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1、 设气相为理想气体，且已知反应是吸热的，试判断下列结论哪个是正确的：（A） （B）随温度的升高而增大 （D）O2气的平衡压力与计量方程的写法无关6. 2 分 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） 2Ag （s） + （1/2） O2 （g） Kp（） II. 2Ag2O （s） 4Ag （s） + O2 （g） Kp（） 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（） = Kp（） （B） Kp（） = Kp2（） （C） O2 气的平衡压力与计量方程的写法无关 （D） Kp（） 随温度降低而减小

2、7. 2 分 某低压下的气相反应,在 T200 K 时Kp8.314102 Pa，则Kc/molcm-3是：（ ） （A） 5102 （B） 14106 （C） 14103 （D） 0.5 8. 2 分 理想气体反应的与温度的关系为：（T/K），若使在标准状态下的反应向右进行，则应控制反应的温度：（A）必须高于409.3 K （B）必须低于409.3 K（C）必须等于409.3 K （D）必须低于409.3 C二、填空题 （ 共6题 12分 ）9 2 分 在温度为2000 K时，理想气体反应，则该反应的平衡常数 。10. 2 分 对于非理想气体反应，其平衡常数可用 K = KrK 表示，式中

3、K 决定于_ ；决定于 _ ；Kr决定于 _ 。11 2 分 K ，K 均为理想气体反应的平衡常数，则 （lnK /T）V =_；（lnK /T）p=_ 。 （2分）12. 2 分在298 K时，磷酸酯结合到醛缩酶的平衡常数 K =540，直接测定焓的变化是-87.8 kJmol-1，若假定rH 与温度无关，则在310 K时平衡常数的值是 _ 。13 2 分 一个化学反应的rU 的含义是 _ 。14. 2 分 能量零点选择不同，则配分函数的值 _ ；内能的值 _ ；熵的值 _；等容热容的值 _ 。（只填“相同”或“不同”）。三、计算题 （ 共 5题 40分 ）15. 10 分 将 1.1 g

4、NOBr 放入 -55抽真空的 1 dm3容器中，加热容器至 25，此时容器内均为气态物质，测得其压力为 3.24104Pa，其中存在着以下的化学平衡： 2NOBr （g） 2NO （g） + Br2 （g） 若将容器内的气体视为理想气体，求上述反应在25时的标准吉布斯自由能变化值rG 已知原子的摩尔质量数据如下： N 14 gmol-1 ， O 16 gmol-1 ， Br 80 gmol-1 16. 10 分 3H2+ N2= 2NH3在 350的Kp= 6.81810-8（kPa）-2，并设与压力无关，从3:1的 H2，N2混合物出发，在 350下要获得物质的量分数为 0.08 的 NH

5、3，压力至少要多大17. 10 分 已知反应C（石墨）+2H2（g） CH4（g）的rG /Jmol-1 = -75 600+52.25（T/K）lg（T/K） -63.35（T/K）。 （1）求1000时反应的标准平衡常数K； （2）在1000, p下CH4（g）-H2（g）混合气体（其中CH4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1000, p下，若要合金为石墨饱和,试问混合气中CH4最低压力为多少。1000, p下，Fe-C合金中C的百分含量与活度（以石墨为标准态）的关系如上。18. 5 分 在T = 1000 K 时，理想气体反应 2SO3（g）2SO2（g

6、） + O2（g）的Kc（1）=0.0035 moldm-3，求: （1） 该反应的 Kp（1） （2） SO3（g） SO2（g） +（1/2） O2（g） 的 Kp（2） 和 Kc（2）； （3） 2SO2（g） + O2（g） 2SO3（g） 的 Kp（3） 和 Kc（3）。19. 5 分 合成氨循环气压机第二缸内混合气组成如下（体积分数/） N2 H2 NH3 CH4,Ar等 CO2 19.31 58.30 9.87 12.52 10-6 压力是 13.61106Pa，温度是 43，问： （1） 在此条件下能否生成氨基甲酸胺。已知反应 CO2 （g） + 2NH3 （g） = NH2C

7、OONH4 （s） 在此温度下的标准平衡常数 K = 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？四、问答题 （ 共 3题 20分 ）20. 10 分 出土文物青铜器编钟由于长期受到潮湿空气及水溶性氯化物的作用生成了粉状铜锈， 经鉴定含有 CuCl，Cu2O及 Cu2（OH）3Cl，有人提出其腐蚀反应可能的途径为： Cu2O （1） Cu Cl- CuCl （2） （3） Cu2（OH）3Cl即Cu2（OH）3Cl 可通过 （1）（2） 及 （3） 两种途径生成，请从下列热力学数据说明是否正确。 物种 Cu2O CuCl Cu2（OH）3Cl O

