(整理)第三章化学平衡习题答案
程兰征版物理化学习题解答3知识讲解
程兰征版物理化学习题解答3第三章 化学平衡1、气相反应：2SO 3(g)=2SO 2(g)+O 2(g)在1000K 时的平衡常数θc K =3.54×103，求该反应的θK (1000K)和θx K (1000K)。
解：第一问能做，第二问不能做（不知道系统总压）。
解答略。
2、氧化钴(CoO)能被氢或CO 还原为Co ，在721℃、101325Pa 时，以H 2还原，测得平衡气相中H 2的体积分数2H φ=0.025；以CO 还原，测得平衡气相中CO 的体积分数2H φ=0.0192。
求此温度下反应CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g) 的平衡常数θK 。
解：CoO(s) + H 2(g) = Co(s) + H 2O (1)0.025θp (1-0.025) θp390.025025.0-11==θK CoO(s) + CO(g) = Co(s) + CO 2 (2)0.0192θp (1-0.0192) θp510.01920192.0-12==θK (2)-(1)= CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g) ，所以θθθ123/K K K ==51/39=1.313、计算加热纯Ag 2O 开始分解的温度和分解温度。
（1）在101325Pa 的纯氧中；（2）在101325Pa 且2O φ=0.21的空气中。
已知反应2Ag 2O(s)=4Ag(s)+O 2(g)的)(T G m r θ∆=(58576-122T/K)J ·mol -1。
解：分解温度即标态下分解的温度。
令)(T G m r θ∆=(58576-122T/K)<0，得T >480K 开始分解温度即非标态下分解的温度。
令)(T G m r ∆=(58576-122T/K)+8.314×Tln0.21<0，得T >434K4、已知Ag 2O 及ZnO 在温度1000K 时的分解压分别为240及15.7kPa 。
第三章 化学平衡习题
第三章 化学平衡习题1.已知298.15K 时，反应H 2(g) + 0.5O 2(g) = H 2O(g)的Δr G m θ为-228.57kJ/mol. 298.15 K 时水的饱和蒸汽压为3.1663 kPa ，水的密度为997 kg/m 3。
求298.15 K 反应H 2(g) + 0.5O 2(g) = H 2O(l)的Δr G m θ。
解：1221341234228.57 3.1663ln8.314298.15ln 8.56101.32500228.578.56237.13r m G G kJp G nRT kJ p G G G G G G G kJθ∆=∆=-∆==⨯=-∆∆∆∆∆∆∆---等温等压可逆相变过程：＝凝聚相恒温过程：＝＝＋＋＋＝＝2. 1000K 时，反应C(s) + 2H 2(g) = CH 4(g)的Δr G m θ＝19397J/mol 。
现有与碳反应的气体，其中含有CH 4(g)10％，H 2(g)80%, N 2(g)10％(体积％)。
试问： （1）T ＝1000K ，p ＝100kPa 时，甲烷能否形成？（2）在（1）的条件下，压力需增加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行？ 解：（1）42220.10.1560.8()()ln 193978.3141000ln 0.156 3.950CH p H r m pp p p p Q p pp p G G RT Q kJ θθθθθθθ===∆=∆+=+⨯=>甲烷不能形成。
（2）220.1ln ln 00.8()0.1100193978.3141000ln 00.8()100158.63r m p r m p p G G RT Q G RT p ppp p kPaθθθθ∆=∆+=∆+<+⨯<>3.在一个抽空的容器中引入氯和二氧化硫，若它们之间没有发生反应，则在375.3K 时的分压分别为47.836 kPa 和44.786 kPa 。
化学平衡(答案解析)
=
Pθ
PSO 2 Pθ
⋅
(
PO 2 Pθ
)
1 2
=
8.05
>
Kθ 1000
K
∴反应不能自发进行，逆向进行
解：
①
PNO2
=
1 ⋅Pθ 10 +1
PN2O4
=
10 ⋅ Pθ 10 +1
Q1000k
=
(PNO2 Pθ )2 PN2O4
=1 110
<
K
θ p
Pθ
该反应往正反应方向进行
ΔfGmθ
＝-RTln
K
θ p
＝2.96(KJ/mol)
② 设：反应投入的N2O410a(mol)，则NO2a（mol） N2O4的离解百分率为 α
PCO(g) = (1 − 26.45%) × 260 = 191.23KPa
K1 = (PCO Pθ )2 =5.25 PCO 2 Pθ
T2=1473K
PCO(g) = (1 − 6.92%) × 232 =215.95KPa
PCO2(g) = 6.92% × 232 =16.05KPa
K 2 = (PCO Pθ )2 =28.68 PCO2 Pθ
K
θ p
=
(
P0α Pθ
)
2
P0(1 − α )
= 2.1
Pθ
6. 5 升容器中装入等摩尔数的PCl3和Cl2。在 523K时达到平衡，如PCl5的分压为 101.3KPa，此时： PCl5(g) ⇔ PCl3(g) + Cl2(g) 反应的Kp＝185KPa，问原来装入的
PCl3和Cl2为若干摩尔？
假设以纯的NH4Cl分解
(完整版)化学平衡练习题及答案
化学平衡练习题一、是非题，以下各题的表达可否正确，对的画√错的画×1、 对于理想气体反应，等温等容下增加惰性组分时平衡不搬动。
（ ）O2、指定状态下的r G或B B 就是定温定压下G ～ 曲线上某一点切线的斜率。
（）B3、化学反应达到平衡时，反应的摩尔吉布斯函数 r G m =0。
