2022年武汉大学版无机化学课后习题答案---08化学平衡 .pdf

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1、第八章化学平衡1.怎样正确理解化学反应的平衡状态？答2.如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？答3.写出以下可逆反应的平衡常数Kc、Kp或 K 的表达式12NOCl(g)2NO(g) + Cl2(g) (2) Zn(s) + CO2(g) ZnO(s) + CO(g) (3) MgSO4(s) MgO(s) + SO3(g) (4) Zn(s) + 2H+(aq)Zn2+(aq) + H2(g) (5) NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页答4.已知以下反应的

2、平衡常数：HCNH+ + CNNH3 + H2ONH4+ OHH2OH+ OH试计算下面反应的平衡常数：NH3 + HCNNH4+ CN答5.平衡常数能否代表转化率？如何正确认识两者之间的关系？答6. 在 699K 时，反应 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 的平衡常数Kp223的容器内， 问在该温度下到达平衡时有多少HI 生成？解7.反应 H2 + CO2H2O + CO 在 1259K 达平衡，平衡时 H2=CO2 dm3， H2 dm3。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页求此温度下反应的经验的平衡常数及

3、开始时H2和 CO2的浓度。解8. 可逆反应H2O + CO H2 + CO2在密闭容器中，建立平衡，在749K 时该反应的平衡常数Kc=2.6。（ 1）求 n H2O nCO 物质的量比为1 时， CO 的平衡转化率；（ 2）求 n H2O nCO 物质的量比为3 时， CO 的平衡转化率；（ 3）从计算结果说明浓度对平衡移动的影响。解1H2O + CO H2+ CO2a-x b-x x x x2=2.6(a-x)2ax=0.617 所以 CO 的平衡转化率是61.7%。2H2O + CO H2+ CO2n 3n 0 0 n-x 3n-x x x )3)(2xnxnx=2.6 nx所以 CO

4、 的平衡转化率是86.5%。9. HI 分解反应为2HIH2 + I2， 开始时有1molHI ， 平衡时有 24.4%的 HI 发生了分解，今欲将分解百分数降低到10%，试计算应往此平衡系统中加假设干摩I2。解2HIH2 + I2 起始1 0 0 22756.0122.0=92.005.0)05.0(x105Pa时 SO3部别离解为SO2和 O2SO3gSO2g+ 21O2g假设平衡混合物的密度为dm3，求 SO3的离解度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页解 PV=nRT Pm=nRT PM=RT M=PRT=5

5、310013.1900314.810925.0SO3gSO2g+ 21O2gx 0 0 a-x x 21x xxxaxxxa21213264)(80ax= 0.34 所以 SO3的离解度是34%。105Pa，N2O4有 27.2%分解为 NO2。1计算N2O4g2 NO2g反应的K；105Pa时， N2O4的离解百分率；3从计算结果说明压强对平衡移动的影响。解 1 N2O4g2 NO2gK=272.01544.022 PV=nRT Vn=RTP同理得出N2O4的离解百分率是19.6%。3 增大压强，平衡向体积减小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。12. PCl5g在 523K 达

6、分解平衡 : PCl5PCl3g+ Cl2g平衡浓度： PCl5=1 mol dm3, PCl3= Cl2=0.204 mol dm3。假设温度不变而压强减小一半，在新的平衡体系中各物质的浓度为多少？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页解K=1204.02PCl5PCl3 g+ Cl2g1-x 0.204+x 0.204+x 2=xx1)204.0(2dm313. 对于以下化学平衡2HI gH2g + I2g在 698K 时， Kc102。如果将HIg放入反应瓶内，问：dm3时， H2和 I2各是多少？ 2HI g的初

7、始浓度是多少？ 3在平衡时HI 的转化率是多少？解 12HIgH2g + I2g2x x x xx201.02102103moldm3H2和 I2103moldm3 103moldm3。2HI=0.01+2 103 dm33=0127.01035.123100%=21.3% 14. 反应 SO2Cl2gSO2g+ Cl2g在 375K 时，平衡常数 K=2.4，以 SO2Cl2105Pa 的 Cl2作用于 1.0 dm3的烧瓶中，试计算平衡时SO2Cl2、SO2和 Cl2的分压。解 K=KpP)nP22cLso1=1356 .7RT 得出P22cLso104Pa P2SO 104Pa P2Cl

