武科大物化第五章化学平衡练习册答案
物理化学《化学平衡》习题及答案
物理化学《化学平衡》习题及答案选择题1.下面的叙述中违背平衡移动原理的是(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动(C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案:C 。
加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动2.要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是(A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变答案:D 。
因ΔH =ΔU +Δ(pV )3.在等温等压下,当反应的∆r G m ∃ = 5kJ ·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) 不能进行答案:C 。
应该用∆r G m 判断而不是∆r G m ∃ 。
4.已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2,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 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为: (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案:C 。
5.反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g),其∆r G m ∃ /(J ·mol -1) = -232600 - 167.7T /K ,若温度升高,则:(A) ∆r G m ∃ 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 (D )无法判断 答案:C6.对于气相反应,当体系总压力p 变化时(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 ∃ 均无影响答案:A 。
理想气体的K p ∃ 不受压力的影响而真实气体的K p ∃ 将随压力而变。
7.理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(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: (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409.3K 答案:C8.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: (A)K p ∃= 0 (B) K p ∃ < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ∃ < 1 答案:C 。
化学平衡习题及答案
化学平衡习题及答案化学平衡习题及答案化学平衡是化学反应中达到动态平衡的状态,反应物和生成物之间的摩尔比例在一定时间内保持不变。
在学习化学平衡的过程中,习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以帮助我们加深对化学平衡的理解。
本文将为大家提供一些化学平衡的习题及其答案,希望能对大家的学习有所帮助。
习题一:考虑以下反应:N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g),在一个封闭容器中,开始时有2 mol N₂和6 mol H₂,经过一段时间后,平衡时封闭容器内有多少摩尔的NH₃?答案:根据反应物的摩尔比例,1 mol N₂与3 mol H₂反应生成2 mol NH₃。
因此,当N₂和H₂的摩尔数分别减少2 mol和6 mol时,NH₃的摩尔数增加4 mol。
习题二:考虑以下反应:CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g),在一个封闭容器中,开始时有2 mol CO和4 mol H₂O,经过一段时间后,平衡时封闭容器内有多少摩尔的CO₂?答案:根据反应物的摩尔比例,1 mol CO与1 mol H₂O反应生成1 mol CO₂和1 mol H₂。
因此,当CO和H₂O的摩尔数分别减少2 mol和2 mol时,CO₂的摩尔数增加2 mol。
习题三:考虑以下反应:2H₂(g) + O₂(g) ⇌ 2H₂O(g),在一个封闭容器中,开始时有3 mol H₂和2 mol O₂,经过一段时间后,平衡时封闭容器内有多少摩尔的H₂O?答案:根据反应物的摩尔比例,2 mol H₂与1 mol O₂反应生成2 mol H₂O。
因此,当H₂和O₂的摩尔数分别减少4 mol和2 mol时,H₂O的摩尔数增加4 mol。
习题四:考虑以下反应:N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g),在一个封闭容器中,开始时有4 mol N₂O₄,经过一段时间后,平衡时封闭容器内有多少摩尔的NO₂?答案:根据反应物的摩尔比例,1 mol N₂O₄生成2 mol NO₂。
大学物理化学化学平衡课后习题及答案
