化学平衡(习题解)

第七章化学平衡习题解答1．回答下列问题（1）反应商和标准平衡常数的概念有何区别？ （2）能否用r m G θ∆来判断反应的自发性？为什么？ （3）计算化学反应的K θ有哪些方法？（4）影响平衡移动的因素有哪些？它们是如何影响移动方向的？ （5）比较“温度与平衡常数的关系式”同“温度与反应速率常数的关系式”，有哪些相似之处？有哪些不同之处？举例说明。

（6）酸碱质子理论如何定义酸和碱？有何优越性？什么叫共轭酸碱对？（7）当往缓冲溶液中加入大量的酸和碱，或者用很大量的水稀释时，pH 是否仍保持不变？说明其原因。

（8）对于一个在标准状态下是吸热、熵减的化学反应，当温度升高时，根据勒夏特列原理判断，反应将向吸热的正方向移动；而根据公式∆r G m θ=∆r H m θ-T ∆r S m θ判断，∆r G m θ将变得更正（正值更大），即反应更不利于向正方向进行。

在这两种矛盾的判断中，哪一种是正确的？简要说明原因。

（9）对于制取水煤气的下列平衡系统：22C(s)+H O(g)CO(g)+H (g) ；r m H Θ∆。

问：① 欲使平衡向右移动，可采取哪些措施？② 欲使正反应进行得较快且较完全（平衡向右移动）的适宜条件如何？这些措施对K θ及k(正)、k(逆)的影响各如何？（10）平衡常数改变时，平衡是否必定移动？平衡移动时，平衡常数是否一定改变？【解答】（1）反应商是在一定温度下，任意给定态时，生成物的相对压力（或者相对浓度）以方程式中化学计量系数为幂的乘积除以反应物的相对压力（或相对浓度）以化学计量系数为幂的乘积。

在一定温度下，当反应达到平衡时，生成物的相对压力（或者相对浓度）以方程式中化学计量系数为幂的乘积除以反应物的相对压力（或相对浓度）以化学计量系数为幂的乘积是一个常数，称为标准平衡常数，是量纲为一的量。

标准平衡常数的数值只是温度的函数。

（2）只能用r m G θ∆判断在标准态下的反应的自发性。

任意给定态时，反应的自发进行的方向只能由r m G ∆来判断。

物理化学《化学平衡》习题及答案选择题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： (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：C6．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：C8．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 。

化学平衡1.某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A（g）+3B（g）→2C（g）达到平衡，测得平衡时A、B、C物质的量之比为n（A）：n（B）：n（C）=1：1：2，若保持温度不变，以1：1：2的物质的量之比再充入A、B和C，下列判断中正确的是（）A．平衡不移动 B．平衡向逆反应方向移动C．新平衡时各物质的浓度都比原平衡时增大 D．C的质量分数减小2. 在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB发生反应2A（g）+B(g) xC(g),达到平衡后 C体积分数为w% 若维持容器体积和温度不变按0.6mol A 0.3molB 1.4mol C为起始物质，达到平衡后 C体积分数仍为W% 则X的值为（） A 1 B 2 C 3 D 43.对于密闭容器中的反应：N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)△H＜0，673K、30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。

下列叙述不正确的是A．点a的正反应速率比点b的大B．点c处的正反应速率比逆反应的大C．点d(t1时刻) 和点e(t2时刻) 处n(N2)一样多D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值小4. 在4L密闭容器中充入6mol A气体和5mol B气体，在一定条件下发生反应：3A（g）+B（g）2C（g）+xD（g），10min达到化学平衡，生成了2mol C，经测定D的平均反应速率为0.05mol•L-1•min-1．下列判断正确的是（）A．平衡时A的浓度为1.50mol•L- 1 B．x=1C．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的0.8倍 D．B的转化率为20%5. 体积相同的甲．乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应：2SO2+O2⇌2SO3,并达到平衡．在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率（）A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．无法6. 在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充入2g N2和2g H2。

化学平衡题目解析归纳总结：一、极端假设法解“化学平衡等同性”的问题对一可逆反应，在一定条件下，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，都可以建立等同平衡状态。

