化学平衡练习厦大

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1、练 习1. 下列说法对吗？为什么？ 任何反应物都不能百分之百地变为产物,因此,反应进度永远小于 1. 对同一化学反应,若反应计量式写法不同,则反应进度 应不同.但与选用反应式中何种物质的量的的变化来进行计算无关. 化学势不适用于整个化学反应体系,因此,化学亲合势也不适用于化学反应体系. 提示 答案： 不对,反应进度可大于或小于1, 对, 不对,化合亲合势是对反应体系而变的.2. 从 G 函数图证明：对于的理想气体反应,体系实际的 G 曲线的最低点应在区域. 解 3. 下列说法是否正确？为什么？ 因为,所以就是标准态下的平衡常数. 的数值不但与温度和方程式写法有关,还与标准态的选择有关. 当,反

2、应一定不能自行. 对理想气体的化学反应,当温度一定时,有定值,因此其平衡组成不变. 复相反应中,平衡常数的表达式中并没有出现凝聚相的分压成浓度项,因此,计算此类反应的只需考虑参与反应的气相物质. 对 HgSHg 反应,因有平衡限制,因此,Hg无法全部参与反应. 提示 答案： 错,是平衡常数,可由求得, 对, 正向不能自发进行,而反向自发进行. 错,不变,但,当 p 改变, Kx 亦改变. 错,. 不对,对该反应4. 有 1mol 的 N2 和 3mol 的 H2 混合气在 400 通过催化剂达平衡,平衡压力为,分析 NH3 的摩尔分数是 0.0044,求 Kp、Kc、Kx. 提示 答案：5.

3、将固体 NH4I 迅速加热到 308.8K,测得其蒸气压为 3.666104Pa,在此温度气态 NH4I 实际上完全分解为 NH3 和 HI,因此测得的蒸气压等于 NH3 和 HI 分压之和.如果在每一段时间内保持这个温度不变,则由于 HI 按下式分解： 而使 NH4I上方的压力增大.已知HI的分解反应在 308.8K 时的=0.127,试计算达到平衡后,固体 NH4I 上方的总压. 提示 答案：6. 实践证明,两块没有氧化膜的光滑洁净的金属表面紧靠在一起时,它们会自动地粘合在一起.假定外层空间的气压为 1.01310-9Pa,温度的影响暂不考虑,当两个镀铬的宇宙飞船由地面进入外层空间对接时,

4、它们能否自动地粘合在一起.已知 Cr2O3的-1079kJmol-1,设外层空间的温度为 298K,空气的组成与地面相同. 从以上计算结果,你能否解释为什么铁匠在粘合两块烧红的钢铁之前往往先将烧红的钢铁迅速地在酸性泥水中浸一下. 提示 答案：7. 在 1000K, 时,p101.326kPa 反应 的19397Jmol-1.现有与碳反应的气体,其中含有 CH4 10%,H2 80%,N2 10%体积百分数.试问： 上述条件下,甲烷能否生成？ 在同样温度下,压力须增加到若干,上述反应才可能进行？ 提示 答案： 不能生成, p 161kPa 8. 以下说法是否正确？为什么？ 用物理方法测定平衡常数

5、,所用仪器的响应速度不必太快. 一定温度下,由正向或逆向反应的平衡组成所测得的平衡常数应相等. 若已知某气相生成反应的平衡组成,则能求得产物的. 任何情况下,平衡产率均小于平衡转化率. 提示 答案： 体系达平衡时,各物理量有确定值,且不随时间而变. 定温下,平衡常数是唯一的. 求须有,上述条件不够多. 错,若无副反应发生,两者相同.9. 试证明：在一定温度和压力下发生的 PCl3 的分解反应,只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了. 解10. 某弱酸 HA 在水溶液中的电离平衡为 试设计一测定其电离常数的实验方法. 提示 答案：用 pH 计测溶液的 pH 值.11. 把一个容积为 1

6、.0547dm3 的石英器抽空,并导入一氧化氮,直到压力在 297.0K 时达 24.14kPa 为止,将一氧化氮在容器中冻结,然后再引入 0.7040g 的溴,并使温度升高到达 323.7K,当达到平衡时,压力为 30.82kPa ,求在 323.7K 时反应 2NOBr2NOBr2 的平衡常数 Kp .容器的热膨胀略去不计 提示 答案：12. 将氨基甲酸铵放在一个抽空的容器中,氨基甲酸铵下式分解： 20.8 达到平衡,容器内压力为 0.0871.在另一次实验中,除氨基甲酸铵外,同时还通入氨气,使氨的原始分压达到 0.1228.若平衡时尚有过量固相存在,求各气体分压与总压. 提示 答案：13

7、. 将 10 克 Ag2S 与 617,1.013105Pa,1dm3 的氢气相接触,直至平衡.已知此反应在 617 时的平衡常数0.278. 计算平衡时 Ag2S 和 Ag 各为若干克？气相平衡混合物的组成如何？ 欲使 10 克 Ag2S 全部被 H2 还原,试问最少需要 617,1.013105Pa 的 H2 多少立方分米？ 提示 答案： m9.26g,m0.647g V1.35610-2m314. 指出下面说法中的错误 由于公式中的是代表平衡特征的量,所以就是反应处于平衡时的. 与反应进度有关,根据公式 则也与反应进度有关. 在一定温度下,实验测得1,因此,0 这说明参与反应的所有物质均

