化学课程之化学平衡.docx
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化学课程之化学平衡
化学平衡
2798
某温度时，NH4CI（s）分解压力是p,则分解反应的平衡常数K为（）
（A）1（B）1/2（C）1/4（D）1/8
2799
对反应CO（g）+H2O（g）=H2（g）+CO2（g）（）
（A）K$p=1（B）K$；=KC（C）Kp>KC（D）K$pv氐
2801
化学反应体系在等温等压下发生=1mol反应,所引起体系吉布斯自由能的改变值
△rG的数值正好等于体系化学反应吉布斯自由能（GE）t,p,n的条件是：
（）
（A）
体系发生单位反应
（B）
反应达到平衡
（C）
反应物处于标准状态
（D）
无穷大体系中所发生的单位反应
2802
在一定温度下，⑴Km,⑵（GE）t,p,（3）△rG$,（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）⑴,⑶
（B）（3）,（4）
（C）
（2）,（4）
（D）
（2）,（3）
2806
某系统，起始时H2S与H2O物质的量之比为1:
3,经以下气相反应
H2S+2H2O=3H2+SO2
试推导用反应进度表示的各组分物质的量分数的关系式。
2807
化学平衡的化学势判据是,
其适用条件是。
2808
1molN20置于一具有理想活塞的容器中，部分N2O分解为NO2,艮卩
N2C4（g）=2NO2（g）
恒温下将总压由P1降至P2,在此过程中上述平衡始终成立，导出此过程G的
表达式。
2809
在封闭体系中，只做体积功，在恒温，恒压条件下某化学反应的（G）t,p=0,表
示该反应已达平衡，即反应体系的熵到达最大值。
此说法是否正确。
2810
在恒温恒压下,化学反应aA+bB=IL+mM的△rG所代表的意义在下列说法中哪种是错误的？
（）
（A）△rGm表示有限物系中反应进行时产物与反应物间的吉氏自由能之差（即终态与始
态的自由能之差）
（B）△rG表示有限的反应物系处于该反应进度时的反应倾向
（C）△rG表示若维持各反应物化学势不变时发生一个单位反应时的吉布斯自由能变化
（D）△rG代表变化率（G）t,p,即表示在G图上反应进度为时的曲率线斜率
2811
用一般式0=刀bB表示的理想气体间反应，在反应的某瞬间各组分的分压为pi,
P2,…,PB,试证明反应亲和势表示为：
A=RTn[Kp/n（pB/p
B]
2812
饱和溶液中溶剂的化学势
与纯溶剂的化学势*的关系式为:
（A）
*（B）
（C）
*（D）不能确定
2813
饱和溶液中溶质的化学势
与纯溶质的化学势
*的关系式为:
（A）
*（B）
（C）
（D）不能确定
2814
不饱和溶液中溶剂的化学势
与纯溶剂的化学势
*的关系式为:
（A）
*（B）
（C）
（D）不能确定
2815
不饱和溶液中溶质的化学势
与纯溶质的化学势
*的关系式为:
（A）
*（B）
（C）
（D）不能确定
2816
2841
过饱和溶液中溶质的化学势
（A）
*（B）
化学反应等温式△rG=△rG$n+
与纯溶质的化学势
（C）
*的关系式为:
（D）不能确定
RTnQ,当选取不同标准态时，反应的厶
rGm将改变,
该反应的△rG和Q将:
（A）都随之改变
（B）
都不改变
（C）
Q变，△rG不变
（D）
Q不变，△rG改变
2842
在等温等压下，当反应的△rG$m=5kJmol-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
2843
已知反应2NHs=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
2844
在一定温度时，高压气体反应的K$p已不是常数。
为求得高压气相反应的K$.，可先
由表册数据求得反应的厶rGm，根据公式，求出K$，然
