大学无机化学上册《化学反应原理》练习题

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本单元考点（5 个）

化学反应速率及影响因素化学平衡常数的计算与应用勒夏特列原理移动方向判断熵变与吉布斯自由能判据化学反应速率的浓度-时间关系

题目预览（5/51 题）

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1. 在某温度下，合成氨反应 N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) 的平衡常数 K=0.5。现于体积为 1 L 的密闭容器中充入 2 mol N₂、6 mol H₂ 和 6 mol NH₃。（1）计算此时的浓度商 Q；（2）依据勒夏特列原理判断反应将向哪个方向进行，并说明理由；（3）若仅增大体系总压（温度不变），判断平衡移动方向。

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2. 某反应在 298 K 时速率常数为 k₁。当温度升高到 308 K 时，速率常数增大为原来的 3 倍。（1）根据阿伦尼乌斯公式 k = A·e^(−Ea/RT)（设活化能 Ea 在此温度区间为常数），计算该反应的活化能 Ea（R = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹，ln3 = 1.099）。（2）若将温度从 308 K 再升高 10 K 至 318 K，判断速率常数增大的倍数与第一次（298→308 K）相比是更大还是更小，并简述理由。

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3. 某密闭刚性容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH<0，已达平衡。分别单独改变条件后，平衡移动方向为：①升高温度，平衡____移动（填“正向”/“逆向”/“不移动”）；②缩小容器体积使总压增大，平衡____移动；③充入氩气保持容器体积不变，平衡____移动；④加入催化剂，平衡____移动。

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4. 合成氨反应 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，已知在某温度区间内 ΔH ≈ −100 kJ/mol，ΔS ≈ −200 J/(mol·K)。设 ΔH、ΔS 不随温度变化，气体分压均处于标准态。(1) 计算 298 K 时反应的 ΔG；(2) 求该反应正向自发进行的最高温度 T（即 ΔG = 0 对应的温度）。

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5. 在恒容密闭容器中发生反应 N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)。某温度 T₁ 时，平衡常数 K₁=0.5（浓度单位记法）。此温度下某一时刻，测得 c(N₂)=1.0 mol/L，c(H₂)=3.0 mol/L，c(NH₃)=3.0 mol/L。（1）通过计算浓度商 Q 与 K₁ 的比较，判断此刻反应向哪个方向进行；（2）若升高温度至 T₂，其他条件不变，重新计算得 Q>K(T₂)，判断升温使平衡向哪个方向移动，并由此推断该反应正反应是吸热还是放热反应。

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