（）4、恒 T 、p 、W ˊ=0 下，化学反应的平衡条件为： rGmB B 0 。
（）5、某一反应在等温等压且可是体积功的条件下 rGm0 ，则该反应不能够正向进行。
（ ）6、理想气体化学反应A( g)B( g)C ( g) ，在恒温下增大总压时，反应物转变率将增大。
（ ）7、对理想气体反应： 0 =B B ，在定温定压下当 B >0 时，随着惰性气体的加入而平衡向右搬动。
（）8、由 r G =－RTlnK ，因为 K 是平衡常数，所以 r G是化学反应达到平衡时的摩尔吉布斯函数变化值。
（）9、等温等压且不涉及非体积功条件下，所有吸热且熵减小的反应，均不能够自动发生。
（ ）10、 对于B的理想气体反应，等温等压下增加惰性组分时平衡不搬动。
（ ）B11、标准平衡常数变了，平衡必然会搬动。
反之，平衡搬动了，标准平衡常数必然会改变。
（）(χeq) Bx12、对理想液态混杂物中的反应，标准平衡常数 K （ T ）≈ B。
（ ）BK 13、任何一个化学反应都能够用标准摩尔吉布斯函数来判断反应的方向。
（）14、某反应的平衡常数是一个不变的常数。
（ ）15、在必然温度和压力下， 某反应的 r G 0，所以要采纳合适的催化剂， 使反应得以进行。
（）二、选择题1、温度高升时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（ ）。
（ 1）降低；（2）增大；（ 3）恒定；（4）无法确定。
12、 HgO(s)的标准摩尔生成吉布斯函数f G为 - 58.52 kJ ·mol -1，其分解反应为： 2HgO(s) == 2Hg(l) + O 2(g)，HgO(s)在 298K 的分解压力是：（ ）。
化学平衡-习题及答案
化学平衡复习题一、判断题：1、H3PO4溶液中，c (PO43- ) = K(H3PO4 ) mol·L-1。
.................................................（）2、催化剂只能改变反应的活能，不能改变反应的热效应。
........................................（）3、由CaCO3和CaO 构成的封闭系统，在任何条件下都不能使反应CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) 达到平衡。
................................................................（）3、MnS (s) + 2 HAc Mn2+ + 2 Ac- + H2 S 反应的标准平衡常数K= K( MnS )·[ K( HAc ) ]2 / [ K( H2S )·K( H2S ) ]。
............. （）4、密闭容器中，A、B、C 三种气体建立了如下平衡：A (g) + B (g) C (g)，若保持温度不变，系统体积缩小至原体积的2时，则反应商Q与平衡常数的关系3是：Q = 1.5 K。
..........................................................................（）5、根据同离子效应，沉淀剂加入越多，其离子沉淀越完全。
. （）6、在一定温度下，随着可逆反应2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) 的进行，p (O2 )、p (SO2 ) 不断减少，p (SO3 ) 不断增大，所以标准平衡常数K不断增大。
.....................................（）二.选择题：1、在一恒压容器中，某温度、100.0 kPa 条件下，将1.00 mol A 和2.00 mol B 混合，按下式反应：A (g) + 2B (g) C (g)。
第3章 化学反应速度和化学平衡答案
2y 2
同理，
y=1
v3 0.240mol L-1 s1 k (0.20mol L-1 ) x (0.20mol L-1 ) y v2 0.060mol L-1 s1 k (0.10mol L-1 ) x (0.20mol L-1 ) y
x=2 三级反应
2
解：设 40℃时速率是 37℃时速率的 x 倍 lnx
50 103 J mol1 313K 310K ( ) 0.186 8.314J K 1 mol1 313K 310K
从 37℃到 40℃，该反应的速率增大 20%
x = 1.20
3-11. 判断题(对的记“√”，错的记“×”)： (1)质量作用定律只适用于基元反应，故对简单反应不适用。 (2) 零级反应的速率为零。 (3) 活化能随温度的升高而减小 (4)反应级数愈高，则反应速率受反应物浓度的影响愈大。 (5)速率常数取决于反应物的本性，也与温度和催化剂有关。 (6) 降低温度可降低反应的活化能。 解：(1)错 (2)错 (3)错 (4)对 (5)对 (6)错 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
(3) Ac-(aq) + H2O(l)
θ 2+
解：(1) K [Ba ]r [SO4 ]r
pr (CO) pr (CO2 )
[HAc]r [OH - ]r (3) K [Ac- ]r
θ
pr (H 2 ) [Mg 2+ ]r (4) K [H + ]r2
θ
3-13. 已知下列反应：
C(s) + H2O(g)
3-15. 已知某反应△ rHmӨ(298K)= 20kJ·mol-1， 在 300K 的标准平衡常数 KӨ 为 103， 求反 应的标准熵变量△ rSmӨ(298K) 。 解：△ rGmӨ(300K) = -RTlnKӨ = -8.314× 10-3 kJ·mol-1× 300K× ln103 = -17.23 kJ·mol-1 △ rGmӨ) (300K) ≈△ rHmӨ - T△ rSmӨ -17.23 kJ·mol-1 = 20kJ·mol-1 - 298K× △ rSmӨ △ rSmӨ = 0.125 kJ·K-1·mol-1 = 125 J·K-1·mol-1 3-16. HI 的分解反应为 2HI(g) H2(g) + I2(g) 开始时 HI(g)的浓度为 1.00mol·L-1，
