化学平衡练习题及答案.doc

化学平衡练习题
一、就是非题,下列各题得叙述就是否正确,对得画√错得画×
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、指定状态下得 DrG或就就是定温定压下G～x 曲线上某一点切线得斜率。( )
3、化学反应达到平衡时,反应得摩尔吉布斯函数DrGm=0。( )
4、恒T、p、Wˊ=0下,化学反应得平衡条件为: 。( )
5、某一反应在等温等压且无非体积功得条件下 > 0 ,则该反应不能正向进行。( )
6、理想气体化学反应,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 = SnBB,在定温定压下当SnB>0时,随着惰性气体得加入而平衡向右移动。( )
8、由DrG=－RTlnK,因为K就是平衡常数,所以DrG就是化学反应达到平衡时得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,一切吸热且熵减小得反应,均不能自动发生。( )
10、 对于得理想气体反应,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得反应,标准平衡常数K(T)≈Kx 。( )
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得方向。( )
14、某反应得平衡常数就是一个不变得常数。( )
15、在一定温度与压力下,某反应得DrG> 0,所以要选用合适得催化剂,使反应得以进行。( )
二、选择题
1、温度升高时,固体氧化物得分解压力(分解反应就是吸热反应):( )。
(1)降低;(2)增大;(3)恒定;(4)无法确定。
2、 HgO(s)得标准摩尔生成吉布斯函数 DfG为- 58、52 kJ·mol-1,其分解反应为:
2HgO(s) == 2Hg(l) + O2(g), HgO(s)在298K得分解压力就是:( )。
(1)5、499×10-9 kPa; (2)3、0×10－21 kPa;
(3)5、5×10－11 kPa; (4)3、024×10－19 kPa。 (p=100kPa)
3、某气相反应,除温度以外其她条件相同时,T1下得平衡反应进度比T2(T2=2T1)下得大一倍 ;除压力以外其她条件相同时,总压力p1下得平衡反应进度比p2(p2 ＞p1)下得小。该反应得特征就是( )。
(1)吸热反应,体积增大; (2)放热反应;体积减小;
(3)放热反应,体积增大; (4)吸热反应,体积减小;
(5)平衡常数与温度成反比,体积减小。
4 等温等压下,某反应得DrG=5 kJ·mol-1 该反应:( )。
(1)能正向自发进行;(2)能反向自发进行;
(3)方向无法判断;(4)不能进行。
5、对于化学反应K与T得关系中,正确得就是:( )。
(1)若DrH >0,则T增加,K 增加;
(2)若DrH <0,则T增加,K 增加;
(3)若DrH >0或DrH <0,则T变而K 不变。
6、温度T,压力p 时理想气体反应:
①2H2O (g) == 2H2 (g) + O2(g) K1;
② CO2(g) == CO (g) +O2 (g) K2 ;
则反应: ③ CO (g) + H2O (g) = CO2(g) + H2 (g) 得K3 应为( )。
(1)K3 = K1 / K2;(2)K3 = / K2;
(3)K3 = K1K2。
7、下列措施中肯定使理想气体反应得标准平衡常数改变得就是( )。
(1)增加某种产物得浓度;(2)加入反应物;(3)加入惰性气体;
(4)改变反应温度;(5)增加系统得压力。
8、将NH4HS(s) 置于真空容器内在 298 K 时使其达分解平衡,测知K=0、11 ,则系统得平衡压力(总压力)为:( )。
(1) 66 332 Pa (2) 33 166 Pa (3) 2 420 Pa (p= 100 kPa)
