4章_化学平衡习题课
物理化学习题集(离线必做)
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业（必做）姓名：学 号：年级：2014春药学学习中心：杭州学习中心—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、填空题1. △U=Q+W 适用于 宏观上静止且无外力场存在的封闭 系统。
2. △H=Q P 的适用条件是 封闭系统在非体积功为0且等压 。
3. 系统的性质分为广度性质和 强度性质 。
4. 水（101325Pa ，273.15K ）在等温等压下凝结成冰（101325Pa ，273.15K ）过程 的W 小于 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。
二、简答题1. 什么是系统？什么是环境？答：将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究的对象，这一部分物质就称为系统； 系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是热力学第一定律？答：将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 1 mol 单原子理想气体在298K 时，分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3： （1）自由膨胀； （2）等温可逆膨胀；（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
分别求上述三种过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
答：（1）自由膨胀；0)(0)(1212e ＝＝＝V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以：ΔU =ΔH =f (T )＝0 （2）等温可逆膨胀；因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，所以等温过程ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 已知298.2K 时，NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol -1，求下列反应2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)在298.2K 时的△r H m ө。
大学物理化学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。
高中化学(新人教版)选择性必修一课后习题：化学平衡状态(课后习题)【含答案及解析】
化学平衡化学平衡状态课后篇素养形成必备知识基础练1.下列各组两个反应互为可逆反应的是()①2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑②H2SO4(浓)+2HBr2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4③2NO2N2O4与N2O42NO2④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2A.①②B.②③C.③④D.②④2.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()A.容器内的温度不再变化B.容器内的压强不再变化C.相同时间内,断开H—H的数目和生成N—H的数目相等D.容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2选项,温度不再变化,说明正反应放出的热量等于逆反应吸收的热量,即正、逆反应速率相等,可以表明反应达到平衡状态,所以正确;B选项,该容器为恒压容器,因此不论是否达到平衡状态,压强均不发生变化,所以错误;C选项,断开H—H和生成N—H均表示的是正反应,因此不能表明反应达到平衡状态,所以错误;D选项,容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2,不表示各物质浓度不再发生变化,因此不能表明反应达到平衡状态,所以错误。
3.对于某一可逆反应,在不同条件下的平衡状态中,正、逆反应速率的关系是(),只有选项A始终都满足v(正)=v(逆),即反应处于平衡状态。
4.在密闭容器中进行反应X2(g)+3Y2(g)2Z(g),X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L-1、0.6 mol·L-1、0.4 mol·L-1,当平衡时,下列数据肯定不正确的是()A.X2的物质的量为0.4 mol·L-1,Y2的物质的量为1.2 mol·L-1B.Y2的物质的量为1.0 mol·L-1C.X2的物质的量为0.3 mol·L-1,Z的物质的量为0.2 mol·L-1D.Z的物质的量为0.6 mol·L-15.一定温度下,对可逆反应A(g)+2B(g)3C(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是()A.C生成的速率与C分解的速率相等B.单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol CC.容器内的压强不再变化D.混合气体的物质的量不再变化a mol A,同时生成3a mol C,同为正反应方向,不能说明反应达到平衡状态;该反应前后气体物质的量不变,故容器内的压强和混合气体的物质的量始终不变。
高中化学(新人教版)选择性必修一课后习题：化学平衡常数(课后习题)【含答案及解析】
化学平衡常数课后篇素养形成必备知识基础练1.关于平衡常数K,下列说法中正确的是()A.K值越大,反应速率越大B.对任一给定的可逆反应,温度升高,K值增大C.对任一给定的可逆反应,K值越大,反应物的平衡转化率越高D.加入催化剂或增大反应物浓度,K值将增大值与催化剂、反应物的浓度、化学反应速率的大小无关,所以A、D错误;与反应温度有关,但是温度升高,K值可能增大也可能减小,B也错误。
2.汽车尾气净化中的一个反应如下:N2(g)+CO2(g)ΔH=-373.4 kJ·mol-1NO(g)+CO(g)12在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是(),升高温度,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,A项错误;同理升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,B项错误;平衡常数只受温度影响,与NO的物质的量无关,C项正确;增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,NO的转化率减小,D 项错误。