1.PC∣5的分解反应PC∣5(g) == PCI3(g)+C∣2(g)在473 K达到平衡时PC∣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aA(g ) == yY(g)+zZ(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;
(iii)C(石墨)+O2(g)=CO2(g),△rGm,iii=(-394.0-0.84×0-3T∕K)kJ mol-1
8
3.已知下列反应在373K时,K =1.25×0
CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)
(1)已知上述反应的厶rSm(373k)=-125.52J mo∙-1K-1,求COCl2(g)的解离反应在373K下的△rHm=___;
化学平衡课后习题
、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“X”。
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.■:rGm<0时,则该反应能
正向进行。()
2.如果某一化学反应的ArHi:::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'∙.bB,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。()
第五章__化学平衡习题和答案
第五章__化学平衡习题和答案work Information Technology Company.2020YEAR第五章 化学平衡 选择题1. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是(A) 化学平衡态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) 任何化学反应都有化学平衡态 答案:C 。
正确的说法应为0BB Bνμ=∑2. 下面的叙述中违背平衡移动原理的是(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 答案:C 。
加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动3.要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变 答案:D 。
因ΔH =ΔU +Δ(pV )4. 在等温等压下,当反应的Δr G m= 5kJ·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 答案:C 。
应该用Δr G m 判断而不是Δr G m。
5.已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2,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 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为:(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案:C 。
6.反应 2C(s) + O 2(g)2CO(g),其r G m /(J·mol -1) = -232600 - 167.7T /K ,若温度升高,则:(A) r G m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 (D )无法判断 答案:C7.对于气相反应,当体系总压力p 变化时(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均无影响答案:A 。
物理化学第五版课后习题答案解析电子教案
物理化学第五版课后习题答案解析第五章 化学平衡5-1.在某恒定的温度和压力下,取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应:A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ,试证明,当反应进度﹦0.5mol 时,系统的吉布斯函数G 值为最小,这时A ,B 间达到化学平衡。
解: 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B,n A ﹦n 0-n B ﹦n 0-B,n ﹦n A +n B ﹦n 0气体的组成为:y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-,y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为:p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-,p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为:0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G =n AA+n BB=(n A 0A μ+n B 0B μ)+00ln(1)A p n RT p n ξ-+00ln B p n RT p n ξ⋅ =[n 0-A μ+0B μ]+n 00lnpRT p +00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ,则G =n 0(0A μ+0lnpRT p)+00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-<0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5-2.已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g ) 2 NO 2(g )在298.15 K 时,0r m G ∆=4.75kJ ·mol -1。
