化学模块4练习题:反应的驱动因素

问题6

考虑下图中的反应A和反应B，解释其活化能对其反应活性的影响。(3标志)

图片来自Chegg

（L1.3:构造能量剖面图来表示和分析与化学反应相关的焓变和活化能)

问题7

用图表说明催化剂如何影响反应。(3标志)

(L1.4:模拟和分析催化剂在反应中的作用)

焓和赫斯定律

问题8

参考能量守恒定律，解释为什么水溶液中离子物质的解离在分子水平上总是吸热的(4分)

(L2.1:从化学键断裂和重整的角度解释反应中焓的变化，并将其与能量守恒定律)

问题9

参考能量守恒定律，解释下列反应的焓变。(3标志)(L2.1:从化学键断裂和重整的角度解释反应中焓的变化，并将其与能量守恒定律)

问题10

画一个焓图来说明二氧化碳的生成过程，用箭头标出其焓值，表示直接途径和间接途径。(3标志)

(L2.2:研究用标准液相定量反应的焓变时的赫斯定律焓变数据和键能数据，如:c碳与氧反应，通过一氧化碳生成二氧化碳)

问题11

计算生成无水氯化铝的反应焓

由以下数据得出:

问题来自ChemTeam

(L2.2:研究用标准液相定量反应的焓变时的赫斯定律焓变数据和键能数据，例如:碳与氧反应，通过一氧化碳生成二氧化碳)

问题12

以下公式说明了硝酸的工业生产:

计算生产2mol硝酸所需的总焓变。(2分)

(L2.3:将赫斯定律应用于简单的能量循环，解决量化内部焓变化的问题反应，包括但不限于燃烧热,光合作用中的焓变，呼吸作用引起的焓变)

问题13

使用以下信息:

计算光合作用和呼吸反应的总焓变。(4分)

(L2.3:将赫斯定律应用于简单的能量循环，解决量化内部焓变化的问题反应，包括但不限于光合作用中的焓变)

熵和吉布斯自由能

问题14

考虑以下陈述:

a)焓是对物体内部和之间能量流动的度量

b)系统倾向于熵最小

c)熵的单位是JK-1

d)熵是一种能量

找出并解释为什么每个陈述是对的或错的。(4分)

(L3.1:分析熵和焓的区别)

问题15

一名学生做了如下实验:

1. 将烧杯装满200毫升水
2. 提高水的温度，使它沸腾
3. 记录观察结果

证明这是否是说明熵增加模型的一个合适的例子。

(L3.2:用建模来说明反应中的熵变化)

问题16

对于下面的反应，确定它的熵是增加还是减少，并解释为什么。(4分)

(L3.3:预测平衡化学反应的熵变化，分类为熵增加或熵减少)

问题17

利用吉布斯自由能公式，推导出下表中情形1、2、3、4反应是否为自发反应。(4分)

(L3.4:用术语解释反应自发性，包括:吉布斯自由能,焓,熵)

问题18

已知金刚石转化为石墨的反应为2 c (sdiamond)→2 c (s(石墨)d在298 K时确定∆G，并确定该反应是否是自发的。关于这个反应的速率，∆G说了什么?(3标志)

∆H°f (C (s)钻石)= 1.9焦每摩尔

S°(C (S)钻石= 2.38 j / (molK)

S°C (S)(石墨)= 5.74 j / (molK)

问题来源:化学文献

(L3.5:使用标准参考和??= ? ?？−? ?(吉布斯自由能公式)将反应分为自发反应和非自发反应。

问题19

参考吉布斯自由能公式，预测并解释这些反应是否为自发反应:(4分)

a)高温下的吸热反应

b)低温吸热反应

c)高温放热反应

d)低温放热反应。

(L3.6:预测温度变化对自发性的影响)

问题20

参考吉布斯自由能，解释为什么一些正在进行的反应不是自发反应。(4分)

(Q19-20: L3.6:预测温度变化对自发性的影响)