27.放热反应2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 达平衡后,若分别采取①增加压力;②减少NO2
的分压;③增加O2分压;④升高温度;⑤加入催化剂,能使平衡向产物方向移动的是: (A) ①②③ ; (B) ②③④ ; (C) ③④⑤ ; (D) ①②⑤ 。
28.设反应aA + bB = gG + hH,在p下,300K时的转化率是600K的2倍,在300K下,
总压力为p时的转化率是总压力2p的2倍,可推测该反应: (A) 平衡常数与温度、压力成正比 ;
(B) 平衡常数与温度成正比,与压力成反比 ; (C) 该反应是一个体积增加的放热反应 ; (D) 该反应是一个体积增加的吸热反应 。
29.恒压下,加入惰性气体后,对下列哪一个反应能增大其平衡转化率:
1313NH3?g??N2?g??H2?g?N2?g??H2?g??NH3?g?222(A) ; (B) 2;
(C) CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) ;
(D) C2H5OH(l) + CH3COOH(l) = CH3COOC2H5(l) + H2O(l) 。
30.在某温度下,一密闭的刚性容器中的 PCl5(g) 达到分解平衡,若往此容器中充入 N2(g) 使体系压力增大二倍(此时体系仍可按理想气体处理),则PCl5(g) 的离解度将: (A) 增大 ; (B) 减小 ; (C) 不变 ; (D) 视温度而定 。
三、多选题:
m和?Gm,下列说法中哪种是错误的: 1.对于恒温恒压下的化学反应的?G(A) ?Gm表示有限体系中反应终态和始态的自由能变化 ;
m表示各组分处于标准状态下,?ξ = 1mol 时,反应自由能的变化 ; (B) ?G(C) ?Gm表示维持各组分的化学势不变时,发生一个单位化学反应的自由能变化 ;
(D) 根据?Gm的大小可以判断反应进行的方向 ;
m。 (E) 反应的?Gm一定大于反应的?G
ol,对于反应: m??318kJ?m2.已知ZnO(s) 的标准生成吉布斯自由能?fGZn(s) + ?O2(g) = ZnO(s),下列判断正确的是: (A) 在标准状态下能自发进行 ; (B) 在标准状态下不能自发进行 ; (C) 处于平衡状态 ; (D) 在含20% O2的空气中能自发进行 ; (E) 在含20% O2的空气中不能自发进行 。
3.等温、等压下,反应 aA + bBcC + dD 达到化学平衡的条件是:
-1??G???????=0?T,p(A) ?rF = 0; (B) ?; (C)
???ii?0; (D) dξ = 0; (E) ?rGm?0。
4.对于理想气体反应体系,标准反应自由能与平衡常数之间的关系式,若压强单位用 大气压(atm),下列正确的是:
?rGm??RTlnKp; m??RTlnKm??RTlnKx;(C) (A) ?rG;(B) ?rGm??RTlnKc; m??RTlnKn。 (D) ?rG (E) ?rG
5.对于实际气体反应体系,对于平衡常数的说法,下列正确的是: (A) Kf 、Kp 只是温度的函数 ; (B) Kf 、K只是温度的函数 ;
(C) Kf 、Kp 都是温度、压力的函数 ; (D) K、Kp 都是温度、压力的函数 ; (E) Kγ 、Kp 都是温度、压力的函数 。
ol,今利用此反应在温度T1 m??161kJ?m6.反应 Ni(s) + 4CO(g) = Ni(CO)4(g) 的?rHm不变,在 时,由粗Ni制成Ni(CO)4,然后在另一温度T2使之分解生成纯Ni,设?rH工业生产中应如何选择T1与T2 :
(A) T1 > T2 ; (B) T1 < T2 ; (D) T1 < T2,T1 越低越好 ;
m与平衡常数的关系为: 7.对于理想溶液反应,?rGm??RTlnKm??RTlnKx; (B) ?rGm??RTlnKc; (C) ?rG(A) ?rG;
-1 (C) T1 = T2 ;
(E) T1 > T2;且T2越低越好 。
(D)
?rGm??RTlnKp;
m??RTlnKm。 (E) ?rG
8.下列各反应,其平衡常数Kp等于气相总压力的是:
3(A) ZnS(s) + 2O2(g) = ZnO(s) + SO2(g) ; (B) CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ; (C) CuSO4·5H2O(s) = CuSO4·3H2O + 2H2O(g) ; (D) NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g) ;
