第六章化学平衡习题及解答
(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：（ ）。
无机化学练习题(含答案)第六章化学平衡常数
第六章化学平衡常数6-1 : 写出下列各反应的标准平衡常数表达式(1)2SO2(g) + O 2(g) = 2SO 3(g)(2)NH4HCO3(s) = NH 3(g) + CO 2(g) + H 2O(g)(3)CaCO3(s) = CO 2(g) + CaO(s)(4)Ag 2O = 2Ag(s) + 1/2 O 2(g)(5)CO2(g) = CO 2(aq)(6)Cl 2(g) + H 2O(l) = H +(aq) + Cl -(aq) + HClO(aq)(7)HCN(aq) = H +(aq) + CN - (aq)(8)Ag 2CrO4(s) = 2Ag +(aq) + CrO 42- (aq)(9)BaSO4(s) + CO 32-(aq) = BaCO 3(s) + SO 42-(aq)2+ + 3+(10)Fe 2+(aq) + 1/2 O 2(g) + 2H +(aq) = Fe 3+(aq) + H 2O(l)6-2: 已知反应 ICl(g) = 1/2 I 2(g) + 1/2 Cl 2(g) 在 25℃ 时的平衡常数为 K θ = 2.2 × 10-3，试计算下列反应的平衡常数：(1)ICl(g) = I 2(g) + Cl 2(g)(2)1/2 I 2(g) + 1/2 Cl 2(g) = ICl(g)6-3: 下列反应的 Kp 和 Kc 之间存在什么关系？(1)4H 2(g) + Fe 3O4(s) = 3Fe(s) + 4H 2O(g)(2)N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g)(3) N 2O 4(g) = 2NO 2(g)6-6: 反应 CO （g ） + H 2O （g ） = CO 2 + H 2（g ） 在 749K 时的平衡常数 K θ=2.6 。
设 （1）反应起始时 CO 和 H 2O 的浓度都为 1mol/L （没有生产物，下同）；（2）起 始时 CO 和 H 2O 的摩尔比为 1比3，求 CO 的平衡转化率。
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)。
第六章化学平衡答案
第六章 化学平衡1．（1） Kc=222][][][NOCl Cl NO Kp=222NOCl Cl NO P P P ⋅ (2) Kc=][][2CO CO Kp=2CO CO P P (3) Kc=[SO 3] Kp=P 3SO (4) Kc=222][]][[++H H Zn(5) Kc=[NH 3][HCl] Kp=P 3NH •P HCl2．解：因为所求反应式=反应式（1）+反应式（2）－反应式（3）根据多重平衡规则： K Θ=ΘΘΘ⋅W K K K 21=14510100.1108.1109.4−−−××××=0.8888.0100.1108.1109.41451021−−−××××==θθθθW K K K K3．解：设平衡时有x mol 的HI 生成H 2 (g) + I 2 (g) ⇋ 2HI (g)起始浓度 400.2 =0.5 400.2=0.5 0 （mol ·L -1） 平衡浓度 0.5－24×x 0.5－24×x 4x （mol ·L -1） Kc=n RT Kp ∆)(=0)(RT Kp = Kp = ]][[][222I H HI =)85.0)(85.0()4(2x x x −−= 55.3 解得 X= 3.15mol 4．解： H 2 (g) + CO 2 (g) ⇋ H 2O(g) + CO(g)平衡浓度（mol ·L -1） 0.440 0.440 0.560 0.560 Kc=]][[]][[222CO H CO O H =22440.0560.0 =1.62 Kp=Kc · (RT)n ∆ = Kc · (RT)0 = Kc = 1.62 开始时 [H 2]=[CO 2]=0.440+0.560=1.00 （mol ·L -1）5．解：（1）设CO 的平衡转化率为xH 2O + CO ⇋ H 2 + CO 2起始浓度（mol ·L -1） a a 0 0平衡浓度 （mol ·L -1） a －ax a －ax ax ax Kc=]][[]][[222CO O H CO H =22)()(ax a ax −=2.6 解得 x = 0.62（2）设CO 的平衡转化率为xH 2O + CO ⇋ H 2 + CO 2起始浓度 （mol ·L -1） 3a a 0 0平衡浓度 （mol ·L -1） 3a －ax a －ax ax ax Kc=]][[]][[222CO O H CO H =))(3()(2ax a ax a ax −−=2.6 解得 x=0.87 （3）从（1）和（2）的计算结果说明增大某一种反应物（H 2O ）的浓度，可以使另一种反应物（CO ）的转化率增大。
第六章化学平衡 (2)
一、选择题1.( )A 0.0595B 0.00354C 0.290D 0.539【B】2.( )A △r G m表示有限体系中反应终态和始态的自由能变化BC △r G m表示维持各组分的化学势不变时，发生一个单位化学反应的自由能变化D 根据△r G m的大小可以判断反应进行的方向AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF【A】3. ( )ABCD【B】4. 恒温下某氧化物分解反应：AO2(s)=A(s)+O2(g)的平衡常数为Kp(1)，若反应2AO2(s)=2A(s)+2O2(g)的平衡常数K p (2)，则 ( )A K p(1) > K p(2)B K p(1) < K p(2)C K p(1) = K p(2)D 有的K p(1) > K p(2)，有的K p(1) < K p(2)AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF【D】5. 下列平衡常数中都无量纲的是 ( )AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAFA K f、K p、KB K c、K a、K xC K x、Kp、KD K a、K x、K 【D】6. 