第四章化学平衡课后习题参考答案(第五版)
化学平衡练习题及答案
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。
化学平衡(习题及答案)解析
101kPa大气平衡的水中此c(O2)。[大气中p(O2)=21.0kPa]
解：
K ceq (O2 ) / c pO2 / p
20℃时： K 1.38 103 1.38 103 1
K
ceq (O2 ) / c pO2 / p
ceq (O2 ) / c 21.0 /101
1.38103
ceq(O2)=2.87×10-4(mol·dm-3)
对于放热反应， ΔrHm⊙ <0，温度升高， K⊙减小， Q> K⊙，平衡向逆向移动。
对于吸热反应， ΔrHm⊙ >0，温度升高， K⊙增大， Q <K⊙，平衡向正向移动。
2．反应3H2(g)＋N2(g)=2NH3(g) △rHmθ>0，在密闭容器该反应达 到平衡时，若降低温度，平衡 向逆反应方向移动；若恒容条 件下，充入惰性气体，增加系统的总压力，则平衡 不移动。
Ａ、K1θ+K2θ
B、K1θ-K2θ
C、K1θ×K2θ
D、K1θ/K2θ
6．合成氨反应3H2（g）+N2（g）=2NH3（g）在恒压下进
行时，若向体系中加入Ar，则氨的产率（ A ）
A、减小 B、增大 C、不变 D、无法判断
2
General Chemistry
Chapter 5 Homework
二、填空题 1．对放热反应，化学平衡常数Ｋ值随温度升高而 减小 随温 度降低而 增大 。
C、小于35%
D、无法知道
3．反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △rHmθ>0，若要提高 CO的产率，可采用的方法是 （ ）C
A、增加总压力
B、加入催化剂
大学化学课后习题答案解析(第四章)
第四章电化学与金属腐蚀1.是非题(对的在括号内填“+”，错的填“-”号)(1)取两根铜棒，将一根插入盛有0.1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中，另一根插入盛有1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中，并用盐桥将两只烧杯中的溶液连结起来，可以组成一个浓差原电池。
( )(2)金属铁可以置换Cu2+，因此三氯化铁不能与金属铜反应。
( )(3)电动势E(或电极电势φ)的数值与反应式(或半反应式)的写法无关，而标准平衡常数Kθ的数据，随反应式的写法(即化学计量数不同)而变。
( )(4)钢铁在大气的中性或弱酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀，只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。
( )(5)有下列原电池(-)Cd|CdSO4(1.0mol·dm-3)||CuSO4(1.0mol·dm-3)|Cu(+) 若往CdSO4溶液中加入少量Na2S 溶液，或往CuSO4溶液中加入少量CuSO4·5H2O晶体，都会使原电池的电动势变小。
( )解：（1）+；（2）–；（3）+；（4）+；（5）–。
2.选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在标准条件下，下列反应均向正方向进行：Cr2O72 - +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是______。
(a)Sn2+和Fe3+(b)Cr2O72 -和Sn2+(c)Cr3+和Sn4+(d)Cr2O72 -和Fe3+(2)有一个原电池由两个氢电极组成，其中有一个是标准氢电极，为了得到最大的电动势，另一个电极浸入的酸性溶液[设p(H2)=100kPa]应为(a)0.1mol·dm-3HCl (b)0.1mol·dm-3HAc+0.1mol·L-1NaAc(c)0.1mol·dm-3Hac (d)0.1mol·dm-3H3PO4(3)在下列电池反应中Ni(s)+Cu2+(aq)→Ni2+(1.0mol·dm-3)+Cu(s)当该原电池的电动势为零时，Cu2+浓度为(a)5.05×10-27mol·dm-3(b)5.71×10-21mol·dm-3(c)7.10×10-14mol·dm-3(d)7.56×10-11mol·dm-3(4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的（）；阳极氧化是将需处理的部件作为电解池的（）。
物理化学习题第四章化学平衡
物理化学习题第四章化学平衡第四章化学平衡⼀.基本要求1.掌握化学反应定温式得各种形式,并会⽤来判断反应得⽅向与限度。
2.了解标准平衡常数得定义,掌握标准平衡常数得各种表⽰形式与计算⽅法。
3.掌握标准平衡常数与在数值上得联系,熟练⽤热⼒学⽅法计算,从⽽获得标准平衡常数得数值。
4.了解标准摩尔⽣成Gibbs⾃由能得定义与它得应⽤。
5.掌握温度对化学平衡得影响,记住van’t Hoff公式及其应⽤。
6.了解压⼒与惰性⽓体对化学平衡得影响。
⼆.把握学习要点得建议把本章放在多组分系统之后得⽬得,就就是要利⽤多组分系统中介绍得化学势得概念与各种表⽰⽅式,来导出化学反应定温式,从⽽⽤来判断化学反应得⽅向与限度。
本章⼜⽤到了反应进度得概念,不过其值处在得区间之内。
因为在利⽤化学势得表⽰式来计算反应得Gibbs⾃由能得变化值时,就是将化学势瞧作为⼀个定值,也就就是在有限得反应系统中,化学进度为,如果在⼀个很⼤得系统中,。
严格讲,标准平衡常数应该⽤绝对活度来定义,由于本教材没有介绍绝对活度得概念,所以利⽤标准态化学势来对标准平衡常数下定义,其含义就是⼀样得。
从标准平衡常数得定义式可知,标准平衡常数与标准化学势⼀样,都仅就是温度得函数,因为压⼒已指定为标准压⼒。
对于液相反应系统,标准平衡常数有其相应得形式。
对于复相化学反应,因为纯得凝聚态物质本⾝就作为标准态,它得化学势就就是标准态化学势,已经归⼊中,所以在计算标准平衡常数时,只与⽓体物质得压⼒有关。
学习化学平衡得主要⽬得就是如何判断反应得⽅向与限度,知道如何计算平衡常数,了解温度、压⼒与惰性⽓体对平衡得影响,能找到⼀个经济合理得反应条件,为科研与⼯业⽣产服务。
