物理化学第四章化学平衡练习题及答案

2026/4/24 19:13:04

pHg?2pO2?K?????4?1334pO?pO2??pHg?2?????K????p??p?p?3 ????2pO2?p?10.1325kPap?分解??3pO2?30.3975kPa

(2) 分解温度下 p(分解) = p，

pO2?1p?33.8kPapHg?2pO2?67.6kPa3

(3) 在标准状态下，各物质的压力均为 p，

p?pO2?pHg?2p?202.65kPa

30．答：Kγ = 1.09 × 1.10/(1.23 × 0.77) = 1.27 > 1， Kf = Kp Kγ ，Kf 不变，Kp 减少，平衡向左移动；

?2331．答：常温常压的分解压力 pCO2?1.57?10p，空气中CO2的分压为0.005p，

pCO2?0.005p，分解反应不能发生。

32．答： (A) 化学平衡态； (B) 理想气体恒压反应； (D) Kγ = 1 ；

(E) 理想溶液，理想稀溶液； (F) ΔHm不变时等压反应；

m、?Sm与 T 无关。 (H) ΔCp,m = 0，?Hm； (G) 恒温，?Vm??V33．答：Δν = 1，(A) 由于ΔH > 0，平衡向右移； (C) 平衡向左移；

(D) 平衡向右移；

(B) 平衡向右移；

(E) 碳的活度不变，平衡不动。

34．解：由(1)反应 p(H2O) = p(CO2) = 0.5 × 0.527 = 0.2635 kPa，由(2)反应 p(H2O) = p(CO2) = ? × 5.72 = 1.757 kPa 。（A）NaHCO3(s)增多，NH4HCO3（s）、Na2CO3（s）减少；

(B) 只要NH4HCO3（s）、Na2CO3（s）量足够多，可达到平衡

二、单选题答案：

1. A； 2. B； 3. A； 4. A； 5. C； 6. B； 7. D； 11.D； 12.B； 13.D； 14.A； 15.D； 16.B； 17.D； 21.C； 22.B； 23.B； 24.A； 25.D； 26.C； 27.A；

三、多选题答案： 1. AE； 2. AD； 3. BC； 4. AC； 5. BE； 7. AC； 8. BE； 9. CE； 10. BD； 11. A；

四、主观题答案：

1．证明：N2O4 = 2NO2

4?2Kp?Kxp?p????1，?1??2?1?4?2p21??1-α 2α Σni = 1+α

8. D； 9. D； 10.D； 18.A； 19.C； 20.A； 28.C； 29.A； 30.C。

6. B； 12. CE。

????

Kp4p?Ap证毕

2．解：(1) 根据吉布斯-亥姆霍兹方程，有

4ol-1 m?573K???3.47?10?26.4?573?ln573?45.2?573?87271J?m(2) ?rG?rH????rGmT??m????2?TT?p ?

4?G3.47?10?rm???26.4lnT?45.2TT?rH3.47?10426.4-14m?????HJ?mol??3.47?10?26.4?T/K?rmTT2T2

??87271???G???8K?exp??rm??exp????1.11?10RT??8.314?573??

(3)

???rG-1-1m??rSJ?K?mol??????71.6?264ln?T/K?m?T??p

-1?rSol-1 m?573K???71.6?26.4ln573??239J?K?m??T??RTlnK；当 T = 800K 时 m?232000?1603．解：由 ?rG??G??232000?160?800??7K?exp??rm??exp????1.62?10RT?8.314?800????p?6164?lg????5.22?p?800?800K 时，液态 Zn 的蒸气压为 ?

Kp?1.62?10?7p

p(Zn) = 3.27 × 103p= 331.3 Pa; 根据化学反应方程式，得

-K = [p(Zn) · p(H2O) / p(H2) · p] = 1.62 × 107

所以 p(H2) /p(H2O) = 2.02 × 104 则 n(H2)/n(H2O) = 2.02 × 104

4．解：由反应(2)：平衡时，p(H2O) = 6.0528 kPa

由反应(1)：平衡时，Kp(1) = p(CO2)p(H2O) = ? p2 = ? × 3.9992 = 3.998 kPa2 共同平衡时： p(H2O) p(CO2) = Kp(1) 6.0528 × p(CO2) = 3.998 p(CO2) = 0.6605 kPa 平衡压力 p = p(CO2) + p(H2O) = 6.7133 kPa

ol m??40.26?33.02??7.24kJ?m5．解： (1) H2S(g) + 2Ag(s) = Ag2S(s) + H2(g)，?G?0.5p??Gm??Gm?RTlnQa??7240?8.314?298ln??0.5p????7240?0??

所以在恒温恒压下，Ag 会被腐蚀。

(2) 设不发生腐蚀时 H2S(g)的摩尔分数为 x：

?1?x??7240?8.314?298ln???0x?0.05107?5.107%?x?

6．解：(1) Kp = p(CO2)p(H2O) = ? p

-T1 = 303 K， K(1) = ? × 0.00822 = 1.681 × 105 T2 = 383 K， K(2) = ? × 1.64812 = 0.6791 由等压式： lnK = A/T+B

-ln(1.681 × 105) = A/303 + B 与 ln0.6791 = A/383 + B 解得：A = -15386，B = 39.79 ∴lnK = -15386/T + 39.79 (2) p = p ，K = ? × (p/p)2 = 0.25 ，

代入 ln0.25 = -15386/T + 39.79 T = 373.2 K (3) ΔHm = - 8.314 × (-15385) = 127.9 kJ/mol， (4) 通入惰性气体，平衡向右移动。

-17．解： PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) Δν = 1

1-α α α Σni = 1 + α，p = p

??p?0.521???????2??p3???1?0.52p0V0?(1?0.5)RT，RT?3

2?1??1?1??1pV??1??1?RT?V?2dm3，p?p33(1) 设离解度为α1 ， ?p?1?121??13?K?Kx?即??，整理得：?1?2?12?1?0?p?3231??1??所以??1?1??12??1?1?0，解得：?1?0.618，离解度增加

pV1?2?ni?1??2?nN2?22??3RT23(2) 设离解度为α2 ，，p = p

?p???23?212?K?Kx????p??1???33，整理得：?2??2?1?0，解得?2?0.618，离解度增加??2

pV2?1?ni?1??3?nN2?33??3RT23(3) 设离解度为α3，，p = 2p

??2?p???K?Kx??p???2???1??????

?p???33?12?K?Kx???2?，整理得：?3??3?1?0，解得?3?0.5，离解度不变?p??1???33??3

(4) 设离解度为α4，PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)

1 - α4 α4 α4 + y pV2?1?ni?1??4?y?44??3，y?2??4，p?2pRT23

8．解： (1) 平衡时 CaCO3 的摩尔数 = 11.10-3.98 = 7.12 mol

7.12xCaCO3??0.5597.12?5.62∴ 熔融物中

(2) CaCO3(l) = CaO(s) + CO2(g)， K = 3.5 ，ΔGm = - RTln K ?Gm??CO2??CaO??CaCO3?0

?pCO2???，?CaCO??*CaCO3?RTlnaCaCO其中?CO2??CO2?RTln?33??p?

???pCO2pCO2???则?Gm???????RTln??G?RTlnCO2CaOCaCO3m?p??p?aCaCO3????aCaCO3?pCO2??所以RTlnaCaCO3?RTln??p??RTlnK??

101325?3.5a0.286aCaCO3??0.286，????0.512101325x0.559

??4???4?y???????p??3??3?1?K?Kx???2?，解得?4?0.2，离解度减少?p???1??33??4

???0??

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