加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率?( )ABCD 【A】7.( )AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAFA BC D【A】8. 在T、p 时，理想气体反应C2H6(g) ＝ H2(g) + C2H4(g)的Kc/Kx 为: ( )A RTB 1/RTC RT/pD p/RT【D】9. 已知分解反应NH2COONH4(s) = 2NH3(g) + CO2(g) 在30℃时的平衡常数K=6.55×10-4,则此时NH2COONH4(s)的分解压力为:( )A 16.63×103PaB 594.0×103 PaC 5.542×103 PaD 2.928×103 Pa 【A】10. 气相反应A＋B ＝ 2L＋M ,在25℃下和恒定容器内进行，AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF最初A 和B 各为101.325 kPa,而没有L和M，平衡时A 和B 均为(1/3)×101.325 kPa，则该反应的Kc/(mol·dm-3)为: ( )A 4.31×10-3B 8C 10.67D 16 【A】AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF11. 在S、H、cV、G、F 几个热力学函数中，其数值与最低能级能量数值的选取无关的是：( )A S、H、cV、G、FB cVC cV、SD F、G、H 【C】12. 在一定的温度下，一定量的PCl5(g) 在一密闭容器中达到分解平衡。
第六章 化学平衡
第六章化学平衡一、选择题1.理想气体反应N2O5 (g) = N2O4 (g) + (1/2) O2 (g) 的Δr Hm为41.84 kJ⋅mol-1，ΔC p = 0，试问增加N2O4平衡产率的条件是：( )(A) 降低温度(B) 提高温度(C) 提高压力(D) 等温等容加入惰性气体2. 在298 K 时，气相反应H2 (g)＋I2 (g) ＝2HI (g)的Δr Gm＝-16 778 J⋅mol-1，则反应的标准平衡常数Kp为: ( )(A) 2.0 × 1012(B) 5.91 × 106(C) 873 (D) 18.93. 对于理想气体间反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与温度和压力皆有关系的是：( )(A) K a(B) K c(C) K p(D) K x (或K y)4. 已知反应2NH3 = N2 + 3H2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) N2 + (3/2) H2 = NH3的标准平衡常数为：( )(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 15. 理想气体反应平衡常数K x (或K y)与K c的关系是∶( )(A) K x= K c(RT)νBB∑(B) K x= K c(RT/P)νBB∑(C) K x= K c(RT/p BB)ν-∑(D) K x= K c(V/νBB∑n B B B)ν-∑6.在T，p时，理想气体反应C2H6 (g) ＝H2 (g) + C2H4 (g)的K c/K x为：( )(A) RT(B) 1/(RT) (C) RT/p(D) p/(RT)7. 在等温等压下，当反应的Δr Gm= 5 kJ⋅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8. 化学反应等温式Δr G m = Δr Gm + RT ln Q a，当选取不同标准态时，反应的Δr Gm将改变，该反应的Δr G m和Q a将：( )(A) 都随之改变(B) 都不改变(C) Q a变，Δr G m不变(D) Q a不变，Δr G m改变9. 某温度时，NH4Cl (s)分解压力是p ，则分解反应的平衡常数为：( )(A) 1 (B) 1/2 (C) 1/4 (D) 1/810. 理想气体化学反应平衡时，应用下列哪个关系式？( )(A) Δr Gm = -RT ln Kp(B) Δr Gm= -RT ln Kp(C) Δr Gm= -RT ln K x(D) Δr Gm= -RT ln Kc11. 25 °C时水的饱和蒸气压为3.168 kPa，此时液态水的标准摩尔生成Gibbs自由能为- 237.19 kJ·mol-1，则水蒸气的标准摩尔生成Gibbs自由能为：( )(A) -245.76 kJ·mol-1(B) -229.34 kJ·mol-1(C) -245.04 kJ·mol-1(D) -228.60 kJ·mol-112. 某实际气体反应在温度为500 K、压力为202.6×102 kPa下的平衡常数K＝2，则该反应在500 K、20.26 kPa下反应的平衡常数K为：( )(A) 2 (B) > 2 (C) < 2 (D) ≥213. 低压下的气相反应，在T ＝ 200 K 时 K p ＝ 8.314×102 Pa ，则K c /mol ·m -3是： ( )(A) 5×102 (B) 14×106 (C) 14×103 (D) 0.514. 在通常温度下，NH 4HCO 3 (s)可发生下列分解反应： NH 4HCO 3 (s) ＝ NH 3 (g) + CO 2 (g) + H 2O (g) 。
第六章 化学平衡习题及解答