22(E) 3KClO3(s) = 3KCl(s) + O2(g) 。
9.对于下列反应,在定温下,增加总压力,平衡常数Kx不变的是: (A) HCl(aq) + CaCO3(s) = CO2(g) + H2O(l) + CaCl2(aq) ; (B) CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ; (C) C(s) + O2(g) = CO2(g) ; (D) N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ; (E) H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 。
10.反应 Ag2CO3(s) = Ag2O(s) + CO2(g) 为吸热反应,在 383K 时平衡常数为Kp = 96Pa, 在CO2分压为101.3 Pa的烘箱中烘干(温度为383K)时,则: (A) Ag2CO3发生分解 ; (B) Ag2CO3不发生分解 ;
(C) Ag2CO3分解反应处于平衡状态 ; (D) 升高温度有利Ag2CO3分解 ; (E) 增大CO2分压有利Ag2CO3分解 。
11.298K时,下列反应(1)、(2)的分解压力分别为0.527kPa、5.72kPa:
⑴2 NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g);⑵ NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)。 若在298K时,将摩尔量相等的NaHCO3(s)、Na2CO3 (s) 与NH4HCO3(s) 放在一个密闭 容器中,那么:
(A) NH4HCO3(s) 和Na2CO3(s) 都减少 ; (B) NH4HCO3(s) 与NaHCO3(s) 都减少 ; (C) Na2CO3 (s) 增加,NaHCO3(s) 减少 ; (D) NaHCO3(s) 与NH4HCO3(s) 都减少 ; (E) NaHCO3(s) 与NH4HCO3(s) 都增加 。
12.对于理想气体反应 cC(g) + dD(g) = gG(g) + hH(g),?ν≠0,其各种平衡常数K、 Kp 、Kc 、Kx ,下列与温度关系式中错误的是: ??lnKp??lnK??????T?p????T(A)
???lnKx??lnK????????T??T????p;(B)p???lnKc??lnK????????T??T????p;(C)p????p;
??lnKp???T(D)????lnKx??????p??T????p;
??lnKp???T(E)????lnKc??????p??T????p。
四、主观题:
1.N2O4能微量解离成NO2,若N2O4与NO2均为理想气体,证明N2O4的离解度α与压 力的平方根成反比。
2.乙烯水合反应C2H4 + H2O ? C2H5OH的标准摩尔吉布斯函数改变为下式:
?rGol-1)??3.47?104?26.4(T/K)ln(T/K)?45.2(T/K)。试求: m(J?m(1) 导出标准反应热与温度的关系; (2) 计算出 573 K 时的平衡常数; (3) 求573K时反应的熵变。
ol-1)?232000?160(T/K),m(J?m3.已知反应 ZnO(s) + H2(g) = Zn(L) + H2O(g) 的?rG液
?p?6164?lg????5.22?p?T态锌的蒸气压方程为:??,在800K时,把H2通入盛有ZnO(s) 和
Zn(l)的密闭容器中,求达成平衡时H2(g)和H2O(g)两种气体物质的量的比n(H2)/n(H2O)。
4.化学反应:NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) (1)
CuSO4·5H2O(s) = CuSO4·3H2O(s) + 2H2O(g) (2)
巳知50℃时,反应(1)、(2)的分解压力分别为p1 = 3.999 kPa、p2 = 6.0528 kPa。试计算 由NaHCO3、Na2CO3、CuSO4·5H2O、CuSO4·3H2O固体物质组成的体系,在50℃时的 平衡压力是多少?
