第三章化学反应速率和化学平衡答案.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第三章化学反应速率和化学平稳习题 3-1什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： =k Ac c B ，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为 1mol L -1 时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，转变温度或使用催化剂会使速率常数k的数值发生变化。习题3-2什么是活化能？答： Arrhenius 总结了大量试验事实，提出一个体会公式：速率常数k 的对数与1/T 有可编辑资料 - - -

2、欢迎下载精品名师归纳总结线形关系：ln kEa1C式中 Ea 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结RT子平均能量之差。习题 3-3什么是催化剂？其特点有哪些？答： 某些物质可以转变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参加反应，转变反应历程，降低反应活化能。催化剂不转变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平稳，只能缩短达到平稳的时间。习题 3-4NOCl 分解反应为2NOCl 2NO+Cl2 试验测得 NOCl 的浓度与时间的关系如下：t/s01020304050-1c（ NOCl ） /mol L2.

3、001.420.990.710.56 0.48求各时间段内反应的平均速率。用作图法求t=25s 时的瞬时速率。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： t=0-10s 时，c2.001.42= 0.058molL -1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t10sc1.420.99t2010c0.990.71t3020c0.710.56t4030c0.560.48t5040-1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t=10-20s 时，= 0.043molLs-1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t=20-30s 时，= 0.028mo

4、lLs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t=30-40s 时，= 0.015molLs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t=40-50s 时，作图法略。= 0.008molLs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结L习题 3-5660K 时反应 2NO + O2 2NO 2 ，NO 和 O2 的初始浓度c NO 和 c O2 及反应的初始速率的试验数据：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c NO /mol L-1c O2 /mol

5、L -1 /mol-1 s-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -0.100.100.0300.100.200.0600.200.200.240（ 1）写出反应的速率方程。（ 2）求出反应的级数和速率常数。（ 3）求 c NO = c O 2 = 0.15mol L -1 时的反应速率。解：1 设反应的速率方程为 = k NcO c O2,将数

6、据代入得：0.030 = k0.100.100.060 = k0.100.200.240 = k0.200.20得=1得=2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结反应的速率方程为= kc NO cO 2（2） 反应的级数为3速率常数k = 30.0 molL-1 -2-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（3） = 0.101 mol L -1ss s-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s习题 3-6某反应 25时速率常数为1.3 10-3就，估算该反应55时的速率常数。 解：k35 / k25 = 2.7

7、7k55 /k 35 =2-1， 35时为 3.6 10-3-1 。依据 vant Hoff规可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k55 =2k35 =2.77 2 3.6 10-3 = 27.610-3s-1习题 3-7求反应 C2H5Br C2H 4+HBr 在 700K 时的速率常数。已知该反应活化能为225kJ mol-1 ， 650K 时 k =2.0 10-3s-1 。解： 设 700K T2 时的速率常数为k2, 650K T1 时的速率常数为k1。依据 Arrhenius 公式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1g k2E aT2T1可编辑资料 - -

8、 - 欢迎下载精品名师归纳总结k12.303RT2T1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3lgk222510 700650可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.010 32.3038.314700650可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k23.910 2 S 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结L习题 3-8反应 C2H4 +H 2C2 H6 在 300K 时 k1 = 1.310-3mol-1 s-1，400K 时 k2 = 4.510-3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mol-1-1，求该反应的活化能E 。可编辑资料

9、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结 Lsa解： 依据 Arrhenius 公式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结lg k2Ea T2T1 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k12.303R T1T2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.5lg10 3Ea 400300可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.310 32.3038.314300400可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ea12.4kJmol -1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，

10、共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -习题 3-9某反应活化能为180kJ mol -1 ，800K 时反应速率常数为k1，求 k2 2k1 时的反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结温度。解：lg k2k1lg 2k1k1lg 21802.303103 T28.314800800T2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k2 = 2k1 时的反应温度T2 = 821K习题 3-10写出以下反应的标准平稳常数表示式N 2 g +3H 2

11、g = 2NH 3gCH 4 g + 2O 2 g = CO 2 g + 2H 2 Ol CaCO3 s = CaOs + CO 2 g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1） K p NH 3 / p 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pN 2 / ppH 2 / p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2） KpCO2 / p2 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pCH 4 / ppO2 / p（ 3） K pCO / p2习题 3-11已知在某温度时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1） 2CO2g .2

12、COg + O 2gK 1= A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2） SnO2s +2COg.Sns + 2CO2gK 2= B, 就同一温度下的反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3） SnO2s Sns + O2g的K 3 应为多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（3） =（ 1）+（ 2）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K 3 = K 1 K 2= AB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=习题 3-12

13、在 1273K 时反应： FeO s + CO g .Fe s + CO 2 g 的 K0.5， 如 CO 和 CO2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的初始分压分别为500 kPa 和 100 kPa，问：（ 1）反应物 CO 及产物 CO 2 的平稳分压为多少？（2）平稳时CO 的转化率是多少？（3）如增加FeO 的量，对平稳有没有影响？解 :1FeOs + COg.Fes + CO 2g起始时刻p/Pa500100平稳时刻p/Pa500- x100+x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kp CO 2 p100x0.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