8、H-（aq） HCl（aq） H2O（l） fG /kJmol-1 -146 -120 -1338 -157.3 -131 -237 21. 5 分 今有某气相反应，证明 : （lnK/T）p rH/RT2 22. 5 分 证明在标准态压力p下平动对自由能函数的贡献为： G （T） -U （0 K）/Tt= R （ -lnM - lnT + 3.657 ） 式中M为摩尔质量 （gmol-1） 。参考答案一、选择题 （ 共8题12分 ）答 （C） 2. 2 分3. 2分 答：（A） （2分）答 （C） K （2） = K （1）= （0.25）= 2 （C） （2分） 因，且反应吸热答 （D）

9、因为 Kp= f（T） ，且为吸热反应，所以 Kp（I） 随温度降低而减小。7. 2 分 答 （D） （2分） （B） （2分） 由求得9. 2 分 10 2 分 答 温度；温度和压力；温度和压力 11. 2 分答 （lnK /T）V =rH/RT2 （1分） （T）p =rU /RT2 （2分）答 ln（） =（rH /R）（1/T1-1/T2） =137 （2分） 13. 2 分 答 在 0 K 时，标准状态单独存在时按化学计量系数比的反应物完全反应生成标 准状态单独存在时按化学计量数比的产物这一过程内能的变化。答 不同；不同；相同；相同 答 始态 （1） 及平衡 （2） 时的物质的量分别

10、为： n1= 1.1g/（14+16+18） gmol-1 = 0.010 mol （1分） n2= pV/RT = 0.013 mol （1分） 2NOBr（g） 2NO（g） + Br2（g） 0.010-2x 2x x n总= n2= （0.010 + x） mol （3分） = （3/13）p（6/13）p2/（4/13）pp = 0.166 （4分） rG = -RT lnK = 4450 Jmol-1 （1分） 答 3H2（g） + N2（g） 2NH3（g） （2分） 平衡时：3 mol-3n 1 mol-n 2n = 4 mol- 2n （1分） 2n/（4 mol-2n） =

11、 0.08 n = 0.148 mol （2分） 故 x（H2） = 0.69 x（N2） = 0.23 （2分） Kp =（xp）2/（xp）3（xp）= 6.81810-8 kPa2 解得 p = 1115 kPa （3分） 答 （1） rG =（-75 600+52.251273lg1273-63.351273） Jmol-1=50.270 Jmol-1 = exp-rG /（RT） = 8.65410-3 （2分） （2） p（CH4）=0.005p p（H2）=0.995p Ka=p（CH4）/p/p（H2）/p2aC =0.005/（0.9952aC） = 8.65410-3 aC

12、=0.584, 由图查得合金中C的百分含量为 1.0% （3分） （3） 当石墨饱和时合金中的活度 aC=1 p（CH4）=Kap2（H2）/p=（Ka/p）p-p（CH4）2 （2分） 代入数据后 8.5410-5p2（CH4）- 1.0173p（CH4） + 0.8768 = 0 解方程得 p（CH4）=0.878 kPa （3分） 18. 5 分 答 （1） Kp（1） = Kc（1）RT = 29.4 kPa （1分） （2） Kp（2） = Kp（1）1/2 = 172 Pa1/2 （1分） Kc（2） = Kc（1）1/2 = 0.00595（moldm-3）1/2 （1分） （3

13、） Kp（3） = 1/Kp（1） = 3.410-4 Pa-1 （1分） Kc（3） = 1/Kc（1） = 282.5 dm319. 5 分 答 （1） 依题给数据计算Qp，即 Qp= 1/p/p2 = 42.4 （2分） 因为 Qp ，所以氨基甲酸胺不能生成 （2） 欲使氨基甲酸胺不能生成，应满足下式： Qp= 1/x（CO2）p/px（NH3）p/p2 J （3分） 将有关数据代入上式，解得x（CO2）0, 但若将反应（1）,（2）偶合, 可得下述反应 （4） 反应 （4） 2CuCl（s） +O2（g） +H2O（l） Cu2（OH）3Cl（s） +HCl（aq） （4） =-675

14、 kJmol-1 0 即（1）+（2）方程式生成Cu2（OH）3Cl在热力学上也是成立的 （4分） 21. 5 分 答 设气体为理想气体 = K （cRT/p） T）p=（T）p- （lnT/T）p =rH /RT2-RT/RT2 /RT2-（pV）/RT2 =rU /RT2 （5分） （5分）22 5 分 答 G （T）=-RTln（qt/L）=-RTlnqtexp-E （D）/（RT）/L （1分） 所以 =-Rln（/L）=-Rln （1分） =-Rln （1分） =-R（+ln） （1分） =R（-+3.657） （1分）5.5.1 压力温度（pT）相图 气固平衡一般可分解成蒸汽压温度