⽽不要过多地去考虑各种浓度表⽰式与各种平衡常数表⽰式之间得换算,否则会把⾃⼰搞糊涂了,反⽽没抓住主要内容。
由于标准平衡常数与在数值上有联系,,所以有了得值,就可以计算得值。
定义了标准摩尔⽣成Gibbs⾃由能,就可以很⽅便地⽤热⼒学数据表中个物质得值,来计算反应得,从⽽可以求出标准平衡常数。
(完整版)第四章相平衡思考题(答案)
第四章相平衡思考题1. 纯氮气和空气算一个相吗？【解】纯氮气和空气各算一个相。
2. 当两个相的温度相同但压力不同时，两个相能达到平衡吗？如果两相的压力相同而温度不同，两相能达到平衡吗？【解】一般而言，当系统达到热力学平衡时，系统将同时满足热平衡、力平衡、相平衡和化学平衡。
具体到相平衡，其条件是各物质在两相中的化学势相同。
影响化学势的因素有温度和压力，达到相平衡时一般温度和压力亦相等。
如果温度相同，而压力不等同样有达到相平衡的可能，如渗透系统；同样地，在压力相同而温度不同的情况下，也应该有达到相平衡的可能性。
3. 在抽空的真空容器中，有一定量的NH4HS（s），加热后NH4HS（s）分解，试说明组分数和自由度。
【解】分解反应为NH4HS（s）→ NH3（g）+ H2S（g），组分数K = 3 - 1 – 1 = 1，自由度f = 1 - 2 + 2 = 1。
4. 恒温恒压下，某葡萄糖和氯化钠同时溶于水中，用一张只允许水通过的半透膜将此溶液与纯水分开。
当系统达到平衡后，系统的自由度为多少？【解】f** = 3 - 2 + 1 = 2。
5. 说明物系点和相点的区别，什么时候物系点和相点是统一的？【解】物系点表示系统的组成，而相点表示系统相的组成。
当系统是单相的时候，两者是重合的。
6. 图4-2中，当系统处于临界点C 时，自由度是多少？【解】自由度等于零。
7. 如用二氧化碳超临界流体作萃取剂，最低的工作压力是多少？能在室温下进行此操作吗？【解】二氧化碳的临界参数是t c = 31.26℃、p c = 7.2 MPa，因此最低压力是7.2 MPa。
因为t c = 31.26℃十分接近典型的室温值25℃，因此CO2超临界流体萃取可以在近室温下操作。
8. 在一高压容器中有足够量的水，向容器中充入氮气压力到10 MPa，这时还能用Clausius-Clapeyron 方程计算水的沸点吗？【解】当压力达到10 MPa 时，而水的临界压力为 22.129 MPa，几乎接近一半，此时水的体积不能忽略，水蒸气也不能视为理想气体，所以不能用Clausius-Clapeyron 方程计算水的沸点。
大学无机化学第四章试题及答案解析
第四章 化学平衡本章总目标：1：了解化学平衡的概念，理解平衡常数的意义； 2：掌握有关化学平衡的计算； 3：熟悉有关化学平衡移动原理。
各小节目标：第一节：化学平衡状态1：熟悉可逆反应达到平衡的特征——反应体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率，各种物质的浓度将不再改变。
2：了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义。
第二节：化学反应进行的方向学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向：Q K θ>时，反应向逆向进行。
Q K θ<向正反应方向进行。
Q K θ=时体系达到平衡状态。
第三节;标准平衡常数K θ与r m G θ∆的关系1：掌握化学反应等温式(ln r m r m G G RT Q θ∆=∆+)，当体系处于平衡状态的时候Q K θ=ln r mG RT K θθ⇒∆=-。
2：重点掌握运用公式r m r m r m G H T S θθθ∆=∆-∆进行热力学数据之间的计算。
第四节：化学平衡的移动1：熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响， 2：熟练地根据条件的改变判断平衡移动的方向。
习题一选择题1.可逆反应达平衡后，若反应速率常数k发生变化，则标准平衡常数（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.一定发生变化B. 一定不变C. 不一定变化D. 与k无关2.反应：2CO（g）+O2（g2（g）在300K时的Kc与Kp的比值约为（）A.25B.2500C.2.2D.0.043.反应的温度一定，则下列的陈述中正确的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.平衡常数能准确代表反应进行的完全程度B.转化率能准确代表反应进行的完全程度C. 平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度D. 平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度4.相同温度下：2H2（g）+S2（g2S（g）Kp12Br2（g）+2H2S（g2（g）Kp2H2（g）+Br2（g）（g）Kp3则Kp2等于（）A. Kp1·Kp3B.（Kp3）2/ Kp1C. 2Kp1·Kp3D. Kp3/ Kp15.下列反应中，K˚的值小于Kp值的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H2（g）+Cl2（g）== 2HCl（g）B. 2H2（g）+S（g）== 2H2S（g）C. CaCO3(s) == CaO(s)+CO2(g)D.C（s）+O2（g）== CO2（g）6.N2（g）+3H2（g3（g），H=-92.4KJ·mol-1，473K时，三种混合气体达平衡。
物理化学第四章化学平衡练习题及答案
第四章化学平衡练习题一、判断与问答题：1・反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
2・在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的？「Gm就是在一定量的系统中进行1mol的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
3・因为一RTInK，所以是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4•是反应进度的函数。