也就是说，不同的起始条件可以达到等同平衡状态。

这里所说的等同平衡状态有两种情况：1. 当温度和体积一定 (即恒温恒容)时，指平衡时各物质的物质的量相同，此时各不同的起始状态实际上是同一起始状态。

判断的方法是：将生成物按方程式中各物质的系数完全归至反应物(极端假设法)，若对应物质的数值(物质的量)相同即等同平衡状态；若不同，则不是等同平衡状态。

【注意】各不同的起始状态，对应物质的物质的量相同，其浓度相同或百分含量也相同。

“恒温恒容”特例：2HI(g)H 2(g)＋I2(g)，因为该类型反应的特点是反应前后气体的物质的量不变，所以也是“恒温恒压”。

2. 当温度和压强一定(体积可变，即恒温恒压)时，指平衡时各物质的浓度相同或百分含量相同。

此时各不同的起始状态，经过将生成物按方程式中各物质的系数完全归至反应物(极端假设法)后,只要对应反应物的物质的量之比相同,就会达到等同平衡状态。

【注意】各不同的起始状态，对应物质的物质的量可能不同，但是其浓度相同或百分含量相同。

二、反应物用量的改变对转化率的一般规律Ⅰ、若反应物只有一种：a b B(g)＋c C(g)，在不改变其他条件时，增加A的量平衡向正反应方向移动，但是A的转化率与气体物质的计量数有关：(可用等效平衡的方法分析)。

①若a＝b＋c：A的转化率不变；②若a＞b＋c： A的转化率增大；③若a＜b＋c：A的转化率减小。

Ⅱ、若反应物不只一种：a A(g)＋b c C(g)＋d D(g)，①在不改变其他条件时，只增加A的量，平衡向正反应方向移动，但是A的转化率减小，而B的转化率增大。

②若按原比例同倍数地增加A和B，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关：如a＋b＝c＋d，A、B的转化率都不变；如a＋b＞c＋d，A、B的转化率都增大；如a＋b＜c＋d，A、B的转化率都减小。

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∑μνB OB B 就是定温定压下G ～ξ 曲线上某一点切线的斜率。

（ ） 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 、W ˊ=0下，化学反应的平衡条件为：0r m B B G νμ∆=∑= 。

（ ）5、某一反应在等温等压且无非体积功的条件下∆r m G > 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 = ∑νB B ，在定温定压下当∑νB >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 B 0ν≠∑的理想气体反应，等温等压下添加惰性组分时平衡不移动。

（ ）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 ）≈B eq B B )χ(ν∏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 G > 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 ∆f G 为- 58.52 kJ ·mol -1，其分解反应为：2HgO(s) == 2Hg(l) + O 2(g)， HgO(s)在298K 的分解压力是：（ ）。

第5章 化学平衡原理习题及全解答1. 写出下列反应的标准平衡常数表达式。

(1) CH 4(g) + 2O 2(g) == CO 2(g) + 2H 2O(l) (2) PbI 2(s) == Pb 2+(aq) + 2I -(aq)(3) BaSO 4(s) + 2C(s) == BaS(s) + 2CO(g) (4) Cl 2(g) + H 2O(l) == HCl(aq) + HClO(aq) (5) ZnS(s) + 2H +(aq) == Zn 2+(aq) + H 2S(g) (6) CN -(aq) + H 2O(l) == HCN(aq) + OH -(aq)答： (1) 224242θCO CO θθθ22CH O CH O /(/)(/)pp p p K p p p p p p==(相对压力)(2) 2+-2+-θθθ22Pb I Pb I (/)(/)c K c c c c c c == (相对浓度)(3) θθ2CO (/)p K p p = (4) 2θθHCl HClO Cl /(/)K c c p p =(5) 2++2θθ2H S Zn H (/)/K c p p c = (6) --θHCN OH CN /K c c c =2. 填空题(1) 对于反应：C(s)+CO(g)==2CO(g)，=172.5 kJ ⋅mol -1，填写下表：532定量的惰性气体，反应将 移动。

