大学无机化学第四章试题及答案

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 m

G RT K θ

θ??=-。 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：2（g ）2（g 2（g ）在300K 时的与的比值约 为（ ）

A.25

B.2500

C.2.2

D.0.04

3.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）2（g2S（g）1

22（g）+2H2S（g2（g）2

H2（g）2（g（g）3则2等于（）

A. 1?3

B.（3）2/ 1

C. 21?3

D. 3/ 1

5.下列反应中，K?的值小于值的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A. H2（g）2（g）2（g）

B. 2H2（g）（g）2H2S（g）

C.3(s) (s)2(g)（s）2（g）2（g）

62（g）+3H2（g3（g），92.4?1，473K时，三种混合气体达平衡。要使平衡向正方向移动，可采用方法（）

A.取出12

B.加入3以增加总压力

C.加入稀有气体以增加总压力

D.减小容器体积以增加总压力

7.298K时，?的数值大于的反应是（）

2

（g）（g2S（g）2（g）（s2S（g）

2

（g）（s2S（l）23（s O（s）2（g）

8.已知300K和101325时，下列反应：N2O4（g2（g）达到平衡时有20﹪的N2O4分解成2，则此反应在300K时的平衡常数的数值为（）

A.0.27

B.0.05

C.0.20

D.0.17

9.在某温度下平衡的H<0，升高温度平衡逆向移动的原因是( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)

正减小，v

逆

增大

正

减小，k

逆

增大

C. v正和v逆都减小，

D. v正增加的倍数小于v逆增加的倍数

10.已知下列前三个反应的K值,则第四个反应的K值为()

(1)H2(g)+1/2O22O(g) K1 (2)N2(g)2K2

(3)23(g)+5/2O22O(l) K3

(4)N2(g)+3H23K

1231

?K23C1?K3213?K23

11.下面哪一种因素改变，能使任何反应平衡时产物的产量增加()

A.升高温度

B.增加压力

C.加入催化剂

D.增加起始物

12.298K 时，反应H 2O （l ） H 2O （g ）达平衡时，体系的水蒸汽压为3.13，则标准平衡常数K?为 ( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)

A.100

B.3.13×10-2

C.3.13

D.1

13.298K 时，根据下列数据，判断哪个化合物分解放氧倾向最大( )

A. N 2(g) + O 2(g) 22(g) 1×10―

30

B. H 2(g) + O 2(g) H 2O(g) 1×1081

C. 22(g) 2(g) + O 2(g) 1×10

―92

D. 2H 2O 2(l) 2H 2O(l) + O 2(g) 1×1037

14.某温度时，反应H 2(g) + 2(g) 2(g)的4×10―2，则反应

(g)

1/2H 2(g) + 1/22(g) 的为 ( )

A.

21041－? B.210

41－? C.4×10―2 D. 2×10―2

15.合成氨反应：3H 2(g) + N 2(g) 23(g) 在横压下进行时，若向体系中因入氩气，则氨的产率（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.减小

B.增大

C.不变

D.无法判断

16.有下列平衡A （g ）+2B （g ）2C （g ），假如在反应器中加入等物质的量的A 和B ，在达到平衡时，总是正确的是（ ）

A.[B]=[C]

B.[A]=[B]

C.[B]＜[A]

D.[A]＜[B]

17. 在 () △n 中，如果压力单位为，浓度单位为?1，则R 为（ ）

A.8.314J ? 1?1

B.1.987? 1?1

C.82.06? ? 1?1

D.0.08206L ? ? 1?1

18.可逆反应2（g ）N 2（g ）2（g ）, 0= -180?1.对此反应的逆反应来说，下列说法正确的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.升高温度增大

B.升高温度变小

C.增大压强平衡移动

D.增大N 2浓度，解力度增加

19.有可逆反应C （s ）2O （g ）（g ）2（g ）133.8 ?1，下列说法正确的是（ ）

A.加入催化剂可以加快正反应速度

B.由于反应前后分子数相等，压力对平衡没有影响

C.加入催化剂可以增加生成物的浓度

D.加入催化剂可加快反应达到平衡的时间

20.在一定温度和压力下，一个反应体系达到平衡时的条件是（ ）

A.正、逆反应速度停止

B.正、逆反应速度相等

C.正反应速度减慢，逆反应速度加快

D.反应物全部转化成产物

二 填空题

1.加入催化剂可以改变反应速率，而化学平衡常数 ，原因是 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