5 •在等温等压条件下，?rG m> 0的反应一定不能进行。
6・？Gm的大小表示了反应系统处于该反应进度匚时反应的趋势。
7・任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。
8・在等温、等压、W* = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。
若某化学反应在给定条件下？GvO，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。
9・在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的？ rG m< 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。
10・某化学反应的？「Gm若大于零，则K 一定小于1。
11・理想气体反应A + B = 2C，当p A= p B= pc时，的大小就决定了反应进行方向。
12 •标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有矢，而且还与标准态的选择有矢。
13・在给定温度和压力下发生的PCb的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了。
14 •因K = f(T)，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。
15・若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的。
16 •温度T时，若K = l >说明这个反应在此温度，压力为100kPa的条件下已达到平衡。
17・一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。
18 •因K=n但时，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。
19 •有供电能力(WfH 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G〜了曲线上可存在的位置？20 •“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A上分析这句话的道理?21 •化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？22・标准平衡常数与标准反应自由能的矢系：，那么，为什么反应的平衡态与标准态是不相同的？23 -欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？24・对于计量系数?V = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？25・平衡常数K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？26 -在空气中金属不被氧化的条件是什么？27 •反应PCI5(g) = PCI 3(g) + Cl 2(g)在212°C、P容器中达到平衡，PCb离解度为，反应的二88 kJ -mol -1，以下情况下，PCb的离解度如何变化：(A) 通过减小容器体积来增加压力；(B)容器体积不变，通入2气来增加总压力；(B) 升高温度；(D)加入催化剂。
普通化学第五版课后习题答案
△fHθm(298.15K)/kJ.mol-1 226.73 -393.51 -285.83 (1)kJ.mol-1 反应热Q= -1229.58 kJ.mol-1 (2) kJ.g-1反应热Q=
-1229.58/26 kJ.g-1 C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O（l） △fHθm(298.15K)/kJ.mol-1 52.26 -393.51 -285.83 1410.94/28 (1)kJ.mol-1 反应热Q= -1410.94 kJ.mol-1 (2) kJ.g-1反应热Q= -1410.94/28 kJ.g-1 根据计算结果乙烯(C2H4)完全燃烧会放出热量更多 15. 答 = -2×（-1490.3）-16×0 -3×（-277.69）+4×(-1999.1)+11×(-285.83)+3×(-484.5) =-8780.4 kJ.mol-1 (注意数据抄写要正确,符号不要丢) 16.答：1mol反应进度qp与qV之差别qp-qV==（13）×8.314×298.15/1000 = -4.957 -1 kJ.mol qp= qV-4.957 kJ.mol-1 定压条件下放热更多些.原因是该反应是气体 分子数减小的反应,在温度一定时,定压条件下环境对反应系统做功,这 部分能量转化成反应系统的燃烧热. 17.答：(要明确已知燃烧热数据和要求的值各对应的是哪个反应的焓变, 再根据盖斯定律运算求解) C+O2=CO2 ΔCH= -393.5 H2+1/2O2=H2 O ΔCH= -285.8 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H20 ΔCH= -890.4 根据反应焓变和标准生成焓的关系(或根据已知条件设计一个循环)存在 以下关系 (-890.4)=(-393.5)+2(-285.8)-ΔfHm0(CH4) ΔfHm0(CH4)=-74.7 kJ.mol-1 18.答：(有机化学中 一个定域C=C上的加氢反应焓变即氢化焓,离域焓是 指当分子中存在多个C=C其氢化焓的观测值与一个定域C=C氢化焓乘以 双键个数的差值. 共轭双键的离域作用是分子变的稳定) 苯的离域焓=(-120) ×3 -(-208)=-152 kJ.mol-1 (苯中共轭作用使其能量比三个定域C=C降低了152 kJ.mol-1)
第四章化学平衡练习题
(C) 正反应速率常数减小，逆反应速率常数增大， Kθ增大。
(D) 正反应速率常数增大的倍数比逆反应速率常数
增大的倍数小。
答案：10. D
11. 某反应A + 2B = 2C，在达到化学平衡后，若： (1)升高温度[C]增大，说明逆反应是 热反应. (2)增大压力，气体C的量不变，则A是
物质.
