物理化学第四章化学平衡练习题及答案(共11页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第四章化学平衡练习题一、判断与问答题：1反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。2在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的rGm就是在一定量的系统中进行1mol的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。3因为= -RTlnK，所以是平衡状态时的吉布斯函数变化。4是反应进度的函数。5在等温等压条件下，rGm 0的反应一定不能进行。6rGm的大小表示了反应系统处于该反应进度时反应的趋势。7任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。8在等温、等压、W = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下rGm 0，则

2、反应物将完全变成产物，反应将进行到底。9在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的 rGm 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。10某化学反应的 rGm若大于零，则K一定小于1。11理想气体反应 A + B = 2C，当pA = pB = pC时，的大小就决定了反应进行方向。12标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。13在给定温度和压力下发生的PCl5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了。14因 K= f(T)，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。15若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的

3、。16温度T时，若K= l，说明这个反应在此温度，压力为100kPa的条件下已达到平衡。 17一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。18因K = (aB)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。19有供电能力(Wf 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G”曲线上可存在的位置？20“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A上分析这句话的道理？21化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？22标准平衡常数与标准反应自由能的关系：，那么，为什么反应的平衡态与标准态是不相同的？23欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？2

4、4对于计量系数 = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？25平衡常数 K= 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？26在空气中金属不被氧化的条件是什么？27反应PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 在212、p容器中达到平衡，PCl5 离解度为0.5，反应的= 88 kJmol-1，以下情况下，PCl5的离解度如何变化：(A)通过减小容器体积来增加压力；(B)容器体积不变，通入N2气来增加总压力；(B)升高温度；(D)加入催化剂。28对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论分析其道理？292HgO(s) = 2Hg(g) +

5、O2(g)，在反应温度下及p= 101.325kPa时，K= 410-3，试问HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的pHg有多大？若在标准状态下反应，体系的总压力是多少？30反应CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)，在600、100kPa下达到平衡(各物质的逸度系数均为1)，当压力增大到500kPa时，各物质的逸度系数分别为： (CO2) = 1.09， (H2) = 1.10， (CO) = 1.23， (H2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？31反应CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 在常温常压下的分解压

6、力并不等于零，那么古代大理石建筑物何以能够保留至今而不倒？32说明下列等式成立的条件：(A)对于任何反应 BB = 0 ；(B)气体反应；(C)理想气体 ；(D)实际气体 K f = K p ；(E) 液相反应 Ka = Kx ；(F)温度对 K的影响公式：；(G)压力对凝聚态反应影响：；(H)估算转换温度：。33反应C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)，在673K、p下达到平衡，巳知Hm=133.5kJmol-1，问下列条件变化时，对平衡有何影响？(A) 增加温度；(B) 增加水蒸气的分压；(C) 增加总压；(D) 通入N2 ；(E)增加碳的数量。3425时，下列反应、

7、的分解压力分别为：p1 = 0.527 kPa，p2 = 5.72 kPa 。 2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)若在25将物质的量相等的NaHCO3(s)、Na2CO3(s) 和NH4HCO3(s) 放在一个密闭的容器中，试问：(A) 这三种物质的数量将如何变化；(B) 体系最终能否实现平衡。二、单选题：1化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯自由能反应进度”的曲线进行，则该反应最终处于：(A)曲线的最低点 ；(B)最低点与起点或终点之间的某一侧；(C)曲线上的每一点 ；(

8、D)曲线以外某点进行着热力学可逆过程 。2对于摩尔反应吉布斯自由能rGm，下列理解错误的是： (A)rGm是在T、p、一定的条件下，进行一个单位反应时吉布斯自由能的改变；(B) rGm是在有限反应系统终态和始态吉布斯自由能的差值，即实际过程的G；(C) rGm是指定条件下反应自发进行趋势的量度，rGm Kp(2) ；(B)Kp(1) Kp(2)，有的 Kp(1) 1，K随T升高而增大 ；(B)K298 1，K随T升高而减小 ；(D)K298 Kp ； (B) Kp T2 ；(B)T1 T2 ；(C)T1 = T2 ；(D)T1 T2；且T2越低越好 。7对于理想溶液反应，与平衡常数的关系为：(

9、A)；(B)；(C)；(D)；(E)。8下列各反应，其平衡常数Kp等于气相总压力的是：(A)ZnS(s) + O2(g) = ZnO(s) + SO2(g) ；(B)CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ；(C)CuSO45H2O(s) = CuSO43H2O + 2H2O(g) ；(D)NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g) ；(E)KClO3(s) = KCl(s) + O2(g) 。9对于下列反应，在定温下，增加总压力，平衡常数Kx不变的是：(A)HCl(aq) + CaCO3(s) = CO2(g) + H2O(l) + CaCl2(aq) ；(B)CaC

