物理化学习题第四章 化学平衡 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第四章 化学平衡 一．基本要求 1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。 3．掌握标准平衡常数K 与r m G ?在数值上的联系，熟练用热力学方法计算r m G ?，从而获得标准平衡常数的数值。 4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?的定义和它的应用。 5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van ’t Hoff 公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。 二．把握学习要点的建议 把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。 本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 mol -的区间之内。因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ξ，如果在一个很大的系统中， 1 mol ξ=。 严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数，因为压力已指定为标准压力。对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势，已经归入r m G ?中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力有关。 学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数，了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和工业生产服务。而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。 由于标准平衡常数与r m G ?在数值上有联系，r m ln p G RT K ?=-，所以有了r m G ?的值，就可以计算p K 的值。定义了标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?，
第四章化学平衡 一．基本要求 1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。 3．掌握标准平衡常数K与r G m在数值上的联系，熟练用热力学方法计算r G m，从而获得标准平衡常数的数值。 4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能 f G m的定义和它的应用。 5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van’tHoff 公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。 二．把握学习要点的建议 把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导 出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。 本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在 0 1 mol 的区间之内。因为在利用化学 势的表示式来计算反应的 Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也 就是在有限的反应系统中，化学进度为d，如果在一个很大的系统中， 1 mol 。 严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概 念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常 数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数，因为压力已指 定为标准压力。对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。对于复相化学反应， 因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势，已经归入 r G m中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力有关。 学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数， 了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和 工业生产服务。而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算， 否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。 由于标准平衡常数与r G m在数值上有联系，r G m RT ln K p，所以有了r G m的值，就可以计算 K p的值。定义了标准摩尔生成Gibbs 自由能 f G m，就可以很方便地用热力学数据表中个物质的f G m值，来计算反应的r G m，从而可以求出标准平衡常数。 为什么说r G m与K p仅是在数值上有联系呢？因为它们处于不同的状态，r G m 处于标准态，而K p处于平衡态，它们之间的关系可以这样来理解。根据公式： 在定温、定压不做非膨胀功时，化学反应达到平衡，(r G m)T , p0 ，才得到
第四章 化学平衡练习题 一、判断与问答题： 1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 3．因为m r G ?= -RT ln K ，所以m r G ?是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．m r G ?是反应进度的函数。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。 6．?r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。 7．任何一个化学反应都可以用m r G ?来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化 学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。 9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0时，若值越小，自发进行反应 的趋势也越强，反应进行得越快。 10．某化学反应的? r G m 若大于零，则K 一定小于1。 11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ?的大小就决定了反应进行方向。 12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 13．在给定温度和压力下发生的PCl 5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。 14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。 15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ?。 16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。 17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。 18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。 