答案：
A. 7.0kPa C. 53kPa
B. 26kPa D. 0.26kPa
答案：2. C
3. 在一定温度下，将1.0molN2O4(g) 放入一密闭 容器中，当反应 N2O4(g) = 2NO2(g) 达到平衡， 容器内有0.8molNO2 , 气体总压为100.0kPa , 则该 反应的Kθ为( )。
A．1 B. 2 C. 3 反应2NO2(g)= N2O4(g)， 达平衡时降低反应 体系的温度，混合气体颜色变浅，则逆反应的
( )。
A. ΔrHө =0 C.ΔrHө ＜0
B. ΔrHө＞0 D. 无法判断
答案：8. B
9. 在某温度下，已知反应
C(s)+H2O(g) = CO(g) + H2(g)的ΔrHө ＞0 , 达到
(1) 放 (2) 固态或者液态
A. 0.76 C. 0.67
B. 1.3 D. 4.0
答案：3. A
4. 已知反应
I2(s) + Cl2(g)= 2ICl(g) ΔrGө= -10.9kJ·mol-1 25℃ 时，将分压为 pCl2 =0.217kPa , pICl=81.04kPa 的Cl2和ICl与固体I2放入一容器中，则混合时的 ΔrGm为( )。
第四章 化学平衡练习题
1. 一个可逆化学反应达到平衡的标志是( ) A. 反应物和生成物的浓度相等； B. 反应物的浓度大于生成物的浓度； C. 生成物的浓度大于反应物的浓度； D. 生成物和反应物的浓度不再随时间的变化而 改变。
第四章：化学平衡 习题解答
第四章 化学平衡习题4-1 为什么说化学反应的平衡态是反应进行的最大限度？答：反应达到平衡之前，∆r G m <0，当反应平衡时， ∆r G m =0，如果反应要继续向正反应方向进行，则 ∆r G m >0。
而定温定压，不作非体积功的条件下， ∆r G m >0 的反应是不能自发进行的。
所以化学反应的平衡态是反应进行的最大限度。
习题4-2 影响化学平衡的因素有哪些？那些因素不影响平衡常数？答案：温度、压力的变化；反应体系中各组分的浓度变化；添加惰性气体等因素都可以使化学平衡发生移动，但只有温度的变化才能影响标准平衡常数。
习题4-3 已知反应N 2O 4 === 2NO 2 在298K 时的14.78r m G kJ mol θ-∆=⋅，试判断在该温度及下列条件下的反应方向。
（1） 242561.01310, 1.01310N O NO p Pa p Pa =⨯=⨯（2） 2425151.01310, 1.01310N O NO p Pa p Pa =⨯=⨯（3） 242553.03910, 2.02610N O NO p Pa p Pa =⨯=⨯解： 4780ln =-=∆θθK RT G m r 得 K θ = 0.145 设反应体系为理想气体，则θθP P P P Q O N NO p 4222)(=根据公式： Q RT K RT G m r ln ln +-=∆θ 得(1) Q =101.3 Q > K θ 反应向逆反应方向进行(2) Q =1.013×1020 Q > K θ 反应向逆反应方向进行(3) Q =1.35 Q > K θ 反应向逆反应方向进行习题4-4 反应C(s) + H 2O(g) ==== H 2(g) + CO(g) 若在1000K 及1200K 时的K θ分别为2.472及37.58。
试计算在此温度范围内的平均反应热r m H θ∆及在1100K 时的标准平衡常数。
化学平衡复习题
第四章 化学平衡测试题（一）参考答案1．对于摩尔反应吉布斯自由能Δr G m ，下列理解错误的是： 参考答案: B(A) Δr G m 是在T 、p 、ξ一定的条件下，进行一个单位反应时吉布斯自由能的改变；(B) Δ r G m 是在有限反应系统终态和始态吉布斯自由能的差值，即实际过程的ΔG ；(C) Δ r G m 是指定条件下反应自发进行趋势的量度，Δr G m < 0，反应自发向右进行；(D)p T G G ,m r ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=∆ξ，等于G ～ξ图中反应进度为ξ时的曲线斜率 。
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m r G ∆直接判断反应方向和限度：参考答案: C(A) 任意压力和组成；(B) 总压101.325 kPa ；(C) 总压303.975 kPa ，x A = x B = x C = ⅓ ； (D) 总压405.300 kPa ，x A = x B = ¼ ，x C = ½ 。
3. 某温度时,NH 4Cl(s)分解压力是标准压力,则分解反应的平衡常数K 0为： ( ) 参考答案: C(A) 1 (B) 1/2 (C) 1/4(D) 1/84． 化学反应体系在等温等压下发生Δξ= 1 mol 反应,所引起体系吉布斯自由能的改变值Δr G m 的数值正好等于体系化学反应吉布斯自由能 (∂G/∂ξ)T,p , 的条件是： ( ) 参考答案: D(A) 体系发生单位反应 (B) 反应达到平衡(C) 反应物处于标准状态(D) 无穷大体系中所发生的单位反应5．已知下列反应的平衡常数：H 2(g) + S(s) = H 2S(g) ① K 1 ；S(s) + O 2(g) = SO 2(g) ② K 2 。
则反应 H 2(g) + SO 2(g) = O 2(g) + H 2S(g) 的平衡常数为：参考答案: D(A) K 1 + K 2 ；(B) K 1 - K 2 ；(C) K 1·K 2 ；(D) K 1/K 2 。
普通化学第四章课后习题解答
第四章化学平衡原理参考答案P 68~69综合思考题：解：①根据θθmf B m r H v H ∆=∆∑（其中B v 对生成物取正值，反应物取负值）有： ),()1(),()1(),(),(2g B H g A H g E H g D H H m f m f m f m f m r θθθθθ∆-+∆-+∆+∆=∆=2×（-4RT 1）+++ =同理：),()1(),()1(),(),(2g B S g A S g E S g D S S m m m m mr θθθθθ-+-++=∆ =2×（）+ =根据吉“布斯－赫姆霍兹”方程θθθm r m r m r S T H G ∆-∆=∆有：31100.0298606.4-⨯⨯--=∆RT G mr θ=×10-3（）<0∴反应正向自发。