(3) 对化学反应而言，r m G ∆是 的判据，r m G ∆是 的标志，若r m G ∆ =r mG ∆，则反应物和生成物都处于 状态。

动。

(3) 反应方向；反应进行倾向性；平衡。

3. 氧化亚银遇热分解：2Ag 2O(s) == 4Ag(s) + O 2(g)。

已知Ag 2O 的f m H ∆ =-31.1kJ ⋅mol -1，f m G ∆=-11.2 kJ·mol -1。

求：（1） 在298K 时Ag 2O —Ag 体系的2O p =？（2） Ag 2O 的热分解温度是多少(在分解温度，2O p ＝100kPa)？解： (1) -1r m Bf m 62.2 kJ mol H H ν∆=∆=⋅∑ ，-1r m B f m 22.4 kJ mol G G ν∆=∆=⋅∑2θθO /p K p p=，根据r m ln ()/K G T RT =-∆ ，当T =298 K 时， 3ln 22.410/(8.314298)9.04K =-⨯⨯=- 41.210K -=⨯P (o 2) =Pa 12k 100102.14=⨯⨯=⨯- p K p(2) 在分解温度，2O p ＝100 kPa ， 1.0K = ，r m ()G T ∆=0根据Gibbs 方程：r m r m r m ()G T H T S ∆=∆-∆ ，r m r m/T H S =∆∆ 根据r m H ∆ 、r m S ∆ 随温度变化不大，故：-1r m r m ()(298)62.2 kJ mol H T H ∆≈∆=⋅ -1-1r m r m r m r m(298)(298)()(298)0.134 kJ mol K 298H G S T S ∆-∆∆≈∆==⋅⋅r mr m/465 K T H S =∆∆分解＝或者：根据van ’t Hoff 方程：22r m 211112()ln ()K T H T T K T RT T ∆-=，412(298) 1.210, ()1K K T -=⨯=分解 ，解得：465 K T =分解。

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：2SO 2(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/LB．SO2为0.25mol/LC．SO2、SO3(g)均为0.15mol/LD．SO3(g)为0.4mol/L2．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 molBD. A、B、C的分子数之比为1:3:23．可逆反应H 2(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＜aC．若x=3，则P=a D．若x=4，则P≥a6．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（）A．40％B．50%C．60％D．70％7．在1L的密闭容器中通入2molNH 3，在一定温度下发生下列反应：2NH3N2+3H2，达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%。

化学平衡习题集1．把M和N混合于的恒容密闭容器中，发生反应3M (g) + N (g) x P (g) +2Q (g)，5min反应达到平衡，已知M的转化率为50%，P 的反应速率为·L－1·min－1，则下列说法正确的是（）A．方程式中x=2B．达平衡后，容器内压强是反应起始时的2倍C．向容器中再充入和，达新平衡时Q 的体积分数减小D．容器内混合气体的密度不再变化和平均相对分子质量不再变化均可作为达到平衡状态的标志2．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)+x B(g) 2C(g)。

各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示：下列说法正确的是A．10min内甲容器中反应的平均速率v(A)=(L·min)B．由图可知：T1<T2，且该反应为吸热反应C．x=1，若平衡时保持温度不变，改变容器体积平衡不移动D．T1℃，起始时甲容器中充入、，平衡时A的转化率为25%3．工业上常用还原沉淀法处理含铬废水（Cr2O72—和CrO42—），其流程为：已知：（1）步骤①中存在平衡：2Cr O42—（黄色）+2H+Cr2O42—（橙色）+H2O（2）步骤③生成的Cr（OH）3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr（OH）3（s）Cr3+（aq）+3OH 一（aq）（3）常温下，Cr（OH）3的溶度积K sp=10-32；且当溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1时可视作该离子不存在下列有关说法中，正确的是：（）A．步骤①中加酸，将溶液的pH 调节至2，溶液显黄色，CrO42—离子浓度增大B．步骤①中当2v（CrO42 一）=v（Cr2O72—）时，说明反应2CrO42—（黄色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O 达到平衡状态C．步骤②中，若要还原1 mol Cr2O72一离子，需要12 mol（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O。