大学物理化学3-化学平衡课后习题及答案
化学平衡课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”。
1. 某一反应在定温、定压且无非体积功的条件下，当该反应的∆r G m <0时，则该反应能正向进行。
( )2. 如果某一化学反应的∆r H < 0，该反应的K 随着温度升高而减小。
（ ）3. 对理想气体反应：0 = ∑B νB B ，在定温定压下当∑B νB >0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。
（ ）4. 对理想气体反应：0 = ∑B νB B ，在定温定压下当∑B νB >0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。
（9. 如果某一化学反应的∆r H 不随温度变化，那么其∆r S 也不随温度变化，但是其∆r G 却与温度有关。
（ ）5. 对于真实气体混合物的反应，该反应的标准平衡常数K 仅仅是温度的函数。
（ ）二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. PCl 5的分解反应PCl 5(g) == PCl 3(g) + Cl 2(g) 在473 K 达到平衡时PCl 5(g) 有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是（ ）（1）吸热反应； （2）放热反应；（3）反应的标准摩尔焓变为零的反应；（4）在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。
2. 设反应 a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa 、300 K 下，A 的转化率是600 K 的2倍，而且在300 K 下系统压力为101 325 Pa 的转化率是2×101 325 Pa 的2 倍，故可推断该反应 ( )（1）标准平衡常数与温度，压力成反比；（2）是一个体积增加的吸热反应 ；（3）是一个体积增加的放热反应；(4)标准平衡常数与温度成正比，与压力成反比。
3.理想气体反应N 2O 5（g ）== N 2O 4（g ）+1/2O 2（g ）的∆r H 为41.84kJ ⋅mol －1，∑=0)(,B C mp B ν。
3.第三章 化学平衡-思考题解答2011
第三章 化学平衡 思考题试答 2011.10.06.1．试述化学平衡的特征。
答：化学平衡的特征：① 正逆反应速率相等；② 宏观上反应物和产物浓度不再随时间变化；③ 化学平衡是有条件的动态平衡。
2．如何利用反应熵和标准平衡常数的相对大小预测反应的方向？答：当K ＞J 时正向，K ＜J 时逆向，K ＝J 时平衡。
3．何谓化学平衡移动？能使化学平衡发生移动的因素有哪些？其影响原因是否相同？答：化学平衡移动：当外界条件改变时，原来的化学平衡被破坏，直至在新的条件下又建立起新的平衡。
能使化学平衡发生移动的因素有：浓度、压力和温度。
它们的影响原因不尽相同：浓度、压力是通过改变J ，使K ≠ J ，导致移动；温度改变则是K 发生变化，导致K ≠ J 而移动。
4．标准平衡常数改变时，化学平衡是否发生移动？化学平衡发生移动时，标准平衡常数是否发生移动？答：标准平衡常数K 改变时，由于K 不再等于J ，所以平衡要发生移动。
化学平衡发生移动时，K 则不一定改变(温度不变则K 不变)，而只是J 改变而已。
5．气固两相平衡系统的标准平衡常数与固相存在的量是否有关？答：否。
因为固相的“浓度”为1，不论量多量少。
6．下列叙述是否正确？试说明之。
(1) 反应的标准平衡常数大，反应速率一定也大；(2) 当气相可逆反应达到化学平衡时，反应物的分压等于产物的分压；(3) 在等温条件下，某反应系统中，反应物开始时的浓度或分压力不同，则平衡时系统的组成不同，标准平衡常数也不同；(4) 某气相反应达到化学平衡后，在温度不变条件下压缩反应系统的体积，反应系统的总压力增大，反应物和产物的分压也增大同样的倍数，平衡必定发生移动。
答：(1) 错。
K 与v 无必然联系。
K 是“热力学”因素，而v 是“动力学”因素。
(2) 错。
只要J ＝K 即称“平衡”，并不要求“反应物的分压等于产物的分压”。
当然，平衡时反应物的分压恰好与产物的分压相等也是可能的。
化学平衡练习题及答案
化学平衡练习题一、就是非题,下列各题得叙述就是否正确,对得画√错得画×1、对于理想气体反应,等温等容下添加惰性组分时平衡不移动。
( )2、指定状态下得∆r G或就就是定温定压下G～ξ曲线上某一点切线得斜率。
( )3、化学反应达到平衡时,反应得摩尔吉布斯函数∆r G m=0。
( )4、恒T、p、Wˊ=0下,化学反应得平衡条件为: 。
( )5、某一反应在等温等压且无非体积功得条件下> 0 ,则该反应不能正向进行。
( )6、理想气体化学反应,在恒温下增大总压时,反应物转化率将增大。
( )7、对理想气体反应:0 = ∑νB B,在定温定压下当∑νB>0时,随着惰性气体得加入而平衡向右移动。
( )8、由∆r G=－RT ln K,因为K就是平衡常数,所以∆r G就是化学反应达到平衡时得摩尔吉布斯函数变化值。
( )9、等温等压且不涉及非体积功条件下,一切吸热且熵减小得反应,均不能自动发生。
( )10、对于得理想气体反应,等温等压下添加惰性组分时平衡不移动。
( )11、标准平衡常数变了,平衡一定会移动。
反之,平衡移动了,标准平衡常数一定会改变。
( )12、对理想液态混合物中得反应,标准平衡常数K(T)≈K x。
