6-16下面的反应在一个 1L 的容器里,在 298K 下达成平衡:
θ
C(石墨) + O2(g) = CO2(g) △rHm=-393kJ/mol 以下各种措施对氧气的平衡分压有何影响? A增加石墨的量。
B增加 CO2 气体的量。 C增加氧气的量。 D降低反应的温度。 E加入催化剂。
6-17 PCl5(g)分解成 PCl3(g) 和 Cl2(g) 的反应是一个吸热反应。以下各种措施对于五氧化磷的解离有何影响? A压缩气体混合物。
B增加气体混合物的体积。 C降低温度。
D保持混合气体的体积不变的前提下向气体混合物添加氩气。
6-18在 200℃ 下的体积为 V 的容器里,下面的吸热反应达成平衡态: NH4HS(g) = NH3(g) + H2S(g)
通过以下各种措施,反应再达到平衡时,NH3 的分压跟原来的分压相比,有何变化? A增加氨气。
B增加硫化氢气体。 C增加 NH4HS固体。 D增加温度。
E.加入氩气以增加体系的总压。 F.把反应容器的体积增加到 2V。
6-19已知氯气在饱和食盐水里的溶解度小于在纯水里的溶解度。试从平衡移动的原理加以解释。
6-20实验测得氯气溶于水后约有三分之一的 CL2 发生歧化转化为盐酸和次氯酸,求该反
-1
应的平衡常数,293K 下氯气在水中的溶解度为 0.09 mol·L 。
6-21自然界里氮的固定的主要途径之一是在闪电的作用下,氮气与氧气反应生成 NO ,
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然后 NO 和氧气继续反应生成 NO2 ,后者与水反应,生成硝酸。热力学研究证明,在通常条件下氮气和氧气的反应的转化率要低于闪电条件下的转化率(在催化剂存在下,克服动力学的障碍,氮气和氧气在常温下也能反应的话)。问:氮气和氧气的反应是放热反应还是吸热反应?闪电造成的气体体积膨胀对反应的平衡转化率有何影响?
6-22超音速飞机在平流层飞行放出的燃烧尾气中的 NO 会通过下列反应破坏其中保护我们免受太阳光中的短波紫外线辐射伤害的臭氧: NO(g) + O3(g) = NO2(g) + O2(g)
a.如果已知 298K 和 100kPa 下 NO、NO2和 O3 的生成自由能分别为 +86.7、+51.8、
-1
+163.6kJ·mol,求上面的反应的 Kp 和 Kc 。
-9 -1
b.假定反应在 298 K下发生前,高层大气里的 NO、O3和 O2 的浓度分别为 2×10mol·L,
-9-1-3 -1
1×10mol·L,,2×10mol·L,NO2的浓度为零,试计算O3的平衡浓度。 c.计算达到平衡时 O3 被 NO 破坏的百分数。
附注:实际上上述反应的速度不很大,反应并不易达到平衡转化率。
6-23 通过热力学的研究求得反应: CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g)
4
在 1600℃ 下的 Kc 约为 1×10 。经测定汽车的尾气里的 CO 和 CO2 气体的浓度分别为
-5 -1-4 -1
4.0×10mol·L和4.0×10mol·L。若在汽车的排气管上增加一个1600℃的补燃器,
-4 -1
并使其中的氧气的浓度始终保持 4.0×10mol·L,求 CO 的平衡浓度和补燃转化率。
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6-24 在23题的系统里,同时发生反应:
SO2(g) + 1/2 O2(g) = SO3(g) Kc=20
-4 -1
经测定,汽车的尾气原有 SO2 气体的浓度为 2.0×10mol·L,问 SO3 的平衡浓度。
6-25汽车的尾气里有 NO 气体,他是汽车内燃机燃烧的高温引起的氮气和氧气的反应: N2(g) + O2(g) = 2NO(g) Kc=0.10(2000℃时)
-1
在一个 2L 的容器里进行实验,起始时,氮气和氧气的浓度分别为 0.81mol·L ,求达到平衡时 NO 气体的浓度。
6-26实验指出,无水三氯化铝在热力学标准压力下的以下各温度时测定的密度为: T/℃ 200 600 800
-1 -3 -3 -3
d/mg·L 6.8×10 2.65×10 1.51×10 A.求三氯化铝在 200℃ 和 800℃ 时的分子式。 B.求 600℃下的平衡物种。
C.求 600℃下个物种的平衡分压。 D.求 600℃ 的 Kc和 Kp。
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第七章 化学动力学基础
7-1二甲醚(CH3)2O分解为甲烷 氢和一氧化碳的反应动力学数据如下: (1)计算 600s 和800s间的平均速率。 (2)用浓度对时间作图(动力学曲线),求800s的瞬时速率。
7-2在970K下,反应2N2O(g) = 2N2(g) + O2(g) 起始时N2O的压力为2.93×10Pa,并测得反应过程中系统的总压变化如下表所示:
求最初300S 与最后2000S的时间间隔内的平均速率。
4
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7-3在600K下反应2NO + O2 = 2NO2的初始浓度与初速率如下: (1)求该反应的表观速率方程。 (2)计算速率常数。
(3)预计c0(NO)=0.015mol/L,c0(O2)=0.025 mol/L的初速率。
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