后由查表得到的临界数据和反应条件算得对比数据，使用牛顿图得各物质的，从而算得再根据公式，最后求得K。
2846
已知N2O的分解反应N2C4（g）=2NO2（g），在25C时，△6爲=4.78kJmol-。
此
温度时，在p（N2Q）=3p,p（NQ）=2p的条件下，反应向方向进行。
2847
理想气体化学反应平衡时，应用下列哪个关系式？
（A）△rG=-RTTnK$
（B）△rGm=-RTTnK:
（C）△rGm=-RTTnKX
（D）△rGm=-RTTnK$
2848
Ag2O分解可用下列两个反应方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出
I.Ag2O（s）一2Ag（s）+（1/2）O2（g）K，（I）
II.2Ag2O（s）g（s）+O2（g）K>（n）
设气相为理想气体，而且已知反应是吸热的，试问下列哪个结论是正确的：
（A）Kp（n）=Kp（n）
2
（B）Kp（I）=Kp（n）
（C）O2气的平衡压力与计量方程的写法无关
（D）KP（I）随温度降低而减小
2849
已知反应CO（g）+H20（g）=CO2（g）+H2（g）700C时的Kp=0.71，若
5
（1）反应体系中各组分的分压都是1.52X10Pa；
65
（2）反应体系中pcO=1.013X10Pa,Ph2O=5.065X10Pa
pCO2=pH2=1.52X105Pa,试判断反应的方向。
2850
合成氨循环气压机第二缸内混合气组成如下（体积分数/%）：
N2H2NH3CH4,Ar等CO2
19.3158.309.8712.5210-6
压力是13.61X106Pa,温度是43C,问：
（1）在此条件下能否生成氨基甲酸胺。
已知反应
CO2（g）+2NH3（g）=NH2COONHS）
在此温度下的标准平衡常数Kp=6.82。
（2）为避免氨基甲酸胺的生成，混合气中CO2的物质的量分数不应超过什么值？
2852
某原料空气含有微量NQ,且存在如下平衡：
NO（g）+（1/2）O2（g）=NQ（g）
NO的浓度不得超过1.0X10-8molm3,当原料气中氮氧化物的总浓度为5X10-6molm-3时，问原料空气是否需要予处理以脱除NO?
已知原料气中Q含量为21%（物质的量分数）,
进料温度为298.15K,压力为101325Pa，在298.15K时，标准生成吉布斯自由能为
△fGm（NO）=86567Jmol-1,△fG$；（NO2）=51317Jmol-1。
2853
△fH$m/kJ
-mol-1
Sm/J•K-1•mol-1
金刚石
1.90
2.439
3.513
石墨
0
5.694
2.260
25C,金刚石和石墨的标准生成焓，标准熵和密度如下:
求在25C时，金刚石和石墨的平衡压力。
/g•cm-3
2855
的标准平衡常数与温度的关系为
反应CO（g）+H2O（g）=H2（g）+CO2（g）lgKp=2150K/T-2.216，当CO,H2O,H2,CO的起初组成分别为30%,30%20%20%（皆
为物质的量分数），总压为101.3kPa时，问在什么温度以下（或以上）反应才能向生成产物的方向进行？
2856
闪锌矿（ZnS）在1700K高温干燥空气流中焙烧时，出口气含SQ的体积分数y（SO2）=7%，试判断焙烧产物是ZnO还是ZnSC4。
已知1700K,p下,各物质的摩尔生成吉布斯自由能为：
ZnO（s）
ZnSO
4（s）SO2（g）SO
3（g）
△G/kJmol
-181.167
-394.551-291.625-233.886
2857
2
反应LiCI•3NHa（s）=LiCI•NHs（s）+2NH3（g）在40C时,Kp=9X（101325Pa）。
40C,5dm?
容器内含0.1molLiCl•NH,试问需要通入多少摩尔Nf（g），才能使LiCl•NH3全部变成LiCl•3NH3?