物理化学答案——第五章-相平衡[1]
第五章 相平衡一、基本公式和内容提要基本公式1. 克劳修斯—克拉贝龙方程m mH dp dT T V ∆=∆相相(克拉贝龙方程,适用于任何纯物质的两相平衡) 2ln m H d p dT RT ∆=相(克劳修斯—克拉贝龙方程,适用与其中一相为气相,且服从理想气体状态方程的两相间平衡)2.特鲁顿(Trouton)规则1188vap mvap m b H S J mol k T --∆=∆≈⋅⋅(T b 为该液体的正常沸点)3.相律f+Φ=C+n C=S-R-R ′f+Φ=C+2 (最普遍形式)f* +Φ=C+1 (若温度和压力有一个固定,f * 称为“条件自由度”)*4. Ehrenfest 方程2112()p p C C dp dT TV αα-=-(C p ,α为各相的恒压热容,膨胀系数)基本概念1. 相:体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分,用Φ表示。
相的数目叫相数。
2.独立组分数C=S-R-R′,S为物种数,R为独立化学反应计量式数目,R′ 为同一相中独立的浓度限制条件数。
3.自由度:指相平衡体系中相数保持不变时,所具有独立可变的强度变量数,用字母f 表示。
单组分体系相图相图是用几何图形来描述多相平衡系统宏观状态与T、p、X B(组成)的关系。
单组分体系,因C=1 ,故相律表达式为f=3-Φ。
显然f最小为零,Φ最多应为 3 ,因相数最少为 1 ,故自由度数最多为 2 。
在单组分相图中,(如图5-1,水的相图)有单相的面、两相平衡线和三相平衡的点,自由度分别为f=2、f=1、f=0。
两相平衡线的斜率可由克拉贝龙方程求得。
图5-1二组分体系相图根据相律表达式f=C-Φ+2=4-Φ,可知f最小为零,则Φ最多为 4 ,而相数最少为 1 ,故自由度最多为 3 。
为能在平面上显示二组分系统的状态,往往固定温度或压力,绘制压力-组成(p-x、y)图或温度-组成(T-x、y)图,故此时相律表达式为f*=3-Φ,自然f*最小为 0 ,Φ最多为 3,所以在二组分平面图上最多出现三相共存。
物理化学第五版课后习题答案解析
第五章 化学平衡5-1.在某恒定的温度和压力下,取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应:A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ,试证明,当反应进度﹦0.5mol 时,系统的吉布斯函数G 值为最小,这时A ,B 间达到化学平衡。
解: 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B,n A ﹦n 0-n B ﹦n 0-B,n ﹦n A +n B ﹦n 0气体的组成为:y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-,y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为:p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-,p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为:0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G =n AA+n BB=(n A 0A μ+n B 0B μ)+00ln(1)A p n RT p n ξ-+00ln B p n RT p n ξ⋅ =[n 0-A μ+0B μ]+n 00lnpRT p +00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ,则G =n 0(0A μ+0lnpRT p )+00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-<0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5-2.已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g) 2 NO 2(g )在298.15 K 时,0r m G ∆=4.75kJ ·mol -1。
大学物理化学化学平衡课后习题及答案
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 aA(g ) == yY(g) + zZ(g), 在 101.325 kPa、 300 K 下,A 的转化率是600K 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 ) == N 2O4( g ) +1/2O 2( g)的r H为41.84kJ mol -1,B C p ,m(B) 0。
