化学参考资料平衡一.docx

1、化学参考资料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 AB 2LM ,在 25下和恒定容器内进行，最初 A 和 B 各为101.325 kPa,而没有L和M，平衡时A和B均为101.325 kPa，则该反应的Kc/ moldm-3 为： ( ) (A) 4.3110-1 (B) 8 (C) 10.67 (D) 16 2. 2 分 (2991) 某低压下的气相反应,在 T200 K 时Kp8.314102 Pa，则Kc/moldm-3是：( ) (A) 5102 (B) 14106 (C) 14103 (D) 0.5 3. 2 分 (3292)P

2、Cl5的分解反应是 PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)，在473 K达到平衡时， PCl5(g)有 48.5% 分解，在573 K 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

3、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) K

4、x= 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/)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) (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 (

5、) (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20 974 kPa，则此时分解反应Ag2O(s)2Ag(s)O2(g) 的 rG为 ( ) (A) 14.387 Jmol-1 (B) 15.92 kJmol-1 (C) -15.92 kJmol-1 (D) -31.83 kJmol-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

6、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298 K时反应的平衡常数K =4.17107，rH =-45.1 kJmol-1，则该温度下反应的rS _ 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298 K时，反应的，则当p(N2O4)=p(NO2)=1 kPa时，反应将 。 （A）向生成N2O4方向

7、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: fH/kJmol-1 fG/kJmol-1 Cp,m/JK-1mol-1 CaCO3(s) -1206.9 -1128.8 82.349.810-3T CaO(s) -635.1 -604.2 41.820.310-3T CO2(g) -393.5 -394.4 28.735.710-3T 试计算298 K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1 mo

8、l H2和3 mol I2引入一容积为V，温度为T的烧瓶中，当达到平衡时得到 x mol 的HI，此后再引入2 mol H2，新达平衡后得到2x mol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) = 410-3101 325 Pa 时，该蒸馏水的 pH 值。已知 25，CO2的压力为 101 325 Pa 时，100水中含 1.4510-3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）： H2

9、O(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) fG (298.15 K)/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： 936 1027 Kp ： 4.54103 2.55103 若在上述温度范围内反应的Cp= 0，试求： (1) 此反应在 1000 K 时的rG，rH，rS ；

10、(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) = 1.05103，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) CuSO45H2O(s) = CuSO43H2O(s) + 2H2O(g) 反应 (1) 和 (2) 在 50时的分解压力分别为 p(1) = 4.00 kPa，p(2) = 6.05 kPa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

11、时按下式分解 2CO2 2CO + O2,在 p ，1000 K时解离度为 2.010-7，1400 K 时为 1.2710-4，设在该温度范围内反应热效应不随温度而改变，则在 1000 K 时反应的rG和rS 各为多少？ 22. 10 分 (3367) 25，p下，有关数据如下: fH/kJmol-1 fG/kJmol-1 S/JK-1mol-1 CaCO3(方解石) -1207 -1129 92.88 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

12、) 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1000 m深处的海水中,方解石的溶（活）度积。 23. 10 分 (3087)3087 800 K，101 325 Pa 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101 325 Pa，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.

13、314298)-1 =4.3110-3 moldm-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(-rG /RT) =0.

14、2988 (2分) 设N2O4的解离度为, 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=rH /RT2 rH 0 rH 0 13. 2 分 (3146)3146答 rG =-RTlnK =-43.45 kJmol-1 rS =(rH -rG)/T =-5.53 JK-1mol-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) =

15、CaO(s) +CO2(g) rG =-604.2-394.4-(-1128.8) kJmol-1 =130.3 kJmol-1 (1分) K =exp(-rG /RT) =1.4410-23 (2分) K =p(CO2)/p 求得 p(CO2)=1.4610-18 Pa (1分) Cp,m=(-11.8+6.210-3T/K) JK-1mol-1 (1分) rH =-635.1-393.5-(-1206.9) =178.3 kJmol-1 (1分) rH =Cp,mdT+H0=-11.8T+3.110-3T 2+H0 代以 T=298 K, rH =178.3103 Jmol-1 求得H0=