②根据θθK RT G mr ln -=∆有： 606.41010606.4ln 3131=⨯⨯--=∆-=--RT RT RT G K m r θθK θ=③求Q ，根据]/[]/[]/[]/[2θθθθP P P P P P P P Q B A E D ⋅⋅=有： ]3.101/3.1015.0[]3.101/3.1010.1[]3.101/3.1015.0[]3.101/3.1015.0[2kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa Q ⨯⋅⨯⨯⋅⨯==∵Q<K θ∴平衡向正反应方向移动④根据)(ln 211212T T TT R H K K m r ⋅-∆=θθθ有：1606.4RT H mr -=∆θ，T 1=298K ，0.1001=θK ，T 2=398K ，?2=θK 将有关数据代入式子中得：)398298298398(298606.40.100ln2⨯-⋅⨯-=R R K θ解得：K θ2=⑤∵K θ2< K θ1，∴由T 1升至T 2平衡向逆反应方向移动（即吸热反应方向移动）。
物理化学习题详细答案
第一章热力学第一定律第二章热力学第二定律第三章多组分系统第四章化学平衡第五章相平衡第六章化学动力学第七章电化学第八章界面现象第九章胶体化学第十章统计热力学第一章热力学第一定律计算题1. 两个体积均为V 的密封烧瓶之间有细管相连，管内放有氮气。
将两烧瓶均放入100℃的沸水时，管内压力为50kPa。
若一只烧瓶仍浸在100℃的沸水中，将另一只放在0℃的冰水中，试求瓶内气体的压力。
解：设瓶内压力为p′，根据物质的量守恒建立如下关系：(p′V/373.15)+ (p′V/273.15)= 2(pV/373.15)即p′＝2×50 kPa/(1+373.15/273.15)=42.26 kPa2. 两个容器A 和B 用旋塞连接，体积分别为1dm3 和3dm3，各自盛有N2 和O2(二者可视为理想气体)，温度均为25℃，压力分别为100kPa 和50kPa。
打开旋塞后，两气体混合后的温度不变，试求混合后气体总压及N2 和O2的分压与分体积。
解：根据物质的量守恒建立关系式p 总(V A+V B)/ 298.15=( p A V A /298.15)+ (p B V B /298.15)得p 总= ( p A V A+ p B V B)/ (V A+V B) = (100×1+50×3) kPa/(1+3)=62.5 kPan(N2)= p A V A /RT A= {100000×0.001/(8.315×298.15)}mol = 0.04034 moln(O2)= p B V B /RT B= {50000×0.003/(8.315×298.15)}mol = 0.06051 moly(N2)= n(N2)/{ n(N2)+ n(O2)}= 0.04034/(0.04034+0.06051)=0.4y(O2)=1- y(N2)=1-0.4=0.6分压p(N2)= y(N2) p 总= 0.4×62.5 kPa= 25 kPap(O2)= y(O2) p 总= 0.6×62.5 kPa= 37.5 kPa分体积V(N2)= y(N2) V 总= 0.4×4 dm3 = 1.6 dm3V(O2)= y(O2) V 总= 0.6×4 dm3 = 2.4 dm33. 在25℃，101325Pa 下，采用排水集气法收集氧气，得到1dm3 气体。
物理化学第四章化学平衡练习题及答案
第四章 化学平衡练习题一、判断与问答题：1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的∆r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
3．因为m r G ∆= -RT ln K，所以m r G ∆是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4．m r G ∆是反应进度的函数。
5．在等温等压条件下，∆r G m > 0的反应一定不能进行。
6．∆r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。
7．任何一个化学反应都可以用m r G ∆来判断其反应进行的方向。
8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。
若某化学反应在给定条件下∆r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。
9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的∆ r G m < 0时，若值越小，自发进行反应 的趋势也越强，反应进行得越快。
10．某化学反应的∆ r G m 若大于零，则K一定小于1。
11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ∆的大小就决定了反应进行方向。
12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。
13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知平衡常数了。
14．因 K= f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。
15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ∆。
16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。
17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。
18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。
2023年大学_热力学统计物理第五版(汪志诚著)课后答案下载