( )13、任何一个化学反应都可以用标准摩尔吉布斯函数来判断反应得方向。
( )14、某反应得平衡常数就是一个不变得常数。
( )15、在一定温度与压力下,某反应得∆r G> 0,所以要选用合适得催化剂,使反应得以进行。
( )二、选择题1、温度升高时,固体氧化物得分解压力(分解反应就是吸热反应):( )。
(1)降低;(2)增大;(3)恒定;(4)无法确定。
2、HgO(s)得标准摩尔生成吉布斯函数∆f G为- 58、52 kJ·mol-1,其分解反应为:2HgO(s) == 2Hg(l) + O2(g), HgO(s)在298K得分解压力就是:( )。
(1)5、499×10-9 kPa; (2)3、0×10－21 kPa;(3)5、5×10－11 kPa; (4)3、024×10－19 kPa。
化学平衡练习题及问题详解
化学平衡练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、 对于理想气体反应，等温等容下添加惰性组分时平衡不移动。
（ ）2、指定状态下的 ∆r G 或∑μνB OB B 就是定温定压下G ～ξ 曲线上某一点切线的斜率。
（ ） 3、化学反应达到平衡时，反应的摩尔吉布斯函数∆r G m =0。
（ ）4、恒T 、p 、W ˊ=0下，化学反应的平衡条件为：0r m B B G νμ∆=∑= 。
（ ）5、某一反应在等温等压且无非体积功的条件下∆r m G > 0 ，则该反应不能正向进行。
（ ）6、理想气体化学反应()()()A g B g C g →+，在恒温下增大总压时，反应物转化率将增大。
（ ）7、对理想气体反应：0 = ∑νB B ，在定温定压下当∑νB >0时，随着惰性气体的加入而平衡向右移动。
（ ）8、由∆r G =－RT ln K ，因为K 是平衡常数，所以∆r G 是化学反应达到平衡时的摩尔吉布斯函数变化值。
（ ）9、等温等压且不涉及非体积功条件下，一切吸热且熵减小的反应，均不能自动发生。
（ ）10、 对于B B 0ν≠∑的理想气体反应，等温等压下添加惰性组分时平衡不移动。
（ ）11、标准平衡常数变了，平衡一定会移动。
反之，平衡移动了，标准平衡常数一定会改变。
（ ）12、对理想液态混合物中的反应，标准平衡常数K （T ）≈B eq B B )χ(ν∏K x 。
（ ）13、任何一个化学反应都可以用标准摩尔吉布斯函数来判断反应的方向。
（ ）14、某反应的平衡常数是一个不变的常数。
（ ）15、在一定温度和压力下，某反应的∆r G > 0，所以要选用合适的催化剂，使反应得以进行。
（ ）二、选择题1、温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（ ）。
（1）降低；（2）增大；（3）恒定；（4）无法确定。
2、 HgO(s)的标准摩尔生成吉布斯函数 ∆f G 为- 58.52 kJ ·mol -1，其分解反应为：2HgO(s) == 2Hg(l) + O 2(g)， HgO(s)在298K 的分解压力是：（ ）。
程兰征版物理化学习题解答3
第三章化学平衡1、气相反应：2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)在1000K 时的平衡常数K F=3.54 X 103,求该反应的K’(IOOOK) 和K/(1000K)。
解：第一问能做，第二问不能做(不知道系统总压) 。
解答略。
2、氧化钴(CoO)能被氢或CO还原为Co,在721 C、101325Pa时，以H2还原，测得平衡气相中出的体积分数H2=0.025 ;以CO还原，测得平衡气相中CO的体积分数H2 =0.0192。
求此温度下反应CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g)的平衡常数K 匕解：CoO(s) + H2(g) = Co(s) + H2O (1)0.025 ph (1-0.025) p71a1-0.025Q 390.025CoO(s) + CO(g) = Co(s) + CO2 (2)0.0192 (1-0.0192) p711 -0.0192510.0192(2)-(1)= CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g)，所以K/ - K// K/=51/39=1.313、计算加热纯Ag2O开始分解的温度和分解温度。
(1)在101325Pa的纯氧中；(2)在101325Pa且的空气中。
已知反应2Ag2O(s)=4Ag(s)+O 2(g)的.：r G m(T ) =(58576-122T/K)J • mol-1。
解：分解温度O2=0.21即标态下分解的温度。
令.l r G：(T ) =(58576-122T/K)<0，得T>480K开始分解温度即非标态下分解的温度。
令.「G m(T) =(58576-122T/K)+8.314 X Tin0.21<0，得T>434K4、已知Ag2O及ZnO在温度1000K时的分解压分别为240及15.7kPa。