10、O3(s) = CaO(s) + CO2(g) ；(C)C(s) + O2(g) = CO2(g) ；(D)N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ；(E)H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 。10反应 Ag2CO3(s) = Ag2O(s) + CO2(g) 为吸热反应，在 383K 时平衡常数为Kp = 96Pa，在CO2分压为101.3 Pa的烘箱中烘干(温度为383K)时，则：(A)Ag2CO3发生分解 ；(B)Ag2CO3不发生分解 ；(C)Ag2CO3分解反应处于平衡状态 ；(D)升高温度有利Ag2CO3分解 ；(E)增大CO2分压有利Ag2CO3分解 。1

11、1298K时，下列反应(1)、(2)的分解压力分别为0.527kPa、5.72kPa：2 NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)； NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)。若在298K时，将摩尔量相等的NaHCO3(s)、Na2CO3 (s) 与NH4HCO3(s) 放在一个密闭容器中，那么：(A)NH4HCO3(s) 和Na2CO3(s) 都减少 ；(B)NH4HCO3(s) 与NaHCO3(s) 都减少 ；(C)Na2CO3 (s) 增加，NaHCO3(s) 减少 ；(D)NaHCO3(s) 与NH4HCO3(s) 都减少 ；(E)NaH

12、CO3(s) 与NH4HCO3(s) 都增加 。12对于理想气体反应 cC(g) + dD(g) = gG(g) + hH(g)，0，其各种平衡常数K、Kp 、Kc 、Kx ，下列与温度关系式中错误的是：(A)；(B)；(C)；(D)；(E)。 四、主观题： 1N2O4能微量解离成NO2，若N2O4与NO2均为理想气体，证明N2O4的离解度与压力的平方根成反比。2乙烯水合反应C2H4 + H2O C2H5OH的标准摩尔吉布斯函数改变为下式：。试求：(1) 导出标准反应热与温度的关系；(2) 计算出 573 K 时的平衡常数；(3) 求573K时反应的熵变。3已知反应 ZnO(s) + H2(g

13、) = Zn(L) + H2O(g) 的，液态锌的蒸气压方程为：，在800K时，把H2通入盛有ZnO(s) 和Zn(l)的密闭容器中，求达成平衡时H2(g)和H2O(g)两种气体物质的量的比n(H2)/n(H2O)。4化学反应：NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)(1)CuSO45H2O(s) = CuSO43H2O(s) + 2H2O(g)(2)巳知50时，反应(1)、(2)的分解压力分别为p1 = 3.999 kPa、p2 = 6.0528 kPa。试计算由NaHCO3、Na2CO3、CuSO45H2O、CuSO43H2O固体物质组成的体系，在50

14、时的平衡压力是多少？5银可能受到H2S(g) 的腐蚀而发生反应：H2S(g) + 2Ag(s) = Ag2S(s) + H2(g)，今在298K、p下，将Ag放在等体积比的H2与H2S混合气体中，问：(1) 能否发生腐蚀；(2) 在混合气体中，H2S(g) 的百分数小于多少时才不会发生腐蚀。巳知298K时，Ag2S(s) 和 H2S(g) 的分别为 -40.26、-33.02 kJmol-1 。6NaHCO3 的分解反应：2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)，实验测定的分解压力在30时为0.0082p，110时为1.6481p。若反应热与温度无关，试

15、求： 平衡常数K与T的关系式； NaHCO3在常压下的分解温度； 反应的rHm ； 恒压下通入惰性气体对平衡有何影响？7设某一温度下，有一定量的PCl5(g) 在p、体积为1升的条件下达到平衡，离解度为50%，说明下列情况下PCl5(g) 的离解度是增加，还是减少？ 使气体的总压力降低，直到体积为2升 ； 恒压下，通入N2，使体积增加到2升 ； 恒容下，通入N2，使压力增加到2p ； 通入Cl2(g)，使压力增到2p，而体积仍为1升 。8在884时CO2与5.62摩尔的K2CO3和11.10摩尔的CaCO3共同加热，平衡时CO2的分压为101.325kPa (K2CO3不分解)，熔融液中有Ca

