kθ值改變。9．某化學(xué)反應(yīng)在298K時(shí)的速率常數(shù)為×10-4s-1，在323K時(shí)的速率常數(shù)為×10-2s-1。則該反應(yīng)的活化能是，303K時(shí)的速率常數(shù)為。三、簡(jiǎn)答題：1．根據(jù)阿侖尼烏斯指數(shù)式k=A·e，對(duì)一切化學(xué)反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率均加快嗎反應(yīng)速率常數(shù)的大小與濃度、溫度、催化劑等因素有什么關(guān)系解：根據(jù)阿侖尼烏斯指數(shù)式k=A·e，，溫度與速率常數(shù)成正比，而速率常數(shù)又與反應(yīng)速率成正比，所以對(duì)一切化學(xué)反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率均加快。反應(yīng)速率常數(shù)大小由反應(yīng)物性質(zhì)決定，與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)，與溫度成正比。加入催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，增大了反應(yīng)速率常數(shù)，從而使化學(xué)反應(yīng)速率加快。2．反應(yīng)速率方程和反應(yīng)級(jí)數(shù)能否根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式直接得出次氯酸根和碘離子在堿性介質(zhì)中發(fā)生下述反應(yīng)：ClO-+I-IO-+Cl-其反應(yīng)歷程為（1）ClO-+H2O===HClO+OH-（快反應(yīng)）（2）I-+HClO===HIO+Cl-（慢反應(yīng)）（3）HIO+OH-===H2O+IO-（快反應(yīng)）試證明v＝kc(I-)c(ClO-)c-1(OH-)解：反應(yīng)速率方程式和反應(yīng)級(jí)數(shù)不能根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式直接得出，因?yàn)橘|(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)，且用于定速步驟。對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)的速率方程，只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得。因?yàn)榉磻?yīng)（2）為定速步驟，所以由反應(yīng)（1）可得平衡常數(shù)K=所以代入速率方程得：整理得：令k2K=k所以3．寫(xiě)出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kθ的表示式。（1）CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)（2）MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)（3）NO(g)+O2(g)NO2(g)（4）2MnO4-(aq)+5H2O2(aq)+6H+(aq)2Mn2+(aq)+5O2(g)+8H2O(l)解：（1）（2）（3）（4）四、計(jì)算題：1．A(g)→B(g)為二級(jí)反應(yīng)。當(dāng)A的濃度為·L-1時(shí)，其反應(yīng)速率為mol·L-1·min-1。（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的速率方程。（2）計(jì)算速率常數(shù)。（3）在溫度不變時(shí)欲使反應(yīng)速率加倍，A的濃度應(yīng)為多大解：（1）依題意有：（2）依據(jù)，代入數(shù)據(jù)計(jì)算：得到=（3）依據(jù)代入數(shù)據(jù)計(jì)算：得到c(A)=在1073K時(shí)，測(cè)得反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g)的反應(yīng)物的初始濃度和N2的生成速率如下表實(shí)驗(yàn)序號(hào)初始濃度/（mol·L-1）c(NO)c(H2)1×10-3×10-3×10-32×10-3×10-3×10-33×10-3×10-3×10-3（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的速率方程并指出反應(yīng)級(jí)數(shù)；（2）計(jì)算該反應(yīng)在1073K時(shí)的速率常數(shù)；（3）當(dāng)c(NO)=×10-3mol·L-1，c(H2)=×10-3mol·L-1時(shí)，計(jì)算該反應(yīng)在1073K時(shí)的反應(yīng)速率。解：（1）設(shè)速率方程為：v=kcx(NO)cy(H2)代入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得：①×10-3=k×10-3)x×10-3)y②×10-3=k×10-3)x×10-3)y③×10-3=k×10-3)x×10-3)y①÷②得4=2xx=2；①÷③得2=2y，y=1所以v=kc2(NO)c(H2)（2）k=8×104L2·mol-2·s-1（3）v=×10-3mol·L-13．已知反應(yīng)N2O5(g)===N2O4(g)+O2(g)在298K時(shí)的速率常數(shù)為×105s-1，在338K時(shí)的速率常數(shù)為×107s-1，求該反應(yīng)的活化能和反應(yīng)在318K時(shí)的速率常數(shù)。解：則：Ea=代入公式得k3=×106s-14．在301K時(shí)，鮮牛奶大約4h變酸，但在278K的冰箱中可保持48h，假定反應(yīng)速率與牛奶變酸的時(shí)間成反比，求牛奶變酸的活化能。解：所以，則：Ea=5．已知反應(yīng)2H2O2===2H2O+O2的活化能Ea=71kJ·mol-1，在過(guò)氧化氫酶的催化下，活化能降為kJ·mol-1。試計(jì)算298K時(shí)在酶的催化下，H2O2的分解速率為原來(lái)的多少倍解：①;②==所以×1010即v2/v1=×10106．在791K時(shí)，反應(yīng)CH3CHO===CH4+CO的活化能為190kJ·mol-1，加入I2作催化劑約使反應(yīng)速率增大4×103倍，計(jì)算反應(yīng)在有I2存在時(shí)的活化能。解：①;②因?yàn)椋詣t=7．已知下列反應(yīng)在1362K時(shí)的平衡常數(shù)：（1）H2(g)+S2(g)H2S(g)K1θ=（2）3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)K2θ=×104計(jì)算反應(yīng)（3）4H2(g)+2SO2(g)S2(g)+4H2O(g)在1362K時(shí)的平衡常數(shù)Kθ。解：目標(biāo)方程式（3）可以這樣重合得到：(3)=(2)×2-(1)×2∴Kθ==×1088．在800K下，某體積為1L的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)SO2(g)的起始量為mol·L-1，O2(g)的起始量為mol·L-1，當(dāng)80%的SO2轉(zhuǎn)化為SO3時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，求平衡時(shí)三種氣體的濃度及平衡常數(shù)。解：2SO2(g)+O2(g)======2SO3(g)起始濃度/(mol?L-1)10平衡濃度/(mol?L-1)(1-80%)1-×80%===所以，，Kc=因?yàn)閴毫ζ胶獬?shù)：Kp=Kc(RT)-1=[（×800）]（kPa）-1=（kPa）-1所以標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=Kp(pθ)=Kc(RT)-1(pθ)=（kPa）-1×100kPa=9．在523K下PCl5按下式分解PCl5(g)PCl3(g)+C12(g)將的PCl5置于2L密閉容器中，當(dāng)有PCl5分解時(shí)，體系達(dá)到平衡，計(jì)算523K時(shí)反應(yīng)的Kθ及PCl5分解率。解：PCl5(g)=====PCl3(g)+Cl2(g)起始濃度/(mol?L-1)=00平衡濃度/(mol?L-1)=因?yàn)閜V=nRT所以p==cRT=%10．反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)在1773K時(shí)Kθ＝×103，1273K時(shí)Kθ＝×102，計(jì)算:（1）反應(yīng)的ΔrHmθ