问在此温度下(1)哪一种氧化物容易分解？ (2)若把纯Zn及纯Ag置于大气中是否都易被氧化？( 3)若把纯Zn、Ag、ZnO、Ag2O 放在一起，反应如何进行？(4)反应ZnO(s)+2Ag(s)=Zn(s)+Ag 2O(s)的• : r H m=242.09kJ - mol -,问增加温度时，有利于那种氧化物的分解？解：(1)氧化银易分解；(2)银不易被氧化；(3) Zn + Ag2O = Ag + ZnO ; (4) ZnO5、已知下列反应的冷G；-T关系为：A 5 1Si(s)+O2(g)=SiO2(s); ：r G m(T) =(-8.715 X 10 +181.09T/K)J • mol-A 5 12C(s)+O2(g)=2CO(g); ：r G m(T) =(-2.234 X 10 -175.41T/K)J • mol-试通过计算判断在1300K时，100kPa下，硅能否使CO还原为C?硅使CO还原的反应为：Si(s)+2CO(g)=SiO 2(s)+2C(s)解：(1) - (2) = (3),贝Ua 5 1：Qm(T) =(-6.481 X 10 +356.5T/K)J • mol-1300K 时，r G m(T) =(-6.481 X 105+356.5 X 1300)=-1.847 X 105J - mol-1<0,可以6、将含水蒸气和氢气的体积分数分别为0.97和0.03的气体混合物加热到1000K，这个平衡气体混合物能否与镍反应生成氧化物？已知Ni(s)+0.5O2=NiO(s); • :^1(1000 K ) =-146.11 kJ • mol-1解：查表得CO(g) +H2O(g) =CO 2(g) + H 2(g)：f H F(298K )-110.54 -241.84 -393.5 0 S m (298K )197.9188.74213.64130.58-1K -1 • molH 2(g)+0.5O 2(g)=H 2O(g); .-：r G ^(1000 K) =-191.08 kJ • mol -1解: (1) - (2) 得 Ni(s)+ H 2O(g)= NiO(s)+ H 2(g).■■■：r Gm(1000 K ) =-146.11 + 191.08 =44.97kJ • mol -1 .■■■：rGm (1000 K ) = . ：rGm (1000 K ) +RTInQ-1=44970+8.314 X 1000 X ln (0.03/0.97) =16.07 kJ • mol 反应不能正向进行。
物理化学 第03章习题(含答案)
第三章 化学平衡测试练习题选择题：1、化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯函数—反应进度”曲线进行，则该反应在（ A ）[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[D]．曲线以外某点进行着热力学可逆过程．2、有一理想气体反应A+B=2C ，在某一定温度下进行，按下列条件之一可以用θm r G ∆直接判断反应方向和限度：（ C ）[A]．任意压力和组成[B]．总压101.325kPa ，物质的量分数31===C B A x x x [C]．总压303.975kPa ，31===C B A x x x [D]．总压405.300kPa ，41==B A x x ，21=C x 3、298K 的理想气体化学反应AB=A+B ，当温度不变，降低总压时，反应的转化率（ A ）[A]．增大 [B]．减小 [C]．不变 [D]．不能确定4、已知气相反应)()(3)(126266g H C g H g H C =+在373K 时的143.192-⋅-=∆mol kJ H mr θ，当反应达平衡时，可采用下列哪组条件，使平衡向右移动（ C ）[A]．升温与加压 [B]．升温与减压[C]．降温与加压 [D]．降温与减压5、化学反应的平衡状态随下列因素当中的哪一个面改变? （ A ）[A]．体系组成 [B]．标准态 [C]．浓度标度[D]．化学反应式中的计量系数νB6、在相同条件下有反应式(1)C B A 2=+，（θ1,m r G ∆）；(2) C B A =+2121，（θ2,m r G ∆）则对应于(1)，(2)两式的标准摩尔吉不斯函数变化以及平衡常数之间的关系为：（ B ）[A]．θθ2,1,2m r m r G G ∆=∆，θθ21K K =[B]．θθ2,1,2m r m r G G ∆=∆，221)(θθK K =[C]．θθ2,1,m r m r G G ∆=∆，221)(θθK K =[D]．θθ2,1,m r m r G G ∆=∆，θθ21K K = 7、反应)()()()(222g H g CO g O H g CO +=+，在600℃、100 kPa 下达到平衡后，将压力增大到5000kPa ，这时各气体的逸度系数为09.12=CO γ，10.12=H γ，23.1=CO γ，77.02=O H γ。
物理化学-第三章课后练习题答案-冶金工业出版社
理化学-第三章课后练习题答案-冶金工业出版社第三章 化学平衡（Chemical Equilibrium ）*2．在457K ，100kPa 时，二氧化氮按下式离解5％：2222NO NO O =+求此温度下反应的K p 和K c 。
解：此反应为恒温恒压反应：2222NONO O =+设2NO 起始时的物质的量为2NO n ，则0.052NO n 分解生成的NO和2O 的物质的量分别为20.05 NO NO n n =，220.025O NO nn =，平衡时体系的物质总量为1.0252NO n各组分的分压分别为：20.950.9271.025NO p p p θθ==，0.050.04881.025NOpp p θθ==，2(10.9270.0488)0.0242O p p p θθ=--=故25320.04880.0242 6.70610101.310 6.794()0.927i v p K p Pa -⨯∑==⨯⨯⨯=，56.70610x K -=⨯，3316(10) 6.794(108.314457) 1.78810(/)iv c P K K RT mol L ---∑==⨯⨯⨯=⨯3..由甲烷制氢的反应为：()()2243ggCH H O CO H +=+已知1000K 时K=25.56。
若总压为400kPa ，反应前体系存在甲烷和水蒸气，其摩尔比为1：1，求甲烷的转化率。
解：设反应前甲烷的摩尔数为4CH n ，转化率为α。
