化学平衡(习题及答案)

1一、选择题1．影响化学平衡常数的因素有（）A、催化剂B、反应物浓度C、总浓度D、温度2．某反应物在一定条件下平衡转化率为35%，当加入催化剂时，若反应条件相同，此时它的平衡转化率是（）A、大于35%B、等于35%C、小于35%D、无法知道3．反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△rHmθ0，若要提高CO的产率，可采用的方法是（）A、增加总压力B、加入催化剂C、提高温度D、降低温度GeneralChemistryChapter5Homework第四章化学平衡DBC24．密闭容器中，A、B、C三种气体建立了化学平衡，它们的反应是A+B=C，在相同温度下，如体积缩小2/3，则平衡常数Kθ为原来的（）Ａ、三倍Ｂ、二倍Ｃ、九倍Ｄ、相同值5．下列反应及其平衡常数为：H2(g)+S(s)=H2S(g)K1θ；S(s)+O2(g)=SO2(g)K2θ，则反应H2(g)+SO2(g)=H2S(g)+O2(g)的平衡常数是（）Ａ、K1θ+K2θB、K1θ-K2θC、K1θ×K2θD、K1θ/K2θ6．合成氨反应3H2（g）+N2（g）=2NH3（g）在恒压下进行时，若向体系中加入Ar，则氨的产率（）A、减小B、增大C、不变D、无法判断GeneralChemistryChapter5HomeworkADD32．反应3H2(g)＋N2(g)=2NH3(g)△rHmθ0，在密闭容器该反应达到平衡时，若降低温度，平衡移动；若恒容条件下，充入惰性气体，增加系统的总压力，则平衡移动。二、填空题1．对放热反应，化学平衡常数Ｋ值随温度升高而随温度降低而。GeneralChemistryChapter5Homework减小增大向逆反应方向不对于放热反应，ΔrHm⊙0，温度升高，K⊙减小，QK⊙，平衡向逆向移动。对于吸热反应，ΔrHm⊙0，温度升高，K⊙增大，QK⊙，平衡向正向移动。4GeneralChemistryChapter5Homework3．已知下列反应在指定温度的△rGmθ和Kθ322222421222)3()()()(21)3()2()(2)()2()1()()(21)()1(KGgNOgOgNKGgNOgONKGgONgOgNmrmrmr则反应2N2O(g)+3O2(g)=2N2O4(g)的△rGmθ=和Kθ=。)]2()1([2)3(4mrmrmrGGG22143)()(KKK54．已知ΔfHm⊙(NO,g)=90.25kJ·mol-1，在2273K时，反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的Kθ=0.100，在2273K时，若p(N2)=p(O2)=10kPa，p(NO)=20kPa，反应商Q=，反应向方向自发；在2000K时，若p(N2)=p(O2)=10kPa,p(NO)=100kPa,反应商Q=__________，反应向________方向自发进行。GeneralChemistryChapter5Homework]/)(][/)([]/)([222pOppNppNOpQ4逆反应100逆反应0272.0)(ln2211212KTTTTRHKKmr6GeneralChemistryChapter5Homework2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)SO2的起始浓度是0.40mol·dm-3,O2的起始浓度是1.00mol·dm-3，当80%的SO2转化为SO3时，反应达平衡，求平衡时三种气体的浓度及实验平衡常数。三、计算题：1．在一密闭容器中进行着如下反应：解：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始0.401.000平衡0.40×(1-0.8)1.00-(0.4×0.8)/20.4×0.8平衡时：Ceq(SO2)=0.08mol·L-1;Ceq(O2)=0.84mol·L-1Ceq(SO3)=0.32mol·L-1)(05.1984.008.032.0)()()(12222232molLOcSOcSOcKeqeqeqc7GeneralChemistryChapter5Homework2、698K，向容积为10dm3的真空容器中加入0.10molH2(g)和0.10molI2(g)，反应达到平衡后，c(I2)=0.0021mol·dm-3。求平衡时系统内各气体分压力及698K时反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的标准平衡常数。