5章 化学平衡原理习题及全解答
第5章 化学平衡原理习题及全解答1. 写出下列反应的标准平衡常数表达式。
(1) CH 4(g) + 2O 2(g) == CO 2(g) + 2H 2O(l) (2) PbI 2(s) == Pb 2+(aq) + 2I -(aq)(3) BaSO 4(s) + 2C(s) == BaS(s) + 2CO(g) (4) Cl 2(g) + H 2O(l) == HCl(aq) + HClO(aq) (5) ZnS(s) + 2H +(aq) == Zn 2+(aq) + H 2S(g) (6) CN -(aq) + H 2O(l) == HCN(aq) + OH -(aq)答: (1) 224242θCO CO θθθ22CH O CH O /(/)(/)pp p p K p p p p p p==(相对压力)(2) 2+-2+-θθθ22Pb I Pb I (/)(/)c K c c c c c c == (相对浓度)(3) θθ2CO (/)p K p p = (4) 2θθHCl HClO Cl /(/)K c c p p =(5) 2++2θθ2H S Zn H (/)/K c p p c = (6) --θHCN OH CN /K c c c =2. 填空题(1) 对于反应:C(s)+CO(g)==2CO(g),=172.5 kJ ⋅mol -1,填写下表:532定量的惰性气体,反应将 移动。
(3) 对化学反应而言,r m G ∆是 的判据,r m G ∆是 的标志,若r m G ∆ =r mG ∆,则反应物和生成物都处于 状态。
动。
(3) 反应方向;反应进行倾向性;平衡。
3. 氧化亚银遇热分解:2Ag 2O(s) == 4Ag(s) + O 2(g)。
已知Ag 2O 的f m H ∆ =-31.1kJ ⋅mol -1,f m G ∆=-11.2 kJ·mol -1。
求:(1) 在298K 时Ag 2O —Ag 体系的2O p =?(2) Ag 2O 的热分解温度是多少(在分解温度,2O p =100kPa)?解: (1) -1r m Bf m 62.2 kJ mol H H ν∆=∆=⋅∑ ,-1r m B f m 22.4 kJ mol G G ν∆=∆=⋅∑2θθO /p K p p=,根据r m ln ()/K G T RT =-∆ ,当T =298 K 时, 3ln 22.410/(8.314298)9.04K =-⨯⨯=- 41.210K -=⨯P (o 2) =Pa 12k 100102.14=⨯⨯=⨯- p K p(2) 在分解温度,2O p =100 kPa , 1.0K = ,r m ()G T ∆=0根据Gibbs 方程:r m r m r m ()G T H T S ∆=∆-∆ ,r m r m/T H S =∆∆ 根据r m H ∆ 、r m S ∆ 随温度变化不大,故:-1r m r m ()(298)62.2 kJ mol H T H ∆≈∆=⋅ -1-1r m r m r m r m(298)(298)()(298)0.134 kJ mol K 298H G S T S ∆-∆∆≈∆==⋅⋅r mr m/465 K T H S =∆∆分解=或者:根据van ’t Hoff 方程:22r m 211112()ln ()K T H T T K T RT T ∆-=,412(298) 1.210, ()1K K T -=⨯=分解 ,解得:465 K T =分解。
第5章 化学平衡原理习题及全解答
第5章 化学平衡原理习题及全解答1. 写出下列反应的标准平衡常数表达式。
(1) CH 4(g) + 2O 2(g) == CO 2(g) + 2H 2O(l) (2) PbI 2(s) == Pb 2+(aq) + 2I -(aq)(3) BaSO 4(s) + 2C(s) == BaS(s) + 2CO(g) (4) Cl 2(g) + H 2O(l) == HCl(aq) + HClO(aq)(5) ZnS(s) + 2H +(aq) == Zn 2+(aq) + H 2S(g) (6) CN -(aq) + H 2O(l) == HCN(aq) + OH -(aq)答: (1)224242θCO CO θθθ22CH O CH O/(/)(/)pp p p K p p p p p p ==(相对压力)(2) 2+-2+-θθθ22Pb I Pb I (/)(/)cK c c c c c c== (相对浓度)(3)θθ2CO (/)p K p p =(4) +2-HClO H Cl Cl /(/)K c p c p c =(5)2++2θθ2H S Zn H (/)/K c p p c=(6) --θHCN OH CN/K c c c =2. 填空题(1) 对于反应:C(s)+CO 2(g)==2CO(g),=172.5 kJ ⋅mol -1,填写下表: 532向容器中加入一定量的惰性气体,反应将 移动。
(3) 对化学反应而言,r m G ∆是 的判据,r m G ∆是 的标志,若r m G ∆ = r m G ∆,则反应物和生成物都处于 状态。
不变,平衡不移动。
(3) 反应方向;反应进行倾向性;平衡。
3. 氧化亚银遇热分解:2Ag 2O(s) == 4Ag(s) + O 2(g)。
已知Ag 2O 的f m H ∆=-31.1kJ ⋅mol -1,f mG ∆=-11.2 kJ·mol -1。
第5章 化学平衡 习题参考 答案