2.在等温（1000K ）等压条件下，某反应的1，则其G ?的值等于 。

3.温度一定，转化率随反应物的起始浓度 ，平衡常数 反应物的起始浓度而变

4.在25℃时，若两个反应的平衡常数之比为10，则两个反应的?相差 ?1。(《无机化学例题与习题》吉大版)

5.请填写下面的空格：

化学反应条件 的改变

对的影响 活化能 速率常数k 平衡常数K

恒压.恒浓度下升

高温度

恒温.恒压.恒浓度下加催化剂

6.在5升容器中装入等摩尔数的3和2，在523K 时达到平衡，若5的分压为101.3(1大气压)，此时5(g) 3(g) + 2(g)反应的1.85，问原来装入的3为 摩尔，2为 摩尔。

7.已知环戊烷的气化过程?28.7 ?1，?88 J?1?1.环戊烷的正常沸点为 ℃，在25℃下的饱和蒸汽压为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

8.在一密闭容器中，于1000K 时进行反应2(s) + H 2(g) (g) + H 2O(g)平衡时测知2CO P =63.1, 2H P =21.1, 63.1, 31.6, 在恒温、恒容下，如设法除去2，使2减少为63.0，则反应重新平衡时2CO P = ， 。

9.在100℃时，反应（g （g ）（g ）的平衡常数0.21 ?3，则标准常数K ?的值为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

10.某温度下，反应5（g （g ）2（g ）的平衡常数K ?=2.25。把一定量的

引入一真空瓶内，达平衡后5的分压为2.533×10―4，则3的分压是，5 5

的解离分数为。

三．问答题(《无机化学习题》武大版)

1.怎样正确理解化学反应的平衡状态？

2.平衡常数能否代表转化率？如何正确认识两者之间的关系？

3.如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？

4.什么是化学反应的反应商？如何应用反应商和平衡常数的关系判断反应进行

的方向并判断化学平衡的移动方向？

之间的关系怎5.如何表述化学反应等温式？化学反应的标准平衡常数与其△θ

m

样？(《无机化学例题与习题》吉大版)

四.计算题

1.可逆反应H2O + H2 + 2在密闭容器中，建立平衡，在749K时该反应的平衡常数

2.6。(《无机化学例题与习题》吉大版)

（1）求n（H2O）／n（）（物质的量比）为1时，的平衡转化率；

（2）求n（H2O）／n（）（物质的量比）为3时，的平衡转化率；

（3）从计算结果说明浓度对平衡移动的影响。

2. 反应22（g）2（g）+ 2（g）在375K时，平衡常数θ2.4，以7.6克22和1.013×105的2作用于1.0 —3的烧瓶中，试计算平衡时22、2和2的分压。(《无机化学例题与习题》吉大版)

3.已知下列热力学数据：

（g）2（g）O2（g）

?m（?1）90.4 33.9 0

S?m（?1?1）0.210 0.240 0.205

问：（1）298K，标准压力时，2 （g）2（g）=2 2（g）能否自发进行？

（2）1000K时该反应的?

4. 分解反应为2H2+ I2，开始时有1，平衡时有24.4%的发生了分解，今欲将分解百分数降低到10%，试计算应往此平衡系统中加若干摩I2。(《无机化学例题与习题》吉大版)

5.5L的容器中装入等物质的量的3和2。在523K时达到平衡，如3分压为1×10-5，此时532反应的1.81×105。问原来装入的3和2为多少摩尔？

6. 在900K和1.013×105时3部分离解为2和O2

3（g）2（g）+

2

1

O2（g）

若平衡混合物的密度为0.925g·—3，求3的离解度。(《无机化学例题与习题》吉大版)

7.1000K时，22（g）+ O2（g）23（g），＇=3.50，则反应3（g）2（g）+ 1/2O2（g）的和各是多少？

8.已知反应3（s）（s）+ 22（g）在973K时，?=3.00×10-2；在1000K时，?=1.00。问：（1）上述反应是吸热还是放热反应？

（2）上述反应的?是多少？

9. 在308K和总压1.013×105，N2O4有27.2%分解为2。

（1）计算N2O4（g） 2 2（g）反应的Kθ；

（2）计算308K时总压为2.026×105时，N2O4的离解百分率；

（3）从计算结果说明压强对平衡移动的影响。(《无机化学例题与习题》吉大版)

10.5（g）在523K达分解平衡:

53

（g）+ 2（g）

平衡浓度：[5]=1 ·3-,[ 3]=[ 2]=0.204 ·3-。

若温度不变而压强减小一半，在新的平衡体系中各物质的浓度为多少？(《无机化学例题与习题》吉大版)

参考答案

一选择题

1.C

2. A 3 4 5. C 6 7 8 9. D 10

11 1213 14 15. A 16 17 1819 20

二填空题

1.不变，?（正）（逆），至于始终态有关.

