化学平衡练习题及答案.docx

1、化学平衡练习题及答案化学平衡练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画错的画1、 对于理想气体反应，等温等容下添加惰性组分时平衡不移动。（ ）2、指定状态下的 rG 或 B B 就是定温定压下 G 曲线上某一点切线的斜率。（ ）B3、化学反应达到平衡时，反应的摩尔吉布斯函数 rGm=0。（ ）4、恒T、p、W=0下，化学反应的平衡条件为： rGm = B B =0 。（ ）5、某一反应在等温等压且无非体积功的条件下 rGm 0 ，则该反应不能正向进行。（ ）6、理想气体化学反应 A（g） B（g）+C（g） ，在恒温下增大总压时，反应物转化 率将增大。（ ）7、对理想气体反应：0 = B

2、B，在定温定压下当 B0时，随着惰性气体的加入而平衡向 右移动。（ ）8、由 rG =RTlnK ，因为 K 是平衡常数，所以 rG 是化学反应达到平衡时的摩尔吉布 斯函数变化值。（ ）9、等温等压且不涉及非体积功条件下，一切吸热且熵减小的反应，均不能自动发生。（ ）10、 对于 B 0的理想气体反应，等温等压下添加惰性组分时平衡不移动。（ ）B11、标准平衡常数变了，平衡一定会移动。反之，平衡移动了，标准平衡常数一定会改变。 （ ）12、对理想液态混合物中的反应，标准平衡常数K （T） （ B ） B Kx 。（ ）13、任何一个化学反应都可以用标准摩尔吉布斯函数来判断反应的方向。（ ）14

3、、某反应的平衡常数是一个不变的常数。（ ）15、在一定温度和压力下，某反应的 rG 0，所以要选用合适的催化剂，使反应得以进行。 （ ）二、选择题1、温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（ ）。（1）降低；（2）增大；（3）恒定；（4）无法确定。2、 HgO（s）的标准摩尔生成吉布斯函数 fG 为- 58.52 kJmol-1，其分解反应为：2HgO（s） = 2Hg（l） + O2（g）， HgO（s）在 298K 的分解压力是：（ ）。（ 1 ） 5.49910-9 kPa ； （ 2 ） 3.010 21 kPa ；（3）5.51011 kPa； （4）3.02410

4、19 kPa。 （p =100kPa）3、某气相反应，除温度以外其他条件相同时，T1 下的平衡反应进度比T2（T2=2T1）下的大 一倍 ；除压力以外其他条件相同时，总压力 p1下的平衡反应进度比 p2（p2 p1）下的小。 该反应的特征是（ ）。（ 1 ）吸热反应，体积增大； （ 2 ）放热反应；体积减小；（ 3 ）放热反应，体积增大； （ 4 ）吸热反应，体积减小；（ 5 ）平衡常数与温度成反比，体积减小。4 等温等压下，某反应的 rG =5 kJmol-1 该反应：（ ）。（1）能正向自发进行；（2）能反向自发进行； （3）方向无法判断；（4）不能进行。5、对于化学反应 K 与T 的关系

5、中，正确的是：（ ）。（1）若 rH 0，则 T 增加，K 增加；（2）若 rH 0，则 T 增加，K 增加；（3）若 rH 0 或 rH 0，则 T 变而 K 不变。6、温度 T，压力p 时理想气体反应：2H2O （g） = 2H2 （g） + O2（g） K1 ； CO2（g） = CO （g） + 1 O2 （g） K2 ；则反应： CO （g） + H2O （g） = CO2（g） + H2 （g） 的 K3 应为（ ）。（1）K3 = K1 / K2 ；（ 2）K3 = K1O/ K2 ；（3）K3 = K1 K2 。7、下列措施中肯定使理想气体反应的标准平衡常数改变的是（ ）。（1

6、）增加某种产物的浓度；（2）加入反应物；（3）加入惰性气体；（4）改变反应温度；（5）增加系统的压力。8、将 NH4HS（s） 置于真空容器内在 298 K 时使其达分解平衡，测知 K =0.11 ，则系统的 平衡压力（总压力）为：（ ）。(1) 66 332 Pa (2) 33 166 Pa (3) 2 420 Pa (p = 100 kPa)9、设反应 aA(g ) = yY(g) + zZ(g),在101.325 kPa、300 K 下，A的转化率是600 K的 2倍， 而且在300 K下系统压力为101 325 Pa的转化率是2101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应 ( )。(