第五章 化学平衡 思考与练习题1. 有1mol 的2N 和3mol 的2H 混合气在400℃通过催化剂达平衡,平衡压力为p 0,分析3NH 的摩尔分数是0.0044,求x K 、c K 、p K 。
解: N 2 + 3H 2 = 2NH 3 初始物质的量 1 3 0平衡物质的量 1-a 3-3a 2a平衡时 n 总=(1-a )+(3-3a )+2a=4-2a由aa242-=0.0044得:a=8.76×10-3432321087.124332410044.0223-⨯=⎪⎭⎫⎝⎛----==a a a a x x x K HN NHx又因为2)(-= P K K P x , 可得:141087.1-⨯=P K又因为2)(RT K K C P =, 可得:71085.5-⨯=C K2 将固体4NH I 迅速加热到308.8K ,测得其蒸气压为43.66610Pa ⨯,在此温度气态4NH I 实际上完全分解为3NH 和HI ,因此测得的蒸气压等于3NH 和HI 分压之和。
如果在一段时间内保持这个温度不变,则由于HI 按下式分解:221/21/2HI H I =+,而使4()NH I s 上方的压力增大。
已知HI 的分解反应在 308.8K 时的0.127p K 0=,试计算达到平衡后,固体4()NH I s 上方的总压。
解:依题意 固体4NH I 完全分解为3NH 和HI ,测得其蒸气压为43.66610Pa ⨯, 则:在HI 未分解前,343.66610NH HI P P Pa +=⨯,由于3NH 和HI 量相等,所以: 341.83310NH HI P P Pa ==⨯ 当HI 继续分解时, 221/21/2HI H I =+ 达到平衡时,2H 和2I 的压力为: y则:平衡时有 4(1.83310)eHI P y Pa =⨯-则有平衡关系式: 127.010833.1042/10=-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛p yp y由于0.127p K ∅=较小,分解得到的2H 和2I 的压力较小,可做近似处理,忽略分母上的y 得: Pa y 5825.410010833.1127.04≈=⨯⨯=则总压为: 4(3.6661055)36670Pa ⨯++= 3. 反应C(s) + 2H 2(g) = CH 4(g),在1000K 时,101.325p kPa =下,19.397/r m G kJ mol 0∆=,现有与碳反应的气体,其中含有4CH :10%,2H :80%,2N :10%(体积百分数)。
化学平衡习题及答案
化学平衡习题及答案【篇一:第五章__化学平衡习题和答案】xt>1. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是(a) 化学平衡态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) 任何化学反应都有化学平衡态答案:c。
正确的说法应为??bb?b?02. 下面的叙述中违背平衡移动原理的是3.要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (a) 温度和内能都不变 (b) 内能和体积都不变5.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) 1 答案:c。
(a) rgm? 变负,反应更完全 (b) kp? 变大,反应更完全 (c) kp? 变小,反应更不完全(d)无法判断答案:c7.对于气相反应,当体系总压力p变化时(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409.3k 答案:c9.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kp?将是:?(a)kp?= 0(b) kp? 0(c) kp 1(d) 0 kp? 1 答案:c。
根据?rgm??rtlnkp。
?$$布斯自由能为:-1---1003.168?,再加上液态水的标准生成吉布斯自由能?fgm即可。
11.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:?(a) ?rgm(b)kp(c) ?rgm(d) ?rhm 答案:c。
12.某温度时,nh4cl(s)分解压力是p? ,则分解反应的平衡常数 kp? 为: (a) 1(b) 1/2(c) 1/4(d) 1/8答案:c。
某温度不,固体分解为气体产物的平衡总压称为该固体的分解压力。
物理化学第五版课后习题答案解析
第五章 化学平衡5-1.在某恒定的温度和压力下,取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应:A (g )垐?噲? B (g ) 若0B μ﹦0A μ,试证明,当反应进度﹦时,系统的吉布斯函数G 值为最小,这时A ,B 间达到化学平衡。