9、设反应 aA(g ) == yY(g) + zZ(g),在101、325 kPa、300 K下,A得转化率就是600 K得2倍,而且在300 K下系统压力为101 325 Pa得转化率就是2×101 325 Pa得2 倍,故可推断该反应( )。
(1)平衡常数与温度,压力成反比;
(2)就是一个体积增加得吸热反应 ;
(3)就是一个体积增加得放热反应;
(4)平衡常数与温度成在正比,与压力成反比。
10、对于化学反应进度,下面得表述中不正确得就是:( )。
(1)化学反应进度随着反应得进行而变化,其值越大,反应完成得程度越大;
(2)化学反应进度与化学方程式得写法无关;
(3)化学反应进度与所选择表示反应进度得特殊反应物或产物无关;
(4)反应进度之值只能为正,单位就是mol。
11、H2 (g) 与O2(g)得反应化学计量方程式写成如下:
H2 (g) +O2 (g) == H2O (g) ①
2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (g) ②
它们得标准平衡常数与标准摩尔反应吉布斯函数分别为 K(1),K(2)及DrG(1),DrG(2),那么它们之间存在有:( )。
(1) K(1)= K(2),DrG(1) = DrG(2) ;
(2) K(1) = K(2),DrG(1) =DrG(2);
(3) K(1) = K(2),2DrG (1) = DrG(2);
(4) K(1)= [K(2)]1/ 2 ,DrG(1) = DrG(2)
12、反应 FeO(s) + C(s) == CO(g) + Fe(s) 得DrH 为正, DrS 为正(假定DrH ,DrS 与温度无关),下列说法中正确得就是:( )。
(1)低温下自发过程,高温下非自发过程;
(2)高温下自发过程,低温下非自发过程;
(3)任何温度下均为非自发过程;
(4)任何温度下均为自发过程 。
13、在刚性密闭容器中,理想气体反应A(g) + B(g) == Y(g) 达平衡,若在等温下加入一定量得惰性气体,平衡( )。
(1) 向右移动; (2) 向左移动;
(3) 不移动; (4) 无法确定。
14、已知反应 CuO(s) == Cu(s) + 1/2 O2(g) 得DrS (T) > 0 ,则该反应得DrG(T) 将随温度得升高而:( )
(1)减小;(2)增大;(3)不变;(4)无法确定。
15、对于化学平衡,以下得说法中错误得就是:( )。
(1)化学平衡态就就是化学反应得限度;
(2)化学平衡系统得热力学性质不随时间而变;
(3)化学平衡时各物质得化学势相等。
16、在温度T时,反应2A(g) + B(g) == 2C(g) 得K得值等于1 ,问在温度T,标准状态及不作非体积功得条件下,上述反应:( )。
(1)能从左向右进行; (2)能从右向左进行;
(3)恰好处于平衡状态; (4)条件不够,不能判断。
17、某反应A(s) == Y(g) + Z(g)得DrG与温度得关系为DrG= (－45 000＋110 T/K) J ·mol -1 , 在标准压力下, 要防止该反应发生,温度必须 : ( ) 。
(1) 高于 136 ℃ ; (2) 低于184 ℃ ; (3) 高于184 ℃;
(4) 低于136 ℃; (5) 高于136 ℃而低于 184 ℃。
18、理想气体反应为H2(g) +1/ 2 O2(g) == H2O(g) ,在298 K下,反应得DrG< 0。现于一个抽空容器中,放入H2(g),O2(g) 及H2O(g) ,它们得分压力依次为:303 975 Pa,50 662、5 Pa及151 987 Pa,则此时该反应:( ) 。
(1)能向左进行;(2)能向右进行;
(3)正好处于平衡状态; (4)方向无法判断。
19、今有A ,B 两个吸热反应,其标准平衡常数分别为K(A)与K(B),反应得标准摩尔焓变DrH(A)> DrH(B),则温度升高10 K时, 哪一个得标准平衡常数变化较大,为什么?