2858
在真空的容器中放入固态NH4HS,于25C下分解为NH3和H2S,平衡时容器内的压力
为6.665X104Pa。
（1）
（2）
固体？
2859
若放入NMHS时容器中已有3.998X104Pa的H2S，求平衡时容器中的压力。
若容器中原有6.665X10Pa的NH3,问需加多大压力的H2S才能开始形成NHHS
银可能受到H2S气体的腐蚀而发生下列反应：
H2S（g）+2Ag（s）―亠2S（s）+H2（g）
298K下，Ag2S（s）和H2S（g）的标准摩尔生成Gibbs自由能△fGm分别为-40.25kJmol-1和-32.93kJmol-1。
（1）在298K,p下，H2S和H2的混合气体中H2S的物质的量分数低于多少时便不致使Ag发生腐蚀？
（2）该平衡体系的最大自由度为几？
2861
373K时，2NaHCQs）=Na2CO（s）+CO2（g）+H2O（g）反应的Kp=0.231。
23
（1）在10-m的抽空容器中，放入0.1molNa2CO（s），并通入0.2molH2O（g）,
问最少需通入多少摩尔的CO，（g）才能Na2CG（s）全部转变成NaHCG（s）?
（2）在373K,总压为101325Pa时，要在CQ（g）及H2O（g）的混合气体中干燥潮
湿的NaHCG（s），问混合气体中H2O（g）的分压应为多少才不致使NaHCO（s）分解？
2862
对C（s）+CO2（g）=2CO（g）的反应来说，
△rG$m（T）=[170.26-（0.055T/K）lg（T7K）+2.615X10-5（T/K）2
9321
-2.427X10-（T/K）-3.427X10-（T/K）]J•mol-
（1）试求在T=1200K及总压为101325Pa时CO的产率；
（2）在T=873K,总压为1.013X105Pa时，试问在反应开始时及反应后析出碳的可能性。
已知反应开始时，气体中CO2及CO的分压分别是4.862X103Pa及3.829X104Pa,而反应后气体中CO2及CO的分压分别是2.310X104Pa及2.006X104Pa。
2863
将1.1gNOBr放入-55C抽真空的1dm3容器中，加热容器至25C,此时容器内均
为气态物质，测得其压力为3.24x104Pa,其中存在着以下的化学平衡：
2N0Br（g）=2N0（g）+Br2（g）
若将容器内的气体视为理想气体，求上述反应在25C时的标准吉布斯自由能变化值厶G。
已知原子的摩尔质量数据如下：
111
N:
14gmol,O:
16gmol,Br:
80gmol
2864
若298K时，反应N204（g）=2NQ（g）的K；=0.1132，则：
（1）
当p（N2O）
=p（NO2）=1kPa
时，反应将
（2）
当p（N2O）
=10kPa,p（NO2）:
=1kPa时，反应将
（A）
向生成
NO?