O2(g)SO3(g)的平衡常数K=50。
在同一温度下,反应2SO3(g)3.某温度时,反应SO2(g)+122SO2(g)+O2(g)的平衡常数K1应为()A.2 500B.100C.4×10-4D.2×10-2=c (SO 3)c (SO 2)·c 12(O 2),K 1=c 2(SO 2)·c (O 2)c 2(SO 3),K 1=1K2=4×10-4。
4.已知反应A(g)+2B(g)C(g),在密闭容器中充入A 、B 、C 三种气体,至建立化学平衡后,在温度不改变的前提下将体积缩小23,则该反应此时的平衡常数( ) A.增大为原来的3倍 B.增大为原来的2倍 C.增大为原来的9倍 D.不变,温度不变,则平衡常数不变。
5.在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数K 值分别是 ①H 2+F 22HF K =1047 ②H 2+Cl 22HCl K =1017 ③H 2+Br 22HBr K =109 ④H 2+I 22HI K =1比较K 值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A.①②③④ B.④②③① C.①④③② D.无法确定,表示该反应的正反应进行的程度越大,故A 正确。
高中化学《化学反应与化学平衡》练习题(含解析)
（3）依据甲醇燃烧的反应原理。设计如右图所示的电池装置。该装置负极的电极反应式为____________。
（4）已知Ksp（CaCO3）＝2.8×10－9mol2·L－2．现将CaCl2溶液与0.02 mol·L－1Na2CO3溶液等体积混合，生成CaCO3沉淀时，所需CaCl2溶液的最小物质的量浓度为_____________。
8．下列说法不正确的是（ ）
A．增加反应物浓度可以增加单位体积活化分子数目，但活化分子百分数保持不变
B．升高温度可以提高活化分子的百分数，从而提高反应速率
C．对于任何反应，压缩容器容积来增大压强，反应速率都加快
D．催化剂可以降低反应所需要的活化能，提高活化分子的百分数，从而提高反应速率
9．一定量的氨基甲酸胺置于密闭容器中(容器体积不变，固体体积忽略)，在恒温下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)，可以判断该反应已经达到平衡的是（ ）
14．化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是（ ）
选项
操作或做法
目的
A．
向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸，橙红色变为黄色
探究氢离子浓度对 、 相互转化的影响
B．
将密闭烧瓶中的NO2降温
探究温度对平衡移动的影响
C．
将盐酸与NaHCO3混合产生的气体通入硅酸钠溶液中
证明酸性：盐酸>碳酸>硅酸
A．2v(NH3)=v(CO2)
B．密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
10．将一定量的固体Ag2SO4置于容积不变的密闭容器中(装有少量V2O5)，某温度下发生反应：①Ag2SO4(s) Ag2O(s)+SO3(g)，②2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)，反应经过10min达到平衡，测得c(SO3)=0.4mol/L，c(SO2)=0.1mol/L，则下列叙述中不正确的是（ ）
高中化学化学平衡习题课教案
⾼中化学化学平衡习题课教案第三节化学平衡复习教案教学⽬标：知识与技能⽬标：1．了解化学平衡的建⽴,化学平衡状态的标志及化学平衡移动的概念.2．通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,分析平衡移动⽅向.3. 掌握勒夏特列原理.过程与⽅法：结合实验培养学⽣的观察及记录实验现象能⼒,分析事物变化的能⼒.情感态度与价值观⽬标：培养学⽣实事求是的科学态度,感受事物变化的因素.教学重点:1.建⽴化学平衡的概念;2.影响化学平衡移动的条件;3.勒夏特列原理的归纳总结。
教学难点:1.影响化学平衡移动的条件;2.勒夏特列原理的应⽤;3. 化学平衡图像专题课时安排：3课时第⼀课时化学平衡状态第⼆课时影响化学平衡移动的条件第三课时化学平衡图像专题教学⽅法：讲，议，练，多媒体辅助教学.教学过程：第⼀课时化学平衡状态【复习回顾】什么叫可逆反应？1.在同⼀条件下,既能向_____进⾏,同时⼜能向_____进⾏的反应,叫做可逆反应.2.可逆反应总是不能进⾏到底，得到的总是反应物与⽣成物的_____.【讲解】⼀、化学平衡状态指在⼀定条件下的_____⾥，_____ 和_____相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
前提（适⽤范围）：可逆反应内在本质：v(正)= v(逆) ≠0外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变1、化学平衡状态的特征(1)动：动态平衡（v(正)= v(逆) ≠0）(2)等：v(正)= v(逆)(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持⼀定，各组分的含量保持不变。
(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建⽴新的平衡。
2、判断是否达到平衡状态的标志(1)直接标志：①正反应速率等于逆反应速率②各组分的百分含量不随时间改变⽽改变(2)间接标志：①各组分的浓度不随时间改变⽽改变②各物质的物质的量不随时间改变⽽改变③各⽓体的压强不随时间改变⽽改变④⽓体的颜⾊不随时间改变⽽改变⑤⽓体的密度或平均相对分⼦质量不随时间改变⽽改变注意：（1）对于反应前后的⽓体物质的分⼦总数不相等的可逆反应（如2SO2+O22SO3）来说，可利⽤混合⽓体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变⽽改变来判断是否达到平衡。
物化作业课后答案
第一章 化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，为什么要用环境的压力e P ？在什么情况下可用体系的压力体P ？ 答：在体系发生定压变化过程时，气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，可用体系的压力体P 代替e P 。