20、10 mol某理想气体,由始态300 K,500 kPa进行恒温过程得吉布斯函数变DG =－47.318 kJ。则其终态系统得压力为( )。
(1) 125 kPa; (2) 75.0 kPa; (3) 7.500 kPa; (4) 25 kPa )
三、填空题
1、B代表任一种化学物质,νB为某一化学反应中,该物质得化学计量数,则化学反应得通式可以表示为0 =B B,其中反应物得化学计量数为 ,产物得化学计量数为 。
2、写出标准平衡常数得定义式:_________________,写出标准平衡常数与温度得关系式(范特荷甫方程式)__________________________。
3、范特荷甫等温方程:Dr(T)=D rG(T)+ RTln JP 中,用来判断反应进行方向得就是_____,用来判断反应进行限度得就是_______。
4、某反应得,则该反应得标准平衡常数 。
5、今有等温等压下得化学反应:aA+bB == yY+zZ 则用化学势表示得该反应自发向正方向(向右)进行得条件为:________________________________ 。
6、445℃时 Ag2O(s) 得分解压力为20、97 MPa,则该温度下反应Ag2O(s) == 2Ag(s) +O2(g)
得D rG = 。( p =100 kPa)(2分
7、反应 2C(石墨)+O2(g) == 2CO(g) 在温度为T时得标准平衡常数为 K,则同温度下CO(g)得标准摩尔生成吉布斯函数DrG= (与K得关系)。
8、已知某化学反应在温度T下其K=1,而且在此温度下该反应得DrH =248、04 kJ·mol-1,DrS=184、10,则该温度T = _________ _________。(填入具体得数值)
9、在1000 K,反应C(s) + 2H2(g) == CH4(g) 得DrG=19、29 kJ-mol -1,若气相总压力为101、325 kPa, y(H2)=0、80,y(CH4)=0、10 ,y(N2)=0、10,则反应得=______ _。(p=100 kPa)
10、在保持温度T及101 325 Pa压力条件下,PCl5(g) 在一带活塞得抽空汽缸中分解为PCl3(g) 与Cl2(g) ,反应达平衡时,PCl5(g) 有50%解离,此时系统得体积为1dm3。试说明在下列过程中PCl5(g) 得解离度a就是增大、减小还就是不变:
若保持压力、温度不变下,于系统内通入N2(g) 直至体积为2 dm3,此时a ,然后在T不变下加压,直至系统得体积回至1 dm3,则a ,而整个过程得a 。(选填减小、增大、不变)
11、某气相反应A ==Y+ Z就是吸热反应, 在 25 ℃时其标准平衡常数K=1 , 则25 ℃时反应得DrS_____0,此反应在40 ℃时得K_____25 ℃时得K。 (选填 > ,=,<)
12、2C(s) + O2(g) == 2CO(g)反应得DrG与温度关系为DrG=(－ 232 600－167、8 T/K)J·mol-1。据此式可求出反应在400 K下得DrS 。(填入具体数值)
13、在一定T,p下,反应 A(g) == Y(g) + Z(g) ,达平衡时解离度为a1,当加入惰性气体而保持T,p不变时,解离度为a2, 则a2 a1,( )(选填大于、小于、等于)。这就是因为 。
14、在1000K温度下,乙烷脱氢制乙炔分两步进行
C2H6(g) == C2H4(g) + H2(g)
C2H4(g) == C2H2(g) + H2(g)
已知 C2H6(g) 与C2H2(g) 1000 K时得标准摩尔生成吉布斯函数分别为114、223 kJ·mol-1与169、912 kJ·mol-1,则反应
C2H6(g) == C2H2(g) + 2 H2(g)
得K(1000 K)= 。
15、在732 K时,反应 NH4Cl(s) == NH3(g) + HCl(g) 得 DrG=－20、8 kJ·mol-1,DrH=154 kJ·mol-1,则该反应得DrS = 。
四、计算题
1、反应C(s) + H2O(g) == H2(g) +CO(g) 在1000 K及1200 K时得K分别为2、472与37、58 , 试计算在此温度范围内反应得平均标准摩尔焓及1100 K时得K。
2、在750℃,总压力为4 266 Pa,反应:
SnO2(s) + H2(g) == Sn (s) + H2O(g)
达平衡时,水蒸气得分压力为3 160 Pa。
(１)　求题给反应在750℃下得K ;
(２)　若知反应 H2(g) + CO2(g) = CO (g) + H2O(g) 在750℃时得K1= 0、773,试求下列反应得K2:
SnO2(s) + CO(g) == Sn(s) + CO2 (g) ( p= 100 kPa)
DG = -TDS = -10.193 kJ
3、乙烷在1 000 K时按下面两个步骤裂解
C2H6(g) == C2H4(g) + H2(g) (1)
C2H4(g) == C2H2(g) + H2(g) (2)
已知DrG( C2H6, g, 1 000 K)=114 223 J-mol-1,DrG( C2H2, g, 1 000 K)=169、912 kJ-mol-1,计算:C2H6(g)总裂解反应得K(1 000 K)。(p=100 kPa)
4、已知反应 (CH3)2CHOH(g) == (CH3)2CO(g) + H2(g) 得 = 16、72 ,在 457、4 K 时得K=0、36,在298、2 K时得DrH= 61、5 kJ·mol -1,求500 K时反应得标准平衡常数
5、已知NH4HS(s)在25 ℃得分解压力为600 kPa ,试求35 ℃时得分解压力。在此温度范围内可设反应NH4HS(s) == NH3(g) + H2S(g) 得DrH为常数,其值为93、7 kJ·mol -1 (p=100 kPa)。
6、在1120 ℃下用H2还原FeO(s),平衡时混合气体中H2 得摩尔分数为0、54,求FeO(s)得分解压力,已知同温度下:
2 H2O(g) == 2H2(g) + O2 (g),
K= 3、4 × 10-13 (p = 100 kPa)
7、反应2O2(g) + S2(g) == 2SO2(g) 在298 K至2 000 K 之间得K与T得关系为 :
。求
(1)反应在298 ～2 000K之间得平均反应得标准摩尔焓;
(2) 1 000 K时得K。
8、298K时NH4HS(S)在抽真空得容器内按下式分解
NH4HS(s)== NH3 (g)+ H2S (g)
达平衡时,测得反应体系得总压力为66、66kpa,求K
9、已知反应 C (石墨) + H2O(g)==CO(g) + H2(g) (1)
H2(g) + O2(g) ==H2O(g) (2)
在 1 000 K时得标准平衡常数分别为K(1)=2、51,K(2)=9、35×109,求CO(g)得DfG(CO,1 000 K)。
10、已知反应CuCl2·2H2O(s) == CuCl2·H2O(s) + H2O(g)得K如下:
t / ℃
17、9 80、0
K
4、9×10 -3 0、322
计算反应在17、9～80、0℃之间得平均反应得标准摩尔焓变及60、0℃时得K与H2O(g)得平衡压力。(p=100 kPa)
11、 反应CO2(g) + 2NH3(g) (NH3)2CO(s) + H2O(l) 已知
物 质
CO2(g) NH3(g) (NH3)2CO(s) H2O(l)

－393、51 －46、19 －333、17 －285、85

213、64 192、51 104、60 69、96
(1) 在25℃ , 标准状态霞反应能否自发进行?
(2) 设DrS与DrH均与T无关, 估算反应在标准状态下能自发进行得最高温度。
12、固体化合物A(s) 放入抽空得容器中发生分解反应,生成两种气体Y(g) 与Z(g)
A(s) === Y(g) + Z(g)
25 ℃时测得平衡压力为 66、7 kPa , 假设Y,Z为理想气体,求反应得标准平衡常数。如果在该温度下容器中只有Y与Z,Y得压力为13、3 kPa,为保证不生成固体,问Z得压力应如何控制。(p=100 kPa)
13、实验测得CaCO3(s)在500℃时得分解压力为 9、3 Pa,在1 000℃时得分解压力为3、9´10 5 Pa , 求CaCO3(s) 在500 ℃至1 000 ℃间得分解反应得标准摩尔焓。
14、当加热蓝色得硫酸铜晶体时失去水且退色,今已知下列数据(298 K) :
物 质
CuSO4(s) CuSO4·5H2O(s) H2O(g)
DfH / kJ- mol-1
－769、86 －2277、98 －241、83
DfG / kJ- mol-1
－661、9 －1879、9 －228、59
求算脱水时当水得蒸气压力达到101、325 kPa时得温度 。
15、 已知25℃时C(石墨),H2(g),C2H6(g)得S分别为5、69 J·K-1·mol-1,130、59 J·K-1·mol-1,229、49 J·K- 1·mol-1,C2H6(g)得DfH=－84、68 kJ·mol-1,试计算反应2 C(石墨) + 3 H2(g) → C2H6(g)在25℃得标准平衡常数。