16、CO3和K2CO3，固相为纯CaO。冷却后称量，发现整个体系失去相当于3.98摩尔的CO2质量，试求： 熔融物中CaCO3的摩尔分数? 巳知反应：CaCO3(l) = CaO(s)+ CO2(g) 的标准平衡常数为3.50，若以纯CaCO3为标准态，求熔融物中CaCO3的活度与活度系数？第四章化学平衡练习题答案一、判断题答案：1错，是反应进度为时，反应产物与反应物的偏摩尔吉布斯函数的代数和。2错，是在大量系统中的差值。3错，达到平衡时，反应的吉布斯函数变为零。4错，与反应进度无关。5错，当有非体积功时，rGm 0的反应可以进行，如电解冰。6对。7错，只能用rGm 0来判断方向。8错，rGm 1

17、， Kf = Kp K ，Kf 不变，Kp 减少，平衡向左移动；31答：常温常压的分解压力 ，空气中CO2的分压为0.005p，分解反应不能发生。32答： (A) 化学平衡态；(B) 理想气体恒压反应；(C) = 0；(D) K = 1 ；(E) 理想溶液，理想稀溶液；(F) Hm不变时等压反应；(G) 恒温，；(H) Cp,m = 0，与 T 无关。33答： = 1，(A) 由于H 0，平衡向右移；(B) 平衡向右移；(C) 平衡向左移；(D) 平衡向右移；(E) 碳的活度不变，平衡不动。34解：由(1)反应 p(H2O) = p(CO2) = 0.5 0.527 = 0.2635 kPa，

18、由(2)反应 p(H2O) = p(CO2) = 5.72 = 1.757 kPa 。（A）NaHCO3(s)增多，NH4HCO3（s）、Na2CO3（s）减少；(B) 只要NH4HCO3（s）、Na2CO3（s）量足够多，可达到平衡二、单选题答案：1. A；2. B；3. A；4. A；5. C；6. B；7. D；8. D；9. D；10.D；11.D；12.B；13.D；14.A；15.D；16.B；17.D；18.A；19.C；20.A；21.C；22.B；23.B；24.A；25.D；26.C；27.A；28.C；29.A；30.C。三、多选题答案：1. AE；2. AD；3. BC

19、；4. AC；5. BE；6. B；7. AC；8. BE；9. CE；10. BD；11. A；12. CE。四、主观题答案：1证明：N2O4 = 2NO2 1- 2 ni = 1+ 2解：(1) 根据吉布斯-亥姆霍兹方程，有 (2) (3) 3解：由 ；当 T = 800K 时800K 时，液态 Zn 的蒸气压为 p(Zn) = 3.27 10-3p= 331.3 Pa; 根据化学反应方程式，得K = p(Zn) p(H2O) / p(H2) p = 1.62 10-7所以 p(H2) /p(H2O) = 2.02 104 则 n(H2)/n(H2O) = 2.02 1044解：由反应(2

20、)：平衡时，p(H2O) = 6.0528 kPa由反应(1)：平衡时，Kp(1) = p(CO2)p(H2O) = p2 = 3.9992 = 3.998 kPa2共同平衡时： p(H2O) p(CO2) = Kp(1) 6.0528 p(CO2) = 3.998 p(CO2) = 0.6605 kPa 平衡压力 p = p(CO2) + p(H2O) = 6.7133 kPa 5解： (1) H2S(g) + 2Ag(s) = Ag2S(s) + H2(g)，所以在恒温恒压下，Ag 会被腐蚀。 (2) 设不发生腐蚀时 H2S(g)的摩尔分数为 x：6解：(1) Kp = p(CO2)p(H

21、2O) = p2 T1 = 303 K， K(1) = 0.00822 = 1.681 10-5 T2 = 383 K， K(2) = 1.64812 = 0.6791 由等压式： lnK = A/T+Bln(1.681 10-5) = A/303 + B 与 ln0.6791 = A/383 + B解得：A = -15386，B = 39.79lnK = -15386/T + 39.79(2) p = p ，K = (p/p)2 = 0.25 ，代入 ln0.25 = -15386/T + 39.79 T = 373.2 K(3) Hm = - 8.314 (-15385) = 127.9 kJ/mol，(4) 通入惰性气体，平衡向右移动。7解： PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) = 1 1- ni = 1 + ，p = p (1) 设离解度为1 ，(2) 设离解度为2 ，p = p(3) 设离解度为3，p = 2p(4) 设离解度为4，PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)1 - 4 4 4 + y 8解： (1) 平衡时 CaCO3 的摩尔数 = 11.10-3.98 = 7.12 mol 熔融物中 (2) CaCO3(l) = CaO(s) + CO2(g)， K = 3.5 ，Gm = - RTln K专心-专注-专业