7、1 )平衡常数与温度，压力成反比；( 2 )是一个体积增加的吸热反应 ；( 3 )是一个体积增加的放热反应； (4)平衡常数与温度成在正比，与压力成反比。10、对于化学反应进度，下面的表述中不正确的是：( )。(1)化学反应进度随着反应的进行而变化，其值越大，反应完成的程度越大； ( 2 )化学反应进度与化学方程式的写法无关；( 3 )化学反应进度与所选择表示反应进度的特殊反应物或产物无关；( 4 )反应进度之值只能为正，单位是 mol 。11、H2 (g) 与 O2(g)的反应化学计量方程式写成如下：1H2 (g) + 2 O2 (g) = H2O (g) 2H2 (g) + O2 (g)

8、= 2H2O (g) 它们的标准平衡常数和标准摩尔反应吉布斯函数分别为 K (1)，K (2)及 rG (1)， rG (2)，那么它们之间存在有：( )。(1) K (1)= K (2)， rG (1) = rG (2) ；(2)K (1) = K (2)， rG (1) =1 rG (2)；(3)K (1) = 1 K (2)，2 rG (1) = rG (2)；(4)K (1)= K (2)1/ 2 ， rG (1) = 1 rG (2)12、反应 FeO(s) + C(s) = CO(g) + Fe(s) 的 rH 为正， rS 为正(假定 rH ， rS 与温度无关)，下列说法中正确

9、的是：( )。(1)低温下自发过程，高温下非自发过程；(2)高温下自发过程，低温下非自发过程；( 3 )任何温度下均为非自发过程；(4)任何温度下均为自发过程 。13、在刚性密闭容器中，理想气体反应 A(g) + B(g) = Y(g) 达平衡，若在等温下加入一定量 的惰性气体，平衡( )。(1) 向右移动； (2) 向左移动；(3)不移动； (4) 无法确定。14、已知反应 CuO(s) = Cu(s) + 1/2 O2(g) 的 rS (T) 0 ，则该反应的 rG (T) 将随温度 的升高而：( )(1)减小；(2)增大；(3)不变；(4)无法确定。15、对于化学平衡，以下的说法中错误的

10、是：( )。(1)化学平衡态就是化学反应的限度；(2)化学平衡系统的热力学性质不随时间而变；(3)化学平衡时各物质的化学势相等。16、在温度 T 时，反应 2A(g) + B(g) = 2C(g) 的K 的值等于 1 ，问在温度T，标准状态及 不作非体积功的条件下，上述反应：( )。( 1 )能从左向右进行； ( 2 )能从右向左进行；( 3 )恰好处于平衡状态； ( 4 )条件不够，不能判断。17、某反应 A(s) = Y(g) + Z(g)的 rG 与温度的关系为 rG = (45 000110 T/K) J mol -1 ， 在标准压力下, 要防止该反应发生，温度必须 ： ( ) 。(1

11、) 高于 136 ； (2) 低于184 ； (3) 高于 184 ；(4)低于 136 ； (5) 高于 136 而低于 184 。18、理想气体反应为H2(g) +1/ 2 O2(g) = H2O(g) ，在298 K下，反应的 rG 0。现于一个 抽空容器中，放入 H2(g)，O2(g) 及H2O(g) ，它们的分压力依次为：303 975 Pa，50 662.5 Pa 及 151 987 Pa，则此时该反应：( ) 。( 1 )能向左进行；( 2 )能向右进行；( 3 )正好处于平衡状态； ( 4 )方向无法判断。19、今有 A ,B 两个吸热反应，其标准平衡常数分别为 K (A)和

