第三章化学反应速率与化学反应平衡习题.ppt

东北大学无机化学习题课（三） 徐 燕 xuyanjlu@126.com 第三章 化学反应速率与化学反应平衡 2.在2.4L溶液中发生了某化学反应，35s内生成了0.0013mol的A物质，求该反应的平均速率。 解： 3.形成烟雾的化学反应之一是臭氧和一氧化氮之间的反应，反应式如下： 速率方程为： 已知此反应的速率常数为1.2×107L/(mol?s)。当污染的空气中，O3和NO浓度都等于5×10-8mol/L时，计算每秒生成NO2的浓度。由计算结果判断NO转化为NO2的速率是快还是慢。 解：V= k×c（O3）×c（NO） =（1.2×107）×（5×10-8）×（5×10-8） =3×10-8 mol/(L?s) 4. 低温下反应 的速率方程是:v=k?c2（NO2)。问下面哪个反应机理与此速率方程一致： （3，4） 5.如何应用碰撞理论和过渡态理论解释浓度，温度和催化剂对化学反应速率的影响。 碰撞理论： (1) 温度升高，分子运动加快，活化分子增多，有效碰撞数增多，反应速率加快； (2) 浓度升高，分子碰撞几率增大，反应速率加快； (3) 压强升高，温度不变时，体积减小，分子碰撞几率大，反应加快。 过渡态理论： (4) 催化剂降低了分子的活化能，活化分子数增多，反应加快； 7.反应2NO2（g） 2NO（g）+ O2（g）的活化能为114 kJ/mol。在600K时，k=0.75L/(mol?s)。计算700K时的k值。 解：将已知数据代入公式： 在温度变化范围不太大时，Ea可以近似看做常数。若已知两个不同温度下的速率常数，就可以求出反应的活化能。课本31页 K2=15.59 8.在某一容器中，发生反应：A+B C，实验测得数据如下： （1）确定反应速率方程； （2）计算反应速率常数k。 c(A)/mol?L -1 c(B)/mol?L -1 v/mol?(L?s)-1 c(A)/mol?L -1 c(B)/mol?L -1 v/mol?(L?s)-1 1.0 1.0 1.2×10-2 1.0 1.0 1.2×10-2 2.0 1.0 2.3×10-2 1.0 2.0 4.8×10-2 4.0 1.0 4.9×10-2 1.0 4.0 1.9×10-1 8.0 1.0 9.6×10-2 1.0 8.0 7.6×10-1 解：（1）从数据可以看出，保持c(B)不变，c(A)增加一倍，反应速率也增大1倍，即v∝ c(A)。当c(A)保持不变， c(B)增加1倍，反应速率增大为原来的四倍，即v∝ c2(B)。则反应速率方程为v=k c(A) c2(B)。 （2）将第一组数据，代入速率方程中求的k =1.2×10-2 (mol/L)-2?(s)-1 9.写出下列反应的标准平衡常数K?的表达式 10.实验测得SO2氧化为SO3的反应，在1000K时，各物质的平衡分压为： P(SO2)=27.3kPa ; P(O2)=4.02kPa ; P(SO3)=32.5kPa。 计算在该温度下反应 的标准平衡常数K?。 解： 11.将1.5 mol 的NO, 1.0 mol 的Cl2和2.5 mol 的 NOCl 在容积为15 L的容器中混合，230oC时发生反应： 达到平衡时，测得有3.06 mol的 NOCl 存在。计算平衡时 NO 的摩尔数和此反应标准平衡常数K?。 初始摩尔数 1.5 1.0 2.5 平衡摩尔数 0.94 0.72 3.06 平衡分压 262.07 200.73 853.12 解： 12. 298.15 K 时，有下列反应：2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g)的ΔrHm?= -196.10 kJ/mol，ΔrSm?=125.76 J/(mol?K)。试分别计算该反应在298.15 K和373.15 K时的K?值。 解：设?rHmΘ、?rSmΘ基本上不随温度变化。 根据 ：?rGmΘ=?rHmΘ-T?rSmΘ ?rGmΘ（298.15K） =-196.10kJ·mol-1-298.15K×125.76×10-3kJ·mol·K-1 =-233.60kJ·mol-1 ?rGmΘ（373.15K） =-196.10kJ·mol-1-373.15K×125.76×10-3kJ·mol·K-1 =-243.03kJ·mol-1 根据 ：?rGmΘ=-2.303RTlgKΘ，推出 lgKΘ=- ?rGmΘ/2.303RT lgKΘ（298.15K）=40.92 ， KΘ（298.15K）=8.3×1040 同理 KΘ（