8、105Pa 15. 某温度下，反应PCl5gPCl3g+ Cl2g的平衡常数K=2.25。把一定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页量的 PCl5引入一真空瓶内，当达平衡后PCl5104Pa。问：（1）平衡时 PCl3和 Cl2的分压各是多少？（2）离解前 PCl5的压强是多少？（3）平衡时 PCl5的离解百分率是多少？解12)(.23PPPClPClPPPCl5P3PCl=P2Cl 104Pa 2 P5PCl=(2.533+7.6) 105Pa 3 P5PCl=44101.10106 .7100% = 75.25%

9、16. 如何表述化学反应等温式？化学反应的标准平衡常数与其rGm之间的关系怎样？答 rGm=rGm+RTlnQ rGm=0， rGm= RTlnk 17. fG、 rG、 rG之间的关系如何？答rG=fG (生成物fG反应物18. 在 523K 时，将 0.110 mol 的 PCl5g引入 1 dm3容器中，建立以下平衡：PCl5gPCl3 g+ Cl2g平衡时 PCl3g的浓度是0.050 mol dm3。问（1）平衡时 PCl5和 Cl2的浓度各是多少？（2）在 523K 时的 Kc和 K各是多少？解 1 PCl5gPCl3 g+ Cl2g起始0.11 0 0 平衡时 PCl5 dm3，

10、Cl2dm3 2KC=06.005.02由 K=KpP)n得出 K精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页19. 查化学热力学数据表，计算298K 时以下反应的K。H2(g) + I2(g) 2HI(g) 解 由公式 rGm=RTln K得出K=627 20. 从以下数据：NiSO46H2O(s) fGm= mol1NiSO4(s) fGm= mol1H2O(g) fGm= mol11计算反应NiSO46H2O(s) NiSO4(s) + 6H2O(g)的 K；2 H2O 在固体 NiSO46H2O 上的平衡蒸气压为多少？

11、解1 rGm= 6mol1由公式 rGm=RTln K得出 K10142由 Kp=P OH2rGm=RTln KK=KpP)n得出 H2O 在固体 NiSO46H2O 上的平衡蒸气压为544Pa。21. 什么是化学反应的反应商？如何应用反应商和平衡常数的关系判断反应进行的方向并判断化学平衡的移动方向？答 rGm=rGm+RTlnQ rGm= RTln K当 Q K时 rGm 0 正反应自发进行精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页当 Q = K时 rGm= 0 反应到达平衡，以可逆方式进行当 Q K时 rGm0 逆反应自

12、发进行22. 反应 H2O(g) + CO(g) H2(g) + CO2(g)在某温度下平衡常数Kp=1，在此温度下，于 6dm3的容器中加入2 dm3 104Pa 的 CO，3dm3105Pa的 CO2，6dm3105Pa的 H2Og和 1dm3105Pa的 H2。问净反应向哪个方向进行？解 通过计算，反应向逆方向进行。23. 在一定温度和压强下，某一定量的PCl5和 Cl2。试判断在以下情况下，PCl5的离解度是增大还是减小。（ 1）减压使 PCl5的体积变为2 dm3；（ 2）保持压强不变，加入氮气，使体积增至2dm3；（ 3）保持体积不变，加入氮气，使压强增加1 倍；（ 4）保持压强不

13、变，加入氮气，使体积变为2dm3；（ 5）保持压强不变，加入氮气，使压强增加1 倍。解 1增大；2增大；3不变；4减小；5减小；24. 反应 CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 在 973K 时平衡常数K=0.64，试确定在该温度下上述反应的标准自由能变化rGm。当体系中各种气体的分压具有以下七组数值时，确定每一组分压下的吉布斯自由能变化rGm。pCO= pOH2p2CO= p2H表中单位为 105Pa。将 G 对反应混合物的组成作图，标出图中哪个区域里正向反应可能发生，哪个区域里逆向反应可能发生。解 K=22733.1253.0rGm=rGm+ RTln K=kJ m

14、ol1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页K=2252.1507.0rGm=rGm+ RTln K17782.590= mol1K=22266.176.0rGm=rGm+ RTln K=3610.249+ 8264.670= mol1K=1 rGm=rGm+ RTln Kmol1K=2276.0266.1rGm=rGm+ RTln Kmol1 K=22507.052.1rGm=rGm+ RTln Kmol1 K=22253.0773.1rGm=rGm+ RTln Kmol1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页