2023年热力学统计物理第五版(汪志诚著)课后答案下载热力学统计物理第五版(汪志诚著)内容简介导言第一章热力学的基本规律1.1 热力学系统的平衡状态及其描述1.2 热平衡定律和温度1.3 物态方程1.4 功1.5 热力学第一定律1.6 热容和焓1.7 理想气体的内能1.8 理想气体的绝热过程附录1.9 理想气体的卡诺循环1.10 热力学第二定律1.11 卡诺定理1.12 热力学温标1.13 克劳修斯等式和不等式1.14 熵和热力学基本方程1.15 理想气体的熵1.16 热力学第二定律的数学表述1.17 熵增加原理的简单应用1.18 自由能和吉布斯函数习题第二章均匀物质的热力学性质2.1 内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分 2.2 麦氏关系的简单应用2.3 气体的节流过程和绝热膨胀过程2.4 基本热力学函数的确定2.5 特性函数2.6 热辐射的热力学理论2.7 磁介质的.热力学2.8 获得低温的方法习题第三章单元系的相变3.1 热动平衡判据3.2 开系的热力学基本方程3.3 单元系的复相平衡条件3.4 单元复相系的平衡性质3.5 临界点和气液两相的转变3.6 液滴的形成3.7 相变的分类3.8 临界现象和临界指数3.9 朗道连续相变理论习题第四章多元系的复相平衡和化学平衡热力学第三定律 4.1 多元系的热力学函数和热力学方程4.2 多元系的复相平衡条件4.3 吉布斯相律4.4 二元系相图举例附录4.5 化学平衡条件4.6 混合理想气体的性质4.7 理想气体的化学平衡4.8 热力学第三定律习题第五章不可逆过程热力学简介5.1 局域平衡熵流密度与局域熵产生率 5.2 线性与非线性过程昂萨格关系5.3 温差电现象5.4 最小熵产生定理5.5 化学反应与扩散过程5.6 非平衡系统在非线性区的发展判据 5.7 三分子模型与耗散结构的概念习题第六章近独立粒子的最概然分布6.1 粒子运动状态的经典描述6.2 粒子运动状态的量子描述6.3 系统微观运动状态的描述6.4 等概率原理6.5 分布和微观状态6.6 玻耳兹曼分布6.7 玻色分布和费米分布……第七章玻耳兹曼统计第八章玻色统计和费米统计第九章系综理论第十章涨落理论第十一章非平衡态统计理论初步附录A 热力学常用的数学结果B 概率基础知识C 统计物理学常用的积分公式索引参考书目物理常量表热力学统计物理第五版(汪志诚著)图书目录《“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材：热力学统计物理(第5版)》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，是作者在第四版的基础上全面修订而成的。
物理化学答案——第四章_化学平衡习题解答[1]
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第四章 化学平衡一、基本公式和内容提要 1. 化学反应的方向和限度（1）反应系统的吉布斯自由能和反应进度反应进行过程中，A 和B 均各以纯态存在而没有相互混合，则在反应进度为ξ时反应体系的总吉布斯自由能G *为：G * = n A μA * + n B μB * = （1－ξ）μA * +ξμB * = μA * +ξ（μB * －μA *）对于封闭体系在定温定压下在反应实际进行过程中，A 和B 是不可能以纯态存在的。
它们是混合在一起的，因此还存在混合吉布斯自由能△mix G 。
△mix G = RT （n A lnX A + n B lnX B ） = RT [(1－ξ)ln(1－ξ) + ξlnξ]（2）化学反应标准平衡常数理想气体的化学反应()()()()aA g bB g gG g hH g −−→++←−− bB a A hH gG P P P P P P P P )/()/()/()/(θθθθ= e )－－(1θθθθμμμμB A H G b a h g RT－+= 常数 = K θK θ称为标准平衡常数。
（3）化学反应的等温方程式（a ）对任意反应达平衡时：△r G m θ = －RTlnK θ△r G m θ是指产物和反应物均处于标准态时，产物的吉布斯自由能和反 应物的吉布斯自由能总和之差，称为反应的“标准吉布斯自由能变化”。
（b ）反应在定温定压条件下△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p上式称为范特霍夫(Vait Hoff) 等温方程。
（c ）依据吉布斯自由能函数可判断反应进行的方向，在温度、压力一定的条件下：RT ln Q a ＜ RTlnK θ Q a ＜K θ △r G m ＜0 反应正向自发进行 若 RT ln Q a ＞RTlnK θ Q a ＞K θ △r G m ＞0 反应逆向自发进行若 RT ln Q a = RTlnK θ Q a = K θ △r G m =0 反应达平衡 2. 反应的标准吉布斯自由能变化 （1）化学反应的△r G m 与△r G m θ（a ）在一定温度和压力为p θ下，任何物质的标准态化学势μi θ都有确定值，所以任何化学反应的△r G m θ都是常数；（b ）△r G m 不是常数，在一定T ，p 下，它与各物质的活度（分压、浓度）等有关，即与Q a 有关；（c ）在定温定压条件下0W '=时，△r G m 的正负可以指示化学反应自发进行的方向，在定温下△r G m θ的正负通常不能指示反应进行的方向，根据公式△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p ，但当△r G m θ的数值很大时，也可用其值估计反应的方向。
04章思考题参考答案
5.反应 2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)在某一温度下达平衡，下列那一种说法是正确的？ 1) NO(g)、O2(g)、NO2(g)浓度相等； 2) NO(g)、O2(g)不再发生反应； 3) 2 mol NO(g)和 1 mol O2(g)发生反应，生成 2 mol NO2(g)； 4) 正向反应速率等于逆向反应速率。 只有 4)是正确的
1)
错，应该是
Kc
[CO2 ] / c ([CH4 ] / c )([O2 ]
/
c )2
2) 错，Kc=Kp(RT)2 3) 错，两者无关
4）错， 反应平衡时，正向反应速率与逆向反应速率相等，但不一定是反应物的浓度与生成
物的浓度相等。
7. 反应 NO2(g)
NO(g)+1/2O2(g)的 Kp=a，则反应 NO2(g)
6. 反应 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)，指出下列说法或表示法的错误，并予以改正。
