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 H0，该反应的K随着温度升高而减小。（）

3.对理想气体反应：0 = B B B，在定温定压下当B B>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 B B，在定温定压下当B B>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.PCl5的分解反应PCl5（g）== PCl3（g）+ Cl2（g）在473 K达到平衡时PCl5（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N2O5 （g ）== N2O4（g）+1/2O2（g）的r H为41.84kJ mol－1，C（B）= 0。要增加N2O4（g）的产率可以（）

（1）降低温度；（ 2 ）提高温度；

（3）提高压力；（4）定温定容加入惰性气体。

4.影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为：（）。

（1）催化剂；

（2）温度；

（3）压力。

5.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。

6.反应2NO(g) + O2(g) == 2NO2(g) 是放热的, 当反应在某温度、压力下达平衡时，若使平衡向右移动。则应采取的措施是：( )

(1)降低温度和减小压力；(2)降低温度和增大压力； (3)升高温度和减小压力；(4)升高温度

和增大压力。

三、填空题在以下各小题的“”处填上答案。

1. 某气相反应A ==Y+ Z是吸热反应, 在25 ℃时其标准平衡常数K =1 , 则25 ℃时反应的r S0，此反应在40 ℃时的K25 ℃时的K。(选填，=，)

四、计算题

1．将丁烯脱氢制取丁二烯的反应如下：

C4H8(g)=C4H6(g)+H2(g)

物质C4H8(g)C4H6(g)H2(g)

△f H m/(kJ·mol-1)0.125110.060

S m/(J·mol-1·K -1)305.3278.5130.6

(1)计算该反应298K 的△r H m和△r S m;

(2)计算该反应在298K 的△r G m和K;

(3)计算该反应830K 的K(假定该反应的△r H m不隨温度而变);

(4)为提高丁烯的转化率，在反应时加入惰性气体水蒸气。若反应开始时，丁烯与水蒸气

物质的量之比为1:15,反应在830K,202.65kP a 条件下进行，C4H8(g)的平衡转化率为多

少？

2．在1500K下，金属Ni土存在总压为101.325kPa的CO(g)和CO2(g)混合气体，可能进行的反应为：

Ni(s)+CO2(g)=NiO(s)+CO(g)

为了不使Ni(s)被氧化，在上述混合气体中CO2(g)的分压力p(CO2)不得大于多大的压力？已知下列反应的△r G m与温度T的关系为：

(ⅰ)2Ni(s)+O2(g)=2NiO(s), △r G m,i=(－489.1+0.1917T/K)kJ·mol-1 (ⅱ)2C(石

墨)+O2(g)=2CO(g), △r G m,ii=(－223.0－0.1753T/K)kJ·mol-1

(ⅲ)C(石墨)+O2(g)=CO2(g), △r G m,iii=(－394.0－0.84×10-3T/K)kJ·mol-1

3．已知下列反应在373Ｋ时，K=1.25×108

CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g) (１)已知上述反应的△r S m(373k)=-125.52J·mol-1·K -1，求COCl2(g)的解离反应在373 Ｋ下的△r H m=___;

(２) 设反应的∑B C p,m=0,且反应开始时系统中只有COCl2(g)，则保持系统压力的条件下，若要COCl2(g)的解离度为0.001，则反应温度为___________ (p=100kPa)。

4．在200K~400K 湿度范围内，反应

NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的标准平衡常数与T的关系为:

(1)计算300K 时，反应的△r H m ,△r G m ,△r S m ；

(2) 在 300K 时，若反应开始只有 NH 4Cl(s)放在一真空容器内，求平衡时 HCl(g)的 分压；

化学平衡习题答案

一、是非题

1. 2. 3. 4. 5. 二、选择题

1.(1)

2.(2)

3.(1)

4.(2)

5.(2) 6(2) 三、填空题

1.

>， >

四、计算题

1．【题解】：(1) △r H m (298K)=∑

B △f H m

(B,298K)

=[110.6 － ( － 0.125)]kJ·mol -1

=110.19kJ·mol -1

△r S m (298K) =∑

B S m

(B,298K)

=103.8J·mol -1·K -1

(2) △r G m (298K)= △r H m (298K)－298K×△r S m (298K)

=(110.19-298×103.8×10-3)kJ·mol -1 =79.26kJ·mol -1

由

△r G m (298K)=－298Rln K (298K)

79.26 103 J mol -

1

㏑K (298K)= -

298K

8.314J mol -

1

K

-

1

解得 K =1.278×10-14

(3) 由

K (830K) H (298K) 1 1

㏑ = r m ( - )

K (298K) R 298K 830K

110.19103J mol -1 1 1

= ( - )

8.314J mol -1 K -

1 298K 830K

解得 K (830K)=3.07×10-2

lg K =16.2 -

9127 T /K