第六章 化学平衡常数 习题

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第六章 化学平衡常数

1

已知某反应的3H> 0,则该反应的平衡常数H值…………………………… ( )

(A) K> 0 (B) K< 0

(C) K> 1 (D) K< 1

2

500 K时,反应SO2(g) + 21O2(g)SO3(g) 的Kp = 50,在同温下,反应2SO3(g)2SO2(g) + O2(g) 的Kp必等于……………………………………………( )

(A) 100 (B) 2  10-2

(C) 2500 (D) 4  10-4

3

某温度时,化学反应A +21BA2B的平衡常数K = 1  104,那么在相同温度下,反应 A2B2A +B 的平衡常数为………………………………………………… ( )

(A) 1  104 (B) 1  100

(C) 1  10-4 (D) 1  10-8

4

在一定条件下,一个反应达到平衡的标志是…………………………………………( )

(A) 各反应物和生成物的浓度相等

(B) 各物质浓度不随时间改变而改变

(C) mrG= 0

(D) 正逆反应速率常数相等

5

反应 Ag2CO3(s)Ag2O(s) + CO2(g),在110℃时的Kp = 5.1  10-4,今在110℃的烘箱内干燥Ag2CO3,为防止其分解,必须使烘箱内空气中CO2的摩尔分数大于………( )

(A) 5.1  10-4 % (B) 5.1  10-2 %

(C) 1/5.1  10-4 % (D)1.5 10-2 %

6

在523 K时,PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g),pK= 1.85,则反应的mrG(kJ·mol-1)为…………………………………………………………………………………………… ( )

(A) 2.67 (B) -2.67

(C) 26.38 (D) -2670

7

已知在20℃,H2O(l)H2O(g),mrG= 9.2kJ·mol-1,H2O(l)的饱和蒸气压为2.33

kPa,则………………………………………………………………………………………( )

(A) mrG> 0,H2O(g)将全部变为液态

(B) 20℃,H2O(l)和H2O(g)不能达到平衡

(C) 20℃时,OH2p= 2.33 kPa,体系的ΔrGm= 0

(D) 水蒸气压为100 kPa时,平衡向形成H2O(g)的方向移动

8

某一气相反应A=B,同一温度下AG=BG,则该反应的平衡常数pK是……………( )

(A) 0 (B) 大于1

(C) 小于1 (D) 1

9

硫酸铜有多种不同水合物,它们脱水反应的Kp分别为

CuSO4·5H2O(s)CuSO4·3H2O(s) + 2H2O(g) Kp1

CuSO4·3H2O(s)CuSO4·H2O(s) + 2H2O(g) Kp2

CuSO4·H2O(s) CuSO4(s) + H2O(g) Kp3

为了使CuSO4·H2O晶体保持稳定(不风化也不潮解),容器中水蒸气压OH2p应为……( )

(A) Kp1

(B)OH2p必须恰好等于Kp2

(C) Kp1 >OH2p> Kp2

(D) Kp2 >OH2p> Kp3

10

已知在20℃ 时,水的饱和蒸气压为2.3 kPa,试求H2O(l)=H2O(g) 的Kp和mrG;在100℃,101.3 kPa时mrG等于多少?

11

已知298 K,100 kPa下,水的饱和蒸气压为3.12 kPa;CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)、H2O(g)的mfG(kJ·mol-1) 分别为 -1880.06、-661.91、-228.50;

(1)在此条件下,下述反应的mrG和pK各是多少?

CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s) + 5H2O(g)

(2)若空气中水蒸气相对湿度为60.0%,上述反应的ΔrGm是多少? CuSO4·5H2O是否会风化? CuSO4是否会潮解?

12

已知在298K,100 kPa下

PCl3(g) P(白) P(红) Cl2(g)

mfH/ kJ·mol-1 -287.0 0 -17.6 0

mS/ J·K-1·mol-1 311.67 41.09 22.80 222.96

2P(s,白) + 3Cl2(g)2PCl3(g) mrH(1)

2P(s,红) + 3Cl2(g)2PCl3(g) mrH(2)

问:(1)mrH(1) 和mrH(2) 哪个大?