解：H2(g)+I2(g)2HI3(g)起始0.100.100平衡0.0210.0212×(0.1-0.021))(1.11620698314.82.0VnRTkPap总61.5619.1272.91)/)(/()/(22222ppppppKIHHI)(19.121.1162.0021.022kPappIH)(72.911.1162.0158.0kPapHI8GeneralChemistryChapter5Homework3.写出反应O2(g)O2(aq)的标准平衡常数表达式，已知20℃、p(O2)=101kPa时，氧气在水中的溶解度为1.38×10-3mol·dm-3，计算以上反应在20℃时的Kθ，并计算20℃时与101kPa大气平衡的水中此c(O2)。[大气中p(O2)=21.0kPa]解：ppcOcKOeq//)(22331038.111038.1K20℃时：3221038.1101/0.21/)(//)(2cOcppcOcKeqOeqceq(O2)=2.87×10-4(mol·dm-3)9GeneralChemistryChapter5Homework4．383K时，反应Ag2CO3(s)Ag2O(s)+CO2(g)的△rGmθ=14.8kJ·mol-1，求反应的Kθ(383K)；在383K烘干Ag2CO3(s)时，为防止其受热分解，空气中p(CO2)最低应为多少？解：KRTGmrln65.4383314.8108.14ln3RTGKmr)(97.03.1011058.932kPapKpCO31058.9KppKCO210GeneralChemistryChapter5HomeworkθmfHθmS5．根据有关热力学数据，近似计算CCl4(l)在101.3kPa压力下和20kPa压力下的沸腾温度。:CCl4(l)=－135.4kJ·mol-1；CCl4(g)=-102.9kJ·mol-1。:CCl4(l)=216.4J·mol-1·K-1；CCl4(g)=309.7J·mol-1·K-1。解：CCl4(l)CCl4(g))(3.934.2167.309)()()(5.32)4.135()9.102()()(111KmolJgSgSSmolkJlHgHHmmmrmfmfmr)(ln211212TTTTRHppmvap)(3.3483.93105.32:2.1013KSHTkPamrmr时的沸腾温度)3.3483.348(314.8105.32203.101ln113TT)(3.3041KT11GeneralChemistryChapter5ChemicalEquilibriumChemicalequilibriumstate112020/4/2(3)多重平衡原理例如：①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)])/(O[](NO)/[])/(NO[θ2eq2θeq2θ2eq1ppppppK②2NO2(g)N2O4(g)2θ2eqθ42eq2])/(NO[])/O(N[ppppK③2NO(g)+O2(g)N2O4(g)])/(O[](NO)/[])/O(N[θ2eq2θeqθ42eq3ppppppK反应方程式：③=①+②平衡常数：213KKK若一个反应是由多个反应组合而成的，则总反应的平衡常数等于个分反应的平衡常数的乘积。多重平衡原理反应方程相加相减乘n互逆K⊙K1⊙×K1⊙K1⊙÷K1⊙(K⊙)n(K⊙)-112GeneralChemistryChapter5ChemicalEquilibriumshiftingofthechemicalequilibriumposition122020/4/2(3)惰性气体的影响在惰性气体存在下达到平衡后,再恒温压缩,Δυ≠0，平衡向气体分子数减小的方向移动,Δυ=0，平衡不移动.对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入惰性气体，反应物和生成物p不变，Q=K⊙，平衡不移动.对恒温恒压下已达到平衡的反应，引入惰性气体，总压不变，体积增大，反应物和生成物分压减小，如果Δυ≠0，平衡向气体分子数增大的方向移动.13GeneralChemistryChapter5ChemicalEquilibrium2、反应体系中平衡的判断rGm(T)=rGm⊙(T)+RTlnQrGm⊙(T)=-RTlnK⊙rGm(T)=-RTlnK⊙+RTlnQ=RTln(Q/K⊙)Q＜K⊖,rGm(T)＜0，反应正向自发进行；Q=K⊖,rGm(T)=0，反应处于平衡状态；Q＞K⊖,rGm(T)＞0，反应正向非自发，逆向自发进行。任意条件下，化学反应自发性的判断：Equilibriumconstantandstandardfreeenergychanges132020/4/2