解: 设反应进度为变量A (g )垐?噲?B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0 t ﹦t 平 n A n B ﹦BBn ν n B ﹦B ,n A ﹦n 0-n B ﹦n 0-B ,n ﹦n A +n B ﹦n 0气体的组成为:y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-,y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为:p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-,p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为:0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G =n AA +n BB =(n A 0A μ+n B 0B μ)+00ln(1)A p n RT p n ξ-+00ln B p n RT p n ξ⋅ =[n 0-0A μ+0B μ]+n 00lnpRT p +00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ,则G =n 0(0A μ+0lnpRT p)+00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-<0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦ 此时系统的G 值最小。
5-2.已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g )垐?噲? 2 NO 2(g )在 K 时,0r m G ∆=·mol -1。
武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第05章 化学平衡
化学平衡1. 怎样正确理解化学反应的平衡状态?答 :化学平衡状态就是在可逆反应中正反应和负反应的速率相等时反应物和生成物的浓度不再随时间而改变的状态。
2. 如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式?答 :经验平衡常数,在一定温度下,可逆反应平衡时,生成物的浓度以反应方程式中计量系数为指数的幂的乘积与反应物的浓度以反应方程式中计量系数的幂的乘积之比是一个常数。
经验平衡常数K 一般有单位,只有当反应物的计量系数之和与生成物的计量系数之和相等,K 才是无量纲量。
aA +bB ⇔ gG +hHK =bah g B A H G ][][][][而标准平衡常数中的浓度,压强均为一个相对值,都是相对于一个标准值C Θ ,标准压强P Θ 而言,不论是气相,液相还是固相反应,K Θ 均为无量纲量。
aA (aq )+bB (aq ) ⇔ gG (aq )+hH (aq ) K Θ =bahgCBCAC H G ][][][]C [θθθθaA (q )+bB (q ) ⇔ gG (q )+hH (q ) K Θ =bBaAhHgGPPPP P pp][][][]P [θθθθ3. 写出下列可逆反应的平衡常数K c 、K p 或K 的表达式(1)2NOCl(g)⇔ 2NO(g) + Cl 2(g) (2) Zn(s) + CO 2(g)ZnO(s) + CO(g)(3) MgSO4(s) MgO(s) + SO3(g)(4) Zn(s) + 2H+(aq)Zn2+(aq) + H2(g)(5) NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g)答:(1) K P = P NO2·P Cl2/PNOCl2(2)K P = P CO / P CO2(3) K = P SO3(4) K = a Zn2+·a H2 /a H+2(5)K = P NH3·P HCl4.已知下列反应的平衡常数:HCN H+ + CN-NH3 + H2O NH++ OH-4H2O H++ OH-试计算下面反应的平衡常数:NH3 + HCN NH++ CN-4答:K = K1ΘK2Θ / KWΘ= 4.9×10-10×1.8×10-5/(1.0×10-14)= 0.8825.平衡常数能否代表转化率?如何正确认识两者之间的关系?答:平衡常数是指在一定温度下达到平衡时体系中各物质的浓度关系,而转化率是某物质的转化率,它等于转化的量除于原来的量。
物理化学课件及考试习题 试卷 答案第五章 化学平衡
J p K p , r G m 0, 反应右/正向不自发, 左/逆行自发
等 Tp, (T ) 为常数, K (T)也为常数
B
2)标准平衡常数的测定和计算
●测定方法:a)化学法:测定平衡浓度
如:用骤冷、稀释等法停止反应。
b)物理法(常用) :
测定与平衡浓度相关物质的 物理量,计算平衡浓度
杂
r Gm RTlnK
杂
压力变化不大 (T不变):
uB (l, s) uB (l, s)
m p
vB ( g )
r Gm r G RT ln J
B( g )
J p ( pB ( g ) / p )
pB ( g ) :反应系统中气体物质B(g)的分压
●习题选讲
化工生产及与应用有关的化学研究中,人们最关心的问 题莫过于化学反应的方向及反应平衡时的转化率,因为它关 系到在一定条件下,反应能否按所希望的方向进行、最终能 得到多少产物,反应的经济效益如何。在化学发展史上,这 一问题曾经长期困扰着人们,而从理论上彻底阐明这一原理 的是美国化学家吉布斯。在十九世纪的五、六十年代,热力 学仅处于热机效率的研究阶段,而化学还基本上是一门经验 科学。是吉布斯在1874年提出了化学势的概念,并用它来处 理多组分多相系统的物质平衡化学平衡和相平衡问题, 进而从理论上根本解决了这一难题,并因此打破了物理与化 学两大学科的界限,为物理化学这一理论化学学科的建立奠 定了基础。吉布斯在热力学发展史和化学发展史上做出了巨 大贡献,可以说是他将热力学引入了化学,使热力学在化学 中焕发了强有力的生命力,同时使化学成为一门有理论指导 4 的科学。