12、K (B)，反应的标准摩尔焓 变 rH (A) rH (B)，则温度升高10 K时, 哪一个的标准平衡常数变化较大，为什么?20、10 mol 某理想气体，由始态 300 K，500 kPa 进行恒温过程的吉布斯函数变 G =47 318 kJ。则其终态系统的压力为( )。(1) 125 kPa； (2) 75 0 kPa； (3) 7 500 kPa； (4) 25 kPa )三、填空题1、B 代表任一种化学物质，B 为某一化学反应中，该物质的化学计量数，则化学反应的通 式可以表示为 0 = B B，其中反应物的化学计量数为 ，产物的化学计量数B为 。 2、写出标准平衡常数的定义式: ，写出

13、标准平衡常数与温度的关系式(范 特荷甫方程式) 。3、范特荷甫等温方程： r Gm (T)= rG (T)+ RTln JP 中，用来判断反应进行方向的是 ，用来判断反应进行限度的是 。4、某反应的 rGm=0 ，则该反应的标准平衡常数 K = 。5、今有等温等压下的化学反应：aA+bB = yY+zZ 则用化学势表示的该反应自发向正方向 (向右)进行的条件为： 。16、445时 Ag2O(s) 的分解压力为 20.97 MPa，则该温度下反应 Ag2O(s) = 2Ag(s) + O2(g) 的 rG = 。( p =100 kPa)( 2 分7、反应 2C(石墨)+O2(g) = 2CO(

14、g) 在温度为 T 时的标准平衡常数为 K ，则同温度下 CO(g) 的标准摩尔生成吉布斯函数 rG = (与 K 的关系)。8、已知某化学反应在温度 T 下其 K =1，而且在此温度下该反应的 rH =248.04 kJmol-1， rS =184.10 J K-1 mol-1，则该温度 T = 。(填入具体的数值)9、在1000 K，反应 C(s) + 2H2(g) = CH4(g) 的 rG =19.29 kJ-mol -1，若气相总压力为 101.325 kPa， y(H2)=0.80，y(CH4)=0.10 ，y(N2)=0.10，则反应的 = 。(p =100 kPa)10、在保持

15、温度 T 及 101 325 Pa 压力条件下，PCl5(g) 在一带活塞的抽空汽缸中分解为 PCl3(g) 与 Cl2(g) ，反应达平衡时，PCl5(g) 有 50%解离，此时系统的体积为 1dm3 。试说明在下列过 程中 PCl5(g) 的解离度 是增大、减小还是不变：若保持压力、温度不变下，于系统内通入 N2(g) 直至体积为 2 dm3 ，此时 ，然后在 T 不变下加压，直至系统的体积回至 1 dm3，则 ，而整个过程的 。(选填减小、增大、不变)11、某气相反应 A =Y+ Z 是吸热反应, 在 25 时其标准平衡常数 K =1 , 则 25 时反应 的 rS 0，此反应在 40

16、时的K 25 时的 K 。 (选填 ，=， )12、2C(s) + O2(g) = 2CO(g)反应的 rG 与温度关系为 rG =( 232 600167.8 T/K)Jmol-1 。据此式可求出反应在 400 K 下的 rS 。(填入具体数值)13、在一定 T，p 下，反应 A(g) = Y(g) + Z(g) ，达平衡时解离度为 1，当加入惰性气体而 保持 T，p不变时，解离度为 2， 则 2 1，( )(选填大于、小于、等于)。这是因为 。14、在 1000K温度下，乙烷脱氢制乙炔分两步进行C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g)C2H4(g) = C2H2(g) + H2(

17、g)已知 C2H6(g) 和 C2H2(g) 1000 K 时的标准摩尔生成吉布斯函数分别为 114.223 kJmol-1 和169.912 kJmol-1，则反应C2H6(g) = C2H2(g) + 2 H2(g)的 K ( 1000 K ) = 。15、在 732 K 时，反应 NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g) 的 rG =20.8 kJmol-1， rH =154 kJmol-1，则该反应的 rS = 。四、计算题1、反应 C(s) + H2O(g) = H2(g) +CO(g) 在 1000 K及 1200 K 时的K 分别为 2.472 和37.58 ， 试计