8、处于标准态. 提示 答案： 错,当反应平衡时,但15. 已知 298.15K 时,反应 的-228.57kJmol-1.298.15K 时水的饱和蒸气压为 3.1663kPa,水的密度为 997kgm-3.求 298.15K 下反应 的. 提示 答案：错,并不意味着各物质的平衡分压均为16. 闪锌矿在 1700K 高温干燥空气中焙烧时,出口气含 SO2 的体积分数 Y70%,试判断焙烧产物是 ZnO 还是 ZnSO4. 已知 1700K,101.325kPa 时各物质的摩尔生成吉布斯自由焓为： ZnOZnSO4SO2SO3-181.167-394.551-291.625-233.88617.

9、提示 18. 答案：19. 银可能受到 H2Sg 的腐蚀而发生下面的反应： 今在 298.15K 和下,将银放在等体积的 H2 和 H2S 组成的混合气中. 试问银是否可能发生腐蚀？ 在混合气中,硫化氢的物质的量分数低于多少才不致发生腐蚀？ 已知：298.15K 时,Ag2S 和 H2S 的分别为 -40.26kJmol-1 和 -33.02kJmol-1. 提示 答案：x0.0520. 出土文物青铜器编钟由于长期受到潮湿空气与水溶性氯化物的作用,生成了粉状铜锈,经鉴定含有 CuCl、Cu2O 与 Cu23Cl.有人提出,其腐蚀反应的可能途径是： 即 Cu23Cl 可通过1+2与3两种途径生成

10、.试用热力学方法分析上述看法是否正确. 提示 答案：-675kJmol-1-775kJmol-121. 葡萄糖磷酸葡萄糖-6-磷酸 17.16kJmol-1 H2OPEP丙酮酸磷酸 -55.23kJmol-1 PEP 为磷酸烯醇式丙酮的缩写,它是葡萄糖代谢的关键性中间产物. H2ATPADPPi -30.54kJmol-1 试指出如何耦合,以利于 ATP 的合成. 解22. 应用路易斯-伦道尔规则与逸度系数图,求在 250、200下合成甲醇反应 的 Kr； 已知 250 时上述反应的25.784kJmol-1,求此反应的； 原料气以化学计量比在上述条件下达平衡时,求混合物中甲醇的摩尔分数. 提

11、示 答案： 0.299, 0.00259, y0.75723. 293.2K 时 O2 在水中的亨利常数 km3.9310-6kPakgmol-1,求 303.2K 时空气中 O2 在水中的溶解度.已知 293303K 之间 O2 在水中的溶解热为 -13.04kJmol-1. 提示 答案：4.510-6 molkg-124. 石灰石分解反应 在不同温度时的平衡总压如下： 设反应的与温度无关.求： 反应的； 与 T 的函数关系式； CaCO3的分解温度. 解25. 298K 时,已知反应的31.9,-9.2,.今欲在 117 下让含有 CO2 的空气流过潮湿的 Ag2CO3 使之干燥,试问为避

12、免分解,空气中 CO2 的分压应为多少？提示 答案：26. 将 6% SO2、12% O2摩尔百分数与惰性气体混合,在 101kPa 下进行反应.试问在什么温度下,反应达到平衡时有 80% 的 SO2 转变为 SO3？ 提示 答案：27. 反应 CO2C2CO的平衡结果如下： T/Kp总/kPa摩尔分数 XCO21073260.4026.45%1173233.106.92%28. 计算 1173K 时反应 2CO22COO2的与.已知该反应的1.2510-16,1173K 时碳的燃烧焓 -390.66kJmol-1. 提示 29. 答案：30. 已知反应 2NaHCO3Na2CO3H2OCO2

13、 NH4HCO3NH3H2OCO2 有人设想在 25 时,利用 NaHCO3、Na2CO3 与 NH4HCO3 共同放在一个密闭容器中,以使 NH4HCO3 免受更大分解.试分析这种设想能否成立？ 提示 答案：31. 上世纪大气中 CO2的含量大大增加,预期今后将继续增加,有人预测,到 2020 年大气中 CO2的分压可达到大约 4.4010-4.有关热力学数据如下： 25 下,下,CO2在水中的亨利常数是 0.0343moldm-3/kJmol-1/kJmol-1CO2-386.2-412.9H2O-237.2-285.8HCO3-587.1-691.2H+0.00.032. 计算下列反应的平衡常数33. 计算 2020 年溶解在与大气平衡的蒸馏水中的 CO2 的浓度以 moldm-3 为单位； 计算溶液中的 pH 值； 计算 CO2 和 H2O 反应的焓变. 若 CO2 和 H2O 的反应已达平衡,溶液的温度升高,而溶解的 CO2 的浓度不变,则溶液的 pH 是升高或降低？提示 34. 答案： 4.3310-7, 1.5110-5mol-1dm-3, 5.60, 7.5kJmol-1, pH 下降8 / 8