19．有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G ～ξ”曲线上可存在的位置？ 20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理？ 21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？ 22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：K RT G ln m r -=?，那么，为什么反应的 平衡态与标准态是不相同的？ 23．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？ 24．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？ 25．平衡常数 K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？ 26．在空气中金属不被氧化的条件是什么？ 27．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5， 反应的m r H ?= 88 kJ·mol -1，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化： (A) 通过减小容器体积来增加压力； (B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力； (B) 升高温度； (D) 加入催化剂。 28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论 分析其道理？ 29．2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g)，在反应温度下及p = 101.325kPa 时，K = 4×10-3，试问 HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大？若在标 准状态下反应，体系的总压力是多少？ 30．反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)，在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度 系数均为1)，当压力增大到500kPa 时，各物质的逸度系数分别为：γ (CO 2) = 1.09， γ (H 2) = 1.10，γ (CO) = 1.23，γ (H 2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？ 31．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古代大 理石建筑物何以能够保留至今而不倒？
第四章化学平衡 一、填空题 2、反应的标准平衡常数K0=＿＿＿＿只是＿＿＿＿的函数，而与＿＿＿＿无关。＿＿＿＿=K0 也是系统达到平衡的标志之一。 3、表达K0-T关系的指数式为＿＿＿＿＿＿＿＿；微分式为＿＿＿＿＿＿＿＿；定积分式为＿＿＿＿＿＿ ＿＿。 4、对有纯态凝聚相参加的理想气体反应，平衡压力商中只出现＿＿＿＿，而与＿＿＿＿无 关。但对有因熔体或溶液参加的反应，压力商中则不仅出现气相组分的压力，还出现＿＿＿＿＿＿＿＿。 5、对理想气体反应，K0、K P 均只是温度的函数，与压力、组成无关；而对真实气体反应，＿＿＿＿＿＿＿＿仍只是温度的函数，但＿＿＿＿＿的值还与压力无关。 6、对放热反应A=2B+C，提高转化率的方法有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。12、设理想气体反应达化学平衡，在等温下维持系统总压不变，向系统中加入 惰性气体，平衡＿＿＿＿移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后，则平衡＿＿＿＿移动。 二、单选题 4、在恒温恒压下，某一化学反应达到平衡时，一定成立的关系式是( ) A.Δ r G m >0 B.Δ r G m <0 C.Δ r G m =0 D.Δ r G m ?>0 5、当产物的化学势之和小于反应物的化学势之和时一定是( ) A.Δ r G m (ξ)<0 B.Δ r G m (ξ)>0 C.Δ r G m ?=0 D.Δ r G m (ξ)=(G/ξ) T，p 6、已知1000K时，(1)CO(g)+1/2 O 2(g)=CO 2 (g) K?⑴=1.659×1010
(2)C(s)+CO 2 (g)=2CO(g) K?⑵=1.719 则反应C(s)+1/2 O 2 (g)=CO(g)的K?⑶为（） A.9.651×1010 B.1.036×1010 C.4.731×1010 D.2.852×1010 8、某反应的Δ r G m ?=a-bT(a，b均大于零)，下列说法中正确的是( ) A.升高温度有利于反应正向进行 B.降低温度，K?增大 C.温度对平衡的影响不能确定 D.降低温度，有利于反应正向进行 9、当某一化学反应的Δ r G m (ξ)小于零时一定是( ) A.正向自发进行 B.逆向自发进行 C.处于平衡态 D.不能确定 10、反应 2NaHCO 3(s)=Na 2 CO 3 (s)+H 2 O(g)+CO 2 (g) 在温度T时的标准平衡常数为90，该反应的压力平衡常数 是( ) A.9119.25(kPa) B.924008(kPa)2 C.9119.25 D. 924008 12、在350K及100kPa总压力下，下列理想气体反应( ) ⑴ PCl 5(g)=PCl 3 (g)+Cl 2 (g) ⑵ H 2(g)+Cl 2 (g)=2HCl(g) ⑶ N 2O 4 (g)=2NO 2 (g) ⑷ N 2(g)+3H 3 (g)=2NH 3 (g) ⑸ 2NO(g)+O 2(g)=2NO 2 (g)
第四章化学平衡课后习题参考答案 4解：由2×②-2×①得反应：4H 2(g)+2SO 2(g) == 4H 2O(g) + S 2(g) 5解：反应开始时： 平衡时： 即平衡时NOCl 的分压增加了（8.53-6.97）×105=1.56×105（Pa ） 对于反应： 2NO(g) + Cl 2(g) === 2NOCl(g) 平衡分压/Pa (4.18-1.56)×105 (2.79-1/2×1.56)×105 8.53×105 8解：（1）2.2710252383142.0)10252383145.0(5 2 5 =??????=θK PCl 5的分解率=0.5/0.7×100%=71.4% （2） 加入Cl 2,平衡向左移动,设生成物转化了x mol/L PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2 平衡分压 (0.1+x)×8314×523 (0.25-x)×8314×523 (0.25+0.05-x)×8314×523 x= 0.01074(mol/L) PCl 5的分解率=%4.68%10035.0) 01074.01.0(35.0=?+- 平衡向左移动,其分解率减小到68.4%. （3）设生成PCl 3 x mol/L PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2 平衡分压 (0.35-x)×8314×523 x ×8314×523 (0.05+x)×8314×523 代入平衡常数表达式 x=0.239（mol/L ） PCl 5的分解率=0.239/0.35=68.4% 8 24 21 210 06.5)80.0108.1()(?=?==θθθK K K 2 .27105238314)1.0(10523 8314)3.0(105238314)25.0(5 5 5=??+??-???-=x x x K θ2 .2710523 8314)35.0(10523 8314)05.0(10523 83145 55=??-??+???=x x x K θ) (1018.40.15503 8314500.1)()(500Pa V RT NO n NO p ? =??==) (1079.20.15503 8314000.1)()(52020Pa V RT Cl n Cl p ?=??==) (1097.60.15503 8314500.2)()(500Pa V RT NOCl n NOCl p ?=??==) (1053.80 .155038314060.3)()(5Pa V RT NOCl n NOCl p ?=??==) (940.050383140.1510) 56.118.4()()(5mol RT V NO p NO n =???-==27 .5)1/01.2()1/62.2()1/53.8(]/)([]/)([]/)([22 222===θθθθp Cl p p NO p p NOCl p K
