习题

1.1　计算下列系统的热力学能的变化。

（1）系统吸收了183kJ热量，并且对环境做了465kJ功。

（2）系统放出273kJ热量，并且环境对系统做了565kJ功。

1.2　根据附录1中的数据，计算下列化学反应在298.15K时的。

（1）

（2）

1.3　诺贝尔发明的硝酸甘油炸药，爆炸时产生的气体发生膨胀，可使体积增大1200倍，反应如下：

已知C3H5（NO3）3（l）的，利用附录1中的数据计算该爆炸反应在298.15K下的标准摩尔反应焓。

1.4　对于反应

（1）该反应的，对吗？为什么？

（2）该反应的，对吗？为什么？

1.5　在298.15K、下，B2H6发生燃烧反应：，每燃烧1mol B2H6（g）就放热2020kJ，同样条件下2mol单质硼（B）在O2中燃烧生成1mol B2O3（s），放热1264kJ。计算298.15K时B2H6（g）的标准摩尔生成焓。

1.6　已知下列数据

①

②

③

④

求ZnSO4（s）的标准摩尔生成焓。

1.7　炼铁高炉尾气中含有大量的SO3，对环境造成极大污染。人们设想用生石灰CaO吸收SO3生成CaSO4的方法消除其污染。根据附录1中25℃的标准摩尔生成焓的数据确定这个方法在常温下是否可行。

1.8　高炉炼铁是用焦炭将Fe2O3还原为单质铁。根据附录1中25℃的标准摩尔生成吉布斯函数的数据，通过热力学计算说明，常温下还原剂主要是CO而非焦炭。相关反应为：

①

②

1.9　碘钨灯内发生如下可逆反应：

扩散到灯内壁的钨会与碘蒸气反应，生成气态WI2，而WI2气体在钨丝附近受热，又会分解出钨单质，沉积到钨丝上，如此可延长灯丝的使用寿命。已知在298.15K时，该反应的为-43.19J·mol-1·K-1，为-40.568kJ·mol-1。

（1）如果灯内壁的温度为600K，计算上述反应的（600K）（假设该反应的和不随温度而改变）；

（2）计算WI2（g）在钨丝上分解所需的最高温度。

1.10　在标准状态下（二氧化碳的分压达到标准压力），将CaCO3加热分解为CaO和CO2，试估计进行这个反应的最低温度（假设反应的和不随温度而改变）。

1.11　现有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一个抽成真空的200cm3容器中，直到压力达到101.325kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3897g。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。

1.12　两个容器由细管连接（细管体积可忽略），分别充入氧气和氮气，其温度、压力和体积的数据如图1.4所示。若把细管上的阀门打开，两种气体发生混合，混合过程温度保持不变。试求各组分气体的分压及混合气体的总压。

1.13　写出下列各反应的标准平衡常数表达式。

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

1.14　在298.15K时反应的标准平衡常数为，试计算下列反应的标准平衡常数：

（1）；

（2）。

1.15　已知在823K时，反应：

求相同温度时反应的标准平衡常数。

1.16　298.15K时，将固体NH4HS放入某一抽成真空的容器内，有如下反应：

已知反应达到平衡后，容器内的总压力为66.6kPa。计算298.15K时NH4HS（s）分解反应的标准平衡常数。

1.17　已知973K时，反应的标准平衡常数，如果在该温度下，向FeO（s）所在密闭容器内通入等物质的量的H2O（g）和H2（g）的混合气体，混合气体的总压力为100kPa，能否将FeO（s）还原为Fe（s）？

1.18　Ag2CO3受热后会发生分解，反应如下：

已知该反应的，现有潮湿的Ag2CO3（s）用383.15K的空气进行干燥，干燥过程中要保证Ag2CO3（s）不分解，所用空气中的CO2（g）的分压至少为多少？

1.19　在973K和1000kPa下，将氮气和氢气按摩尔比1:3的比例充入某一密闭容器中，发生氨的合成反应：

平衡时，生成了3.85％（摩尔百分数）的NH3，试求：

（1）该反应的标准平衡常数；

（2）如果要产生5％的NH3，系统的总压是多少？

1.20　反应的，该反应在密闭容器中达到平衡，按下列操作适当改变反应条件，平衡移动方向和会发生哪些变化？

1.21　在1100K时，在8.00L的密闭容器放入3.00mol SO3，SO3分解达平衡后，有0.95mol O2产生。试计算在该温度下，下述反应的。

1.22　雷雨天会发生反应：，已知在2030K和3000K时，该反应达平衡后，系统中NO的体积分数分别为0.8％和4.5％，试判断该反应是吸热反应还是放热反应？并计算2030K时的平衡常数。（提示：空气中N2和O2的摩尔分数分别为78％和21％。）

1.23　在298.15K、1.47×103kPa下，把氨气通入1.00L的刚性密闭容器中，在623K下加入催化剂，使氨气分解为氮气和氢气，平衡时测得系统的总压力为5.00×103kPa，计算623.15K时氨气的解离度以及平衡各组分的摩尔分数和分压。

1.24　鲜牛奶在28℃时放置4h会变酸，如果将其保存在5℃的冰箱内，可以保存多长时间？已知牛奶变酸反应的活化能为7.5×104J，且该条件下牛奶变酸的反应速率与变酸时间成反比。

1.25　温度相同时，三个反应的正逆反应的活化能如下：

判断上述反应中，哪个反应的正反应速率最大？哪个反应的正反应是吸热反应？

1.26　已知的，该反应在密闭容器中达平衡，判断下列情况下各参数如何变化？

1.27　在一定温度下，测得反应

系统中HBr起始浓度为0.0100mol·L-1，10s后HBr的浓度为0.0082mol·L-1。

（1）试计算反应在10s之内的平均速率为多少？

（2）如果上述数据是O2的浓度，则该反应的平均速率又是多少？

1.28　人体内某酶催化反应的活化能是50kJ·mol-1，正常人的体温为37℃，如果某病人发烧到40℃时，该反应的速率是原来的多少倍？

1.29　假设基元反应正反应的活化能为Ea+，逆反应的活化能为Ea-，问：

（1）加入催化剂后，正、逆反应的活化能如何变化？

（2）如果加入的催化剂不同，活化能的变化是否相同？

（3）改变反应物的初始浓度，正、逆反应的活化能如何变化？

1.30　判断下列叙述正确与否，说明理由。

（1）反应级数可以是整数，也可以是分数和零；

（2）使用催化剂是为了加快反应的反应速率；

（3）催化剂既可以降低反应的活化能，也可以降低反应的；

（4）化学反应达到平衡时，该反应就停止了；

（5）标准平衡常数受温度和浓度的影响很大；

（6）反应的标准平衡常数越大，反应物的转化率α越大；

（7）在某一气相反应体系中引入惰性气体，该反应平衡一定会改变；

（8）如果改变某平衡体系的条件，平衡就向着能减弱这种改变的方向进行；

（9）催化剂只能改变反应的反应速率，不能改变反应的标准平衡常数；

（10）催化剂同等程度地降低了正逆反应的活化能，因此同等程度地加快了正逆反应的反应速率。