14、总结p CO px = 100kPa500x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CO 的平稳分压为400 kPa, CO2 的平稳分压为200 kPa.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 平稳时 CO 的转化率=500400100%= 20%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结500可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - -

15、- - - - -(3) 增加 FeO 的量，对平稳有没有影响。习题 3-13在 585K 和总压为 100 kPa 时，有 56.4%NOCl g 按下式分解：2NOCl g 2NO g + Cl 2 g如未分解时NOCl 的量为 1mol 。运算 1 平稳时各组分的物质的量。 （ 2）各组分的平稳分压。（3）该温度时的K。解： 12NOCl （ g） .NO （ g） +Cl 2（g）未分解时各组分的物质的量n/mol100平稳时各组分的物质的量n/mol0.4360.5460.282可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) p NOCl pNO pCl 2 (3) K0.4

16、361.2820.5641.28222kPap NO 100100 2p34kPa 44kPap Cl 2 p 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结p NOCl p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结244 / 1002 22/100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结340.368/100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结习题 3-14反应 HbO aq +CO g .HbCO aq +O g 在 298K 时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22K= 210，设空气中O2 的分

17、压为21kPa，运算使血液中10%红血球 HbO2 变为 HbCO 所需 CO 的分压。解：HbO2 aq + CO g .HbCO aq + O 2 g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kc HbCO / cpO 2 / p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c HbO/ cpCO / p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20.1c HbO 2/ cpO 2 / p121103210可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.9c HbO 2 / cp CO / p9p CO可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 使血液中10%红血球

18、 HbO2 变为 HbCO 所需 CO 的分压pCO = 11.11 kPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结习题 3-15运算反应CO+3H 2 .CH 4+H值（留意： 298K 和2O 在 298K 和 500K 时 的 K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结500K 时水的集合状态不同，利用f H m， Sm运算）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：298K 时CO g+3H2 g.CH 4g+H2Ol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mfH / kJmol -1-110.530-

19、74.81-285.84可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结S / J K -1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mmol197.56130.57186.1569.94可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r H m= -250.12 kJmol-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r Sm= -133.18 J K -1 mol -1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r Gm=HTrmrSm = -150.83 kJmol -1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r Gm= -RTln K = -8.314298

20、ln K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -K298K= 2.751026可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结500K 时CO g+3H2 g.CH 4 g + H 2O gH / kJ mol -1-110.530- 74.81- 241.82fm/ JK-1-1可编辑资料 - -

21、- 欢迎下载精品名师归纳总结Smmol197.56130.57186.15 188.72可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r H m= - 206.1 kJmol-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结S=- 214.4 JK -1 mol -1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结rmGH=rmrmTr Sm = - 98.9 kJmol-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mrG = - RTlnK = - 8.314500ln KK500K = 2.151010可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结= 49习题 3-16反应 H

22、2 g +I 2 g .2HI g 在 713K 时 K，如 698K时的 K = 54.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）上述反应热反应？r H m 为多少？（ 698713K 温度范畴内） ，上述反应是吸热反应，仍是放可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）运算 713K 时反应的G 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mr（ 3）当 H 2 ，I 2，HI 的分压分别为100 kPa，100 kPa 和 50 kPa 时运算 713K 时反

23、应的G 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mr解： 1KH211rmln可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K1RT2T1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ln 54.349r H m8.31416981713可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mrH = - 28.34 kJmol-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故为放热反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2713Kr Gm= - RTln K 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结= - 8.

24、3140.713ln49可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结= - 23.07kJ3mol -1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r G mr GmRT ln Q2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结23.0710 38.314713 ln 50 / 100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结31.29kJ mol - 1100 / 100 100 / 100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结习题 3-17已知水在373K 时气化焓为40.60 kJmol -1 ，如压力锅内压力最高

25、可达150 kPa，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求此时锅内的温度。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:ln p2p1vap H m11 RT2T1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结150ln100T2385K40.608.3141031T21373可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - -

26、 - - - - - - - - -习题 3-18The rate constant for the reaction of oxygen atoms with aromatic hydrocarbons was可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.03 107 mol -1Ls-1 at 341.2K,and 6.91 107 mol -1Ls-1 at 392.2K.Calculatethe activation可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结energy of this reaction.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:lg k2Ea T

27、2T1 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k1lg 6.912.303R T1710T2Ea 392.2341.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.031072.3038.314341.2392.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结E a42.2kJmol -1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结习题 3-19The standard equilibrium constant of a reaction wasK 1 =32 at 25 an

28、dK 2 =50可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结at 37 . CalculateG ,r H m andr Sm ofthis reaction at 25 r H mwas considered a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mrconstant in this rage of temperature解 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ln K 2K1r H m11RT2T1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ln 5032Hr H m8.31428.56kJ1310mol12981可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结rmr Gm2RT ln K 8.314310 ln 5010.08kJmol 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r Smr H mT28.56r Gm10.083101000124.6JK 1mol 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载