则反应前体系总摩尔数42CH nn =前，反应后体系的总摩尔数为444421321CH CH CH CH n n n n n αααα后＝（－）＋＋＝（＋）且4CH ，2H O ，CO ，2H 的物质的量分别为：4(1)CH nα-，4(1)CH nα-，4CH n α，43CH nα四种气体的摩尔分数分别为：412(1)CH x αα-=+，212(1)H Oxαα-=+，2(1)COxαα=+，232(1)H x αα=+选取体系压力平衡常数PK242324222274(1)CO Hp CH H Ox x p K p x x αα==-总又232)103.101(56.25)()(⨯⨯===ΘΘ∑ΘΘp K p K K i v p所以23322410400103.10179.2)1(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=-αα220.51αα=- 解得0.577α=， 即转化率为57.7％4.将含有50％CO ，25％CO 2，25%H 2的混合气体通入900℃的炉子中，总压为200kPa 。
化学平衡 习题答案
第三章 化学平衡 练习参考答案1. 已知298.15K 时，反应H 2 (g)+21O 2 (g) ==== H 2O (g)的Δr G m o 为－228.57 kJ •mol -1。
298.15K 时水的饱和蒸气压为3.1663 kPa ，水和密度为997 kg •m -3。
求298.15K 反应H 2 (g)+ 21O 2 (g) ==== H 2O (l)的Δr G m o 。
解: 设计下列过程计算Δr G m o 。
ΔG 1 = -228.57 (kJ •mol -1)ΔG 2 =⎰21pp V d p = nRT ln12p p = 1×8.314×298.15×ln(3.1663/101.325) = -8591 ( J ) ΔG 3 = 0Δr G m o= ΔG 1 +ΔG 2 +ΔG 3=(-228.57) +(-8591×10-3) +0 = -237.17 (kJ •mol -1)2. 1000K 时，反应C (s)+ 2H 2 (g) ==== CH 4 (g)的Δr G m o 为19397 J •mol -1。
现有与碳反应的气体，其中含有CH 4 (g) 10%，H 2 (g) 80%，N 2 (g)10% (体积%)。
试问:(1) T =1000K ，p =101.325kPa 时，甲烷能否形成？(2) 在(1)的条件下，压力需加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行？ 解: 体积分数等于物质的量分数，p B =x B p ，p = p o(1) Δr G m = Δr G m o + RT ln Q p = Δr G m o + RT ln2)/()/(24o H o CH p p p p=19397+ 8.314×1000×ln28.01.0=3963.7 (J •mol -1) Δr G m ＞0，甲烷不能形成。
物理化学《化学平衡》习题及答案
物理化学《化学平衡》习题及答案选择题1．下面的叙述中违背平衡移动原理的是(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动(C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案：C 。
加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动2．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是(A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变答案：D 。
因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ）3．在等温等压下，当反应的∆r G m ∃ = 5kJ ·mol -1时，该反应能否进行?(A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行答案：C 。
应该用∆r G m 判断而不是∆r G m ∃ 。
4．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。
5．反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其∆r G m ∃ /(J ·mol -1) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则：(A) ∆r G m ∃ 变负，反应更完全 (B) K p ∃ 变大，反应更完全 (C) K p ∃ 变小，反应更不完全 （D ）无法判断 答案：C6．对于气相反应，当体系总压力p 变化时(A) 对K f ∃ 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ∃ 无影响 (D) 对K f ∃ 、K r 、K p ∃ 均无影响答案：A 。
理想气体的K p ∃ 不受压力的影响而真实气体的K p ∃ 将随压力而变。
7．理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的∆r G m ∃与温度T 的关系为：∆r G m ∃ = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ∃ >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C8．某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的K p ∃将是： (A)K p ∃= 0 (B) K p ∃ < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ∃ < 1 答案：C 。
8-3【答案】第三章 溶液中的化学平衡
4 3 2 2 (C) HSO4 < H2O < HPO4 < NH3 < OH (D) HPO42 < OH < H2O < NH3 < HSO4 (E) H2O < HSO4 < NH3 < HPO4 < OH 4
