化学平衡一.docx

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化学平衡一

化学平衡试卷

一、选择题（共11题22分）

1.2分（2987）

气相反应A＋B＝2L＋M,在25℃下和恒定容器内进行，最初A和B各为101.325kPa,而没有L和M，平衡时A和B均为

×101.325kPa，则该反应的Kc/mol·dm-3为：

（）

（A）4.31×10-1（B）8（C）10.67（D）16

2.2分（2991）

某低压下的气相反应,在T＝200K时Kp＝8.314×102Pa，

则Kc/mol·dm-3是：

（）

（A）5×102（B）14×106（C）14×103（D）0.5

3.2分（3292）

PCl5的分解反应是PCl5（g）＝PCl3（g）+Cl2（g），在473K达到平衡时，PCl5（g）有48.5%分解，在573K达到平衡时，有97%分解，则此反应为（）

（A）放热反应

（B）吸热反应

（C）即不放热也不吸热

（D）这两个温度下的平衡常数相等

4.2分（2843）

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

5.2分（2986）

对于理想气体间反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与温度和压力皆有关系的是：

（）

（A）Ka（B）Kc（C）Kp（D）Kx

6.2分（3297）

一定温度下，一定量的PCl5（g）在某种条件下的解离度为，改变下列条件，何者可使增大？

（）

（A）增加压力使体积缩小一倍

（B）体积不变，通入N2气使压力增大一倍

（C）压力不变，通入N2气使体积增大一倍

（D）体积不变，通入Cl2气使压力增大一倍

7.2分（2946）

理想气体反应平衡常数Kx与Kc的关系是∶（）

（A）Kx=Kc（RT）

（B）Kx=Kcp

（C）Kx=Kc（RT/p

（D）Kx=Kc（V/

nB）

8.2分（3338）

3338

下述说法中哪一种正确？

（）

（A）增加压力一定有利于液体变为固体

（B）增加压力一定不利于液体变为固体

（C）增加压力不一定有利于液体变为固体

（D）增加压力与液体变为固体无关

9.2分（2802）

在一定温度下,

（1）Km,

（2）（G/ξ）T,p,（3）ΔrG

（4）Kf四个量中，不随化学反应体系压力及组成而改变的量是：

（）

（A）

（1），（3）

（B）（3），（4）

（C）

（2），（4）

（D）

（2），（3）

*.2分（2946）

理想气体反应平衡常数Kx与Kc的关系是∶（）

（A）Kx=Kc（RT）

（B）Kx=Kcp

（C）Kx=Kc（RT/p

（D）Kx=Kc（V/

nB）

11.2分（2988）

2988

已知445℃时,Ag2O（s）的分解压力为20974kPa，则此时分解反应Ag2O（s）＝2Ag（s）＋

O2（g）的ΔrG

为（）

（A）14.387J·mol-1（B）15.92kJ·mol-1

（C）-15.92kJ·mol-1（D）-31.83kJ·mol-1

二、填空题（共4题8分）

12.2分（3287）

3287

温度对化学反应平衡常数影响很大，在恒压下，它们的定量关系是_________。

当______时，升高温度对反应进行有利；当_______时，升高温度对反应进行不利。

13.2分（3146）

3146

一个抑制剂结合到碳酸酐酶，在298K时反应的平衡常数K

=4.17×107，ΔrH

=-45.1kJmol-1，则该温度下反应的ΔrS

＝________JK-1mol-1。

14.2分（3288）

有理想气体反应达化学平衡A（g）+B（g）＝3C（g），在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气体，平衡_____移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后平衡__________移动。

15.2分（2908）

若298K时，反应

的

，则当p（N2O4）=p（NO2）=1kPa时，反应将。

（A）向生成N2O4方向进行

（B）向生成NO2方向进行

（C）反应恰好达到平衡

（D）不能判断其进行的方向

三、计算题（共8题80分）

16.10分（3368）

已知25℃下列各物质的热力学数据:

ΔfH

/kJmol-1ΔfG

/kJmol-1Cp,m/JK-1mol-1

CaCO3（s）-1206.9-1128.882.3＋49.8×10-3T

CaO（s）-635.1-604.241.8＋20.3×10-3T

CO2（g）-393.5-394.428.7＋35.7×10-3T

试计算298K时CaCO3的分解压及平衡常数与温度的关系式。

17.10分（2962）

2962

若将1molH2和3molI2引入一容积为V，温度为T的烧瓶中，当达到平衡时得到xmol的HI，此后再引入2molH2，新达平衡后得到2xmol的HI。

（1）写出Kp，Kc，Kx，Km之间的关系；

（2）求该温度下的Kp。

18.10分（3387）

蒸馏水放在开口容器中，CO2气溶入水中将改变水的pH值，使其偏离7，试计算在25℃空气中，p（CO2）=4×10-3×101325Pa时，该蒸馏水的pH值。

已知25℃，CO2的压力为101325Pa时，100ｇ水中含1.45×10-3ｇ分子状态的CO2，水溶液中存在两个平衡（溶液可视为理想稀溶液）：

H2O（l）＝H+（aq）+OH-（aq）

CO2（aq）+H2O（l）＝H+（aq）+HCO3-（aq）

纯水的离子积常数Kw=10-14。

又已知：

H2O（l）HCO3-（aq）CO2（aq）

ΔfG

（298.15K）/kJmol-1-237.178-586.848-386.02

19.10分（3012）

已知反应NiO（晶）+CO（g）=Ni（晶）+CO2（g）

T/K：

9361027

Kp：

4.54×1032.55×103

若在上述温度范围内反应的ΔCp=0，试求：

（1）此反应在1000K时的ΔrG

，ΔrH

，ΔrS

；

（2）若产物中的镍与某金属生成合金，当达到平衡时p（CO2）/p（CO）=1.05×103，求合金中镍的活度，指出所选活度的标准态。

20.10分（2967）

2967

（1）2NaHCO3（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g）

（2）CuSO4·5H2O（s）=CuSO4·3H2O（s）+2H2O（g）

反应

（1）和

（2）在50℃时的分解压力分别为p

（1）=4.00kPa，p

（2）=6.05kPa若分解反应

（1）和

（2）在同一容器内进行，计算50℃时体系的平衡压力。

21.10分（3086）

3086

CO2在高温时按下式分解2CO2

2CO+O2,在p，1000K时解离度为2.0×10-7，1400K时为1.27×10-4，设在该温度范围内反应热效应不随温度而改变，则在1000K时反应的ΔrG

和ΔrS

各为多少？

22.10分（3367）

25℃，p

下，有关数据如下:

ΔfH

/kJmol-1ΔfG

/kJmol-1S

/JK-1mol-1

CaCO3（方解石）-1207-112992.88

Ca2+（aq）-543.0-553.0-55.23

CO32-（aq）-676.3-528.1-53.14

（1）计算25℃，p

下，海水中方解石的溶（活）度积Ksp；

（2）在上述条件下，温度升高1℃,Ksp增大或减少多少；

（3）如何计算在水下1000m深处的海水中,方解石的溶（活）度积。

23.10分（3087）

3087

800K，101325Pa时，C6H5C2H5（g）＝C6H5C2H3（g）+H2（g）的K

=0.05，计算：

（1）平衡时乙苯的解离度；

（2）若在原料中添加水蒸气，使乙苯和水气之比为1:

9（摩尔比），总压仍为101325Pa，求乙苯的解离度。

一、选择题（共11题22分）

1.2分（2987）

2987

[答]（A）

Kc=Kp（RT）-1=[（4/3）2（2/3）/（1/3）（1/3）]×（8.314×298）-1

=4.31×10-3mol·dm-3

2.2分（2991）

2991

[答]（D）（2分）

3.2分（3292）

3292

[答]（B）

4.2分（2843）

2843

[答]（C）K

（2）=[K

（1）]