第六章 习题及解答1．反应CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g)的标准平衡常数与温度的关系为lgpK =2150K/T-2.216，当CO ，H 2O ，H 2，CO 2的起初组成的质量分数分别为0.30，0.30，0.20和0.20，总压为101.3kPa 时，问在什么温度以下（或以上）反应才能向生成产物的方向进行？解 设反应体系的总量为1000g ，已知M(CO)=28g·mol -1, M(H 2O)=18g·mol -1,M(H 2)=2g·mol -1，M(CO 2)=44g·mol -1， 则 n(CO)=(300/28)mol=10.714moln(H 2O)=(300/18)mol=16.667moln(H 2)=(200/2)mol=100mol n(CO 2)=(200/44)mol=4.545molΣn=(10.714+16.667+100+4.545)mol=131.926 mol x(CO)=10.714mol/131.926 mol=0.0812 x(H 2O)= 16.667mol/131.926 mol=0.1263 x(H 2)=100mol/131.926 mol=0.7580 x(CO 2)= 4.545mol/131.926 mol=0.0345222(CO )(H )0.03450.7850 2.6408(CO)(H O)0.08120.1263x x x Q x x ⨯===⨯因为本题ΣνB =0，所以p K =K x ，要使反应向生成产物方向进行，须 Q x < K x ，即2150K/T-2.216>lg2.6408,解得2150K815.1K 2.216lg 2.6408T <=+，即在815.1K 温度以下反应才能向生成产物方向进行。
2. PCl 5的分解作用为 PCl 5(g) PCl 3(g)+Cl 2(g)在523.2K 、101.325kPa 下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695kg·m -3，试计算（1） PCl 5(g)的离解度。
第六章 化学平衡
第六章 化学平衡【复习题】【1】请判断下列说法是否正确，为什么？ （1）某一反应的平衡常数是一个不变的常数；（2）r m G θ∆是平衡状态时，Gibbs 自由能的变化值，因为ln r m pG RT K θθ∆=-； （3）反应222CO g H O CO g +H g +ƒ（）（g ）（）（），因为反应前后气体分子数相等，所以无论压力如何变化，对平衡均无影响；（4）在一定的温度和压力下，某反应的 0r m G θ∆f ，所以要寻找合适的催化剂，使反应得以进行；（5）某反应的0r m G θ∆p ，所以该反应一定能正向进行；（6）平衡常数值改变了，平衡一定会移动；反之，平衡移动了，平衡常数值也一定改变。
【解析】（1）不正确；因为平衡常数是温度的函数，温度改变，平衡常数也改变；（2）不正确；r m G θ∆是标准状态时Gibbs 自由能的变化值。
（3）不正确；因为=0B ν，若气体为理想气体，则x c p K K K ==，p K 与压力无关；若气体为非理想气体，则KK K fr pθθ=，由于压力对K r有影响，所以压力对pK 也有影响。
（4）不正确；因为催化剂只能改变反应速率，不能改变反应方向。
因为0r m G θ∆f ，故无论用什么催化剂都不会改变反应方向。
（5）不正确；因为ln r m r m a G G RT Q θ∆=∆+，0r m G θ∆p ，r G ∆却不一定小于零，所以不能由反应的r m G θ∆来判断反应的方向。
（6）不正确；平衡常数值改变了，平衡不一定会移动，而平衡移动了，平衡常数不一定发生改变，故题中说法不正确。
【2】化学反应的r m G ∆的下标“m”的含义是什么？若用下列两个化学计量方程式来表示合成氨的反应，问两者的r m G θ∆，pK θ之间的关系如何？ （1）()()()22332H g N g NH g +ƒ ,1,1,r m p G K θθ∆ （2）()()()2233122H g N g NH g +ƒ ,2,2,r m p G K θθ∆答：r m G ∆的下标“m”的含义是反应进度为1mol 。
化学平衡练习题(含解析答案)
化学平衡练习题【例1】将3 mol A与1 mol B混合于一体积可变得密闭容器P中,以此时得温度、压强与体积作为起始条件,发生了如下反应: 3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g)达到平衡时C得浓度为w mol·L-1。
回答⑴～⑸小题:(1)保持温度与压强不变,按下列四种配比充入容器P中,平衡后C得浓度仍为w mol·L-1得就是( )(A)6 mol A+2 mol B(B)3 mol A+1 mol B十2 mol C,(C)2 mol C+1 mol B+1 mol D(D)1 mol C+2mol D(2)保持原起始温度与体积不变,要使平衡后C得浓度仍为w mol·L-1,应按下列哪种配比向容器Q中充入有关物质( )(A)3 mol A+1 mol B(B)4 mol C十2 mol D(C)1、5 mol A+0、5mol B+1 mol C +0、5 mol D(D)以上均不能满足条件,(3)保持原起始温度与体积不变,若仍按3 mol A与1 mol B配比在容器Q中发生反应,则平衡时C得浓度与w rml·L-1得关系就是( )(A)＞w(B)＜w(C)= w(D)不能确定(4)将2 mol C与2 mol D按起始温度与压强充入容器Q中,保持温度与体积不变,平衡时C得浓度为V mol·L-1,V与w与叫得关系就是( )(A) V＞w(B) V＜w(C) V=w(D)无法比较(5)维持原起始温度与体积不变,按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C得浓度为V mol·L-1 ( )(A)1 mol C+0、5 m01 D .(B)3 mol A+2 mol B(C)3 mol A+1 mol B+1 mol D(D)以上均不能满足条件解析⑴略:答案为(A)⑵因容器P得体积可变,且正反应就是体积缩小得反应,故相当于加压.而现在容器Q体积不变,条件不同了,不属等效平衡,无法判断.答案为(D).⑶本题所述条件相当于减压,平衡向逆反应方向移动,C得浓度降低.答案为(B).⑷温度、体积不变时2mol C与1 mol D反应与3 mol A与1 mol B相当,属等效平衡.再加1 mol D时平衡将向左移动,V<w。
化学平衡练习题(含解析答案)
化学平衡练习题【例1】将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中，以此时的温度、压强和体积作为起始条件，发生了如下反应：3A(g)+B(g) 达到平衡时C的浓度为w mol·L-1。