第四章 化学平衡 一、判断与问答题： 1．化学反应自由能是反应产物与反应物之间的吉布斯自由能的差值。 2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯自由能的差值。 3．因为0r m G ?= -RT ln K ?，所以0r m G ?是达到平衡状态时体系吉布斯函数变化值。 4．0r m G ?是反应进度的函数。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。 6．?r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时的反应的趋势。 7．任何一个化学反应都可以用0r m G ? 来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应 在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。 9．在等温、等压条件下，反应的? r G m < 0时，其值越小，自发进行反应的趋势也越 强，反应进行得越快。 10．某化学反应的? r G m 若大于零，则K ?一定小于1。 11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，0r m G ?的大小就决定了反应进行 方向。 12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 13．在给定温度和压力下发生的PCl 5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。 14．因 K ?= f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一 定。 15．若已知一个生成气体的反应，达到平衡是组成，则能求得反应的r m G ?。 16．温度T 时，若K ? ＝l ，说明这个反应在此温度，压力为P θ的条件下已达到平衡。 17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。 18．因K a = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。 21．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？ 22．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？ 23．平衡常数 K ?= 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？ 24．在空气中金属不被氧化的条件是什么？ 25．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p ?容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5， 反应的0r m H ?= 88 kJ·mol -1，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化： (A) 通过减小容器体积来增加压力； (B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力； (B) 升高温度； (D) 加入催化剂。 26．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理 论分析其道理？ 27．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古 代大理石建筑物何以能够保留至今而不倒？ 二、单选题： 1．化学反应若严格遵循体系的“吉布斯自由能－反应进度”的曲线进行，则该反应 最终处于： (A) 曲线的最低点 ； (B) 最低点与起点或终点之间的某一侧；
高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析
第三节化学平衡练习题 一、选择题 1．在一个密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 已知反应过程中某一时刻，SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（） A．SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L B．SO2为0.25mol/L C．SO2、SO3(g)均为0.15mol/L D．SO3(g)为0.4mol/L 2．在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（） A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. A、B、C的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA，同时生成3n molB D. A、B、C的分子数之比为1:3:2 3．可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是（） A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2、I2、HI的浓度相等
D. I2在混合气体中体积分数不变 4．在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是（） A．混合气体的压强B．混合气体的密度 C．C、D的物质的量的比值D．气体的总物质的量 5．在一真空密闭容器中，通入一定量气体A．在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g) + x C(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大为P％，若此时A的转化率为a％，下列关系正确的是（） A．若x=1，则P＞a B．若x=2，则P＜a C．若x=3，则P=a D．若x=4，则P≥a 6．密闭容器中，用等物质的量A和B发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A的转化率为（）
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r G或B B就是定温定压下G～曲线上某一点切线的斜率。（） B 3、化学反应达到平衡时，反应的摩尔吉布斯函数r G m=0。（） 4、恒T、p、Wˊ=0下，化学反应的平衡条件为：r G m = B B =0 。（） 5、某一反应在等温等压且无非体积功的条件下r G m 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 B，在定温定压下当B>0时，随着惰性气体的加入而平衡向右移动。（） 8、由r G =－RT ln K，因为K是平衡常数，所以r G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。（） B 11、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）≈ （χB ） B K x。（） 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、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r G0，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。