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第三章
溶液中的化学平衡
1 下列反应中哪一个是可逆反应？
(A) Pb(NO3)2 + 2NaI → PbI2 + 2NaNO3 (B) AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 (C) 2Na + 2H 2O → 2NaOH +H2 (D) KNO 3 + NaCl → KCl + NaNO3
29 根据下列氧化还原反应所设计的原电池，哪一个原电池不需要盐桥连接？
(A) H+ + OH == H2O (B) PbO + Pb + 2 H2SO4 == 2PbSO 4 + 2H2O (C) 2MnO + 5H O + 16H+ == 2Mn2+ + 5O + 8H O
16 K 2Cr2O7 + HCl → KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O在完全配平的反应方程式中Cl2的系数是：
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5
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第三章 化学平衡 练习参考答案1. 已知298.15K 时，反应H 2 (g)+21O 2 (g) ==== H 2O (g)的Δr G m o 为－228.57 kJ •mol -1。
298.15K 时水的饱和蒸气压为3.1663 kPa ，水和密度为997 kg •m -3。
求298.15K 反应H 2 (g)+ 21O 2 (g) ==== H 2O (l)的Δr G m o 。
解: 设计下列过程计算Δr G m o 。
H 2(g)+1/2O 2(g)，298.15K ，101.325kPaH 2O(g)，298.15K ，101.325kPaH 2O(l)，298.15K ，3.1663kPaH 2O(g)，298.15K ，3.1663kPaΔ G o G ΔG ΔG 123ΔG 1 = -228.57 (kJ •mol -1)ΔG 2 = ⎰21pp V d p = nRT ln 12p p= 1×8.314×298.15×ln(3.1663/101.325) = -8591 ( J )ΔG 3 = 0Δr G m o = ΔG 1 +ΔG 2 +ΔG 3=(-228.57) +(-8591×10-3) +0 = -237.17 (kJ •mol -1)2. 1000K 时，反应C (s)+ 2H 2 (g) ==== CH 4 (g)的Δr G m o 为19397 J •mol -1。
现有与碳反应的气体，其中含有CH 4 (g) 10%，H 2 (g) 80%，N 2 (g)10% (体积%)。
试问:(1) T =1000K ，p =101.325kPa 时，甲烷能否形成？(2) 在(1)的条件下，压力需加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行？ 解: 体积分数等于物质的量分数，p B =x B p ，p = p o(1) Δr G m = Δr G m o + RT ln Q p = Δr G m o + RT ln2)/()/(24o H o CH p p p p=19397+ 8.314×1000×ln28.01.0=3963.7 (J •mol -1) Δr G m ＞0，甲烷不能形成。
(2) Δr G m = Δr G m o + RT ln Q p=19397+ 8.314×1000×ln128.01.0-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛o p p 当Δr G m ＜0时，该合成甲烷的反应才可能进行。
解得 p ＞163220(Pa ) =163.22(kPa )3. 在一个抽空的容器中引入氯和二氧化硫，若它的之间没有发生反应，则在375.3 K 时的分压应分别为47.836 kPa 和44.786 kPa 。
将容器保持在375.3 K ，经一定时间后，压力变为常数，且等于86.096 kPa 。
求反应SO 2Cl 2 (g) ==== SO 2(g)+ Cl 2 (g)的K o。
解: 根据pV = nRT ，各气体的分压之比等于摩尔数之比。
设平衡时SO 2Cl 2的分压为x Pa ，故SO 2Cl 2 (g) ==== SO 2(g) + Cl 2 (g)开始(Pa ) 44786 47836 平衡(Pa ) x 44786 -x 47836-x平衡时的总压力(Pa ): 86096 = x +(44786 -x )+(47836-x )解得 x = p SO 2Cl 2 = 6526 (Pa )p SO 2 = 44786 –x = 38260 (Pa ) p Cl 2 = 47836-x = 41310 (Pa )K o =)101325/6526()101325/41310)(101325/38260(=2.394. 445℃时，反应: H 2 (g)+ I 2 (g) ==== 2HI (g)的标准平衡常数为50.1。
取5.3 mol I 2与7.94 mol H 2，使之发生反应，计算平衡时生产的HI 的量。
解: 设平衡时HI 的量为x mol ，常压下(p = 101325Pa )。