物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第5章 化学平衡
第五章 化学平衡一.基本要求1.掌握化学反应等温式的各种形式,并会用来判断反应的方向和限度。
2.了解标准平衡常数的定义,掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。
3.掌握标准平衡常数K 与r m G ∆在数值上的联系,熟练用热力学方法计算r m G ∆,从而获得标准平衡常数的数值。
4.了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ∆的定义和它的应用。
5.掌握温度对化学平衡的影响,记住van ’t Hoff 公式及其应用。
6.了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。
二.把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的,就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式,来导出化学反应等温式,从而用来判断化学反应的方向与限度。
本章又用到了反应进度的概念,不过其值处在0 1 mol -的区间之内。
因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时,是将化学势看作为一个定值,也就是在有限的反应系统中,化学进度为d ξ,如果在一个很大的系统中, 1 mol ξ=。
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的概念,所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义,其含义是一样的。
从标准平衡常数的定义式可知,标准平衡常数与标准化学势一样,都仅是温度的函数,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的形式。
对于复相化学反应,因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态,它的化学势就是标准态化学势,已经归入r m G ∆中,所以在计算标准平衡常数时,只与气体物质的压力有关。
学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度,知道如何计算平衡常数,了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响,能找到一个经济合理的反应条件,为科研和工业生产服务。
而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算,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r m G ∆在数值上有联系,r m ln p G RT K ∆=-,所以有了r m G ∆的值,就可以计算p K 的值。
第五章__化学平衡习题和答案
第五章 化学平衡 选择题1. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是(A) 化学平衡态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) 任何化学反应都有化学平衡态答案:C 。
正确的说法应为0B B Bνμ=∑2. 下面的叙述中违背平衡移动原理的是(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动(C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案:C 。
加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动3.要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变(C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变答案:D。
因ΔH=ΔU+Δ(pV)4. 在等温等压下,当反应的Δr G m= 5kJ·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) 不能进行答案:C。
应该用Δr G m判断而不是Δr G m。
5.已知反应 2NH3 = N2+ 3H2,在等温条件下,标准平衡常数为,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)(C) 2 (D)1 答案:C。
6.反应 2C(s) + O2(g) 2CO(g),其r G m/(J·mol-1) = -232600 - K,若温度升高,则:(A)r G m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(D)无法判断答案:C7.对于气相反应,当体系总压力p变化时(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均无影响答案:A。
理想气体的K p不受压力的影响而真实气体的K p将随压力而变。
武科大物化第五章化学平衡练习册答案
