第4章化学平衡熵和Gibbs函数

无机化学精品课程习题库：第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章第9章第10章第11章第12章(1)第12章(2)第13章第14章第15章第16章第17章第18章第4章化学平衡熵和Gibbs函数一、单选题1、反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的DG=a，则NH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g)的DG为：（）A.a2B.1/aC.1/a2D.－a/22、在某温度下，反应1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)的平衡常数K=a，上述反应若写成2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)，则在相同温度下反应的平衡常数为：（）A.a/2B.2aC.a2D.1/a23、已知反应２Ａ（g）+B(s)=2C(g)DrHΘ0,要提高Ａ的转化率，可采用（）A.增加总压B.加入催化剂C.增大Ａ的浓度D.升高温度4、已知下列反应的平衡常数：H2（g）+S（s）=H2S（g）K1S（s）+O2（g）=SO2（g）K2则反应H2（g）+SO2（g）=O2（g）+H2S（g）的平衡常数为：()A.K1+K2B.K1-K2C.K1K2D.K1/K25、若可逆反应，当温度由T1升高至T2时，标准平衡常数K2ΘK1Θ，此反应的等压热效应△rHm的数值将（）A.大于零B.小于零C.等于零D.无法判断6、下列各组参数，属于状态函数的是：A.Qp，G，VB.Qv，V，GC.V，S，WD.G，U，H7、298K时，某反应的KpΘ=3.0×105，则该反应的DrGΘ=____KJ/mol（lg3=0.477）。A.31.2B.－31.2C.－71.8D.71.88、298K时，SΘN2=191.50J•K–1•mol–1，SΘH2=130.57J•K–1•mol–1，SΘNH3=192.34J•K–1•mol–1，反应为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，则DrSΘ=________J•K–1•mol–1：A.－135.73B.135.73C.－198.53D.198.539、298K时，DrHΘMgCO3=100.8KJ•mol–1，DrSΘMgCO3=174.8J•K–1•mol–1，反应为MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)，则598K时的DrGΘ=________KJ•mol–1：A.－3.73B.105.3C.－1.04×105D.3.7310、下列方法能使平衡2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)向左移动的是：A.增大压力B.增大PNOC.减小PNOD.减小压力11、下列物理量中，属于状态函数的是()A.GB.QC.ΔHD.ΔG12、下列反应中△rSm值最大的是（）A.PCl5(g)→PCl3(g)＋Cl2(g)B.2SO2(g)＋O2(g)→2SO3(g)C.3H2(g)＋N2(g)→2NH3(g)D.C2H6(g)＋3.5O2(g)→2CO2(g)＋3H2O(l)13、反应CaCO3(s)→CaO(s)＋CO2(g)在高温下正反应能自发进行，而在298K时是不自发的，则逆反应的ΔrHmΘ和ΔrSmΘ是（）A.ΔrHmΘ0和ΔrSmΘ0B.ΔrHmΘ＜0和ΔrSmΘ0C.ΔrHmΘ0和ΔrSmΘ＜0D.ΔrHmΘ＜0和ΔrSmΘ＜014、下列热力学函数的数值等于零的是（）A.SΘm(O2,g,298K)B.△fGΘm(I2,g,298K)C.△fGΘm(白磷P4,s,298K)D.△fHΘm(金刚石,s,298K)15、如果某反应的KΘ≥1，则它的（）A.△rGΘm≥0，B.△rGΘm≤0，C.△rGm≥0，D.△rGm≤0二、判断题（判断下列各项叙述是否正确，对，打“√”；错，打“×”。）1、某一可逆反应，当J＞KΘ时，反应自发地向逆方向进行。