18、算在此温度范围内反应的平均标准摩尔焓及 1100 K 时的K 。2、在 750，总压力为 4 266 Pa，反应：1 SnO2(s) + H2(g) = 1 Sn (s) + H2O(g)达平衡时，水蒸气的分压力为 3 160 Pa。() 求题给反应在 750 下的 K ；() 若知反应 H2(g) + CO2(g) = CO (g) + H2O(g) 在 750时的 K1 = 0.773，试求下 列反应的 K2 ：112 SnO2(s) + CO(g) = Sn(s) + CO2 (g) ( p = 100 kPa) G = -T S = -10 193 kJ3、乙烷在 1 000 K时按下

19、面两个步骤裂解C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g) (1)C2H4(g) = C2H2(g) + H2(g) (2)已知 rG ( C2H6, g, 1 000 K)=114 223 J-mol-1， rG ( C2H2, g, 1 000 K)=169.912 kJ-mol-1， 计算：C2H6(g)总裂解反应的 K (1 000 K)。(p =100 kPa)4、已知反应 (CH3)2CHOH(g) = (CH3)2CO(g) + H2(g) 的 BCp,m (B) = 16.72 J K-1 mol-1， 在 457.4 K 时的 K =0.36 ，在 298.2 K 时的

20、 r H = 61.5 kJ mol -1 ，求 500 K 时反应的标准平 衡常数5、已知 NH4HS(s)在 25 的分解压力为 600 kPa ，试求 35 时的分解压力。在此温度范围 内可设反应NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g) 的 rH 为常数，其值为93.7 kJmol -1 (p =100 kPa)。6、在1120 下用H2还原FeO(s)，平衡时混合气体中H2 的摩尔分数为0.54，求FeO(s)的分 解压力，已知同温度下：2 H2O(g) = 2H2(g) + O2 (g)，K = 3.4 10-13 (p = 100 kPa)7、反应 2O2(g) + S

21、2(g) = 2SO2(g) 在298 K 至 2 000 K 之间的K 与 T的关系为 ：(1)反应在 298 2 000K 之间的平均反应的标准摩尔焓；(2) 1 000 K 时的 K 。8、298K 时 NH4HS(S)在抽真空的容器内按下式分解NH4HS(s)= NH3 (g)+ H2S (g) 达平衡时,测得反应体系的总压力为66.66kpa,求 K9、已知反应 C (石墨) + H2O(g)=CO(g) + H2(g) (1)H2(g) + O2(g) =H2O(g) (2)在 1 000 K 时的标准平衡常数分别为 K (1)=2.51 ， K (2)=9.35 109 ，求 C

22、O(g)的 fG (CO,1 000 K)。10、已知反应 CuCl22H2O(s) = CuCl2H2O(s) + H2O(g)的 K 如下：t / 17.9 80.0K4.9 10 -3 0.322计算反应在 17.980.0之间的平均反应的标准摩尔焓变及 60.0时的 K 和 H2O(g)的平 衡压力。(p =100 kPa)11、 反应 CO2(g) + 2NH3(g) (NH3)2CO(s) + H2O(l) 已知物 质CO2(g) NH3(g) (NH3)2CO(s) H2O(l) rHmO (B,298 K) kJ mol -1393.51 46.19 333.17 285.85

23、SmO(B,298 K)J K -1 mol -1213.64 192.51 104.60 69.96(1) 在 25 , 标准状态霞反应能否自发进行?(2) 设 rS 与 rH 均与 T 无关 , 估算反应在标准状态下能自发进行的最高温度。12、固体化合物 A(s) 放入抽空的容器中发生分解反应，生成两种气体Y(g) 和 Z(g)A(s) = Y(g) + Z(g)25 时测得平衡压力为 66.7 kPa , 假设 Y，Z 为理想气体，求反应的标准平衡常数。如果在 该温度下容器中只有 Y和 Z，Y 的压力为13.3 kPa，为保证不生成固体，问 Z 的压力应如何 控制。(p =100 kPa

24、)13、实验测得CaCO3(s)在500时的分解压力为 9.3 Pa，在1 000时的分解压力为3.9 10 5 Pa , 求 CaCO3(s) 在 500 至 1 000 间的分解反应的标准摩尔焓。14、当加热蓝色的硫酸铜晶体时失去水且退色,今已知下列数据(298 K) ：物 质CuSO4(s) CuSO45H2O(s) H2O(g) fH / kJ- mol-1769.86 2277.98 241.83 fG / kJ- mol-1661.9 1879.9 228.59求算脱水时当水的蒸气压力达到101.325 kPa 时的温度 。15、已知 25时 C(石墨)，H2(g)，C2H6(g)