=（0.25）

=2

5.2分（2986）

2986

[答]（D）

6.2分（3297）

3297

[答]（C）

7.2分（2946）

2946

[答]（D）

8.2分（3338）

3338

[答]（C）

9.2分（2802）

2802

[答]（B）

*.2分（2946）

2946

[答]（D）

11.2分（2988）

K

=exp（-ΔrG

/RT）=0.2988（2分）

设N2O4的解离度为α,总压力为p,

N2O4（g）=2NO2（g）

二、填空题（共4题8分）

12.2分（3287）

3287

[答]（

lnK

/

T）p=ΔrH

/RT2ΔrH

>0ΔrH

<0

13.2分（3146）

3146

[答]ΔrG

=-RTlnK

=-43.45kJ·mol-1

ΔrS

=（ΔrH

-ΔrG

）/T=-5.53J·K-1·mol-1（2分）

14.2分（3288）

3288

[答]向右不

15.2分（2908）

2908

答：

（A）（2分）

三、计算题（共8题80分）

16.10分（3368）

3368

[答]CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）

ΔrG

=[-604.2-394.4-（-1128.8）]kJ·mol-1=130.3kJ·mol-1（1分）

K

=exp（-ΔrG

/RT）=1.44×10-23（2分）

K

=p（CO2）/p

求得p（CO2）=1.46×10-18Pa（1分）

ΔCp,m=（-11.8+6.2×10-3T/K）J·K-1·mol-1（1分）

ΔrH

=-635.1-393.5-（-1206.9）=178.3kJ·mol-1（1分）

ΔrH

=

Cp,mdT+ΔH0=-11.8T+3.1×10-3T2+ΔH0

代以T=298K,ΔrH

=178.3×103J·mol-1

求得ΔH0=181.5×103J·mol-1

则ΔrH

=[181.5×103-11.8（T/K）+3.1×10-3（T/K）2]J·mol-1（2分）

lnK

=

ΔrH

/RT2）dT+I0

代以T=298K,K

=1.46×10-18

求得I0=28.63

则lnK

=28.63-21.83×103/（T/K）-1.42ln（T/K）+3.7×10-4（T/K）（2分）

17.10分（2962）

2962

[答]

（1）H2（g）+I2（g）2HI（g）

Kp=Kc=Kx（4分）

（2）H2（g）+I2（g）2HI（g）

t=01mol3mol0

平衡

（1）[1-（x/2）]mol[3-（x/2）]molxmol

平衡

（2）（3-x）mol（3-x）mol2xmol

Kp

（1）=x2/[{1-（x/2）}×{3-（x/2）}]；

Kp

（2）=（2x）2/[（3-x）（3-x）]（4分）

Kp

（1）=Kp

（2）解得x=3/2molKp=4（2分）

18.10分（3387）

3387

[答]根据同时平衡：

H2O（l）＝H+（aq）+OH-（aq）

（1）

CO2（g）+H2O（l）＝H+（aq）+HCO3-（aq）

（2）

有：

Kw=m（H+）m（OH-）（3）

Ka=m（H+）m（HCO3-）/m（CO2）（4）

m（H+）=m（OH-）+m（HCO3-）（5）（2分）

求K

K

=exp（-ΔrG

/RT）

ΔrG

=

fG

（B）=36352J·mol-1

K

=exp[-36352/（8.314×298.15）]=4.27×10-7（2分）

从方程（3）得m（OH-）=10-14/m（H+）（6）（1分）

从方程（5）得m（HCO3-）=m（H+）-m（OH-）

=m（H+）-10-14/m（H+）（7）（1分）

又根据p（CO2）=K（CO2）m（CO2）

p'（CO2）/p''（CO2）=m'（CO2）/m''（CO2）

在p'（CO2）=101325Pa时，m'（CO2）=3.3×10-4mol·kg-1（8）（1分）

在p''（CO2）=4×10-3×101325Pa时,

m''（CO2）=1.32×10-6mol·kg-1（9）（1分）

将（6）,（7）,（8）,（9）式代入（4）式，得

m（H+）=7.583×10-7mol·kg-1

pH=-lg[m（H+）/（m）]=6.12（2分）

19.10分（3012）

3012

[答]