H 2 (g) + I 2 (g) ==== 2HI (g)开始(mol ) 7.94 5.3 0 平衡(mol ) 7.94- x/2 5.3- x/2 x平衡后混合物总量 = (7.94- x/2)+(5.3- x/2) + x =13.24 (mol )K o=]24.13/)2/3.5][(24.13/)2/94.7[()24.13/(2x x x --=50.1解得 x 1 = 9.48 (mol ) ，x 2 = 19.29 (mol ) ∵x ＜5.3×2(mol ) ， ∴x = 9.48 (mol )5. 27℃时，反应: A (g)+ B (g) ==== AB (g)的Δr G m o = －8368J •mol -1，欲使等摩尔的A 和B 有40%变成AB ，需多大总压力？解:Δr G m o = －RT ln K o = －8.314×300 ln K o = －8368(J •mol -1)K o = 28.645以1mol A 计算。
A (g) +B (g) ==== AB (g)开始(mol ) 1 1 0 平衡(mol ) 1- 0.4 1- 0.4 0.4 平衡后混合物总量 = 1.6 (mol )K o =1)101325()6.1/6.0)(6.1/6.0(6.1/4.0-⨯p =28.645解得 p = 6288.5 (Pa )6. 298.15K 时，反应: A (g) ==== B (g) ，在A 和B 的分压分别为1013250 Pa和101325 Pa 时达到平衡，计算K o 和Δr G m o。
当A 和B 的分压分别为202650 Pa 和101325 Pa 及A 和B 的分压分别为10132500 Pa 和506625 Pa 时反应的Δr G m ，并指出反应能否自发进行？解: K o= )/()/(o A o B p p p p =1013250101325=0.1Δr G m o = －RT ln K o = －8.314×298.15 ln0.1 = 5707.69(J •mol -1)Δr G m1 = Δr G m o+ RT ln Q p = Δr G m o+ RT ln )/()/(oA oB p p p p =5707.69+ 8.314×298.15×ln202650101325=3989.5 (J •mol -1)Δr G m1＞0，反应不能否自发进行。
Δr G m2 = 5707.69+ 8.314×298.15×ln 10132500506625=－1718.2 (J •mol -1)Δr G m2＜0，反应能否自发进行。
7. 合成氨时所用氢和氮的比例为3∶1，在673K 、1013.25kPa 压力下，平衡混合物中氨的摩尔百分数为3.85%。
(1) 求N 2 (g) + 3H 2 (g) ==== 2 NH 3 (g)的K o 。
(2) 在此温度时，若要得到5%氨，总压力为多少？ 解:(1) 平衡混合物中，NH 3 (g)的摩尔百分数=0.0385，则N 2 (g) = (1-0.0385)×(1/4) = 0.2404 H 2 (g) = (1-0.0385)×(3/4) = 0.7211K o=232)1013251013250(7211.02404.00385.0-⨯⨯=1.64×10-4(2) 平衡混合物中，NH 3 (g)的摩尔百分数=0.05，则 N 2 (g) = (1-0.05)×(1/4) = 0.2375 H 2 (g) = (1-0.05)×(3/4) = 0.7125K o=232)101325(7125.02375.005.0-⨯⨯p =1.64×10-4 解得 p = 1.35×106 (Pa )8. 已知甲醇蒸气的标准生成吉布斯自由能Δf G m o 为－161.92 kJ •mol -1。
试求甲醇(液)的标准生成自由能(假定气体为理想气体，且已知298.15K 的蒸气压为16.343 kPa )。
解: 298.15K 时，设计下列过程计算Δf G m o (l )。
甲醇(l 甲醇(g ，101325Pa)oΔG fm o甲醇(l ，16343Pa)(g ，16343Pa)12G 3Δf G m o(g) = －161920(J •mol -1)ΔG 1 = ⎰21pp V m d p = RT ln 12p p= 8.314×298.15×ln(16343/101325) = -4522.7 ( J •mol -1 )ΔG 2 = 0ΔG 3 = 0 (忽略甲醇液体ΔG 随p 的变化。
若知密度，则可计算) Δf G m o (l ) = Δf G m o(g)+ΔG 1 +ΔG 2 +ΔG 3=(-161920) +(-4522.7)= -166442.7 (J •mol -1) = -166.44 (kJ •mol -1)9. 25℃时丁二酸(C 4H 6O 4) 在水中的溶解度为0.715 mol •kg -1，从热力学数据表中得知，C 4H 6O 4(s)、C 4H 5O 4- (m =1)和H + (m =1) 的标准生成吉布斯能Δf G m o 分别为－748.099、－723.037和0 kJ •mol -1，试求25℃时丁二酸在水溶液中的第一电离常数。
解: 设计下列过程:C 4H 6O 4(m=1)C 464(0.715m )C 4H 6O 4(s )C 4H 4- (m=1) + H + (m=1)ΔG G 1ΔG 32oΔG 1 = RT ln 12c c =8.314×298.15×ln(0.715/1) = -831.58 ( J •mol -1 ) ΔG 2 =0 ΔG 3 =()()反应物产物∑∑∆-∆BO fBOfG G=1×(-723.037)+ 1×0 - (-748.099) =25.062 (kJ •mol -1) 丁二酸在水溶液中第一步电离的Δr G m o =ΔG 1 +ΔG 2 +ΔG 3=(-831.58)×10-3 + 0 + 25.062= 24.23 (kJ •mol -1)Δr G m o = －RT ln K o = －8.314×298.15 ln K o =24.23×103 K o = 5.686×10-510. 在真空的容器中放入固态的NH 4HS ，于25℃下分解为NH 3 (g)与H 2S (g)，平衡时容器内的压力为66.66 kPa 。