五、化学平衡 1.某一反应的平衡常数是一个不变的数。 △,G是平衡状态时自由能的变化。因为△,G=- rTIn k 3.反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),因为反应前后分子数相等,所以无论压力如何变化,对 平衡均无影响。 4.在一定的温度压力下,某反应的△G>0,所以要选用合适的催化剂,使反应得以顺利进行。 5.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达平衡后加入惰性气体,且保持体系温度、总压不变(气体 为理想气体),则 A.nN,减少,n、减少,nM,增加,K。不变 B.n,减少,n,减少,nm1增加,K增加 C.n,不变,n1,不变,nB,不变,K日不变 增加,n,增加,nw,减少,K不变 6.MgO(s)+Cl2(g)MgCl2()+O2(8)达平衡后,增加总压(气体为理想气体)(答案可能不止一 2 ),则 A.m2增加,n2减少,K增加。B.m2增加,na2增加,K不变 C.nω、增加,no,减少,K,增加。D.no、增加,nc,减少,K。增加 7.应2C(s)+O2(g)2CO(g),△,GJmo-)=-232600-167.8/K,若温度增加,则 △,G变负,反应更完全。B.K6变大,反应更完全 C.K变小,反应更不完全 PCl5(g)分解反应,在473K平衡时有485%分解,在573K平衡时有97%分解,此反应的△Hm0 (填>,<或= 9.分解反应A(s)B(s)+2C(g),反应平衡常数KP和离解压p的关系式是 0.298K理想气体反应H2O+3NO2ⅠNO+NO,平衡时KD、K和K之间的关系是
1 五、化学平衡 1． 某一反应的平衡常数是一个不变的数。 2． rGm 是平衡状态时自由能的变化。因为 rGm RT Ka = − ln 。 3． 反应 ( ) ( ) CO g + H2O g ( ) ( ) CO2 g + H2 g ，因为反应前后分子数相等，所以无论压力如何变化，对 平衡均无影响。 4． 在一定的温度压力下，某反应的 rGm >0，所以要选用合适的催化剂，使反应得以顺利进行。 5． 合成氨反应 ( ) 3 ( ) N2 g + H2 g 2 ( ) NH3 g 达平衡后加入惰性气体，且保持体系温度、总压不变（气体 为理想气体），则： A. N2 n 减少， H 2 n 减少， NH3 n 增加， Kp 不变。 B. N2 n 减少， H 2 n 减少， NH3 n 增加， Kp 增加。 C. N2 n 不变， H 2 n 不变， NH3 n 不变， Kp 不变。 D. N2 n 增加， H 2 n 增加， NH3 n 减少， Kp 不变。 6． ( ) ( ) MgO s +Cl2 g ( ) 2 1 ( ) MgCl2 s + O2 g 达平衡后，增加总压（气体为理想气体）（答案可能不止一 个），则： A. O2 n 增加， Cl2 n 减少， Kp 增加。 B. O2 n 增加， Cl2 n 增加， Kp 不变。 C. O2 n 增加， Cl2 n 减少， Kx 增加。 D. O2 n 增加， Cl2 n 减少， Kc 增加。 7． 应 2 ( ) ( ) C s +O2 g 2CO(g) ， rGm /(J mol ) 232600 167.8T / K 1 = − − − ，若温度增加，则： 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。 8． ( ) PCl5 g 分解反应，在 473K 平衡时有 48.5%分解，在 573K 平衡时有 97%分解，此反应的 r Hm 0 （填 >，< 或 =）。 9．分解反应 A(s) B(s) + 2C(g) ，反应平衡常数 Kp 和离解压 p 离的关系式是 。 10．298K 理想气体反应 H2O + 3NO2 2HNO3 + NO ，平衡时 Kp 、 Kx 和 Kc 之间的关系是