第四章 化学平衡 一．基本要求 1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方 法。 3．掌握标准平衡常数K 与r m G ?在数值上的联系，熟练用热力学方法计算 r m G ?，从而获得标准平衡常数的数值。 4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?的定义和它的应用。 5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van ’t Hoff 公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。 二．把握学习要点的建议 把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势 的概念和各种表示方式，来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的 方向与限度。 本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 mol -的区间之内。因为在利 用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个 定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ξ，如果在一个很大的系统中， 1 mol ξ=。 严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度 的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标 准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数， 因为压力已指定为标准压力。对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。 对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准 态化学势，已经归入r m G ?中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力 有关。 学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常 数，了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件， 为科研和工业生产服务。而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示 式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。 由于标准平衡常数与r m G ?在数值上有联系，r m ln p G RT K ?=-，所以有了 r m G ?的值，就可以计算p K 的值。定义了标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?，就可 以很方便地用热力学数据表中个物质的f m G ?值，来计算反应的r m G ?，从而可以求
第四章化学平衡练习题 一、判断与问答题： 1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m就是在一定量的系统中进行1mol 的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 3．因为= - RT ln K ，所以是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．是反应进度的函数。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0 的反应一定不能进行。 6．?r G m的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ 时反应的趋势。 7．任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压、W' = 0 的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某 化 学反应在给定条件下?r G m < 0 ，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。 9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0 时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。 10．某化学反应的? r G m若大于零，则K 一定小于1。 11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C时，的大小就决定了反应进行方向。12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 13．在给定温度和压力下发生的PCl5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。 14．因K = f (T) ，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。 15 ．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的。 16．温度T时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa的条件下已达到平衡。 17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。 18．因K = ∏(a Bν) ，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。 19．有供电能力(W f ≠ 0) 的可逆电池反应体系的状态，在“G～ξ”曲线上可存在的位置？ 20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有” ，试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理？ 21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？ 22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：，那么，为什么反应的平衡态与标准态是不相同的？
