U9.4 · 热力学控制与动力学控制练习题 · Thermodynamic and Kinetic Control
5 题单选 5
涉及的课：U9.4 热力学控制与动力学控制U9.5 自由能与平衡（ΔG° = −RT ln K）
第 1 / 5 题
- 1单选
25 °C 时金刚石转化为石墨的 ΔG° < 0，可是钻石戒指戴上几百年也不会变成石墨。原因是？
- 2单选
向一个热力学有利但速率很慢的反应中加入催化剂。下列说法正确的是？
- 3单选
氨和氧气可能发生两个反应：① 4NH₃(g) + 3O₂(g) → 2N₂(g) + 6H₂O(g)，ΔG° = −1306 kJ；② 4NH₃(g) + 5O₂(g) → 4NO(g) + 6H₂O(g)，ΔG° = −955 kJ。工业上在铂铑催化剂上，氨主要被氧化成 NO（反应 ②）。对此最好的解释是？
解析两个反应都热力学有利，而且生成 N₂ 的 ① 更有利（−1306 kJ 比 −955 kJ 更负）。实际得到 NO，是因为催化剂大大加快了 ②，在很短的接触时间里主要生成 NO。催化剂不改变任何反应的 ΔG°。
- 4单选
某反应在 25 °C 时 ΔG° = +35 kJ/mol。下列说法正确的是？
解析ΔG° > 0 对应 K < 1（这里 K 约 10⁻⁶），平衡时生成物很少，但不是没有。催化剂只改变速率，不改变 ΔG° 和 K。ΔG° 也不说明快慢：K 小的反应也可以很快达到平衡。
- 5单选
一个放热反应既热力学有利，又受动力学控制（常温下很慢）。升高温度会怎样？
解析升温使更多分子的能量超过活化能，任何反应都变快。但对放热反应，升温使平衡逆向移动，K 减小（ΔG° = ΔH° − TΔS° 也随温度变化）。工业上常要在“快”和“产率高”之间折中。