化学平衡练习题答案
一、就是非题答案
1、√ 2、√ 3、√ 4、√5、√ 6、× 7、√
8、× 9、√ 10、× 11、×12、√ 13、× 14、× 15、×
二、选择题答案
1、解:(2) 2、解:(4) 3、解:(2)4、解:(3)5、解:(1),6、解:(2),7、解:(4)8、解: (1) 9、解:(3) 10、解:(2)11、解:( 4 ) 12、解:(2) 13、解:(3) 14、解:(1)16、解:(3)17、解:(2) 18、解:(2)解: 19、解:K(A)变化较大。
因d lnK/ dT = DrH/RT 2 , DrH 越大, K 随T 变化越大, (2分)
今DrH >0,故d lnK dT >0 。
又因DrH (A)> DrH (B) , 故K(A)比K(B)变化大。 (4分)
20、解: (2)
三、填空题答案
1、解: 负 正
2、解:Kexp [－DrG/ (RT) ] d lnK / dT = DrH/(RT 2)
3、解: DrGm(T) DrG(T)
4、解:1
5、解: 或
6、解: －15、96 kJ·mol-1
7、解: -0、5RTln K
8、解:1347 K
9、解: 3、75 kJ·mol-1
10、解: 增大 减小 不变
11、解: > >
12、 解: 167、8 J·K-1·mol-1
13、解:大于; 惰性气体得加入起降低压力得作用,本题反应> 0,所以有利于A(g)得解离。
14、解: 1、23×10-3
15、解: 239 J·K-1·mol-1
四、计算题答案
1、解:ln [K(T2) / K (T1)]= － DrH/ R·
即 ln － DrH/ ( 8、314) ×
则DrH = 135、8 kJ ·mol-1 (6分)
ln [K (T)/ K (T1)]=－ DrH/ R·
即ln [K (T)/ 2、472]=－
故 K (T)=10、91 (6分)
2、解:(1) 求SnO2(s) + H2(g) == Sn (s) + H2O(g)得K ① (3分)
K= p(H2) + p(H2O) = p(总)
因为 p(H2O)=3 160 Pa 所以 p(H2) = 1 106 Pa 故 K = 2、86
(2) 再由已知反应 H2(g) + CO2(g) == CO2 (g) + H2O(g)　　　②
被反应①所减　,则可得
SnO2(s) + CO(g) == Sn(s) + CO2 (g)
则　　 K2= K/ K1= 3、70
3、解:首先由反应(1)与反应(2)得同时平衡,获得总反应得D rG,然后求出K。
反应(1) + 反应(2)=反应(3)
C2H6(g)==C2H2(g)+ 2H2(g) (3)
D rG(3,1 000 K)=D rG(C2H2,g,1 000 K)+2D rG(H2,g,1 000 K)－D rG(C2H6,g,1 000 K)
=(169 912－114 223) J-mol-1 =55 689 J-mol-1
K(3,1 000 K)=exp[－D rG/(RT)]=exp =0、001 2
4、解:DrH (T)= DrH (298、15 K)+
= 61、5×10 3 J ·mol-1+16、72 (T－298、15 K)
= 56、5 ×10 3 J ·mol-1+16、72 ×T (2分)
d lnK/dT = DrH / (RT 2)=
= 1、445
则 K( 500 K) = 1、53
5、解;25 ℃时 , p(NH3)=p(H2S)= p1 / 2 , K1= (p1 / 2 ·1/p ) 2
35 ℃时 , NH4HS得分解压力为p2 / 2 ,K2= (p2 / 2 ·1/p) 2 (2分)
ln [K2/ K1]= －DrH/ R·
即 ln [p2/ p1] 2 = =1、23
[p2/ p1] 2=3、414 p2/ p1=1、85 p2=1、85·600
p2 = 1109、 kPa (6分)
6、解: H2(g) + FeO(s) Fe(s) + H2O(g) (1)
平衡: 0、54 1-0、54
K1 = = = 0、8519
H2O (g) H2(g) +O2(g) (2)
K2= = 5、831× (3分)
式(1) +式(2):FeO(s) Fe (s) + O2(g) (3)
K3= [ p (O2) / p] 1/2 = K1×K2 = 4、967×
分解压力 p(O2) = ( 4、967×) 2×105 Pa = 2、47× Pa 。 (6分)