1-2 298K 时，5mol 的理想气体，在（1）定温可逆膨胀为原体积的 2 倍； ( 2 )定压下加热到373K ；（3）定容下加热到373K 。
已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。
计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。
解 （1） △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln12=⨯⨯==-= 11282.282ln 314.85ln-⋅=⨯==∆K J V V nR S （2） kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==∆ kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=∆ W = △U – Q P = － 3.12 kJ112,07.41298373ln )314.828.28(5ln-⋅=+⨯==∆K J T T nC S m P （3） kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==∆ kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=∆ W = 0112,74.31298373ln 28.285ln-⋅=⨯==∆K J T T nC S m V 1-3 容器内有理想气体，n=2mol , P=10P θ，T=300K 。
求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3，做功多少？ (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ，做了多少功？(3）膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时，气体做多少功？dVp dl A p dl f W ⋅=⋅⋅=⋅=外外外δ解：（1）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=J V P W e 1001011035-=⨯⨯-=∆-=- （2）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 109)10()(12-=--=--=∆-=θθθθ J 6.4489300314.82109-=⨯⨯⨯-= （3） Vn R TP dP P P e =≈-=1221ln ln 12121P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=⎰⎰ kJ PP 486.11101ln 300314.82-=⨯⨯⨯=θθ1-4 1mol 理想气体在300K 下，1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3，求此过程的 Q 、W 、△U 及△H 。
高三化学教学案体例：习题讲评课
高三化学教学案编写体例习题课化学平衡习题课说明：化学反应速率和化学平衡部分复习时我认为可以分为五部分：1、化学反应速率及影响条件2、化学平衡及影响化学平衡的条件3、有关化学平衡的计算4、化学反应速率、化学平衡中的图像问题5、化学反应进行的方向其中部分4中的题型可以穿插在前面的三部分中训练，因教学要求降低，等效平衡不专门列出，可以放在部分2中进行适当训练。
本课时是针对部分2进行的习题课，且我认为在第一轮复习中不能过早综合，联系很多化工生产、实际应用等，还是紧扣基本知识和基本分析问题的方法。
研究近三年的高考化学平衡题，一是难度降低，二是考查的最后落脚点也还是双基。
课前自主学习（学案）一、自主解答几道题目（8-9道）（意图：题目基础且典型，覆盖知识点和基本题型基本方法，以书后习题为主，1—6题为书后习题，7、8、9为自选基础题，力图让学生提前掌握本课时要求的一些基础达标题）1．化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。
2．化学平衡发生移动的标志是_______正、逆两个方向的反应速率_____发生变化，能够使化学平衡移动的因素有浓度、压强、温度，催化剂虽然能__加快反应速率___，但不能改变化学平衡移动。
3．一定温度下，对可逆反应A(g) + 2B(g) 3C(g)的下列叙述中，不能说明反应已达到平衡的是（A）A．C生成的速率与C分解的速率相等B．单位时间内消耗a molA，同时生成3a molC C．容器内的压强不再变化D．混合气体的物质的量不再变化4．在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：x A(g) + y B(g) z C(g)平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30 mol/L。
下列有关判断正确的是（CD）A．x + y <z B．平衡向正反应方向移动C ．B 的转化率降低D ．C 的体积分数下降 5．对已经达到化学平衡的下列反应：2X(g) + Y(g) 2Z(g) 减小压强时，对反应产生的影响是（ C ）A ．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B ．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C ．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D ．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动6．2.0 mol PCl 3和1.0 mol Cl 2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl 3(g) + Cl 2(g) PCl 5(g)达平衡时，PCl 5为0.40 mol ，如果此时移走1.0 mol PCl 3和0.50 mol Cl 2，在相同温度下再达平衡时PCl 5的物质的量是（ C ）A ．0.40 molB ．0.20 molC ．小于0.20 molD ．大于0.20 mol ，小于0.40 mol7．(需要课上讨论)8．（08北京模拟）对于达到平衡的可逆反应：X+YZ+W ，其他条件不变时，增大压强，正、逆反应速率v 变化的情况如下图所示。
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r Hm 1 ln K . I T T r H m 1 1 K (T2 ) ln ( ) K (T1 ) R T2 T1