1)
K
c
[CO2 ][H 2O]2 [CH 4 ][O2 ]2
2) K的
K
c
增大；
4) 反应达到平衡时，反应物的浓度与生成物的浓度相等。
基础化学习题解答(第四章)
思考与习题一、填空题：1.可逆反应 2A(g) + B(g)2C(g) ；Δr H m θ＜ 0 。
反应达到平衡时，容器体积不变，增加B 的分压，则C 的分压 ___增大_______，A 的分压 ___减小________ ；减小容器的体积，B 的分压 _____减小______， K θ___不变________。
2.由N 2和H 2合成NH 3的反应中，Δr H m θ < 0，当达到平衡后，再适当降低温度则正反应速率将________减小 _____，逆反应速率将___减小__________，平衡将向___右 _____方向移动。
3.一定温度下，反应 PCl 5(g)PCl 3(g) + Cl 2 (g) 达到平衡后，维持温度和体积不变，向容器中加入一定量的惰性气体，反应将____不 _______ 移动。
4. 基元反应 2NO + Cl 2 → 2NOCl 是_3 _分子反应，是 3_级反应，其速率方程为__)Cl (·)NO ( 2c c k ⋅=υ____。
5.在密闭容器中进行N 2(g)+3H 2(g)→2NH 3(g)的反应，若压力增大到原来的2倍，反应速率增大 __16___ 倍。
6.可逆反应: I 2+H 22HI 在713K 时K θ＝51,若将上式改写为 ：21I 2 +21H 2HI 则其K θ为 __51 ____ 。
7.已知下列反应的平衡常数： H 2(g) + S(s) H 2S(g) K θ1S(s) + O 2(g)SO 2(g) K θ2则反应 H 2(g) + SO 2(g)O 2(g) + H 2S(g)的K θ为( θ1K /θ2K )。
8.反应：2Cl 2 (g) + 2H 2O (g) 4HCl (g) + O 2 (g) Δr H m θ＞0 ，达到平衡后进行下述变化，对指明的项目有何影响？① 加入一定量的O 2，会使n (H 2O ，g) 增大 ，n (HCl) 减小 ； ② 增大反应器体积，n (H 2O ，g) 减小 ； ③ 减小反应器体积，n (Cl 2) 增大 ；④ 升高温度，K θ 增大 ，n (HCl) 增大 ；⑤ 加入催化剂，n (HCl) 减小 。
天津大学高等教育出版社第五版《物理化学》课后习题答案第四章
天津⼤学⾼等教育出版社第五版《物理化学》课后习题答案第四章4.1有溶剂A与溶质B形成⼀定组成的溶液。
此溶液中B的浓度为c B，质量摩尔浓度为b B，此溶液的密度为。
以M A，M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成⽤B的摩尔分数x B表⽰时，试导出x B与c B，x B与b B之间的关系。
解：根据各组成表⽰的定义4.2D-果糖溶于⽔（A）中形成的某溶液，质量分数，此溶液在20℃时的密度。
求：此溶液中D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。
解：质量分数的定义为4.3在25℃，1 kg⽔（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时，溶液的总体积求：（1）把⽔（A ）和醋酸（B ）的偏摩尔体积分别表⽰成b B 的函数关系。
（2）时⽔和醋酸的偏摩尔体积。
解：根据定义当时4.460℃时甲醇的饱和蒸⽓压是84.4 kPa ，⼄醇的饱和蒸⽓压是47.0 kPa 。
⼆者可形成理想液态混合物。
若混合物的组成为⼆者的质量分数各50 %，求60℃时此混合物的平衡蒸⽓组成，以摩尔分数表⽰。
解：甲醇的摩尔分数为58980049465004232500423250....x B =+=4.580℃时纯苯的蒸⽓压为100 kPa ，纯甲苯的蒸⽓压为38.7 kPa 。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的⽓-液平衡混合物，80℃时⽓相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：4.6在18℃，⽓体压⼒101.352 kPa下，1 dm3的⽔中能溶解O2 0.045 g，能溶解N2 0.02 g。
现将 1 dm3被202.65 kPa空⽓所饱和了的⽔溶液加热⾄沸腾，赶出所溶解的O2和N2，并⼲燥之，求此⼲燥⽓体在101.325 kPa，18℃下的体积及其组成。
设空⽓为理想⽓体混合物。
其组成体积分数为：，解：显然问题的关键是求出O2和N2的亨利常数。
4.7 20℃下HCl 溶于苯中达平衡，⽓相中HCl 的分压为101.325 kPa 时，溶液中HCl 的摩尔分数为0.0425。
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第四章化学平衡课后习题参考答案
4解：由2×②-2×①得反应：4H 2(g)+2SO 2(g) == 4H 2O(g) + S 2(g)
5解：反应开始时： 平衡时： 即平衡时NOCl 的分压增加了（8.53-6.97）×105=1.56×105（Pa ）
对于反应： 2NO(g) + Cl 2(g) === 2NOCl(g)
平衡分压/Pa (4.18-1.56)×105 (2.79-1/2×1.56)×105 8.53×105
8解：（1）2.2710252383142.0)10252383145.0(5
2
5
=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=θK
PCl 5的分解率=0.5/0.7×100%=71.4%
（2） 加入Cl 2,平衡向左移动,设生成物转化了x mol/L
PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2
平衡分压 (0.1+x)×8314×523 (0.25-x)×8314×523 (0.25+0.05-x)×8314×523
x= 0.01074(mol/L) PCl 5的分解率=%4.68%10035.0)
01074.01.0(35.0=⨯+-
平衡向左移动,其分解率减小到68.4%.