第5章 化学平衡5.1化学反应方向及平衡条件 1•填空题 (1 )右(2) a -HgS (3) 1706.7Kg2.1000K 时,反应 C(s)+2H 2(g)=CH 4(g)的厶 r G m =,其组成为体积分数 (CH 4)=0.10,(H 2)=0.80, 2 (N 2)=0.10。
试问:(1) T=1000K , p=100kPa 时,△「G m 等于多少,甲烷能否生成?(2) 在T=1000K ,不改变H2(g)和CH4(g)的比例下,压力需增加到若干,上述合成甲烷的 反应才可能进行?IDOxUl/= 119.397+ B.314x1OUUxlO" In — 小3.964k.r iwC g >0甲烷不能形成⑵AGf+ /?rin-一=|19397 + &314x1000x10 ;lnp> lfilkPa5.2理想气体化学反应的等温方程式及标准平衡常数 1•填空题(1) 0.008 (2) 66.3kPa2•已知同一温度,两反应方程及其标准平衡常数K r 和标准反应Gibbs 函数△「G m 如下:CH 4(g) CO 2(g) =2CO(g) 2H 2(g) K :厶曲 CH 4(g) H 2O(g) =CO(g) 3H 2(g) K 2 启爲求反应:CH 4(g) 2出0© 二C02(g) 4出9)的K ,心,3 解:依题(3) =2 X( 2) - (1)3•在真空容器中放入固态的 NH 4HS ,与25C 下分解为NH 3(g)和H 2S(g),平衡时容器内总压 力为 66.66kPa 。
(1)计算25 C 时此分解反应的标准平衡常数 K 9。
---------- /IE z )kJ • mol _PxO.I/---------- JkJ-mor 1 <0 I P xOV V { /100 丿rG = 2SGm ,2m,1则:e m,3(2)当放入NH4HS时容器内已有39.99kPa的H2S,求平衡时容器内总压力;(3) 容器内原有6.666kPa 的NH 3(g),问需加多大压力的 解:(1) NH 4HS = NH 3(g) +H 2S(g) 初始 n 0 0平衡n -xx依题平衡时: p(NH 3)=p(H 2S)=66.66/2=33.33kPai 9D39.99 〉p =|18.87 + 39.99 + 18.87|kPa = 77:73kPa(3) NHjHSis)====\H ?(p>+H i S (g)6.666 p(66.66 丫 (6.666)/? I 2 J4. (1)在1120C 下用H 2还原FeO(s),平衡时混合气体中 H2的摩尔分数为0.54,求FeO(s) 的分解压力,已知同温度下:e-13 e2H 2O(g)=2H 2(g)+O 2(g), K =3.4 x 10 (p =100kPa )(2)在炼铁炉中,氧化铁按如下反应还原:FeO(s)+CO(g)=fe(s)+CO 2(g)求在1120C 下,还原1molFeO 要多少摩尔的 CO ?已知同温度下 -122CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g) K =1.4 x 10解:(1)各反应计量式如下2巴鬼)===2出@)+6@)⑴ FeO (S )+H a fe)== Fe a [s)+H a O (g) (2) 2FeO (s) === 2Fe(s)+O a (g) ⑶显然,(3) = (1) + (2)H 2S ,才能形成 NH 4HS(S )。
物理化学课后习题第五章答案
物理化学课后习题第五章答案第五章化学平衡5.1在恒定温度和压力下,取no?1mol a(g)应进行以下化学反应。
如果试验证明,反应何时进行时,系统的吉布斯函数g值为最小,此时,a和B达到化学平衡。
5.3一定条件下,ag与h2s可能发生下列反应:在25℃、100kPa条件下,将银置于H2和H2S的体积比为10:1的混合物中。
(1)银会腐蚀形成Ag2S吗?(2)混合气体中气体的体积分数为多少时,ag不会腐蚀生成ag2s?解决方案:(1)H2和H2S的初始量分别为10mol和1mol,H2S的解离度为α,be2ag(s)+h2s(g)ag2s(s)+h2(g)2ag(s)+h2s(g)??rgm??rgm?rtlnjpag2s(s)+h2(g)一百一十?(?40.26?33.56)?103?8.314?298.15?ln10??992.3kj?mol?1?0所以,ag会发生腐蚀。
J摩尔?一(2)设h2s气体的体积分数为y,若想要ag不腐蚀,那么必须满足?? rgm??rgm?rtlnjp?0即rtlnjp?6.7? 十3又有jp?1.YY是y(硫化氢)?零点零六二八5.4已知同一温度,两反应方程及其标准平衡常数如下:找出以下反应的原因。
溶液:给定反应=2×(2)-(1),所以θθθδrgm=2δrgm-δrgm.2,1??? rtlnk???2rtlnk2?(?rtlnk1)k??(k2)2k1??5.5将氯和二氧化硫引入真空定容容器中。
如果它们之间没有反应,375.3k下的分压分别为47.836kpa和44.786kpa。
将船保持在375.3k。
经过一段时间后,总压力降至86.096kpa,并保持不变。
求下列反应θ的K解:反应各组分物料衡算如下所以5.9在真空的容器中放入固态的nh4hs,于25℃下分解为nh3(g)与h2s(g),平衡时容器内的压力为66.66kpa。
(1)当向容器中加入nh4hs时,容器中有39.99kpa H2S(g),并获得平衡时容器中的压力。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。