（）2、化学反应的△rG越小，反应进行的趋势就越大，反应速率就越快。（）3、对于可逆反应，平衡常数越大，反应速率越快。（）4、等温等压不做非体积功条件下，凡是△rGm0的化学反应都不能自发进行。（）5、Fe(s)和Cl2(l)的△fHΘm都为零。（）6、一个化学反应的△rGΘm的值越负，其自发进行的倾向越大。（）7、体系与环境无热量交换的变化为绝热过程。（）8、将固体NH4NO3溶于水中，溶液变冷，则该过程的ΔG，ΔH，ΔS的符号依次为－、＋、＋。（）9、乙醇溶于水的过程中ΔG＝0。（）10、CO2(g)的生成焓等于石墨的燃烧热。（）11、室温下，稳定状态的单质的标准摩尔熵为零。（）12、如果一个反应的ΔrHmΘ0,ΔrSmΘ0，则此反应在任何温度下都是非自发的。（）13、平衡常数的数值是反应进行程度的标志，故，对可逆反应而言，不管是正反应还是逆反应其平衡常数均相同。（）14、某一反应平衡后，再加入些反应物，在相同的温度下再次达到平衡，则两次测得的平衡常数相同。（）15、在某温度下，密闭容器中反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)达到平衡，当保持温度和体积不变充入惰性气体时，总压将增加，平衡向气体分子数减少即生成NO2的方向移动。（）三、填空题1、冬天公路上撒盐可使冰融化，此时的△G值符号为（），△S值的符号为（）。2、用吉布斯自由能的变量△rG来判断反应的方向，必须在（）条件下；当△rG＜0时，反应将（）进行。3、ΔrHΘm＞0的可逆反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡后：（1）加入H2O(g)，则H2(g)的物质的量将（）；（2）升高温度，H2(g)的物质的量将（）；增大总压，H2(g)的物质的量将（）；加入催化剂H2(g)的物质的量将（）4、标准状态时，H2O（l，100℃）→H2O（g，100℃）过程中，DHΘ（）零，DSΘ（）零，DGΘ（）零。（填＞、=、＜＝）5、反应2MnO4-(aq)+5H2O2(aq)+6H+(aq)=2Mn2+(aq)+5O2(g)+8H2O(1)的标准平衡常数KΘ的表达式为（）。6、在一定温度下，二硫化碳能被氧氧化，其反应方程式与标准平衡常数如下：（1）CS2(g)+3O2=CO2(g)+2SO2(g)（2）CS2(g)+O2(g)=CO2(g)+SO2(g)试确立KΘ1，KΘ2之间的数量关系。7、不查表，排出下列各组物质的熵值由大到小的顺序：（1）O2(1)、O3（g）、O2(g)的顺序为（）（2）NaCI(s)、Na2O(s)、Na2CO3(s)、NaNO3(s)、Na(s)的顺序为（）（3）H2(g)、F2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、I2(g)的顺序为（）8、在一定温度下，可逆反应C(s)+CO2(g)==2CO(g)的KΘ=2.0；当CO2(g)与CO(g)的分压皆为100kPa时，则该反应在同样温度时自发进行的方向为()。9、可逆反应Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g)的△rHΘm(298K)=-326.4kJ·mol-1，为提高F2(g)的转化率，应采用()压()温的反应条件。当定温定容，系统组成一定时，加入He(g)，α(F2)将()。10、已知K(Ag2S)=6.3´10-50,KΘf(Ag(CN)2-)=2.5´1020,则反应2[Ag(CN)2]-(aq)+S2-(aq)Ag2S(s)+4CN-(aq)的标准平衡常数KΘ=()。四、计算题1、已知298.15K时，DfHΘm=－46.11KJ•mol–1；SΘm=191.50J·K－1·mol－1,SΘm=130.57J·K－1·mol－1,SΘm=192.34J·K－1·mol－1。试判断反应N2（g）+3H2(g)=2NH3(g)在298.15K、标准态下正向能否自发？并估算最高反应温度。2、已知△fHΘm[C6H6(l),298K]=49.10kJ·mol-1，△fHΘm[C2H2(g),298K]=226.73kJ·mol-1；SΘm[C6H6(l),298K]=173.40J·mol-1K-1，SΘm[C2H2(g),298K]=200.94J·mol-1K-1。