5.银可能受到H2S(g) 的腐蚀而发生反应:H2S(g) + 2Ag(s) = Ag2S(s) + H2(g),今在298K、 p下,将Ag放在等体积比的H2与H2S混合气体中,问:
(1) 能否发生腐蚀;(2) 在混合气体中,H2S(g) 的百分数小于多少时才不会发生腐蚀。
-m分别为 -40.26、-33.02 kJ·巳知298K时,Ag2S(s) 和 H2S(g) 的?fGmol1 。
6.NaHCO3 的分解反应:2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g),实验测定的分解 压力在30℃时为0.0082p,110℃时为1.6481p。若反应热与温度无关,试求: ⑴ 平衡常数K与T的关系式;⑵ NaHCO3在常压下的分解温度; ⑶ 反应的?rHm ;⑷ 恒压下通入惰性气体对平衡有何影响?
7.设某一温度下,有一定量的PCl5(g) 在p、体积为1升的条件下达到平衡,离解度 为50%,说明下列情况下PCl5(g) 的离解度是增加,还是减少? ⑴ 使气体的总压力降低,直到体积为2升 ; ⑵ 恒压下,通入N2,使体积增加到2升 ; ⑶ 恒容下,通入N2,使压力增加到2p ;
⑷ 通入Cl2(g),使压力增到2p,而体积仍为1升 。
8.在884℃时CO2与5.62摩尔的K2CO3和11.10摩尔的CaCO3共同加热,平衡时CO2
的分压为101.325kPa (K2CO3不分解),熔融液中有CaCO3和K2CO3,固相为纯CaO。 冷却后称量,发现整个体系失去相当于3.98摩尔的CO2质量,试求:⑴ 熔融物中CaCO3 的摩尔分数? ⑵ 巳知反应:CaCO3(l) = CaO(s)+ CO2(g) 的标准平衡常数为3.50,若以 纯CaCO3为标准态,求熔融物中CaCO3的活度与活度系数?
第四章 化学平衡练习题答案
一、判断题答案:
1.错,是反应进度为ξ时,反应产物与反应物的偏摩尔吉布斯函数的代数和。 2.错,是在大量系统中的差值。
m与反应进度无关。 4.错,?rG3.错,达到平衡时,反应的吉布斯函数变为零。
5.错,当有非体积功时,ΔrGm > 0的反应可以进行,如电解冰。 6.对。
7.错,只能用ΔrGm ≤ 0来判断方向。
8.错,ΔrGm < 0只是在给定反应进度那一时刻的判定条件。当反应进行后,ΔrGm会发 生变化,到ΔrGm = 0时达到平衡。一般情况下反应物不可能都变成产物。 9.错,热力学中无时间量,因而无快慢。
m决定。 10.错,K由?rG
11.对。 12.对。 13.对。
?p???Kn?K??np??B?14.错。平衡组成与压力和惰性组分有关。15.对。
16.错。
???B。
17.错,改变压力和惰性组分也可使平衡移动。
18.错,平衡状态与方程式的书写方式无关。 19.答:除ξ = ξe外均可 。
??G???G?????或???A?????????????T,p??T,p,绝对纯时,ξ = 0 或 ξ = 1,这时?20.答:,这时 纯物质有赴向混合物或进行反应的无穷大倾向,不稳定,总有少量反应或混合。 21.答:不对,趋势大,反应速率不一定大,热力学无时间概念; 22.答:一定条件下,平衡态仅一个,而标准态可以任选;
23.答:按化学反应方程式的计量系数之比; 24.答:压力和增加惰性气体; 25.答:处于平衡态,各组分处于标准态,aB = 1,ΔGm = - RTlnK + RTln1 = 0 ; 26.答:金属氧化物的分解压力比空气中O2的分压 (0.21p)要大; 27.答:(A) 减少; (B) 不变; (C) 增加; (D) 不变。
28.答:因为沉淀、气体在水中的溶解度比反应达到平衡时的浓度要小得多,产物不断 析出(沉淀),或气体不断放出,溶液中达不到平衡,反应一直进行下去,因而进行到
m是很大的负值,体系自由能降低很多,平衡常数大; 底。生成水时,因水的?fG29.答:(1)