回答⑴～⑸小题：(1)保持温度和压强不变，按以下四种配比充入容器P中，平衡后C的浓度仍为w mol·L-1的是( )(A)6 mol A+2 mol B(B)3 mol A+1 mol B十2 mol C，(C)2 mol C+1 mol B+1 mol D(D)1 mol C+2mol D(2)保持原起始温度和体积不变，要使平衡后C的浓度仍为w mol·L-1，应按以下哪种配比向容器Q中充入相关物质( )(A)3 mol A+1 mol B(B)4 mol C十2 mol D(C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C +0.5 mol D(D)以上均不能满足条件，(3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应，则平衡时C的浓度和w rml·L-1的关系是( )(A)＞w(B)＜w(C)= w(D)不能确定(4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中，保持温度和体积不变，平衡时C的浓度为V mol·L-1，V与w和叫的关系是( )(A) V＞w(B) V＜w(C) V=w(D)无法比较(5)维持原起始温度和体积不变，按以下哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为V mol·L-1 ( )(A)1 mol C+0.5 m01 D ．(B)3 mol A+2 mol B(C)3 mol A+1 mol B+1 mol D(D)以上均不能满足条件解析⑴略：答案为（A）⑵ 因容器P 的体积可变，且正反应是体积缩小的反应，故相当于加压．而现在容器Q 体积不变，条件不同了，不属等效平衡，无法判断．答案为(D)．⑶此题所述条件相当于减压，平衡向逆反应方向移动，C 的浓度降低．答案为(B)．⑷温度、体积不变时2mol C 和1 mol D 反应与3 mol A 和1 mol B 相当，属等效平衡．再加1 mol D 时平衡将向左移动，V<w 。
第六章、化学平衡练习题
第六章、化学平衡练习题练习题1。
对化学平衡,以下说法中不正确的是A.化学平衡就是化学反应的限度B.化学平衡时,系统的热力学性质不随时间变化C.化学平衡时各物质的化学势相等D.所有化学平衡都有特征常数答案:A B C D２。
化学反应不能进行到底的主要原因是A.温度条件不能完全满足,温度过高时物质分解B.压力条件不能完全满足,通常的压力都不能足够大C.反应过程中不可能维持浓度不变D.反应系统中总有物质混合过程，使系统吉氏自由能降低答案:A B C D3。
对任一化学反应,aA+bB=ｇG+hH，可写出ﻫ下面的说法中正确的是ﻫ(A）ﻫ(B）作判据的条件相同(C)肯定ﻫ（D）中都含有混合吉氏自由能答案:A B C D4。
对化学反应等温式说法不正确的是A.定温下,只与各物质分压有关B.与各物质的分压和温度都有关C.该式只适用于理想气体反应D.系统中各物质的分压可任意选定答案：A B C D5.对的说法正确的是A.是反应系统中各物质处于标准态时的平衡常数B.是由标准态反应物变为标准态产物时的吉氏自由能变化C.是状态函数,且只与温度有关D.此式只适用于理想气体反应答案：A B C D6.对于的说法正确的是A.此式不适用于理想气体反应B.此式只适用于真实气体反应C.此式适用于K a等于Kθ的各种反应D.此式只适用于理想气体和理想溶液反应答案:A B C D7.对于的说法正确的是A.此式不适用于理想气体反应B.此式不适用于真实气体反应C.此式只适用溶液中的反应D.此式适用于各种反应系统答案:A B C D8。
对于的(＊表示纯态）说法正确的是A.此式适用于液态混合物反应系统B.此式只适用于液态理想混合物反应系统C.此式适用下浓度标度为x B的反应系统D.此式适用于于各种反应系统答案:A B C D９. 对于理想气体反应ａA+bＢ=gＧ+hH，在平衡态时，下列比值中与系统总压有关的是(Ａ） (B）(C)（D）答案：A B C D1０。
物理化学 傅献彩 第六章 化学平衡
物理化学习题解答(六)1、反应CO(g)+H 2O(g)==H 2(g)+CO 2(g)的标准平衡常数与温度的关系为lgK p ө=2150K/T-2.216，当CO ， H 2O ，H 2，CO 2的起初组成的质量分数分别为0.30，0.30，0.20和0.20时，总压为101.3kPa 时，问在什么温度以下(或以上)反应才能向生成物的方向进行？解：x CO =0.30/28 /(0.30/28+0.30/18+0.20/2+0.20/44)=0.081214x H 2O =0.30/18 /(0.30/28+0.30/18+0.20/2+0.20/44)=0.12633 x H 2=0.20/2 /(0.30/28+0.30/18+0.20/2+0.20/44)=0.758 x CO 2=0.20/44/(0.30/28+0.30/18+0.20/2+0.20/44)=0.034454Q p =△G=-RTln K p ө+RTlnQ p =-RTln10(2150/T -2.216)+RTlnQ p=-8.314×2.30258×2150+8.314×2.30258×2.216T+8.314T ×ln2.54549 = -41158.8+50.19T<0，T<820K理想气体反应的等温方程式（1）方程式r m r m ΔΔln ln ln ppG G RT Q RT K RT Q =+=-+$$式中，r m ΔG 为任一指定状态（T 、p 、组成）下反应的摩尔吉布斯函数变，它是决定反应方向的物理量。
m r ΔG $为反应的标准摩尔吉布斯函数变，它是决定反应限度的物理量。
B B B Π(/)p Q p p ν=$为任一指定状态下的压力商。
K $为反应的标准平衡常数。
（2）应用判断在指定温度、压力及组成条件下的反应方向，即r m Δ0)p G Q K <<（即$ 时，反应正向可自动进行 r m Δ0)p G Q K ==（即$ 时，反应达到平衡r m Δ0)p G Q K >>（即$ 时，反应正向不能自动进行，逆向可自动进行54549.212633.0081214.0034454.0758.0222222=⨯⨯==O H CO H CO O H CO H CO x x x x p p p p2、PCl 5(g)的分解反应为PCl 5(g)==PCl 3(g)+Cl 2(g)，在523K 和100kPa 下达成平衡，测得平衡混合物的密度ρ=2.695kg·m -3，试计算： (1) PCl 5(g)的解离度； (2) 该反应的K p ө和△r G өm 。
第六章 化学平衡练习题