25、的 S 分别为 5.69 JK-1mol-1，130.59 JK-1mol-1，229.49 JK- 1mol-1，C2H6(g)的 fH =84.68 kJmol-1，试计算反应2 C(石墨) + 3 H2(g) 8C2H6（g）在 25的标准平衡常数。化学平衡练习题答案一、是非题答案1、 2、 3、 4、5、 6、 7、8、 9、 10、 11、12、 13、 14、 15、二、选择题答案1、解：（2） 2、解：（4） 3、解：（2）4、解：（3）5、解：（1），6、解：（2），7、解：（4）8、解： （1） 9、解：（3） 10、解：（2）11、解：（ 4 ） 12、解：（2） 13、解

26、：（3） 14、解：（1）16、解：（3）17、解： （2） 18、解：（2）解： 19、解：K （A）变化较大。因 d lnK / dT = rH /RT 2 ， rH 越大 , K 随 T 变化越大， （2 分）今 rH 0 ，故 d lnK dT 0 。又因 rH (A) rH (B) ， 故 K (A)比 K (B)变化大。 (4 分)20、解： (2)三、填空题答案1、解： 负 正2、解：K exp rG / (RT) d lnK / dT = rH /(RT 2)3、解： rGm(T) rG (T)4、解：15、解： 或6、解： 15.96 kJmol-17、解： -0.5RTln

27、 K8、解：1347 K9、解： 3.75 kJmol-110、解： 增大 减小 不变11、解： 12、 解： 167.8 JK-1mol-113、解：大于； 惰性气体的加入起降低压力的作用，本题反应 0，所以有利于 A(g)的解离。14、解： 1.2310-315、解： 239 JK-1mol-1四、计算题答案1、解：ln K (T2) / K (T1)= rH / R即 ln rH / ( 8.314 ) 6 分)6 分)则 rH = 135.8 kJ mol-1ln K (T)/ K (T1)= rH / R即 ln K (T)/ 2.472= 故 K (T)=10.912、解：(1)

28、求1 SnO2(s) + H2(g) = 1 Sn (s) + H2O(g)的K (3分)K = p(H2) + p(H2O) = p(总)因为 p(H2O)=3 160 Pa 所以 p(H2) = 1 106 Pa 故 K = 2.86(2) 再由已知反应 H2(g) + CO2(g) = CO2 (g) + H2O(g) 被反应所减 ，则可得1 SnO2(s) + CO(g) = 1 Sn(s) + CO2 (g)则 K2 = K / K1 = 3.703、解：首先由反应(1)和反应(2)的同时平衡，获得总反应的 rG ，然后求出 K 。 反应(1) + 反应(2)=反应(3)C2H6(g

29、)=C2H2(g)+ 2H2(g) (3) rG (3,1 000 K)= rG (C2H2,g,1 000 K)+2 rG (H2,g,1 000 K) rG (C2H6,g,1 000 K)=(169 912114 223) J-mol-1 =55 689 J-mol-1K (3,1 000 K)=exp rG /(RT)=exp4、解： rH (T)= rH (298.15 K)+=0.001 2(T298.15 K)= 1.445( 500 K) = 1.53ln K2 / K1 = rH / RK3 = p (O2) / p 1/2 = K1 K2 = 4.96710-77、解：(1

30、) rH = 2.3038.314 J K-1 mol-137 852 K= 61.510 3 J mol-1+16.723 分）= 724.8 kJ mol -1 (2) K (1 000 K) = ( 6 分)8、解:p (NH3) = p(H2S) =33.33kPa9、解：反应(1)+反应(2)=反应(3), 即 C(石墨)+ O2(g)=CO(g) (3) (2 分) rG (1 000 K)= fG (CO, g, 1 000 K) = rG (1 000 K, l)+ rG (1 000 K,2) ( 2 分) 由反应(2), rG (1 000 K,2)=RTln K (2) = fG (H2O, g,1 000 K)kJ-mol-1= 8.314 J-K-1-mol-1