15、相图（p-T）和蒸汽压组成相图（p）来研究，下面具体以硫酸铜和水体系的平衡为例加以说明。硫酸铜和水可组成三种水合物：即一水硫酸铜，三水硫酸铜和五水硫酸铜，可分别作出这三种水合物的 pT 曲线（参看图5-43），图中除最上面一条不属于气固平衡外，下面三条曲线分别代表三种水合盐的离解平衡：为辨清图中线、面的含义，应先明确图中恒温线（垂直虚线 Ij）与各条蒸汽压曲线交点 h、N、d、b 的意义。这些点表明:若先置无水 CuSO4 于真空瓶内，在一定温度（25）下加入水蒸气，则体系中水蒸气压 及相变化情况即从 I 点开始垂直上升至 j 点。I 点代表实验开始时的温度和水蒸气压力，段压力范围内代表 Cu

16、SO4水蒸气共存。在此阶段内，2，C2，故 f *1，亦即水蒸气尚未达饱和，压力可继续增加。到 h 点（25，p0.107kPa）， CuSO4H2O 水合物形成，这时体系中 3，f *0 温度和压力不再变动，从而建立如下平衡：显然，增加水蒸气就会继续使 CuSO4 变成 CuSO4H2O，直到 CuSO4 消失，只存在 CuSO4H2O 和水蒸气时，2，f *1，压力才可进一步增加，到达 N 点，则有 CuSO43H2O 形成（25，p H2O0.747kPa）,并建立如下平衡：这时 3，f *0，直到 CuSO4H2O 都变成 CuSO43H2O 后，压力又可继续增加，到 d 点（25，1

17、.04kPa），CuSO45H2O 开始形成且有如下平衡：于是，3，f *0；直到 CuSO43H2O 消失而 2，f *1，压力方可增加。若增加水蒸气压力到 b 点，CuSO45H2O 开始熔化并与所形成 CuSO4 饱和溶液以及水蒸气三相共存，f *0，压力不再变化，这时若增加水蒸气只能增加饱和溶液的量，直至 CuSO45H2O 都溶化后，饱和溶液变为非饱和溶液，蒸汽压随浓度而变，压力沿 bj 上升。既然 h、N、d、b 为三相点，而点组成线，故图中四条曲线都是三相平衡线。5.5.2 压力组成图（p） 由图5-43（pT图）进一步分析，不难作出图5-44即在 25 温度下 CuSO4H2O

18、 体系的压力组成图（组成以体系含 CuSO4 的质量分数 表示）。由上向下看，纵坐标上 j 点指饱和水蒸气压（ 25，3.173kPa）。随着 CuSO4 的加入，体系蒸汽压沿 ja 下降并形成 CuSO4 的不饱和溶液，直至 a 点溶液达饱和，建立下式平衡：其平衡压力即为 25 下 CuSO4 的饱和溶液蒸汽压。因 3，f *0，故压力固定，随着 CuSO4 量增加必然沿水平线 移动并不断生成 CuSO45H2O，直到 b 点全部的水都变成五水硫酸铜。若再加入 CuSO4，则蒸汽压力降至 1.04kPa（c） 点,有三水硫酸铜生成并建立如下三相平衡：（）此时 3，f *0，故温度和压力不变，

19、随着 CuSO4 的加入，五水硫酸铜不断转化成三水硫酸铜，此过程以线段表示，直至 d 点 CuSO45H2O 消失。若再加入无水 CuSO4，水蒸气压力会降至 0.747kPa（e） 点，CuSO43H2O 开始转化成单水硫酸铜并建立以下三相平衡：此时 3，f *0，温度和压力不变，随着 CuSO4 的加入，CuSO43H2O 不断转化为 CuSO4H2O 单水硫酸铜，直至 N 点 CuSO43H2O 消失，此过程以线段表示。若再加入无水 CuSO4，或水蒸气压力降至 0.107kPa（g） 点，单水硫酸铜失水而成无水的硫酸铜，建立如下三相平衡：此时 3，f *0，温度和压力不变。随着 CuSO4 的加入，CuSO4H2O 不断失水，直到 h 点全部转化成无水的 CuSO4 为止，可用 总之，上图各条水平线都呈三相共存，而 ja 线为 CuSO4 不饱和溶液的蒸汽压曲线，a 点为 CuSO4 的饱和溶液。这类相图明显地指出了保持含水盐稳定所需维持的水蒸气压，例如只有在水蒸气压力维持 0.1070.747kPa 时 CuSO4H2O 才能稳定存在。