5.48?10?2?Ea11?lg?(?)?41.08?102.303?8.314333283 ?Ea?97631.32(J?mol?1)

设：303K时分解速率为k

k?97631.3211lg?(?)??1.5161?22.303?8.3143033335.48?10则：

?k?1.67?10?3(mol?L?1?S?1)

6.已知HCl(g)在1.0135Pa和298K时的生成热为-92.3kg/mol，生成反应活化能为113 kg/mol，试计算逆反应的活化能。

解 H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)

∵△rH=Ea-E'a ∴E'a= Ea- △rH = 113-（-92.3）=205.3(kg/mol) 答（略）。 二、习题

1. 下面说法你认为正确与否？ (1)反应级数与反应分子数是同义词。

(2)在反应历程中，定速步骤是反应最慢的一步。 (3)反应速率常数的大小就是反应速率的大小。 (4)从反应速率常数的单位可以判断反应级数。 答：(1)不对；(2)对；(3)不对；(4)对

2．反应2NO(g) + H2(g) N2(g) + H2O(g)的反应速率表达式为：

v=k[NO]2[H2]，

试讨论下列各种条件变化时对初速率有何影响。 (1)NO的浓度增加一倍 (2)有催化剂参加 (3)降低温度

(4)将反应容器的容积增大一倍 (5)向反应体系中加入一定量的N2 答：(1)速率是原来速率的4倍。

(2)正催化剂加快反应速率，负催化剂减慢反应速率。 (3) 减慢反应速率。 (4) 速率是原来速率的1/8。 (5)速率不变。

3.影响化学反应速率的外因有哪些？如何影响？试用有效碰撞理论加以解释。

（答：影响化学反应速率的外因有浓度、温度和催化剂。增加反应物的浓度使反应物中的活化分子数增加，反应速率加快，反之使反应速率减慢。升高温度使反应物分子获得能量，使部分普通分1.以下说法是否正确？说明理由。

（1）某反应的速率常数的单位是mol-1·dm3·s-1，该反应是一级反应。

（2）化学动力学研究反应的快慢和限度。 （3）活化能大的反应受温度的影响大。

（4）反应历程中的速控步骤决定了反应速率，因此在速控步骤前发生的反应和在速控步骤后发生的反应对反应速率都毫无影响。

（5）反应速率常数是温度的函数，也是浓度的函数。 答 （1）错，该反应是二级反应；

（2）错，动力学只研究反应的快慢，热力学研究反应的限度； （3）对；因为温度一定时，lnk与Ea成正比；

（4）错，速控步前发生的反应对反应速率有影响，速控步后发生的反应对反应速率才没有影响；

（5）错，速率常数只是温度的函数，与浓度无关。

第四章 化学平衡

一、例题

1.在某温度下，可逆反应：Fe3O4（s）+4H2（g） 3Fe（s）+4H2O（g）开始时用1.6g氢气和过量的四氧化三铁作用，达平衡时生成16.76g铁，求平衡常数K。

解 起始时氢气的物质的量为1.6/2=0.8mol，平衡时生成的铁的物质的量为16.76/56=0.3mol

设 反应消耗掉氢气的物质的量为x

根据反应方程式可得：3：4=0.3：x，x=0.4mol 则生成水的物质的量为0.4mol，

04()44?HO?VKc=24?=1.0

0.8?0.4?H2?()4V答（略）。

2.已知在673k下，3H2（g）+N2（g） 2NH3（g）的K为5.7×104。求反应

2/3H2（g）+1/2N2（g） NH3（g）在该温度下的平衡常数kc。

解 分析题可知：已知反应为要求反应的二倍，根据相关反应平衡常数间的关系可得，kc2=K=5.7×10-4 kc=2.4×10-2

答（略）。

3 下列反应的Kp和Kc之间存在什么关系？ （1）4H2(g)+Fe3O4(s) 3Fe(s)+4H2O(g) （2）N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) （3）N2O4(g) 2NO2(g) 解 根据Kp=Kc.（RT）△n （1）Kp=Kc(RT)4-4=Kc （2）Kp=Kc(RT)2-3-1=Kc(RT)-2 （3）Kp=Kc(RT)2-1=KcRT

4. 下面的反应在一个1L的容器里，于298K下达成平衡； C+O2(G)=CO2(G) △RHMΘ=-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。

解 A、不变；B、增大；C、增大；D、减少；E、不变。 5.根据勒夏特里原理讨论下列反应：

2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g） △H＞0

将Cl2，H2O，HCl和O2四种气体混合后，反应达到平衡时，若改变下列各题前面的操作，对后面的平衡数值有何影响（条件中未注明的是指温度不变，容积不变）？

（1）加入O2 H2O 的物质的量（增加） （2）增大容器的体积 H2O 的物质的量（减小） （3）加入O2 HCl的物质的量（减小） (4) 减小容器的体积 Cl2的物质的量（增加） （5）减小容器的体积 Cl2的分压（增加） （6）减小容器的体积 Kp（不变） （7）升高温度 Kp（增大）

（8）升高温度 HCl的分压（增加） （9）加入O2 O2的物质的量（增加） （10）加入催化剂 HCl的物质的量（不变）

6.反应CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）在723时达平衡，测得混合气体中CO2和H2的物质的量都是0.75。若反应是在5.0L容器中进行，开始时加入1.0molCO和4.0mol H2O（g），试计算：

（1）体系中各物质的平衡浓度。 （2）反应的平衡常数KC和KP。

解 由已知和反应方程可得平衡时：

0.75（1）?CO2?=?H2?==0.15 mol/L

5.0?H2O?=4.0?0.75=0.65 mol/L

5.0?CO?=1.0?0.75=0.05 mol/L

5.0

（2）K=

?CO2???H2? =0.15?0.15=0.69 ?CO???H2O?0.05?0.65Kp=Kc.（RT）△n =0.69?（RT）0=0.69

答略。 二、习题

1.已知下列反应的平衡常数：

HCN H+ + CN? K1 =4.9×10―１０ NH3+H2O NH4+ + OH? K2 =1.8×10―５ H2O H++OH? Kw =1.0×10－１４ 试计算下面反应的平衡常数：

NH3+HCN NH4++CN? （答：0.88）

2.在699K时，反应H2（g）+I2（g） 2HI（g）的平衡常数KP = 55.3，如果将2.00mol 的H2和2.00 mol 的 I2作用于4.00L的容器内，问在该温度下达到平衡时有多少HI生成？（答：3.15mol）

3．反应H2 + CO2 H2O+ CO在1259K达平衡，平衡时[H2]= [CO2]= 0.440mol/L，[H2O] = [CO]=0.560mol/L，求此温度下反应的平衡常数及开始时H2和CO2的浓度。 （答：1.62；1.00mol/L）

4．可逆反应 H2O+ CO H2 + CO2在密闭容器中建立平衡，在749K时该反应的平衡常数KC=2.6。

（1）求nH2O/nCO（物质的量比）为1时，CO的平衡转化率； （2）求nH2O/nCO（物质的量比）为3时，CO的平衡转化率； （3）从计算结果说明浓度对化学平衡移动的影响。

（答：(1) 62%；(2) 87%）

5．HI分解反应为 2HI H2+I2，开始时有1mol的HI，平衡时有24.4%的HI发生了分解，今欲将分解百分数降低到10%，试计算应往此平衡系统中加若干摩尔I2。 （答：0.37mol）

6. 在900K和1.013×105 Pa时SO3部分离解为SO2和O2

SO3（g） SO2（g）+1/2O2 （g）

若平衡混合物的密度为0.925g/L，求SO3的离解度。（答：34%）