第六章 化学平衡练习题解答练习6.1 反应的r m G ∆是(),/T p G ξ∂∂，它可表示为G －ξ图中的 线。
化学亲和势是 。
练习6.2 T 、p 及组成恒定时反应n 的摩尔反应吉布斯函数变r m G ∆与化学势的关系是 。
练习6.3 已知气相反应A(g)+B(g)D(g)−−→←−−在温度T 时的标准摩尔反应吉布斯函数变r m G ∆(T )，用r m G ∆(T )判断反应自动进行的方向和限度的条件是 。
练习6.4 如用化学亲和势判断反应的方向和程度的判式是。
练习6.5 混合吉布斯自由能的定义是 ，化学反应通常不能进行到底的本质原因是 。
练习6.6 假设让反应能够进行到底，则使其反应在 中进行，使反应物和产物 。
讨论6-1 化学平衡的热力学条件是什么？它遵循什么原则？化学反应为何不能进行到底？怎样才能进行到底？ 练习6.7p K 与p Q 与分压力的关系不同的地方在于 。
练习 6.8 在298 K 时反应N 2O 4(g)=2NO 2(g)的p K = 0.1132，当242(N O )(NO )1kPa p p ==时反应将向 移动。
当24(N O )10kPa,p =p (NO 2)=1 kPa 时，反应将向 移动。
练习6.9 若用下列两个化学计量方程来表示合成氨的反应， （1）2233H (g)+N (g)2NH (g) r m ,1G ∆ ，,1p K（2）22331H (g)+N (g)NH (g)22r m,2G ∆ ，,2p K 。
,1p K = ；r m,1G ∆ = 。
练习6.10 标准平衡常数与经验平衡常数的区别是 。
练习6.11 298.15 K 时，平衡C 6H 6（l ）C 6H 6（g ）的平衡常数 ，298.15 K 时苯的蒸汽压 。
（已知苯的正常沸点为80.15 ℃，它在10℃时的蒸汽压为5.96 kPa 。
）讨论6-2 Van 't Hoff 等温方程有两种形式，哪种形式更严格？二者之间的差异如何？练习6.12 在温度T ，压力p 时，理想气体反应()()()26224C H g H g +C H g 的平衡常数c x K K 比值为 。
物理化学第六章课后答案完整版
第六章相平衡6.1 指出下列平衡系统中的组分数C，相数P及自由度F。
（1） I2(s)与其蒸气成平衡；（2） CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡；（3） NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡；（4）取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。
（5） I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡（凝聚系统）。
解：（1）C = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1–2 + 2 = 1.（2）C = 3–1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2–3 + 2 = 1.（3）C = 3–1–1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1–2 + 2 = 1.（4）C = 3–1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2–2 + 2 = 2.（5）C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3–2 + 1 = 2.6.2 已知液体甲苯（A）和液体苯（B）在90℃时的饱和蒸气压分别为=和。
两者可形成理想液态混合物。
今有系统组成为的甲苯-苯混合物5 mol，在90 ℃下成气-液两相平衡，若气相组成为求：（1）平衡时液相组成及系统的压力p。
（2）平衡时气、液两相的物质的量解：（1）对于理想液态混合物，每个组分服从拉乌尔定律，因此（2）系统代表点，根据杠杆原理mol.nmol.nn)..(n)..(.nnn)xx(n)xy(lglgglll,Bo,Bgo,Bg,B78432161253345565==-=-=+-=-6.3 单组分系统的相图示意如右图。
试用相律分析图中各点、线、面的相平衡关系及自由度。
6.4 已知甲苯、苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa和136.12 kPa。
两者可形成理想液态混合物。
取200.0 g甲苯和200.0 g苯置于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90℃的液态混合物。
第六章 化 学 平 衡
第六章化学平衡一、单选题1.在等温等压下，当反应的∆r G m∅ = 5kJ·mol-1时，该反应能否进行?（C）(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2.已知反应 2NH3 = N2+ 3H2，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 N2 + 3/2 H2= NH3的标准常数为：（C）(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 13.反应 2C(s) + O2(g) ←→ 2CO(g)，其∆rGm∅/(J·mol-1) = -232600 - 167.7T/K，若温度升高，则：（B）(A) ∆r Gm∅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4.理想气体化学反应时，应该用哪个关系式?（A）(A) ∆r Gm∅ = - RT/n K p∅ (B) ∆r G m∅ = - RT/n K p∅(C) ∆r Gm∅ = - RT/n K x∅ (D) ∆r G m∅ = - RT/n K c∅5.对于气相反应，当体系总压力p变化时（C）(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6.