第5章化学平衡练习题 一、单选题 1、某一温度时，当反应2SO2(g) + O2(g) ←→ 2SO3(g) 达平衡时，是指( ) A.SO2不再发生反应 B.2molSO2和1molO2反应，生成2molSO3 C.SO2,O2,SO3浓度相等 D.SO2和O2生成SO3的速度等于SO3分解的速度 2、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/2 B. 2a C. a2 D. 1/ a2 3、已知反应2Ａ（g）+B(s) =2C(g)△r HΘ>0，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）K1 S（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+ K2 B.K1- K2 C. K1K2 D.K1/K2 5、若可逆反应，当温度由T1升高至T2时，标准平衡常数K2Θ>K1Θ，此反应的等压热效应△r H m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. Q p，G，V B. Q v，V，G C. V，S，W D. G，U，H 7、298K时，某反应的K pΘ= 3.0×105，则该反应的△r GΘ =____KJ/mol（lg3 = 0.477）。 A. 31.2 B. －31.2 C. －71.8 D. 71.8 8、298K时，SΘN2= 191.50 J?K–1?mol–1，SΘH2= 130.57 J?K–1?mol–1，SΘNH3= 192.34 J?K–1?mol–1，反应为N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)，则△r SΘ = ________J?K–1?mol–1： A. －135.73 B. 135.73 C. －198.53 D. 198.53 9、298K时，△r HΘMgCO3= 100.8 KJ?mol–1，△r SΘMgCO3= 174.8 J?K–1?mol–1，反应为MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g)，则598K时的△r GΘ = ________KJ?mol–1： A. －3.73 B. 105.3 C. －1.04×105 D. 3.73 10、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P NO C. 减小P NO D. 减小压力 11、下列物理量中，属于状态函数的是( ) A. G B. Q C. ΔH D. ΔG 12、下列反应中△r S m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Δr H mΘ和Δr S mΘ是（） A. Δr H mΘ>0和Δr S mΘ>0 B. Δr H mΘ＜0和Δr S mΘ>0 C. Δr H mΘ>0和Δr S mΘ＜0 D. Δr H mΘ＜0和Δr S mΘ＜0
2011-2012学年高二化学选修4（人教版）同步练习第二章 第三节化学平衡 一. 教学内容： 化学平衡 二. 重点、难点： 1.建立化学平衡概念 2.影响化学平衡移动的条件 3.勒夏特列原理的归纳总结 三. 具体内容： （一）可逆反应 1.溶解平衡状态的建立 2.可逆反应 （1）正、逆反应的判断 （2）符号 （3）前提 （二）化学平衡状态 1.平衡状态 （1）溶解平衡状态 （2）化学平衡状态 （3）构成化学平衡体系的基本要求 （4）化学平衡状态的判断 （5）图示表示方法
（三）影响化学平衡状态的条件 1.浓度对化学平衡的影响 （1）实验 （2）结论 （3）规律 （4）图示 （5）应用 2.温度对化学平衡的影响 （1）实验 1
（2）结论 3.压强对化学平衡的影响 4.催化剂对化学平衡的影响 5.勒夏特列原理 6.等效平衡 （1）内容 （2）规律 （四）化学平衡常数 1.公式 2.应用 【典型例题】 [ 例 1] 某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M （ g ） +N （ g）≒ 2E （ g），若开始时只充入2molE （ g ），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20% ；若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，达平衡 时 M 的转化率为（） A. 20% B. 40% C. 60% D. 80% 答案： B 解析：考察等效平衡和转化率的计算。 [ 例 2] 能够说明N 2 + 3H 2≒ 2NH 3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是（） ①容器内N2、H2、NH3三者共存 ②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 ③容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2 ④t min 内生成 1molNH 3同时消耗 0.5molN 2 ⑤t min 内，生成 1molN 2同时消耗 3mol H 2
第四章化学平衡原理参考答案 P 68~69综合思考题： 解：①根据θ θm f B m r H v H ?=?∑（其中B v 对生成物取正值，反应物取负值）有： ),()1(),()1(),(),(2 g B H g A H g E H g D H H m f m f m f m f m r θ θθθθ?-+?-+?+?=? =2×（-4RT 1）+(-2.606RT 1)+3.5RT 1+2.5RT 1 =-4.606RT 1 同理：),()1(),()1(),(),(2g B S g A S g E S g D S S m m m m m r θ θθθθ-+-++=? =2×（0.25RT 1）+(0.5RT 1)-0.3RT 1-0.7RT 1 =0.0 根据吉“布斯－赫姆霍兹”方程θ θθm r m r m r S T H G ?-?=?有： 31100.0298606.4-??--=?RT G m r θ =-4.606RT 1×10-3（kJ.mol -1）<0 ∴反应正向自发。 ②根据θθ K RT G m r ln -=?有： 606.41010606.4ln 3 13 1=??--=?-=--RT RT RT G K m r θ θ K θ=100.0 ③求Q ，根据] /[]/[] /[]/[2θ θθθP P P P P P P P Q B A E D ??=有： ]3.101/3.1015.0[]3.101/3.1010.1[] 3.101/3.1015.0[]3.101/3.1015.0[2kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa Q ??????= =0.25 ∵Q 1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 解：错，是反应进度为ξ时，反应产物与反应物的偏摩尔吉布斯函数的代数和。 2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m就是在一定量的系统中进行1mol的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 解：错，是在大量系统中的差值。 3．因为= -RT ln K ，所以是平衡状态时的吉布斯函数变化。 解：错，达到平衡时，反应的吉布斯函数变为零。 4．是反应进度的函数。 解：错，与反应进度无关。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。 解：错，当有非体积功时，Δr G m > 0的反应可以进行，如电解冰。 6．?r G m的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。 解：对。 7．任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。 解：错，只能用Δr G m ≤ 0来判断方向。 8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。 解：错，Δr G m < 0只是在给定反应进度那一时刻的判定条件。当反应进行后，Δr G m会发生变化，到Δr G m = 0时达到平衡。一般情况下反应物不可能都变成产物。 9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。 解：错，热力学中无时间量，因而无快慢。 10．某化学反应的? r G m若大于零，则K 一定小于1。 解：错，K 由决定。 11．理想气体反应A + B = 2C，当p A = p B = p C时，的大小就决定了反应进行方向。 解：对。 12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 解：对。 13．在给定温度和压力下发生的PCl5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：对。 