工程化学练习题答案1(2)

工程化学练习题（一）

一、判断题：

1．系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了变化。------------------- （ ? ） 2．弹式量热计所测得的热效应，应是恒压热效应QP。-------------------------- （ ? ）

–○

3．金刚石和臭氧都是单质，因此它们△fHm值为零。--------------------------- -( ? ) 4．指定单质在标准态时△fHm、△f G ?为零，但Sm不为零。---------------------（ ? ） m5．有一理想晶体，微观粒子排列完整且有严格的顺序。这种情况下，微观状态数只有一种，其熵值应该为零。---------------------------------------------------------- （ ? ）

–○

6．△rSm为负值的反应均不能自发进行.------------------------------------ ( ? )

–○

–○

–○

7．如果反应的△rGm＞0，则该反应在热力学上是不可能发生的。----------------- -( ? )

8．接近绝对零度时，所有的放热反应都将成为自发反应。---------------------- （ ? ） 9．盐的结晶过程使溶液的混乱度降低，所以结晶总是熵减的过程，是非自发的。----（ ? ） 10．一般情况下，不管是放热反应还是吸热反应，温度升高，反应速率总是增加的。---（ ? ） 11．温度升高，分子间的碰撞频率也增加，这是温度对反应速率影响的主要原因。---（ ? ） 12．反应速率常数取决于反应温度，与反应物浓度无关。-------------------------- -( ? ) 13．反应活化能越大，反应速率也越大。-------------------------------------- ( ? ) 14. 正催化剂使正反应速率增加，逆反应速率减小。------------------------------ （ ? ） 15．平衡常数很大或很小的反应都是可逆程度很小的反应。---------------------- （? ） 16．达到平衡后的系统，只有外界变化改变平衡常数时，平衡才发生移动。-----------（ ? ） 17.恒温恒容条件下，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡体系中加入N2致使总压力增大,平衡向右移动。-------------------------------------------------------------- -( ? )

–○

18．△rGm值越小，则说明反应的趋势越大，所以反应速率越大。------------------ -( ? )

19．催化剂只能改变反应的活化能，不能改变反应的热效应。------------------ -- -( ? ) 20.某一反应平衡后，加入一些产物，在相同温度下再次达到平衡，则两次测得的平衡常数相等。------------------------------------------------------------------- （ ? ）

二、选择题：

1．在下列物理量中，不是状态函数的是------------------------------------- （ c ） A.U B.G C.Q D.S

2．若某一封闭体系经过一系列变化，最后又回到初始状态，则体系的 ------------- ( C ) A．Q=0 W=0 △U=0 △H=0 B.Q≠ 0 W=0 △U=0 △H=Q C．Q=－W △U=Q+W △H=0 D.Q≠－W △U=Q+W △H=0

3．估算下列反应中△rSm>0的是 ------------------------------------------- ( c ) A.CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g) B.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) C.NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g) D.2HBr(g)=H2(g)+Br2(l)

4．盖斯定律认为化学反应热效应与过程无关，这种说法之所以正确是因为----------（ D ） A.反应在放热且恒温下进行 B反应在吸热且恒温下进行

C.反应在恒压（或恒容）无非体积功的条件下进行 D.反应热是一个状态函数 5．根据热力学规定，下列哪些物质的标准生成焓为零------------------------- （ A ） A.C(石墨) B.Br2(g) C.红磷 D.CO2(g)

1

–○

6．298K下，对指定单质的下列叙述中，正确的是----------------------------------------------（ c ） A. △fHm≠0, △f G ?=0, Sm=0 B. △fHm≠0, △f G ?≠0, Sm≠0 mmC. △fHm=0, △f G ?=0, Sm≠0 D. △fHm=0, △f G ?=0, Sm=0 mm–○

–○

–○

–○

–○

–○

–○

–○

7．下列物质在OK时的标准熵为0的是------------------------------------- -( c ) A.理想溶液 B.理想气体 C.完美晶体 D.纯液体

–○

–○

–○

–○

8．某一反应△rHm＞0,△rSm ＞0,假设△rHm与△rSm不随温度变化,则下列说------( A )

A.高温自发，低温不自发 B低温自发，高温不自发 C任何温度均不自发 D任何温度均自发

9．化学反应中，其数值随温度变化而有较大变化的是 ------------------------ ( B )

–○

–○

A. △rHm B. △rGm C.△rSm D.△rUm

10．将固体溶于水中，溶液变冷，则该过程的△G, △H, △S的符号依次为---------( D ) A. + - - B + + - C - + - D - + + 11. 反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),为提高CO(g)的转化率,可采取的措施是-( B ) A.增加CO的浓度 B.增加H2O(g)的浓度 C.按1:1增加CO和H2O(g)的浓度 D.以上三种方法均可

12.在一定温度下某化学反应下列说法正确的是 ------------------------------- -( C )

–○

A.Ea越大,v越大 B.K越大,v越大

○–

C.反应物浓度越大,v越大 D. △rH负值越大,v越大

13.不能引起反应速率常数变化的下列情形是---------------------------------- ( C ) A.改变反应体系的温度 B.改变反应体系所使用的催化剂 C.改变反应物的浓度 D.改变反应的途径 14．在下列因素中，不影响化学反应速率大小的是---------------------------------------------（ C ） A.速率常数 B.反应物浓度 C.平衡常数 D.活化能 15.化学反应A+2B→C+E的反应级数-----------------------------------------------------------（ C ）

A.可根据方程式确定 B.可按质量作用定律确定 C.由实验确定 C.一定是3

16.一般说，温度升高，反应速率明显增加，主要原因是-----------------------------------（ C ） A.分子碰撞几率增加 B.反应物压力增加 C.活化分子百分数增加 D.活化能降低

17.一个反应达到平衡的标志是---------------------------------------------- ( C ) A.各反应物和产物的浓度等于常数. B.各反应物和产物浓度相等. C.各物质浓度不随时间而改变. D. △rHm=0 18.反应N2O4(g)

–○

–○

–○

2NO2(g)的平衡常数为K1,相同温度下,反应NO2(g)

1N2O42的平衡常数K2为 ------------------------------------------------------------------------------------( D )

○––○

A.K1 B.1／K1 C.K1 D.