1.气体反应CO+2H2CH3OH的△,Cm=(-90.625-0.211T/K)k/,mol,若时平衡常数 K">1,温度应为 12.在温度为T、压力为P时,理想气体反应C2H6(g)H2(g)+C2H4(g)的平衡常数KKx比值 为() A RT B. 1/RT C RT/p D p/RT 13.气相反应A+B=2C+D在298K、恒定容积内进行,A和B的初始分压分别为101.325kPa,当反应 平衡后,A和B的平衡分压均为1/3×101325kPa,起始时容器内不含C和D,则该反应在298K时的 K/mOl·dm-3为() A.4.31 C.10.67 14.标准态的选择对某些物理量有影响的是下述几组物理量中的那一组() f,,△,GmB.m,,AFC.a,,△.GmD.a,(aG/a5),=0 15.某实际气体反应的平衡常数用逸度表示为K0,则K余下述物理量有关的是() A体系的总压力B催化剂C温度 D惰性气体的数量 16.反应CO(g+H2O(g=CO2(g+H(g)在873K、100kPa下达化学平衡,当压力增至500kPa时,各气体的逸度 系数为:Y(CO2)=1.90:Y(H2)=1.10:Y(C0)=1.23:Y(H0)=0.77,则平衡点将( A向右移动B不移动C向左移动D无法确定 17.在刚性密闭容器中,有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=(g),若在恒温下加入一定量惰性气体,则 平衡将() A向右移动B不移动C向左移动D无法确定 在一定温度下,一定量的PCl(g)在某种条件下的离解度为( A增加压力使体积缩小一倍 B保持体积不变,通入N2气使压力增加一倍 C保持压力不变,通入N2气使体积增加一倍 D保持体积不变,通入Cl2气使压力增加一倍 19.已知FeO(s)+C(s=C(g)+Fe(s),反应的△Hm0为正,△Sm0为正(设△rHm0和△Sm0不随温度而变化),欲 使反应正向进行,则一定 A高温有利 低温有利C与温度无关D与压力有关 20.在298K时反应N2O4(g)=2NO2(g)的Kp=01132,当p(N2O4=pNO2)=1kPa时反应将向 移 动。当P(N2O4=10kPa,p(NO2)=lkPa时,反应将向 21.实验证明:两块表面无氧化膜的光滑洁净的金属紧靠一起时会自动粘合在一起,现有两个表面镀铬的宇宙 飞船由地面进入外层空间对接时它们将 自动粘在一起。已知 △Gm[Cr2O3(s),29815K]=1079 k].mol,设外层空间气压为1.013×10°Pa,空气组成与地面相同。不考虑温度 影响 若以A代表Na2HPO4。一直A·12H2Os=A·7H2O(s)+5H2O(g):A·7H2Os=A·2H2Os)HSHO(g) A·2H2O(s=A(s)+2H2O(g)三个反应各自的平衡水气压为0.02514p°、00191p、00129p,298K的饱和水汽 压为00313p°。现于某沙漠地区气温为298K,相对湿度稳定在45%,有一长期在此保存的A·7H2OAR)样品
2 11．气体反应 CO+ 2H2 CH3OH 的 1 ( 90.625 0.211 / ) − G = − − T K k J mol r m ，若时平衡常数 Kp >1，温度应为 。 12．在温度为 T、压力为 P 时，理想气体反应 ( ) C2H6 g ( ) ( ) H2 g +C2H4 g 的平衡常数 Kc Kx / 比值 为（ ） A. RT B. 1/RT C.RT/p D.p/RT 13．气相反应 A+ B = 2C + D 在 298K、恒定容积内进行，A 和 B 的初始分压分别为 101.325kPa，当反应 达平衡后，A 和 B 的平衡分压均为 1/3×101.325kPa，起始时容器内不含 C 和 D，则该反应在 298K 时的 3 / − Kc mol dm 为（ ） A. 4.31×10-3 B. 8 C. 10.67 D. 16 14．标准态的选择对某些物理量有影响的是下述几组物理量中的那一组( ) A rGm f , , B. m, ,F C. a rGm , , D. , ,( / ) , , = 0 p wf a G t 15．某实际气体反应的平衡常数用逸度表示为 K 0 f，则 K 0 f 余下述物理量有关的是（ ） A 体系的总压力 B 催化剂 C 温度 D 惰性气体的数量 16．