试判断：反应C6H6(l)=3C2H2(g)在298.15K，标准态下正向能否自发？并估算最低反应温度。3、已知298.15K时，一些物质的热力学数据如下表。试判断标准状态下反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在298.15K时能否自发并估算自发进行的最低温度。物质DfHΘ/KJ•mol–1SΘm/J·K－1·mol－1C(s)05.7CO(g)-110.5197.7H2(g)0130.7H2O(g)－241.8188.84、已知2ＨgO(s)=2Hg(l)+O2(g)，在298.15K下的DfHΘm及SΘm的数据已知，求DrHΘ298、、、DrSΘ298、、DrGΘ298及反应能自发进行的最低温度。物质DfHΘ/kJ·mol－1SΘm/J·K－1·mol－1ＨgO(s)-90.870.3Hg(l)0.075.9O2(g)—205.25、对生命起源问题，有人提出最初植物或动物的复杂分子是由简单分子自动形成的。例如尿素（NH2CONH2）的生成可用反应方程式表示如下：CO2(g)+2NH3(g)—→(NH2)2CO(s)+H2O(1)（1）已知298K时的△rHΘm=﹣133kJ·mol-1,△rSΘm=﹣424J·mol-1K-1,并说明此反应在298K和标准态下能否自发进行；（2）在标准态下最高温度为何值时，反应就不再自发进行了？6、已知下列反应2SbCl5(g)=2SbCl3(g)+Cl2(g)在298K时的△rHΘm=80.7，KΘ=1.58×10-6，试求800K时此反应的KΘ。假设温度对此反应的△rHΘm的影响可以忽略。7、光气（又称碳酰氯）的合成反应为：CO(g)+Cl2（g）DCOCl2（g）,100℃下该反应的KΘ=1.50×108。若反应开始时，在1.00L容器中，n0(CO)=0.0350mol,n0(Cl2)=0.027.0mol.no(COCl2)=0mol,并计算100℃平衡时各物种的分压和CO的平衡转化率。8、蔗糖的水解反应为：C12H22O11+H2ODC6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）若在反应过程中水的浓度不变，试计算（1）若蔗糖的起始浓度为amol·L-1,反应达到平衡时，蔗糖水解了一半，KΘ应为多少？（2）若蔗糖的起始浓度为2amol·L-1,则在同一温度下达到平衡时，葡萄糖和果糖的浓度各为多少？无机化学习题库参考答案:第四章化学平衡熵和Gibbs函数一、单选题题号123456789101112131415答案DDDDADBCADAAACB二、判断题题号123456789101112131415答案√××√××√√×√×√×√√三、填空题1、负或（－），正或（+）。2、定压定温、不做非体积功；正向自发。3、（增加）；（增加）；（减少）；（不变）。4、（大于或＞）；（大于或＞）；（等于或=）．5、KΘ=6、KΘ1=（KΘ2）37、O3（g）、O2(g)、O2(1)；NaNO3(s)、Na2CO3(s)、Na2O(s)、NaCI(s)、Na(s)；I2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、F2(g)、H2(g)。8、正向自发。9、高压低温；增大。10、2.5×108四、计算题1、解：因为△rHΘm（T）=∑υB△fHΘm(B,T)即△rHΘm（298K）=2DfHΘm-DfHΘm-3DfHΘm=2×(-46.11KJ•mol–1)-0-3×0=-92.22kJ·mol-1又因为△rSΘm(T)=∑υBSΘm(B,T)即△rSΘm(298K)=2SΘm-SΘm-3SΘm=2×192.34J·K－1·mol－1－191.50J·K－1·mol－1－3×130.57J·K－1·mol－1=－198.53J·K－1·mol－1根据吉布斯－亥姆霍兹公式△rGΘm（T）=△rHΘm(T)-T△rSΘm(T)△rGΘm（298K）=△rHΘm(298K)-T△rSΘm(298K)=（-92.22kJ·mol-1）-298.15K×（-198.53×10-3kJ·