2022年相平衡-化学平衡补充练习题 .pdf

第 4 章相平衡一、填空题1.碳酸钠和水可形成三种化合物：Na2CO3.H2O(s), Na2CO3.7H2O(s), Na2CO3.10H2O(s)。 在100kPa 下，能与碳酸钠水溶液、冰平衡共存的含水盐有种，这种（或这些）含水盐是。(1, Na2CO3.10H2O(s) 2.碳在高温下还原氧化锌达到平衡后，体系中有ZnO(s)，C(s)，Zn(g) ，CO(g)和 CO2(g)五种物质存在，已知存在如下两个独立的化学反应：ZnO(s)+C(s)=Zn(g)+CO(g) 2CO(g)=CO2(g)+C(s) 则Zn(g) ， CO(g) 和CO2(g) 的 平 衡 压 力PZn(g)， PCO(g)和PCO2(g)之 间 的 关 系为,组分数,相数，自由度数，举出独立变量如下。(PZn(g)PCO(g) 2PCO2(g)，C=2, P=3, f=1) 3将固体NH4Cl(s)放入真空容器中，在某温度下达到分解平衡时NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) 体系的组分数为,相数为，自由度数为。(1,2,0) 4盐 AB(s) 与 H2O 可以形成以下几种稳定水合物: AB.H2O(s)，2AB.5H2O(s)，2AB.7H2O(s)和 AB.6H2O(s)，这个盐水体系的组分数为( )，有 ( )个低共熔点，最多可有( )相同时共存。(2, 5,3) 5有完全互溶的双液系统AB 的沸点组成图如下：(1) 当深度为 X1的溶液在封闭系统中恒压加热是，溶液的泡点（开始沸腾 ）的温度 为， 露 点 （ 液 相 完 全 消 失 ） 的 温 度为。(2)指出：当系统分别处于Q 点和 Q 点所示的状态时，系统的状态的相同之处是，不同之处是。(3) M 点的自由度数f= 。(1) TM, TN; (2) 所处的 T，P相同；气液两相的组成yB，xB不相同；达两相平衡时，汽液相的相对量不同；(3) f=1) 6有理想气体反应：A(g) +2B(g) C(g) 在等温和总压不变的条件下进行，若原料气体中A与 B的物质的量之比为1：2，达平衡时系统的组分数C，自由度数f 。当温度一定时，增大压力则k0（填增大、减小或不变），平衡将移动（填向左、向右或不）。7 含有 K2SO4和 NaNO3的水溶液，其组分数C= ; 若在温度和压力一定的条件下，此系统最多能有相共存。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 8在密闭容器中，NaCl 的饱和溶液与其水蒸汽呈平衡，并且存在着从溶液中析出的细小NaCl 晶体，则该系统中的组分数C= , 相数 P= , 自由度数F= 。9在右图所示的水的平衡相图中，线是水的蒸发曲线；线是冰的升华曲线；线是冰的熔化曲线；点是水的三相点。10饱和蒸气压不同的两种液体形成理想液态混合物成气-液平衡时，易挥发组分在气相中的相对含量（大于、等于、小于）它在液相中的相对含量。11在 101.325 kPa 外压下，水的沸点为100, 氯苯的沸点为130。水和氯苯组成的完全不互溶系统的共沸点一定100、130。 （填大于、等于、小于）12液相完全互溶的二组分系统气- 液平衡相图其蒸气压-组成曲线上若出现最高点，该点的气相组成为yB，液相组成为xB，则 yBxB。 （填大于、等于、小于）填空题参考答案1, Na2CO3.10H2O(s) 2. PZn(g)PCO(g)2PCO2(g)，C=2, P=3, f=1 ，T 或 P 3. 1,2,0 4. 2, 5,3 5 (1) TM, TN; (2) 所处的 T，P相同；及气液两相的组成yB，xB相同；达两相平衡时，汽液相的相对量不同；(3) f=16.( C=1; f=0; 不变 ; 向右 ) 7. (3，3) 8. (2，3， 1) 9.OC， OB，OA ，O 10. (大于 )11 (小于 ) 12 . (等于 ) 二、选择题1一定温度下，二元理想溶液中若纯B 的饱和蒸汽压大于纯A 的饱和蒸汽（ PB0PA0） ，则当 XB增大气液两相达平衡时，系统压力A 不变B。减小C增大D。 不一定2组分 A 与组分 B 形成 完全互溶系统 ，在一定温度下，若纯B 的饱和蒸汽压大于纯A 的饱和蒸汽压（ PB0PA0） ，当此组分构成的混合液，处于气液平衡时A yBxBB。 yBxBC yB=xBD。 都有可能ACCBO1 o?PT名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 3 在一定温度下，在水和CCl4组成的互不相溶的系统中，向水层中加入1:1 的 KI 和 I2，此系统的自由度数是A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 4 室温下氨基甲酸铵分解反应为若在 300 K 时向体系中加入一定量的NH2CO2NH4固体，则此系统的物种数S和组分数C应为A. S=1, C=1 B. S=3, C=2 C. S=3, C=1 D. S=3, C=3 5 将 1 mol N2和 1 mol O2放在一密闭的容器中，发生了如下的气相反应N2+O2=2NO ，则此系统的组分数和自由度数为A. C=1, F=2 B. C=2, F=3 C. C=3, F=4 D. C=1, F=1 6 将克拉贝龙方程用于H2O(l) 和 H2O(S)两相平衡，随着压力的增长，H2O 的凝固点将：A. 上升B. 下降C. 不变D. 无法判断7当克拉贝龙方程用于纯物质两相平衡时，下列说法哪个正确：A.p 不随温度而变化B.p 随温度的升高而降低C. p 随温度的升高而升高D. p 随温度的升高可降低可升高8由 A、B 二组分组成一理想液态混合物。若PA* PA*B. P总 PA*C. P总= PA* + PB*D. PA* P总P0，K0必须满足：（）A810KB6410KC6410KD810K8对理想气体反应C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g)，在 300K 时其 Kp0和 Kc0的比值为：（）A00CRTPB00PCRTCRTPC00DRTCP009某化学反应在298K 时标准摩尔反应吉布斯函数变化为负值，则该温度时反应的K0：A K00 BK0=0 C 0K01 （）10 某化学反应的0)298(, 0)298(,0)298(,00KCKSKHmprmrmr，则该反应的标准平衡常数K0是：（）AK01，且随温度升高而增大；BK01，且随温度升高而减小；CK01，且随温度升高而增大；DK01，且随温度升高而减小。