（1）因为Δν=0,所以Kp=K

ΔrG

（936K）=-RTlnK

=-65529J·mol-1

ΔrG

（1027K）=-RTlnK

=-66974J·mol-1（1分）

因为ΔCp=0,所以ΔrH

，ΔrS

均与T无关,则

ΔrG

（T）=ΔrH

-TΔrS

即

ΔrH

-936KΔrS

=-65529J·mol-1（1分）

ΔrH

-1027KΔrS

=-66974J·mol-1（1分）

解此联立方程得

ΔrS

=15.9J·K-1·mol-1（1分）

ΔrH

=-50646J·mol-1（1分）

ΔrG

（1000K）=-50646-1000×15.9=-66546J·mol-1（1分）

（2）K

={[p（CO2）/p]a（Ni）}/[p（CO）/p]

20.10分（2967）

2967

[答]50℃时，反应

（1）的标准平衡常数是：

K

（1）=[p（H2O）p（CO2）]/（p）2=[p

（1）/2p]2=3.90×10-4（3分）

若在同一容器中，对反应

（2）p（H2O）=p

（2）=6.05kPa（2分）

这亦是

（1）中H2O（g）的平衡分压，故：

p（CO2）=[K

（1）（p）2]/p（H2O）=0.66kPa（3分）

故体系的平衡压力为：

p=p（H2O）+p（CO2）=6.71kPa（2分）

21.10分（3086）

3086

[答]2CO2（g）2CO（g）+O2（g）

1mol×（1-α）αmol（1/2）αmol

=（1+α/2）mol（1分）

所以p（CO）=x（CO）p=2.0×10-7p（1分）

p（O2）=1.0×10-7pp（CO2）≈p（1分）

K

（1000K）=4.0×10-21（1分）

K

（1400K）=1.0×10-12（1分）

根据等压方程求得：

ΔrH

=563kJ·mol-1（1分）

ΔrG

（1000K）=-RTlnK

（1000K）=390kJ·mol-1（2分）

ΔrS

（1000K）=[ΔrH

（1000K）-ΔrG

（1000K）]/1000K

=173J·K-1·mol-1（2分）

22.10分（3367）

3367

[答]

（1）ΔrG

=[-528.1-553-（-1129）]kJ·mol-1=47.9kJ·mol-1（1分）

Ksp=K

=exp（-ΔrG

/RT）

=exp[-47900/（8.314×298）]=4.0×10-9（2分）

（2）ΔrH

=[-676.3-543-（-1207）]kJ·mol-1=-12.3kJ·mol-1（1分）

dKsp/dT=ΔrH

Ksp/RT2=-6.66×10-11（2分）

温度每升高1℃,Ksp减少6.66×10-11

（3）（

lnK

/

p）T=-ΔV/RT（2分）

设ΔV为常数,积分得

ln（K

2/K

1）=-（ΔV/RT）（p2-p1）（1分）

p1=100kPa,p2

101.325×102kPa（水下1000米深处的压力）,只要求

得方解石溶解过程中体积的变化ΔV,用公式即可求得1000米深处的溶

度积。

（1分）

23.10分（3087）

3087

[答]

（1）C6H5C2H5（g）＝C6H5C2H3（g）+H2（g）

平衡时：

1mol×（1-α）αmolαmol（1分）

=（1+α）mol（1分）

K

=α2p/[（1-α2）p]=0.05α=0.218（3分）

（2）

=（10+α'）mol（2分）

K

=α'2p/[（1-α'）（10+α'）]=0.05α'=0.508（3分）