的方向进行
（B）
向生成
N2C4的方向进行
（C）
正好达化学平衡状态
（D）
难于判断其进行方向
2865
苯的正常沸点为80.15C,它在10C时的蒸气压为5.96kPa。
（1）请求算气态苯与液态苯在298.15K的标准生成吉布斯自由能之差值；
（2）请求算298.15K时,下述平衡
C6我|）=C6Hs（g）
的平衡常数K$及298.15K时苯的蒸气压，计算中可做合理的近似，但必须注明。
2866
（1）处于标准态的CO2（g）和O2（g），其标准燃烧焓值为零
（2）因为△（m=-RTInK学，而K是由平衡时的组成表示的，所以△rGm
表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差
（3）水在25C,p下蒸发，求算熵变的公式为
△sm=（△Hm-△Gm”t
（4）在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为
△rSm=△rHn/T
上述说法正确的是：
（）
（A）1,2
（B）2,3
（C）1,3
（D）3,4
2867
通常在钢瓶里的压缩氢气中含有少量氧气。
实验中常将氢气通过高温下的铜粉
以除去少量氧气，其反应为：
2Cu（s）+（1/2）O2（g）=Cu20（s）
若在600C时，使反应达到平衡，试问经处理后在氢气中剩余氧的浓度为多少？
已知：
△rG$m=（-166732+63.01T/K）Jmol-1。
2868
已知在298K,p°压力下，反应CO（g）+H20（g）一CO2（g）+H2（g）
的数据如下：
AfH$m（CO,g）=-110.52kJ
mol-1
AfH$m（H20,g）=-241.83kJ
mol-1
AfH$m（C02,g）=-393.51kJ
mol-1
Sm（CO,g）=
197.90J
K-1
mol-1
Sm（H20,g）=188.70J
K1
mol-1
Sm（CQ,g）
=213.60J
K-1
mol-1
Sm（H2,g）=130.60J
K-1
mol-1
Cp,m（CO,g）
=29.10J
K1
mol-1
Gm（H2O,g）=33.60J
K1
mol-1
G,m（C02,g）=
:
37.10J
K-1
mol-1
Cp,m（H2,g）=28.80J
K1
mol-1
将各气体视为理想气体，试计算：
（1）298K下反应的厶G；
（2）596K,505.625kPa下反应的△rSm;
（3）596K下反应的厶6爲及K$。
2873
（1）当温度远低于临界温度时，在合理的近似下，请得出求算液体纯物质的蒸气
公式p=pexp（-△vap/RT）。
式中p=101.325kPa,Avap=（g,T）-（I,T）
是气化的标准化学势变（必需对所作的近似明确说明）
（2）298K时，液态水与气态水的标准摩尔生成Gibbs自由能分别为-237.191kJ/moI
和-228.597kJ/moI，试求水在298K时的蒸气压。
2874
实验证明：
两块没有氧化膜的光滑洁净的金属表面紧靠在一起时，它们会自动地粘合
9
在一起。
假定外层空间的大气压力约为1.013x10-Pa,温度的影响暂不考虑，当两个镀铬
的宇宙飞船由地面进入外层空间对接时，它们能否自动地粘合在一起。
已知C「2O（s）的AfG
m（298.15K）=-1079kJ
mol-1。
设外层空间的温度为
298K,空气的组成与地面相同（O
占五分之一）
2875
在25C,下列三反应达到平衡时之pH2o是:
（1）CuSO
4（s）+H2O（g）=
:
CuSO4・H20（s）
pH2O
=106.7Pa
⑵CuSO
4•H2O（s）+2H
2O©=
CuSO4
•3fO（s）
PH2O=
746.6Pa
⑶CuSO
4•3H2O（s）+2H
2O（g）
=CuSO
4•5H2O（s）
Ph2o=
1039.9Pa
在此温度水的蒸气压为3173.1Pa,
试求：
CuSQ（s）+5H
20（g）=
CuSO4•5HzO（s）过程的A
rG。
在什么pH2O下，此反应恰好达到平衡？
若Ph2o小于1039.9Pa而大于746.6Pa，有
何结果。
2877
已知反应C（石墨）+2H2（g）CH4（g）的
△rGm/Jmol-1=-75600+52.25（T7K）lg（T7K）-63.35（T7K）。
（1）求1000C时反应的标准平衡常数K;
（2）在1000C,p下CH（g）-H2（g）混合气体（其中CH体积分数为0.5%）与合金达平衡，求合金中C的百分含量；
（3）在1000C,p下，若要合金为石墨饱和，试问混合气中CH最低压力为多少。
1000C,p下，Fe-C合金中C的百分含量与活度
2878
理想气体反应2A（g）=B（g）
B
（以石墨为标准态）的关系如上。
已知:
298K时
△fHm/kJ
mol-1
35.0
10.0
sm/jk1
mol-1
250
300
C$p,m/JK-1
mol-1
38.0
76.0
（1）
下判断反应进行的方向;
当体系中Xa=0.50时,310K,p
（2）欲使反应与
（1）方向相反方向进行，T,xa不变,压力应控制在什么范围？
p,xa不变,温度
应控制在什么范围?