7、解:(1)DrH= －2、303×8、314 ×37 852 K
= －724、8 kJ ·mol -1 (3分)
(2) K(1 000 K) = (6分)
8、解:p (NH3) = p(H2S) =33、33kPa

9、解:反应(1)+反应(2)=反应(3), 即C(石墨)+O2(g)==CO(g) (3) (2分)
DrG (1 000 K)= DfG (CO, g, 1 000 K) =DrG(1 000 K, l)+ DrG(1 000 K,2) (2分)
由反应(2),
DrG(1 000 K,2)=－RTln K(2) = DfG(H2O, g,1 000 K)
=－8、314 J-K-1-mol-1×1 000 K ln9、35×109 =－191 kJ-mol-1 由反应(1) DrG(1 000 K, l)= －RTln K(1)
=－8、314 J-K-1-mol-1×1 000 K ln2、51=－765 2 J-mol-1(2分)
则 DfG(CO,1 000 K)=(7 652－191 000) J-mol-1 =－199 kJ-mol-1 (2分)
10、解:DrH = －R ln [ K (353、15 K) / K (291、05 K) ]
=
= 57、6 kJ ·mol -1
ln [K (333、15 K ) / K (292、05 K)] = － DrH/ R·
即 ln [K (333、15 K )/ (4、9×10 -3)]= ·
则 K (333、15 K ) = 0、0992 (6分)
因为 K = [ p(H2O)/ p ] eq
所以 [ p(H2O)] eq = 0、0992 ×10 5 Pa = 9 920 Pa (8分)
11、:(1) DrG (298 K) = DrH(298 K)－298 K DrS(298 K)
则 DrG(298 K) = [ (－333、17－285、85 ) + ( 393、51 + 2×46、19 ) ] kJ ·mol -1
－298、15×([(104、60+69、96)－(213、64+2×192、51)]×10 -3 kJ ·mol -1
= [ －133、13－298、15×(－0、4241)] kJ ·mol -1 = －6、75 kJ ·mol -1
在标准状态,用 DrGm =DrG≤ 0 作判据。故在标准状态下,25 ℃反应能自发进行、。
(2) DrG(T) = DrH(T)－T DrS(T)
因为DrH(T) < 0,DrS< 0,故T 升高, DrG(T)由负向正方向变化,当 DrG(T)>0时,反应不能自发进行。
故 T < [DrH(T) / DrS(T)] = 即T< 313、9 K (8分)
12、解:K= [ pY)/p] [ pZ/ p ]= (p/2·1/p) 2 = (4分)
DrGm= －RT lnK + RT lnJ < 0
即 J < K
而 J= [ pY/p ] [ pZ/ p ]
则 pZ< K(p) 2 / pY =
即Z得压力应控制在83、4 kPa 以下。
13、解:CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g) K = p(CO2)/p
则 K (773、15 K) =
K (1 273、15K) = (2分)
ln= － DrH/ R·
解出 DrH = 174、2 kJ ·mol -1
14、解::CuSO4·5H2O(s) == CuSO4(s) + 5H2O(g)
K = [ p(H2O)/ p ] 5
298 K时
DrG=5×(－228、59 kJ ·mol -1 )＋(－661、9 kJ ·mol -1 )－(－1 879、9 kJ ·mol -1 )
= 75、05 kJ·mol -1 (5分)
DrH= 298、97 kJ ·mol -1
ln [K2/ K1]= － DrH (298 K)/ R·
0 + DrG (298 K) / ( R×298 K) = － DrH (298 K)/ R·
T 2 = 398 K
15、解:DrS=(229、49－2×5、69－3×130、59) J·K- 1·mol-1
=－ 173、66 kJ·mol-1 (2分)
DrH =－84、68 kJ·mol-1 (2分)
DrG = DrH－TDrS
=[－ 84、68 －298、15×(－ 173、66)×10-3] kJ·mol-1
=－ 32、90 kJ·mol-1 (2分)
ln K = －DrG/RT =
=13、27 (2分)
K=5、8×105 (2分)