理想气体反应CO(g)+2H2(g) = CH3OH(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：(C)(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409.3K7.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：(C)(A)K p∅ = 0 (B) K p∅ < 0 (C) K p∅ > 1 (D) 0 < K p∅ < 18. 25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能∆f G m∅为－237.19kJ·mol－1，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为： ()(A) －245.76kJ·mol－1(B) －229.34kJ·mol－1(C) －245.04kJ·mol－1 (D) －228.60kJ·mol－19.在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是： (C)(A) ∆r G m∅ (B) K p (C) ∆r G m (D) ∆r H m10.某温度时，NH4Cl(s)分解压力是p∅ ,则分解反应的平衡常数K p∅为： (C)(A) 1 (B) 1/2 (C) 1/4 (D) 1/811.在1100℃ 时，发生下列反应：(1) C(s)+2S(s)=CS2(g) K1∅ =0.258(2) Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g) K2∅ =3.9⨯ 10-3(3) 2H2S(g)=2H2(g)+2S(s) K3∅ =2.29⨯ 10－2则1100℃ 时反应 C(s)+2Cu2S(s)=4Cu(s)+CS2(g)的K∅为: (A)(A) 8.99⨯10－8 (B) 8.99⨯10－5(C) 3.69×10－5 (D) 3.69⨯10－812.反应CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)在25℃平衡常数K c∅为4.0，今以CH3COOH及C2H5OH各1 mol混合进行反应，则达平衡常数最大产率为： (B)(A) 0.334% (B) 33.4% (C) 66.7% (D) 50.0%13.某实际气体反应在温度为500K，压力为202.6⨯ 102kPa下的平衡常数K f∅=2，则该反应在500K，20.26kPa下反应的平衡常数K f∅为：(A)(A) 2 (B) >2 (C) <2 (D) ≥ 214. 900℃时氧化铜在密闭的抽空容器中分解，反应为：2CuO(s)=Cu2O(s)+1/2O2(g) ,测得平衡时氧气的压力为1.672kPa ,则其平衡常数 K∅为： (A)(A) 0.0165 (B) 0.128 (C) 0.00825 (D) 7.8115.在温度为T，压力为p时，反应3O2(g)=2O3(g)的K p与K x的比值为： (D)(A) RT (B) p (C) (RT)-1 (D) p-116.对于理想气体间的反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与温度和压力皆有关系的是： (D)(A) K a (B) K c (C) K p (D) K x17.已知445℃时, Ag2O(s)的分解压力为20974kPa,则此时分解反应 Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g)的∆rGm∅： (D)(A) 14.387kJ·mol-1(B) 15.92 kJ·mol-1 (C) －15.92 kJ·mol-1(D) －31.83 kJ·mol-118.某低压下的气相反应，在T=200K时K p=8314⨯102Pa, 则K c/(mol·dm-3)是： ()(A) 5⨯102 (B) 14⨯106 (C) 14⨯103 (D) 0.519.对反应 CO(g) + H2O(g) = H2+ CO2(g) ： (B)(A) K p = 1 (B) K p = K c (C) K p > K c (D) K p < K c20.气相反应A+B=2L+M，在25℃下和恒定容器内进行，最初A和B各为101.325kPa，而没有L和M，平衡时A和B均为1/3⨯101.325kPa，则该反应的K c /(mol·dm-3)为：(A) 4.31⨯ 10-3(B) 8 (C) 10.67 (D) 1621. H2S气体通入较多的NH3(g),可以有两种反应发生(气体当理性气体)(1) NH3(g)+ H2S(g)=NH4HS(g) ∆rGm1, ∆rGm1∅，K p1∅，K p1(2) NH3(g)+ H2S(g)=NH4HS(s) ∆rGm2, ∆rGm2∅，K p2∅，K p2下述结论正确的是： (A)(A) ∆r Gm1≠∆rGm2，∆rGm1∅≠∆rGm2∅，K p1∅≠ K p2∅，K p1 ≠K p2(B) ∆r Gm1= ∆rGm2，∆rGm1∅≠∆rGm2∅，K p1∅≠ K p2∅，K p1 ≠K p2(C) ∆r Gm1= ∆rGm2，∆rGm1∅= ∆r G m2∅，K p1∅≠ K p2∅，K p1 ≠K p2(D) ∆r Gm1≠∆rGm2，∆rGm1∅≠∆rGm2∅，K p1∅≠ K p2∅，K p1 = K p222.在298K时，气相反应H2 + I2= 2HI的∆rGm∅=－16778J·mol-1，则反应的平衡常数K p∅为： ()(A) 2.0⨯ 1012 (B) 5.91⨯ 106 (C) 873 (D) 18.923.一定温度和压力下，化学反应吉布斯自由能∆r Gm=(∂G/∂ξ)T, p, n i与标准化学反应吉布斯自由能∆rG ∅相等的条件是： (D)(A) 反应体系处于平衡(B) 反应体系的压力为p∅(C) 反应可进行到底(D) 参与反应的各物质均处于标准态24.已知反应 3O2(g) = 2O3(g) 在25℃时∆rHm∅ =-280J·mol-1，则对该反应有利的条件是： (C)(A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压25.加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率？ (C)(A) C6H5C2H5(g) = C6H5C2H3(g) + H2(g)(B) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)(C) 3/2 H2(g) + 1/2 N2(g) = NH3(g)(D) CH3COOH(l) + C2H5OH(l) = H2O(l) + C2H5COOH3(l)26.某放热反应在T=800K，压力p下进行，达平衡后产物的百分含量是50%，若反应在T=200K，压力p下进行，平衡时产物的百分含量将： (A)(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定27.理想气体反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)，若起始原料CO与H2的分子比为1:2，平衡时CO的转化率为α，平衡常数为K p ,则： (A)(A) α与p有关 (B) H2的转化率是2α(C) K p= [α (3－2α )2] / [4(1－α )2p2] (D) K p与p2成反比28.在732K时反应NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)的∆rGm∅为－20.8kJ. mol-1，∆r H m∅为154kJ·mol-1，则反应的∆r S m∅为： (A) (A) 239J·K-1·mol-1 (B) 0.239J·K-1·mol-1 (C) 182J·K-1·mol-1 (D) 0.182J·K-1·mol-1二、填空题1.在温度为1000K时的理想气体反应 2SO3(g) = 2SO2(g) + O2(g)的∆rGm∅ =10293J·mol-1，则该反应的平衡常数K p= ______ kPa。
第六章 化学平衡习题及解答
第六章 习题及解答1．反应CO(g)+H 2O(g)⋂CO 2(g)+H 2(g)的标准平衡常数与温度的关系为lg pK $=2150K/T-2.216，当CO ，H 2O ，H 2，CO 2的起初组成的质量分数分别为0.30，0.30，0.20和0.20，总压为101.3kPa 时，问在什么温度以下（或以上）反应才能向生成产物的方向进行？解 设反应体系的总量为1000g ，已知M(CO)=28g·mol -1, M(H 2O)=18g·mol -1,M(H 2)=2g·mol -1，M(CO 2)=44g·mol -1， 则 n(CO)=(300/28)mol=10.714moln(H 2O)=(300/18)mol=16.667mol n(H 2)=(200/2)mol=100mol n(CO 2)=(200/44)mol=4.545molΣn=(10.714+16.667+100+4.545)mol=131.926 mol x(CO)=10.714mol/131.926 mol=0.0812 x(H 2O)= 16.667mol/131.926 mol=0.1263 x(H 2)=100mol/131.926 mol=0.7580 x(CO 2)= 4.545mol/131.926 mol=0.0345222(CO )(H )0.03450.7850 2.6408(CO)(H O)0.08120.1263x x x Q x x ⨯===⨯因为本题ΣνB =0，所以pK $=K x ，要使反应向生成产物方向进行，须 Q x < K x ，即2150K/T-2.216>lg2.6408,解得2150K815.1K 2.216lg 2.6408T <=+，即在815.1K 温度以下反应才能向生成产物方向进行。
2. PCl 5的分解作用为 PCl 5(g)⋂PCl 3(g)+Cl 2(g)在523.2K 、101.325kPa 下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695kg·m -3，试计算（1） PCl 5(g)的离解度。
(整理)第六章化学平衡练习题解答
第六章 化学平衡练习题解答练习6.1 反应的r m G ∆是(),/T p G ξ∂∂，它可表示为G －ξ图中的 切 线。
化学亲和势是defrmΔG-=A 。
练习6.2 T 、p 及组成恒定时反应n 的摩尔反应吉布斯函数变r m G ∆与化学势的关系是r m B B B ,T pG G νμξ⎛⎫∂=∆= ⎪∂⎝⎭∑，写出两个中的任意一个即可。
练习6.3 已知气相反应A(g)+B(g)D(g)−−→←−−在温度T 时的标准摩尔反应吉布斯函数变r m G ∆(T )，用r mG ∆(T )判断反应自动进行的方向和限度的条件是在温度T 的标准状态下，且无其它功的条件下，才可以用r m G ∆(T )判断反应自动进行的方向和限度。
练习6.4 如用化学亲和势判断反应的方向和程度的判式是0>A ，反应自发地向右进行； 0A <，反应自发地向左；0=A ，反应达到平衡。
练习6.5 混合吉布斯自由能的定义是 混合后与混合前的吉布斯自由能之差，即mix BB Bln G RTnx ∆=∑，化学反应通常不能进行到底的本质原因是反应物和产物之间存在混合吉布斯自由能。
练习6.6 假设让反应能够进行到底，则使其反应在 Van ’t Hoff 平衡箱中进行，使反应物和产物 完全分离的状态 。
讨论6-1 化学平衡的热力学条件是什么？它遵循什么原则？化学反应为何不能进行到底？怎样才能进行到底？ 练习6.7p K 与p Q 与分压力的关系不同的地方在于 p K 是平衡时的分压商，p Q 是任意状态下的分压商。
练习6.8 在298 K 时反应N 2O 4(g)=2NO 2(g)的p K = 0.1132，当242(N O )(NO )1kPa p p ==时反应将向 右 移动。
当24(N O )10kPa,p =p (NO 2)=1 kPa 时，反应将向 左 移动。
练习6.9 若用下列两个化学计量方程来表示合成氨的反应， （1）2233H (g)+N (g)2NH (g) r m ,1G ∆ ，,1p K（2）22331H (g)+N (g)NH (g)22r m,2G ∆ ，,2p K 。
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(2)考虑反应
2NaHCO3(s)= Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)