（3）设生成PCl 3 x mol/L
PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2
平衡分压 (0.35-x)×8314×523 x ×8314×523 (0.05+x)×8314×523
代入平衡常数表达式
x=0.239（mol/L ） PCl 5的分解率=0.239/0.35=68.4%
8
24
21
210
06.5)80.0108.1()(⨯=⨯==θθθK K K 2
.27105238314)1.0(10523
8314)3.0(105238314)25.0(5
5
5=⨯⨯+⨯⨯-⋅⨯⨯-=x x x K θ2
.2710523
8314)35.0(10523
8314)05.0(10523
83145
55=⨯⨯-⨯⨯+⋅⨯⨯=x x x K θ)
(1018.40.15503
8314500.1)()(500Pa V RT NO n NO p ⨯
=⨯⨯==)
(1079.20.15503
8314000.1)()(52020Pa
V RT Cl n Cl p ⨯=⨯⨯==)
(1097.60.15503
8314500.2)()(500Pa
V RT NOCl n NOCl p ⨯=⨯⨯==)
(1053.80
.155038314060.3)()(5Pa V RT NOCl n NOCl p ⨯=⨯⨯==)
(940.050383140.1510)
56.118.4()()(5mol RT V NO p NO n =⨯⨯⨯-==27
.5)1/01.2()1/62.2()1/53.8(]/)([]/)([]/)([22
222===θθθθp Cl p p NO p p NOCl p K
（2）和（3）的情况下PCl 5的分解率相同，说明不论是达到平衡后再加入相同量的Cl 2还是一开始就加入，其分解率不变。
11解：（1）压缩体积，则①中的NOBr 和NO 的分压均相应减小相同倍数，而Br 2的不变，所以J 不变，平衡不移动。
或者该反应属分子数不变的反应，则总压改变，平衡不移动。
对于反应②，因增大总压，平衡向分子数减小的方向移动，即向左移动
对于反应③，因增大总压，平衡向分子数减小的方向移动，即向右移动
（2）反应③向右移动，因增大总压，平衡向分子数减小的方向移动。
因无液溴，则不存在平衡，即属于非平衡态。
12解：（1）因减小总压，平衡向分子数增加的方向即向右移动，则n(H 2O,g)减小；
（2）增加生成物的量，平衡向左移动，则n(H 2O,g)增大；
（3）因增加生成物的量，平衡向左移动，则n(O 2,g)先增加，后随平衡左移而又减小。
但由于平衡常数不是特别大或小，加入的O 2不可能完全转化为反应物，所以最终n(O 2,g)增加；
（4）因增加生成物的量，平衡向左移动，则n(HCl,g)减小；
（5）因增大总压，平衡向分子数减小的方向即向左移动，则n(Cl 2,g)增大；
（6）因增大总压，平衡向分子数减小的方向即向左移动，则P(Cl 2)增大；
（7）因K θ与浓度或分压无关，所以不改变；
（8）因反应的△r H θm ＞0，吸热，则T ↑，K θ↑
（9）升高温度，平衡向右移动，则P HCl 增加；
（10）因N 2为惰性气体，而V T 不变，则平衡不移动，n(HCl,g)不变；
（11）因催化剂的加入不能使平衡发生移动，则n(HCl,g)不变。
15解：（1）)/(74.0109.2817065.5)170(3mol kJ S T H K G m fus m fus m fus =⨯⨯-=∆-∆=∆-θθθ
（2）因△fus G θ
m >0，在170K 标态下氨熔化为非自发反应。
（3）在标态下达平衡，则△fus G θm =0，即△fus H θm -T △fus S θm =0
18解：（1）因△n=-2，所以反应为熵减；
（2）因△S 总=△S 体+△S 环＞0，体系为熵减，则环境为熵增；
（3）△rH θm =-602.91-4×(-110.525)= -160.81(kJ/mol)
△rS θm =410.6-4×197.674-29.87= -410.0(J/mol ·K)
（4）
（5）△rG θm =△rH θm -T △rS θm = -RTlnK θ
K θ=3.89×104
（6） K θ=1.92×10-5
（7） （8） △rG θm =△rH θm -T △rS θm =30.09-(273+150)×95.46×10-3= -10.29(kJ/mol) △rG θm = -RTlnK θ K θ=18.65 而K θ=P Ni(CO)4/P θ
)(2.3920.4101081.1603
K S H T m r m r =-⨯-=∆∆=θθ57.10)
50273(314.81081.160)410()50273(ln 3=+⨯⨯+-⨯+=∆-∆=RT H S T K r r θθθ86.10)
230273(314.81081.160)410()230273(ln 3-=+⨯⨯+-⨯+=∆-∆=RT H S T K r r θθθ)/(46.95)
2732.42(1009.303K mol J T H S r r ⋅=+⨯=∆=∆θθ926
.2423314.81029.10ln 3=⨯⨯=∆-=RT G K r θθ)(1969.281065.53K S H T m fus m fus =⨯=∆∆=θθ
P Ni(CO)4 = K θP θ=18.65×105=1.865×106(Pa) 19解：反应： Ag 2O(s) == 2Ag(s) + 1/2O 2(g) △rH θm = -△f H θm (Ag 2O,s)=31.05(kJ/mol) △rS θm = 2×42.55+0.5×205.14-121.3=66.37(J/mol ·K) 要使反应自发向右进行,则△rH θm -T △rS θm ＜0
同理,反应： 2AgNO 3(s) == Ag 2O(s) + 2NO 2(g) + 1/2O 2(g) △rH θm = -31.05+2×33.18-2×(-124.39)=284.09(kJ/mol) △rS θm = 121.3+2×240.06+0.5×205.14-2×140.92= 422.15(J/mol ·K) 因反应1分解所需温度低于反应2,则AgNO 3分解的最终产物为Ag,NO 2,O 2。
21解：（1）△rG θm (298K)= -RTlnK θ= -8.314×298×ln9.3×109= -56.87(kJ/mol)
（2）△rG θm (398K)= -RTlnK θ= -8.314×398×ln3.3×107= -57.28(kJ/mol) -56.87=△rH θm -298△rS θm -57.28=△rH θm -398△rS θm ∴ △rH θm = -55.65(kJ/mol) △rS θm =4.1×10-3(kJ/mol ·K)
)
(8.46737
.661005.31
3
K S H T r r =⨯=∆∆〉θθ)
(67315.4221009.284
3
K S H T r r =⨯=∆∆〉θθ。