?1K–○

?1

19.一定温度下的反应2A(g)+B(g)2C(g), △rHm＜0，平衡时K将---------- （ B ） A.随温度升高而增大 B.随温度升高而减小 C.随产物的平衡浓度增大而增大 D.随加压而减小

2

–○

20.在下列叙述中，不正确的是----------------------------------------------- （ D ） A.标准平衡常数仅是温度的函数 B.催化剂不能改变平衡常数的大小 C.平衡常数改变，平衡必定移动 D.平衡移动，平衡常数必定发生变化 21.在一定温度下N2O4 (g)2NO2 (g)达到平衡，如N2O4的分解率为25%，此时混合气体总压力为分解前的------------------------------------------------------- （ B ） A.0.25倍 B.1.25倍 C.0.50倍 D.1.50倍．

22．反应X(g)+Y(g)Z(g),△rHm＜0,为了提高产率，应采取的反应条件是----（ D ） A.高温高压 B.高温低压 C.低温低压 D.低温高压

–○

三、填空题：

1．状态函数的性质之一是：状态函数的变化值与体系的 始态和终态 有关；与状态变化的

途径 无关。在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中，属于状态函数的是 U、H、S、G、T、p、V。2．按系统与环境间发生交换情况的不同，可将系统分为 开放系统 、 封闭系统 和 孤立系统 等三类。

2．下列变化过程中熵变值是（正或负）：H2SO4溶于水:正，乙烯生成聚乙烯 负，固体表面吸附气体: 负,干冰的升华: 正，海水淡化的反渗透技术： 负，在冰中放入食盐，使冰熔化正。

3.反应A(g)+2B(g)→C(g)的速率方程为v=kc(A)c2(B)。该反应为基元反应，反应级数为 3 。当B的浓度增加2倍时，反应速率将增加 4 倍；当反应容器的体积增大到原体积的3倍时，反应速率为原来的 1/27 。

四、简答题：

1.可用来描述化学反应方向的是哪一个状态函数？它怎么来表示化学反应的方向？ 答：可用来描述化学反应方向的是吉布斯自由能（G）。

△rG﹤0反应自发进行 △rG =0反应达到平衡

△rG﹥0反应不能自发进行，逆反应可以自发进行 。 2.吕·查德里原理是化学平衡移动规律的总结，吕·查德里原理的内容是什么？举例说明。 答：吕?查德里原理：对于一个平衡体系来说，如果改变能影响平衡的任何一个条件（如浓度、压力、温度），平衡就向着能减弱这种改变的方向移动。 例如2NO2(g)

N2O4(g)，压缩体系的体积，平衡右移，颜色变浅。

五、计算题：

1．已知反应为

–○－

①Fe3O3(s) + 3CO(g) ==2Fe(s) + 3CO2(g), △rHm(1)=－27.6 kJ?mol1

–○－

②3Fe2O3(s) + CO(g)==2Fe3O4(s) + CO2(g), △rHm(2)=－58.58 kJ?mol1

–○－

③Fe3O4(s) + CO(g)==3FeO(s) + CO2(g), △rHm(3)=38.07 kJ?mol1 不查表计算下列反应的△rHm：

FeO(s) + CO(g)==Fe(s) + CO2(g)

3

–○

解：由[反应①×3－反应②－反应③×2]/6得

FeO(s) + CO(g)==Fe(s) + CO2(g)

○––○–○–○

则△rHm=[3△rHm(1) －△rHm(2) －2△rHm(3)]/6 =[3×(－27.6) －(－58.58) －2×38.07]/6 =－16.73 kJ?mol-1

2. 制造半导体材料时发生如下反应，并已知相应的热力学数据 SiO2(s) + 2C(s)===Si(s) + 2CO(g)

△fHm －903.5 0 0 －110.5 kJ·mol-1

–○

△fGm －850.7 0 0 －137.2 kJ·mol-1

通过计算回答下列问题:(1)标准态下,298.15K时,反应能否自发进行?(2)标准态下,自发进行时的温度。

?(298.15K)＝Σν△??解：(1) △rGmBfGm(298.15K)(产物)－ΣνB△fGm(298.15K)(反应物)

–○

＝2×(－137.2) )－(－850.7) ＝576.7 kJ?mol-1

反应在298.15K、标准态时不能自发。

(2) ΔrH?m(298.15K)＝ΣνfΔcH?m(反应物）－ΣνfΔcH?m(生成物) ＝2×(－110.5) )－(－903.5) ＝682.5 kJ?mol-1

△rG = △rH –T△rS

△rS=

?rH??rG682.5?576.7==0.3449 kJ?mol-1?K-1

298.15T要反应自发进行，△rG = △rH –T△rS＜0

T＞△rH/△rS =682.5/0.3449=1978.8K

4

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