反应 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)在 873K、100kPa 下达化学平衡，当压力增至 5000kPa 时，各气体的逸度 系数为：γ（CO2）=1.90；γ（H2）=1.10；γ(CO)=1.23；γ（H2O）=0.77，则平衡点将（ ） A 向右移动 B 不移动 C 向左移动 D 无法确定 17．在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡 A(g)+B(g)=C(g)，若在恒温下加入一定量惰性气体，则 平衡将（ ） A 向右移动 B 不移动 C 向左移动 D 无法确定 18．在一定温度下，一定量的 PCl5(g)在某种条件下的离解度为（ ） A 增加压力使体积缩小一倍 B 保持体积不变，通入 N2气使压力增加一倍 C 保持压力不变，通入 N2气使体积增加一倍 D 保持体积不变，通入 Cl2气使压力增加一倍 19．已知 FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s)，反应的ΔrHm 0为正，ΔrSm 0为正（设ΔrHm 0和ΔrSm 0不随温度而变化），欲 使反应正向进行，则一定 A 高温有利 B 低温有利 C 与温度无关 D 与压力有关 20．在 298K 时反应 N2O4（g）=2NO2 (g)的 K P =0.1132，当 p(N2O4)= p(NO2)=1kPa 时反应将向________移 动。当 p(N2O4)=10kPa， p(NO2)=1kPa 时，反应将向_________移动。 21．实验证明：两块表面无氧化膜的光滑洁净的金属紧靠一起时会自动粘合在一起，现有两个表面镀铬的宇宙 飞船由地面进入外层空间对接时它们将________自动粘在一起。已知 ΔrGm 0 [Cr2O3(s),298.15K]=-1079kJ·mol-1，设外层空间气压为 1.013×10-9 Pa，空气组成与地面相同。不考虑温度 影响。 22．若以 A 代表 Na2HPO4。一直 A·12H2O(s)=A·7H2O(s)+5H2O(g)；A·7H2O(s)=A·2H2O(s)+5H2O(g)； A·2H2O(s)=A(s)+2H2O(g)。三个反应各自的平衡水气压为 0.02514p0、0.0191p0、0.0129p0，298K 的饱和水汽 压为 0.0313p0。现于某沙漠地区气温为 298K，相对湿度稳定在 45%，有一长期在此保存的 A·7H2O(AR)样品
该样品的稳定组成可能性最大的是_ 23.将NH4HS(s)放在抽空瓶内,在298K时发生分解测得压力为6666kPa,则分解反应NHS(s)= NH(gHH2S(g) 若瓶中原来盛有压力为4000kPa的NHg),则此时瓶中的总压为 24.一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时,在298K下反应的平衡常数为K417×10 △,H°=-45.1 kJ mol 则在该温度下反应的△rS= 25.已知298K时,固体甘氨酸的标准生成自由能△G"(甘)=-370.7kJ-01,在水中的饱和浓度为3.33mo1g, 又已知298K时甘氨酸水溶液的标准态取m=1时其标准生成自由能△G°(aq)=-372.9kJ·mol。则他在饱和 溶液中的活度a 活度系数γ 最低能量零点选择不同,则配分函数的值 内能值 等容热容值 27.反应2Ca(1)+ThO2(s)=2Ca0(s)+Th(s),在1373K时△,G=10.46kJol在1473K时△G=8.73 k J mol 试估计Ca(1)能还原ThO2(s)的最高温度T为 28.已知气相反应2S02(g)+O2(g)=2SO2(g)的标准平衡常数K。与温度T的函数关系为 lgK=10373K/T+2.2221gT/K-14.585 上述反应视为理想气体反应。 (1)求该反应在1000K时的△U。、△H、△,G (2)在1000K、2×101325Pa下若有SO2、O2、SO3的混合气体,其中SO占20%,O2占20%(体积百分比), 是判断在此条件下的反应方向 29.反应C(s)+COx(g)=2CO(g) △,G(J·mol-)=170255-55.19T/KlnT/K+26.15×103(T/K)2-2.43×10(T/K)2-34.27T/K (1)求=1200K及总压为p时CO2(g)的转化率 (2)灵分析=873K及总压为p°时,反应开始及反应后析出碳的可能性。 