大学物理化学化学平衡课后习题及答案
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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 m
p B
ν。要增加N 2O 4(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 S⎽⎽⎽⎽⎽0,此反应在40 ℃时的K⎽⎽⎽⎽⎽25 ℃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)
各物质在298K的△ 和S 的数值为:
r m r 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373K下的△r H m =___;
(2)设反应的∑νB 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:
K
/9127
2.16lg T K -
= (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 )=∑νB △f H m (B ,298K )
=[110.6-(-0.125)]kJ·mol —1
=110。19kJ·mol —1
△r S m (298K) =∑νB 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)
㏑K (298K)=111
3K mol 8.314J 298K mol J 1079.26---⋅⋅⨯⋅⨯-
解得K =1。278×10-14 (3)由
㏑)K 8301K 2981()K 298()
K 298()K 830(m r -∆=R H K K
)K 8301
K 2981(K
mol 8.314J mol J 10110.191
113-⋅⋅⋅⨯=--- 解得 K (830K )=3.07×10—2