11理想气体化学反应平衡时(B 0)，加入惰性气体，平衡不发生移动的条件是：A恒温恒压B恒温恒容C任意D绝热恒压12在恒定温度、压力下，反应aA + bB = mM 达到化学平衡的条件是：（）AA = B = M BaA = bB = mMCA + B = MDaA + bB = mM13平衡常数与温度的关系为200lnRTHdTKdmr，对于任一反应：（）AK0必随温度升高而加大；BK0必随温度升高而减小；C K0必不随温度的改变而改变；D以上都不对。14已知反应)(2)()(3322gNHgNgH的平衡常数为fK（以逸度表示的平衡常数） ，则在同样条件下反应)(23)(21)(223gHgNgNH的平衡常数fK为：AffKKBffKK1（）C2ffKKD2)1(ffKK15对于反应：)()()()(222gCOgHgOHgCO，下列结论是对的。A1pKBcpKK（）CcpKKDpK的单位是2mN名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 选择题参考答案：1. A 2. D 3. A 4. B 5. B 6. A 7. B 8. A 9. D 10. B 11. B 12. D 13. D 14. D 15. B （三）讨论习题：1反应 CO2(g) + 2NH3(g) = (NH3)2CO(s) + H2O(l) ，已知：物质CO2(g) NH3(g) (NH3)2CO(s) H2O(l) 10)298(molkJKHmf393.51 46.19 333.17 285.85 110)298(KmolJKSm213.64 192.51 104.60 69.96 (1). . 在 298K，标准状态下反应能否自发进行？(2). . 设rSm0与rHm0均与 T 无关， 估算反应在标准状态下能自发进行的最高温度。解： (1). 由表中数据可得：11110,0110,04241. 0)51.192264.21396.6960.104(13.133)19.46251.39385.28517.333(KmolkJKmolJSSmolkJmolkJHHBBmBmrBBmfBmr075. 6)4241.0(29813.133)298(11000molkJmolkJSTHKGmrmrmr在 298K、标准状态下，反应可以自发进行。(2). 当0)298(000mrmrmrSTHKG时反应便可自发进行。KSHTmrmr91.3134241. 013.13300时反应便可自发进行，即在标准状态下反应能自发进行的最高温度为313.91K 。2 NaHCO3(s) 分解反应为： 2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)，已知：物质NaHCO3(s) Na2CO3(s) H2O(g) CO2(g) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 10)298(molkJKHmf947.4 1131 241.8 393.5 110)298(KmolJKSm102.0 136.0 189.0 214.0 而且在 298K 至 373K 之间，rHm0(T)及rSm0(T)均可视为与T 无关。求(1). 371.0K 时的 K0；(2). 101.325 kPa， 371.0K 时，系统中 H2O 的摩尔分数x=0.65 的 H2O 和 CO2混合气体，能否使 NaHCO3(s)避免分解？解： (1). 由表中数据可得：111130,0110,0335. 010)0 .10220.1360 .1890.214(5.128)4.947211318.2415 .393(KmolkJKmolkJSSmolkJmolkJHHBBmBmrBBmfBmr11000215. 4)335.00 .3715.128()371(molkJmolkJSTHKGmrmrmr由00ln KRTGmr可得：255.0)0.371314.810215.4exp()exp(300RTGKmr(2). 234.0)1003.101(35. 065.020022ppppJCOOHp由此可知， JpK0，不能避免NaHCO3的分解。3反应 C2H4(g) + H2O(g) = C2H5OH(g) ，已知 298.15K 下数据：物质C2H4(g) H2O (g) C2H5OH(g) 10)298(molkJKHmf52.26 241.82 235.1 110)298(KmolJKSm219.5 188.72 282.6 (1). 求算 298K 时反应的标准平衡常数K0；(2). 求 298K，100kPa 下乙烯的平衡转化率(设 C2H4与 H2O 初始物质的量均为1mol） ；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - (3). 设rHm0与温度无关，计算373K 时的 K0。解： (1). 由表中数据可得：111130,0110,0126. 010)5.21972.1886.282(54.45)26.5282.2411 .235(KmolkJKmolkJSSmolkJmolkJHHBBmBmrBBmfBmr11000105. 8)126.029854.45()298(molkJmolkJSTHKGmrmrmr由00ln KRTGmr可得：35.26)298314.810105.8exp()exp(300RTGKmr(2). 设反应的转化率为. 110110)(52242平衡时时反应tOHHCOHgHC平衡时物质总量为(1 - + 1 - + ) mol = (2 - ) mol 35.26)1()2()(21000ppKnppKnBB可求得 = 0.809 (3). 由)29813731(35.26ln00373RHKmrK可得：6538.00373KK名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -