16、无机化学万题库（计算题）(4-6)

162．现有1 mol 理想气体，初始体积为 20 L ，温度为 100℃ 。若分别通过下列三个过程等

温膨胀到终态体积为 100 L ，试分别计算体系所做的功： ⑴ 可逆膨胀； ⑵ 向真空膨胀

⑶ 分两段膨胀：先在外压等于体积为 40 L 时气体的平衡压力下，使气体膨胀到 40 L ，

然后再在外压等于体积为 100 L 时气体的平衡压力下使气体膨胀到 100 L 。 ****

－

163．已知冰在0℃ 和101.3 kPa 时的熔化热为 6 kJ · mol1 ，水在 100℃ 和101.3 kPa 时

－－－

的蒸发热为 40.6 kJ · mol1 ，在0～100℃ 之间水的平均热容为 75.4 J · mol1 · K1。

ΘΘ

计算在101.3 kPa下，将 1 mol 冰变成 1 mol 水蒸气过程的Δ rHm 和ΔrUm。 （水的式量为 18.02）***

164．已知298 K时下列热力学数据： CH4(g) CO2 (g) H2O ( l )

Θ－

Δ f Hm/ kJ · mol1 －74.85 －393.51 －285.85

Θ－

Δ f Gm/ kJ · mol1 －50.81 －394.38 －237.14

Θ

⑴ 计算反应 CH4(g) ＋ 2 O2 (g) ＝ CO2 (g) ＋ 2 H2O ( l ) 在298 K 时的Δ rGm ；

Θ

⑵ 计算上述反应在 100℃ 时的Δ rGm 。***

－

165．将 1 mol C18H12 (s) 在弹式量热计中完全燃烧，测得ΔrU＝－8942.6 kJ · mol1： ⑴ 写出该燃烧反应方程式 ；

Θ

⑵ 计算该烃的燃烧热Δ cHm ；

⑶ 若将 1.1492 g 该烃（式量为 228.29）在量热计中燃烧，水温从 23.00℃升高到 27.72℃，试计算该量热计的总热容。***

166．将 1.50 g 火箭燃料偏二甲肼 (CH3)2N2H2 （式量为 60.0）在盛有 5.00 kg 水的弹式

－

量热计中完全燃烧，水温升高 2.08℃。已知该弹式量热计的热容为 1.840 kJ·K1，水

－－Θ

的比热为4.184 J·K1·g1。试计算火箭燃料偏二甲肼的标准燃烧热Δ cHm 。**

－

167．1 mol 水（式量为18）在其沸点温度（373 K）下气化，恒压气化热为 2.26 kJ · g1 ，

ΘΘΘΘ

计算此过程的Δ rHm ，Δ rGm ， Δ rSm ，Δ rUm 和 W 。**

＋－

168．已知下列数据： Ag(aq) I (aq) AgI (s)

Θ－

Δ f Gm/ kJ · mol1 77.11 －51.67 －66.19 计算 AgI (s) 的溶解度 s (mol·L1) 。** 169．已知下列热力学数据： C2H5OH ( l ) CH3CHO ( l )

Θ－

Δ cHm / kJ · mol1 －1366.8 －1166.4

－

⑴ 分别写出乙醇和乙醛完全燃烧反应的热化学方程式；

Θ

⑵ 计算乙醇氧化为乙醛反应的标准热效应Δ rHm 。***

53

170．已知下列热力学数据 ：

SiO2 (s) SiF4 (g) SiCl4 (g) HF (g) HCl (g) H2O ( l )

Θ－

Δ f Gm/ kJ · mol1 －856.67 －1506 －569.8 －273.21 －95.30 －237.18 通过计算说明HF (g) 可以腐蚀玻璃，而HCl (g)不会腐蚀玻璃 。**

171．在298 K下，CaCl2 (s) 溶于水中的有关热力学数据如下：

2

??Ca(aq) ＋ 2 Cl(aq) CaCl2 (s) ??H2O＋

－

Sm/ J · mol1 · K1 104.6 －53.1 56.5

Θ－

Δ f Hm/ kJ · mol1 －795.8 －542.83 －167.159

Θ

① 计算反应过程体系的Δ rSm ；

Θ

② 计算环境的Δ rSm ；

Θ

－

－

③ 由计算结果判断反应的方向。***

Θ－Θ

172．固体氨的摩尔熔化焓变为 △fusHm＝5.65 kJ·mol1，摩尔熔化熵变为 △fusSm＝28.9 J·mol1·K1。

Θ

① 计算在170 K 时氨熔化的Δ rGm ；

－

－

② 判断在170 K时，氨的熔化是否自发过程？

③ 在标准压力下，固体氨的熔点是多少？***

ΘΘΘ

173．已知乙烷脱氢反应的有关数据 C2H6 (g ，p) C2H4 (g ，p) ＋ H2 (g ，p)

Θ－

Δ f Gm/ kJ · mol1 －32.82 68.15 0 ① 通过计算判断在标准状态下298 K时反应的方向；，

② 在298 K时，若体系中C2H6 (g ，80 kPa) ，C2H4 (g ，3.0 kPa) ，H2 (g ，3.0 kPa) ， 通过计算判断在此条件下反应的方向。**

－－－

174．可逆反应 HC2O4(aq) ＋ C6H5O(aq) C2O42(aq) ＋ C6H5OH(aq)

－－

已知：H2C2O4 的Ka2＝6.4×105 ；C6H5OH的Ka＝1.12×1010 。

Θ－

计算298 K时反应的Δ rGm 。当反应物的浓度皆为0.010 mol·dm3 ，生成物的浓度皆

为0.10 mol·dm3 时，反应将向哪个方向进行？***

－

54

（五） 化学反应的速率

1．设某反应 2 A ＋ B → 2 C ，根据下列实验数据：

－－－－

最初(A)/ mol·dm3 最初(B)/ mol·dm3 初速率－d(A)/d t/ mol·dm3·s1 0.10 0.20 300 0.30 0.40 3600 0.30 0.80 14400

⑴ 求此反应的速率方程 ；⑵ 求此反应的速率常数 。**

2．对于某气相反应 A( g ) ＋ 3 B( g ) ＋ 2 C( g ) → D( g ) ＋ 2 E( g ) 测得如下的 动力学数据：

[A] [B] [C] d[D]/ d t

－－－－－ mol·dm3 mol·dm3 mol·dm3 mol·dm3·min1 0.20 0.40 0.10 χ 0.40 0.40 0.10 4χ 0.40 0.40 0.20 8χ 0.20 0.20 0.20 χ

⑴ 分别求出 A ，B ，C的反应级数 ；⑵ 写出反应的速率方程 ；

－－－

⑶ 若 χ＝6.0×102 mol·dm3·min1，求该反应的速率常数。***

－－－

3．反应 2 NO( g ) ＋ O2( g ) ＝ 2 NO2( g ) 的 k 为 8.8×102 dm6·mol2·s1 ，已知此反

－

应对 O2 来说是一级的，当反应物浓度都是 0.050 mol·dm3时，此反应的反应速率是多

少？*** 4．某一级反应，消耗

78 反应物所需时间是消耗

1234 所需时间的几倍？***

－

5、已知在 967 K 时，反应 N2O → N2 ＋

－1

O2 的速率常数 k = 0.135 s1 ，在 1085 K 时

k = 3.70 s ，求此反应的活化能 Ea 。***

6．某反应当温度由 20℃升高至 30℃ 时，反应速率增大了 1 倍，试计算该反应的活化能

－

( kJ·mol1 ) 。***

7．在 300 K 时 ，鲜牛奶大约 5 h 变酸，但在 275 K 的冰箱中可保持 50 h，计算牛奶变酸

反应的活化能 。***

－

8．在 800 K 时，某反应的活化能为182 kJ·mol1，加入某催化剂后，活化能降为 151

－

kJ·mol1，计算加入催化剂后，该反应的速率增大了多少倍？(假定加入催化剂后频率因

子不变) ***

55

9．乙醛分解为甲烷及一氧化碳的反应：CH3CHO → CH4 ＋ CO ，500℃时活化能为190

－－

kJ·mol1，如果用碘蒸气作催化剂，则活化能降为 136 kJ·mol1，计算反应速率增加了

多少倍？***

10．在 3000 m 的高山上测得大气压力为 69.9 kPa ，纯水在 90℃ 沸腾，而且人们发现在正 常情况下3 min 可煮熟的鸡蛋，在这样的高山上需 300 min ，试计算鸡蛋煮熟反应(即蛋

白质变性)的活化能是多少？***

－

11．已知反应：C2H5Br( g ) → C2H4 ( g ) ＋ HBr( g ) ，其活化能是226 kJ·mol1，650 K 时，

－－－－

速率常数为 2.0×105 s1，试计算在哪个温度时速率常数是6.0×105 s1 ？ ***

－

12．某反应的活化能为 117.15 kJ·mol1，试计算在什么温度下反应速率是 400 K 时反应速

率的 2 倍 ？*** 13．合成氨反应

－

12N2( g ) +

32H2( g ) → NH3( g ) ，若不使用催化剂，活化能约为254

－

kJ·mol1，使用催化剂后，活化能为 146 kJ·mol1，则在 773 K使用催化剂和不使用催

化剂速率的比值为多少？*** 14．臭氧分解反应的机理是： O3 O2 ＋ O ( 快 ) ； O ＋ O3 O2 ( 慢 )

根据上述反应机理，如何用O3和O2的浓度表示它的速率方程？ ****

15．反应 CO( g ) + NO2( g ) ＝ CO2( g ) + NO( g ) 在650 K 时的动力学数据为： [CO] [NO2] d [NO]/ d t

－－－－ 实验编号 mol·dm3 mol·dm3 mol·dm3·s1 －

1 0.025 0.040 2.2×104

－

2 0.050 0.040 4.4×104

－

3 0.025 0.120 6.6×104 ⑴ 写出反应的速率方程 ； ⑵ 求 650 K 时的速率常数 ；

－－

⑶ 当 [CO] ＝ 0.10 mol·dm3 ，[NO2] ＝ 0.16 mol·dm3 时 ，求 650 K 时的反应速率 ；

－－

⑷ 若 800 K 时速率常数为 23.0 dm3·mol1·s1，求反应的活化能 。***

－－－－－

16．反应 C2H5I ＋OH ＝ C2H5OH ＋ I 在 289 K 时的 k 1 = 5.03×102 dm3·mol1·s1，

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