已知反应开始时气相中CO2及C0得分压为0.048×p及0.378×p,而反应后气相中CO2及CO0得分压为0.228 p°及0.198×p。 30.在288K,将适量CO2引入某容器,测的C2压力为0.0259p,若加入过量N4CONH2(s),平衡后测的体系总 压为0.0639p°,求288K时反应N4CONH2(s)=2NH3(g)+C02(g)的K 31.已知反应NiO(s)+C0(g)=Ni(s)+002(g) 5.946×103 2.186×103 若反应的△rCpm=0,使求:(1)反应的△rSm、△rHm°; (2)此反应在1000K时的△rGm”及Kp
3 该样品的稳定组成可能性最大的是 。 23．将 NH4HS(s)放在抽空瓶内，在 298K 时发生分解测得压力为 66.66kPa，则分解反应 NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g) 的 Kp 0为 ；Kp为 。若瓶中原来盛有压力为 40.00kPa 的 NH3(g)，则此时瓶中的总压为 。 24．一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时，在298K下反应的平衡常数为Ka 0=4.17×107， ΔrHm 0 =-45.1kJ·mol-1 , 则在该温度下反应的ΔrSm 0 = . 25．已知 298K 时，固体甘氨酸的标准生成自由能ΔrGm 0 (甘)=-370.7kJ·mol-1，在水中的饱和浓度为 3.33mol·kg-1， 又已知 298K 时甘氨酸水溶液的标准态取 m=1 时其标准生成自由能ΔrGm 0（aq）=-372.9 kJ·mol-1。则他在饱和 溶液中的活度α= ，活度系数γ= 。 26．最低能量零点选择不同，则配分函数的值 ，内能值 ，熵值 ，等容热容值 。 27．反应 2Ca(l)+ThO（2 s）=2CaO(s)+Th(s)，在 1373K 时ΔrGm 0 =-10.46 kJ·mol-1。在 1473K 时ΔrGm 0 =-8.73 kJ·mol-1。 试估计 Ca(l)能还原 ThO2（s）的最高温度 T 为 。 28．已知气相反应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的标准平衡常数 Kc 0与温度 T 的函数关系为 lg Kc 0 =10373K/T+2.222lgT/K-14.585 上述反应视为理想气体反应。 （1） 求该反应在 1000K 时的ΔrUm 0、ΔrHm 0、ΔrGm 0。 （2） 在 1000K、2×101325Pa 下若有 SO2、O2、SO3的混合气体，其中 SO2占 20%，O2 占 20%（体积百分比）， 是判断在此条件下的反应方向。 29．反应 C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔrGm 0 /(J·mol-1 )=170255-55.19T/K lnT/K +26.15×10-3 (T/K)2 -2.43×10-6 (T/K)3 -34.27T/K (1) 求=1200K 及总压为 p 0 时 CO2(g)的转化率。 (2) 灵分析=873K 及总压为 p 0 时，反应开始及反应后析出碳的可能性。 已知反应开始时气相中 CO2及 CO 得分压为 0.048×p 0及 0.378×p 0，而反应后气相中 CO2 及 CO 得分压为 0.228 ×p 0 及 0.198×p 0。 30．在 288K，将适量 CO2引入某容器，测的 CO2压力为 0.0259po，若加入过量 NH4COONH2(s),平衡后测的体系总 压为 0.0639 po，求 288K 时反应 NH4COONH2(s)=2NH3(g)+CO2(g)的 Kp 0。 31.已知反应 NiO(s)+CO(g)=Ni(s)+CO2(g) T: 900K 1050K Kp o : 5.946×103 2.186×103 若反应的ΔrCpm=0,使求：（1）反应的ΔrSmo、ΔrHmo ; (2)此反应在 1000K 时的ΔrGmo 及 Kpo ?