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化学平衡习题课
四、压力对平衡移动的影响
K P , K P , K C 只是与温度T有关，而与压力P无关。
K X 与P的关系：
B f g nF nG p总 K d e nD nE nB B 维持总压不变， nB 增大
B
P 1. B 0, nB B
B
减少 nf ng F G nd ne D E
维持K P 不变，必 平衡向右移。
1
113.61kJ mol1
113.61103 r G m (298.15K) ] exp( ) K (298.15K) exp[ RT 8.314 298.15
8.031019
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化学平衡习题课
r H 不随温度的变化而变化，所以 因为 m r H 1 1 m ln K (800K) ln K (298.15K) ( ) R 800K 298.15K ln K (800K ) ln(8.03 1019) 165.00 103 J mol1 1 1 ( ) 1 1 800K 298.15K 8.314J mol K
定义：K P
RT ln (
B
pB p
)B
ln (
B
pB p
)
B
K P为理想气体反应的标准 平衡常数。
标准平衡常数与经验平衡常数的关系：
K P K P (P )
B
K C ( RT )
B
(P )
B
KX P
B 总
r Gm B f Gm
B
f Gm
r H m B f H m
B
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化学平衡习题课
三、等压方程（讨论温度对平衡的影响）
ln K r H m , 2 RT T P r H m 0, T , K ; r H m 0, T , K
100.96103 exp( ) 8.314 298.15 4.881017
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化学平衡习题课
2.对于反应 CO2(g) 4H2(g) CH 4(g) 2H2O(g)
求KΘ （800K）。设
物质
r Hm
不随温度而变。已知：
CO2(g) H2(g) CH4(g) H20(g)
C2H6(g) -84.67 229.6
S (298.15K) / J mol1 K 1 m
设气体服从理想气体状态方程，求298.15K时反应的 r G m (298.15K) 和 K (298.15K) 。
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化学平衡习题课
解： r H (298 .15K ) B f H (B,298 .15 K ) m m
K (800K) 58.9
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(P )
B
B 0时，K P K P K C K （等摩尔反应） X
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化学平衡习题课
二、等温方程
1. 压力商
r Gm RT ln K P RT ln Q 比较K P 与Q的大小判断过程的方向限度。
2. G与G的区别
r Gm RT ln K P
B
r Gm (298.15K) r H (298.15K) T r Sm (298.15K) m
136.95kJ mol1 298.15K (120.7J mol1 K 1) 100.96J mol1
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化学平衡习题课
K (298.15K ) exp( G (298.15K ) r m RT )
(84.67 52.28 0)kJ mol1 136.95kJ mol1
r Sm (298 .15 K ) B Sm (B,298 .15 K )
B
பைடு நூலகம்
(229.6 219.6 130.7)J mol1 K1 120.7J mol1 K1
化学平衡习题课
一、几个基本概念
化学平衡：在一定条件下化学反应可能进行的最大限度
（最大产率）。
用热力学方法求平衡常数
用热力学方法分析温度、压力、和浓度对平衡的影响。
rGm
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p B B B B (T) RT ln ( ) p
平衡时，G 0
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化学平衡习题课
B ( T ) B
增大，
B
2. B 0, 平衡左移
不定容下加惰性气体不影响平衡组成。
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化学平衡习题课
C2H6(g) 1.对反应 C2H4(g) H2(g) 已知数据如下：
物质
f H (298.15K) / kJ mol m
1
C2H4(g) H2(g) 52.28 219.6 0 130.7
B ln K X ln K X （ ） 0，不利于平衡右移 T （ ） B T P P P总
1. B 0, 摩尔数增加反应
2. B 0, 摩尔数减少反应
ln K X （ ） 0，有利于平衡右移 T P
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化学平衡习题课
五、加入惰性气体对平衡的影响
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反应的标准自由能变化
化学平衡习题课
3. 化合物的标准生成自由能 在标准状态下,由稳定单质生成1mol的化合物 时反应的标准自由能变化就是此化合物的标准
摩尔生成自由能
1 H 2 ( g , p ) O2 ( g , p ) H 2O (l , p ) 2 H 2和O2的标准生成自由能为0。
1
f H (298.15K) / kJ mol m
-393.51 0 -394.38 0
-74.85 -241.83 -50.83 -228.58
f G m (298.15K) / kJ mol
1
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化学平衡习题课
解：先计算
r H (298.15K), r Gm (298.15K)和 K (298.15K)。 m
r H (298.15K) [2 (241.83) (74.85) (393.51)]kJ mol m
1
165.00kJ mol1
r Gm (298.15K) [2 (228.58) (50.83) (394.38)]kJ mol