2. 0

3.而变，不随

4.

5.7

5.

化学反应条件 的改变

对的影响

活化能 速率常数k

平衡常数K

恒压.恒浓度下升高温度

基本不变 增加 改变 恒温.恒压.恒浓度下加催化剂

降低

增加

不变

6. 解： 3和2的摩尔数分别为

3 + 25

起始物质的量： a 0

变化量： x x x 平衡时： a －x a －x x

∴ Pa m

K mol K J x 5

3

31110013.1105523314.8??????--- ∴x = 0.116

∴RT

x a x K K p p

1

)(5405.085.1112'?-==== ∴a = 0.123

7. 53.1 37.3

8.解：＝＝21

.211.636

.312.84=??

2(s) + H 2(g) (g) + H 2O(g)

63.1 22.1 84.2 31.6 x 43.3 63 10.4 ∴23.43634.10=?x

∴x = 7.58 9. 6.43

10. 7.60×104

，75%

三．问答题

1. 答：

2. 答：

3.答：

4.答：△

m △θ

m

△θ

m

—Kθ

当Q〈Kθ时△

m

〈0 正反应自发进行

当Q = Kθ时△

m

= 0 反应达到平衡，以可逆方式进行

当Q 〉Kθ时△

m

〉0 逆反应自发进行

5.答：△

m △θ

m

△

m 0，△θ

m

—

四计算题

1.解：（1）H2O + H2+ 2

x x x 2=2.6()2 a

x

?

=0.617 所以的平衡转化率是61.7%。

（2）H 2O +

H 2 + 2

n 3n 0 0

3 x x

)

3)((2

x n x n x -- =2.6 n x ?=0.865

所以的平衡转化率是86.5%。

2.解：θ

p

（P θ)n △-

P 22cL so ×11356

.7 得出

2

2cL so 6.8×104

2

SO 8.8×104

2

Cl 1.90×105

3.解：（1）?=2×33.9-2×90.4113.0（?1）

?=2×240.0-2×210.0-205.0145.0（J ?1?1） ∴???113.0-298×（-145.0）×10-3 69.8（?1）＜0 ∴反应能自发进行。

（2）1000K 时，???

113.0+145.0×10-3×1000=32.0（?1）

∴ ??/2.303 1.67 ∴?=0.021

4.解： 2

H 2 + I 2

起始 1 0 0 转化 0.244 0.122 0.122

2

2756.0122.0=92.005.0)05.0(x + ?0.37(《无机化学例题与习题》吉大版)

5.解：5 2，已知1.81×105 ，32 32 / 5=（3 ）2/1×105=1.81×105

∴32=（1.81×105×105）1/2=1.35×105 （）

， 5= 5? 1×105×5/8314×523=0.115（）

n 3= 3? 1.35×105×5/8314×523=0.155（）

原装入摩尔数为：0.155+0.115=0.27（）

6.解：

ρ

m

ρ P RT ρ5

310

013.1900314.810925.0????68.33 3（g ）

2（g ）+

2

1

O 2（g ） x 0 0

x 2

1

x

x

x x a x

x x a 2

1

21

3264)(80++-?++-= 68.33 a x

= 0.34 所以3的离解度是34%。

7.解：对反应3（g ）2（g ）+ 1/2O 2（g ） 2（2 ）1/2/ 3= 1/[（3）2/（2）2 2]1/2=1/（＇）1/2=1/（3.5）1/2=0.535 根据 （）△

n 得 （）-△

n

∴0.535×（）-1/2 当0.082时，0.059

当8.314时，5.87×10-3 当8314时，1.855×10-4

8.解：（1）吸热反应；

（2）由1/3×10-2?×（1173-973）/2.303×8.31×10-3×1173×973得

?=166（?1） 9.解：（1） N 2O 4（g ） 2 2（g ）

0.272 0.544

θ

272

.01544.02

-0.32

（2）

V n =RT

P 同理得出N 2O 4的离解百分率是19.6%。 （3） 增大压强，平衡向体积减小的方向移动； 减小压强，平衡向体积增大的方向移动。

10.解：

θ

1

204.02

0.041616 5

3（g ）+ 2（g ）

1 0.204 0.204

0.2042

x x

-+

1)

204

.0(2

0.041616 得出0.135·3-