化学平衡练习题 1. 常压下，(NH 4)2S(s)=2NH 3(g)+H 2S(g)的△H>0,则该反应( c ) a.任意温度下自发 b. 较高温度下自发 c.较低温度下自发 d.任意温度下不自发 2. 实际气体反应的标准平衡常数数值与（ c ）无关 a.标准态 b.温度 c.压力 d. 计量方程式 3.在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是(b ) a.Δr G m ? b. Δr G m c.K ? d.Δr H m 4.某温度时，NH 4Cl(s)＝NH 3(g)+HCl(g)的分解压力是P ?，则反应的标准平衡常数K ?为( c ) a.1 b.0.5 c.0.25 d.0.125 5．某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数f K 随下列哪些因素而变： (a) 系统的总压力 (b) 催化剂 (c) 温度 (d) 惰性气体的量 答c ； 6．根据某一反应的r m G ? 值，下列何者不能确定： (a) 标准状态下自发变化的方向 (b) 在r m G ? 所对应的温度下的平衡位置 (c) 在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 (d) 提高温度反应速率的变化趋势 答d ； 7．增大压力能使平衡向产物方向移动的反应是： (a)32CaCO (s)CaO(s)+CO (g) (b) 222CO(g)+H O(g)CO (g)+H (g) (c)2231.5H (g)+0.5N (g)NH (g) (d)3252253CH COOH()+C H OH()=H O()+C H COOCH ()l l l l 答c ； 8. 对任意一化学反应，等压热效应与等容热效应的关系为B(g)p V Q Q RT ν=+∑（式中B(g)ν为反应中气体的计量系数）故： （a ）p Q >v Q ( b) p Q v Q < (c ) p Q =v Q (d) p Q 不一定大于v Q 答d ； 9．下列说法中, 不正确的是： （a ） (),/T P G ξ??表示完成 1mol 化学反应吉布斯自由能的变化 （b ） 若(),/T P G ξ?? ＜0, 该反应能自发向右进行 （c ） 若(),/T P G ξ?? =1, 该反应系统处于平衡状态 !第四章 化学平衡 ;选择题 1．下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 答案：C 。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动 2．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变 答案：D 。因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ） 3．在等温等压下，当反应的?r G m ? = 5kJ ·mol -1 时，该反应能否进行? (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行 答案：C 。应该用?r G m 判断而不是?r G m ? 。 4．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为：N2+3H2=2NH3 标准平衡常数为4 所以答案为C (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。 5．反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其?r G m ? /(J ·mol -1 ) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则： (A) ?r G m ? 变负，反应更完全 (B) K p ? 变大，反应更完全 (C) K p ? 变小，反应更不完全 （D ）无法判断 答案：C 6．对于气相反应，当体系总压力p 变化时 (A) 对K f ? 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ? 无影响 (D) 对K f ? 、K r 、K p ? 均无影响 答案：A 。理想气体的K p ? 不受压力的影响而真实气体的K p ? 将随压力而变。 7．理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的?r G m ?与温度T 的关系为： ?r G m ? = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ? >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C 8．某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的K p ?将是： (A)K p ?= 0 (B) K p ? < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ? < 1 答案：C 。根据ln r m p G RT K ?=-$ $ 。 9．25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能?f G m ?为－ 237.19kJ ·mol －1 ，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为： (A) －245.76kJ ·mol －1 (B) －229.34kJ ·mol －1 (C) －245.04kJ ·mol －1 (D) －228.60kJ ·mol －1 答案：D 。可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa 的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变 第五章 相平衡 一、填空题 1、一定温度下，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 3、NaCl(S)和含有稀盐酸的NaCl 饱和水溶液的平衡系统，其独立组分数是＿＿＿＿＿＿＿。 4、设下列化学反应同时共存时并达到平衡（900-1200K ）： ()()()g CO s CaO s CaCO 23+= ()()()()g O H g CO g H g CO 222+=+ ()()()g H s CaCO s CaO g CO g O H 232)()(+=++ 则该系统的自由度数为＿＿＿＿＿＿。 5、含KNO 3和NaCl 的水溶液与纯水达到渗透平衡时，其组分数为＿＿＿＿，相数为＿＿＿， 自由度数为＿＿＿＿。 6、在氢和石墨的系统中，加一催化剂，H 2和石墨反应生成n 种碳氢化合物，此系统的独立 组分数为＿＿＿＿＿＿。 7、完全互溶的双液系中，在x B =0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成为x B =0.4的溶液在 气液平衡时，x B （g ）、x B （l ）、x B (总)的大小顺序为＿＿＿＿＿＿。将x B =0.4的溶液进行 精馏时，塔顶将得到＿＿＿＿＿＿。 8、对于渗透平衡系统，相律的形式应写成＿＿＿＿＿＿。 9、NH 4Cl 固体分解达到平衡时，())()(s Cl NH 34g NH g HCl +=，系统的独立组分数为＿ ＿＿，自由度为＿＿＿。 10、将AlCl 3溶于水中，全部水解，生成Al(OH)3沉淀，此系统自由度数f=＿＿＿＿。 11、已知100o C 时水的饱和蒸气压为101.325KPa,用公式＿＿＿＿＿＿＿＿＿可求出25o C 时 水的饱和蒸气压。 答案 1、2 2、0 3、2第四章 化学平衡判断题及答案
物理化学-化学平衡练习题
第四章 化学平衡
物理化学课件及考试习题 试卷 答案第6章 相平衡习题及解答.
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