16、181.5103 Jmol-1 则 rH =181.5103-11.8(T/K)+3.110-3(T/K)2 Jmol-1 (2分) lnK =rH /RT2)dT+I0 代以 T=298 K, K =1.4610-18 求得 I0=28.63 则 lnK =28.63-21.83103/(T/K)-1.42ln(T/K) +3.710-4(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 = 0 1 mol 3 mol 0 平衡(1) 1-

17、(x/2)mol 3-(x/2)mol x mol 平衡(2) (3-x)mol (3-x)mol 2x mol 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 =3/2 mol Kp = 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)

18、(4) m(H+) = m(OH-) + m(HCO3-) (5) (2分) 求 K K = exp(-rG /RT) rG = fG (B) = 36 352 Jmol-1 K = exp-36 352/(8.314298.15)= 4.2710-7 (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(CO 2) = K(CO 2) m(CO 2) p(CO2)/p(CO2) = m(CO2)/m(CO2) 在

19、 p(CO2)= 101 325 Pa 时，m(CO2) = 3.310-4 molkg-1 (8) (1分) 在 p(CO2) = 410-3101 325 Pa时, m(CO2) = 1.3210-6 molkg-1 (9) (1分) 将 (6), (7), (8) ,(9) 式代入 (4) 式，得 m(H+) = 7.58310-7 molkg-1 pH = -lgm(H+)/(m ) = 6.12 (2分) 19. 10 分 (3012)3012答 (1) 因为 =0, 所以Kp= K rG (936 K) =-RTlnK =-65 529 Jmol-1 rG (1027 K) =-R

20、TlnK =-66974 Jmol-1 (1分) 因为Cp=0, 所以rH，rS均与T无关, 则 rG (T) =rH -TrS 即 rH -936 KrS =-65 529 Jmol-1 (1分) rH -1027 KrS =-66 974 Jmol-1 (1分) 解此联立方程得 rS =15.9 JK-1mol-1 (1分) rH =-50 646 Jmol-1 (1分) rG (1000 K) =-50 646-100015.9 =-66 546 Jmol-1 (1分) (2) K =p(CO2)/p a(Ni)/p(CO)/p 20. 10 分 (2967)2967答 50时，反应 (

21、1) 的标准平衡常数是： K (1) = p(H2O)p(CO2)/(p )2= p(1)/2p 2 = 3.9010-4 (3分) 若在同一容器中，对反应 (2) p(H2O) = p(2) = 6.05 kPa (2分) 这亦是 (1) 中 H2O(g) 的平衡分压，故： p(CO2) = K (1)(p )2/p(H2O) = 0.66 kPa (3分) 故体系的平衡压力为： p = p(H2O) + p(CO2) = 6.71 kPa (2分) 21. 10 分 (3086)3086答 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g) 1 mol(1-) mol (1/2) mol = (

22、 1 +/2 ) mol (1分) 所以p(CO) = x(CO)p = 2.010-7 p (1分) p(O2) = 1.010-7 p p(CO2) p (1分) K (1000 K) = 4.010-21 (1分) K (1400 K) = 1.010-12 (1分) 根据等压方程求得：rH = 563 kJmol-1 (1分) rG (1000 K) = -RT lnK (1000 K) = 390 kJmol-1 (2分) rS (1000 K) = rH (1000 K)- rG (1000 K)/1000 K = 173 JK-1mol-1 (2分) 22. 10 分 (3367

23、)3367答 (1) rG =-528.1-553-(-1129) kJmol-1 = 47.9 kJmol-1 (1分) Ksp= K =exp(-rG /RT) =exp-47900/(8.314298) =4.010-9 (2分) (2) rH =-676.3-543-(-1207) kJmol-1 =-12.3 kJmol-1 (1分) dKsp/dT =rH Ksp/RT2=-6.6610-11 (2分) 温度每升高1, Ksp减少6.6610-11 (3) (lnK /p)T =-V /RT (2分) 设V 为常数, 积分得 ln(K 2/K 1) =-(V /RT)(p2-p1) (1分) p1=100 kPa, p2101.325102 kPa(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V , 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： 1 mol(1-) mol mol (1分) = (1+) mol (1分) K =2p/(1-2)p = 0.05 = 0.218 (3分) (2) = (10+) mol (2分) K =2p/(1-)(10+)= 0.05 = 0.508 (3分)