T,p不变,Xa应控制在什么范围？
2879
$
在温度为1000K时的理想气体反应2SO（g）=2SO（g）+02（g）的厶（爲=10293Jmol
则该反应的平衡常数Kp=kPa。
2880
1/2
在2000K时，理想气体反应CO（g）+（1/2）02（g）=CO（g）的平衡常数矗=0.640（kPa）
则该反应的△rGm=J•mol-1。
2881
理想气体反应CO（g）+2H2（g）=CH3OH©的—Gm与温度T的关系为：
△rGm=-21660+52.92T,若要使反应的平衡常数K>1,则应控制的反应温度：
（）
（A）必须低于409.3C（B）必须高于409.3K
（C）必须低于409.3K（D）必须等于409.3K
2882
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将是：
（）
（A）K=0（B）K<0（C）K>1（D）02883
已知2Fe（s）+O2=2FeO（s）△rGm/J•mol-1=-519200+125T/K
（3/2）Fe（s）+Q=（1/2）FesC4（s）△J•mol-1=-545600+156.5T/K
由Fe（s）,O2（g）,FeO（s）及Fe3O4（s）组成平衡物系的自由度是，平衡温度是
K。
2884
25C时水的饱和蒸气压为3.168kPa,此时液态水的标准生成吉布斯自由能厶fGm为
-1
-237.19kJ•mol,
则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为：
（）
（A）-245.76kJ
mol-1
（B）-229.34kJ
mol-1
（C）-245.04kJ
mol-1
（D）-228.60kJ
mol-1
2885
反应C（s）+2f（g）CH
4（g）的ArGm（1000K）=
19290J•mol1，若参加反应的气
体是由10%（体积分数）CH4、80%H2及10%N＞所组成的，试问反应在T=1000K及p=101.325
kPa时能否有甲烷生成。
2886
在1000K时，反应CQ^H2Q-CO2+H2的&=1.43，设有一反应体系，各物质的分压为：
p（CQ）=506.625kPa,p（H2Q）=202.65kPa,p（CQ）=303.975kPa,p（H2）=303.975kPa。
（1）试计算此条件下反应的自由能变化△rG；
（2）已知在1200K时，Kp=0.73，试判断反应的方向（设为理想气体）。
2887
在合成甲醇过程中有一个水煤气变换工段，即把氢气变换成原料气CQ
H（g）+CQ（g）-CQ（g）+HO（g）
现有一混合气体，Ha,CQ2,CQ和HO的分压分别为20.265,20.265,50.663,10.133kPa。
（1）问在820C时反应能否发生？
（2）如果把CO2的分压提高到405.30kPa,而CO提高到303.98kPa,其余不变，问情况又怎样？
已知820C时反应的K$p=1。
2889
在1dm3的玻璃容器内放入2.695gPCl5,部分发生解离。
在250C达平衡，容器
内的压力是101.325kPa，计算解离度和平衡常数K＞。
2890
戊烯和乙酸按下式反应生成酯：
C5Ho（I）+CHCQQH（I）=（I）
3__
如果把6.45X10mol戊烯和0.001mol乙酸加入845ml惰性溶剂里，平衡后生成了
7.84X10-4mol酯，计算平衡常数&，假定混合过程和反应过程物系体积不变。
2891
Ag2CCQ在25C时，分解反应平衡常数KC=557Pa，若大气中含0.1%（体积分数）的CQ。
问Ag2CQ在室温下能否分解？
2892
在900C和p压力下，使CQ和H2混合气通过催化剂来研究下述反应平衡：
CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H20（g）
把作用后的平衡混合气体通过毛细管，骤然冷却到室温再进行分析，得到各气体的分压，
CO:
21.70kPa,H:
25.83kPa,C
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