此反应的Kp为
若水气的分压为p(H2O)，则CO2(g)分压为101325Pa-p(H2O)，即Qp=p(H2O)×[101325Pa-p(H2O)]，要使NaHCO3(s)不分解，需Qp>Kp，即
(2)在373K，总压为101325Pa时，要在CO2(g)及H2O(g)的混合气体中干燥潮湿的NaHCO3(s)，问混合气体中的H2O(g)分压应为多少才不致使NaHCO3(s)分解？
解(1)使Na2CO3(s)转变为NaHCO3(s)的反应写作
Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) = 2NaHCO3(s)
第六章习题及解答
1．反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的标准平衡常数与温度的关系为lg =2150K/T-2.216，当CO，H2O，H2，CO2的起初组成的质量分数分别为0.30，0.30，0.20和0.20，总压为101.3kPa时，问在什么温度以下（或以上）反应才能向生成产物的方向进行？
解
，反应不能发生，不会有CH4(g)生成。
8. 298K时，NH4HS(s)在一真空瓶中的分解为：
NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)
(1)达平衡后，测得总压为66.66kPa,计算标准平衡常数 ，设气体为理想气体。
(2)若瓶中原来已有NH3(g)，其压力为40.00kPa，计算此时瓶中总压。
从本题所给数据看，平衡常数使用Kc更方便。
设反应刚开始时通CO2(g)的量为xmol，则
，要使反应开始，需 ，故
，解得x≥0.12mol。即在现有水气数量的情况下，通CO2(g)的量为0.12mol时反应才刚刚要开始。要使0.1mol Na2CO3(s)全部转化，可能有两种情况。一是需在此基础上各通0.1mol 的CO2(g)和H2O(g)。二是只通CO2(g)不通H2O(g)，这样随着H2O(g)的消耗平衡左移，消耗CO2(g)的量要增加。设0.1mol Na2CO3(s)全部转化后体系仍处于平衡，则此时H2O(g)的量只有0.1mol，设于此平衡的CO2(g)的量为y mol，成立
在523.2K、101.325kPa下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695kg·m-3，试计算
（1）PCl5(g)的离解度。
（2）该反应的 和 。
解 （1）PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) 设α为解离度，
开始n0 0
平衡n(1-α)nα nα
平衡时物质的总量为n(1+α)
平衡体系中pV=n(1+α)RT，从反应可以看出，反应前后的分子数虽然增加了，但总质量没有变（即质量守恒），故
4.合成氨反应为，3H2(g)+N2(g)2NH3(g)，所用反应物氢气和氮气的摩尔比为3:1，在673K和1000kPa压力下达成平衡，平衡产物中氨的摩尔分数为0.0385。试求
(1)该反应在该条件下的标准平衡常数；
(2)在该温度下，若要使氨的摩尔分数为0.05，应控制总压为多少？
解(1)设平衡时氮气转化的量为xmol
解(1)
(2)设平衡时H2S气体的分压为x则：
解得x=18863Pa
p总=40000Pa+18863Pa+18863Pa=77726Pa。
9. 在873K和101.325kPa下，下列反应达到平衡
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
x(CO2)= 4.545mol/131.926 mol=0.0345
因为本题ΣνB=0，所以 =Kx，要使反应向生成产物方向进行，须 Qx<Kx，即2150K/T-2.216>lg2.6408,解得 ，即在815.1K温度以下反应才能向生成产物方向进行。
2. PCl5的分解作用为PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
n(CO2)=(200/44)mol=4.545mol
Σn=(10.714+16.667+100+4.545)mol=131.926 mol
x(CO)=10.714mol/131.926 mol=0.0812
x(H2O)= 16.667mol/131.926 mol=0.1263
x(H2)=100mol/131.926 mol=0.7580
p(H2O)×[101325Pa- p(H2O)]>2.31×，一次项系数半平方）解得
p(H2O)- [(101325/2) Pa]<
结果为34641Pa< p(H2O)<66684Pa。这告诉我们，水气分压低于34641Pa和高于66684Pa时，NaHCO3(s)会发生分解，水气分压在34641Pa和66684Pa之间时，NaHCO3(s)不会发生分解。
3H2(g)+N2(g)2NH3(g)
起始 3 1 0
平衡 3(1-x)1-x2x
平衡总量3(1-x)+ 1-x +2x =4-2x
将x=0.074代入式中， =1.64×10-4
(2)要使
解得 p=1316kPa。
5. 反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的 。若参加反应气体的摩尔分数分别为 ， ， ，试问在1000K和100kPa压力下，能否有CH4(g)生成？
解设反应体系的总量为1000g，已知M(CO)=28g·mol-1,
M(H2O)=18g·mol-1,M(H2)=2g·mol-1，M(CO2)=44g·mol-1，
则n(CO)=(300/28)mol=10.714mol
n(H2O)=(300/18)mol=16.667mol
n(H2)=(200/2)mol=100mol
又
所以
（2）以1mol PCl5为基准
当p=p,α=0.8时
。
3. 373K时，2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)反应的 =0.231。
(1)在10-2m3的抽空的容器中，放入0.1mol Na2CO3(s)，并通入0.2mol H2O(g)，问最少需通入物质的量为多少的CO2(g)时，才能使Na2CO3(s)全部转变为NaHCO3(s)？