(2)温度升高时,mrG(2) 是增大还是减小?为什么?

(3)温度升高时,反应(2)的平衡常数pK是增大还是减小?为什么?

13

在673K时,合成氨反应:

N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) pK= 1.64  10-4,

mrH= -92.4 kJ·mol-1,计算在873K时的pK。

14

已知在298K,以下反应的平衡常数如下:

(1) HNO2H+ +-2NO K1= 4.5  10-4

(2) NH3 + H2O4NH+OH- K2= 1.8  10-5

(3) H2OH++ OH- Kw = 1.0  10-14

计算下列反应的平衡常数。

NH3 + HNO24NH+-2NO

15

已知mfG(ICl,g) = -5.5 kJ·mol-1 (298K) 及

I2(s) Cl2(g) ICl(g)

mS/ J·mol-1·K-1 116.8 223.0 247.3

求 (1) 298K时反应

I2(s) + Cl2(g)2ICl(g) 的平衡常数pK;

(2) mfH(ICl, g) (298K)

16

在597K时NH4Cl分解压是100 kPa,求反应 NH4Cl(s)HCl(g)+NH3(g) 在此温度下的mrG。

17

100℃时,光气分解反应

COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) pK= 8.00  10-9,mrS= 125.5J·K-1·mol-1,

计算(1) 100℃ p总 = 200 kPa 时COCl2 的解离度;

(2) 100℃ 时,上述反应的mrH。

18

将1.00 mol SO2 和1.00 mol O2 的混合物在600℃ 和总压力为100 kPa的恒压下,通过

V2O5 催化剂使生成SO3,达到平衡后测得混合物中剩余的氧气 (O2) 为0.62 mol,求此反应的平衡常数pK。

19

298K 时在1.0 dm3 容器中,1.0mol NO2分解发生下列反应:

2NO2(g)2NO(g) + O2(g)

达平衡时,若有3.3  10-3% 的NO2 发生分解,求平衡常数Kc。

20

在一个密闭容器中含0.075mol·dm-3 HCl(g)和0.033mol·dm-3 O2(g),在480℃ 时发生下列可逆反应:4HCl(g) + O2(g)2Cl2(g) + 2H2O(g),平衡后产生0.030 mol·dm-3 Cl2(g),求算:

(1) HCl(g)、O2(g) 和H2O(g) 的平衡浓度 (mol·dm-3);

(2) 该浓度下此反应的Kc。

21

已知反应CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g) 的mrH= -41.2kJ·mol-1,在总压为 100 kPa温度为373K时,将等摩尔的CO和H2O反应。待反应达平衡后,测得CO2 的分压为49.84 kPa,求该反应的标准摩尔熵变。

22

已知N2(g) + O2(g)2NO(g) 是吸热反应,它在2000K时,Kc = 2.3  10-4,如果氧气和氮气的原始浓度都是1.0mol·dm-3,试求平衡混合物中NO的浓度;从计算结果说明单质直接生产NO是否可取?

23

250℃ 时,PCl3(g) + Cl2(g)PCl5(g) 的pK = 0.54,在一密闭容器中装入1.00 mol的 PCl3 和1.00 mol的Cl2,若达到平衡时,总压力为100 kPa,求各物质的摩尔分数。

24

300℃ 时反应 PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g) 的pK= 11.5。取2.00 mol PCl5 与1.00

mol PCl3 相混合,在总压为200 kPa下反应达平衡,求平衡混合物中各组分的分压。

25

已知800℃ 时,反应CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) 的Kp = 1.16,若将20 g CaCO3 置于10.0 dm3 容器,并加热至800℃,问达到平衡时,未分解的 CaCO3 百分率是多少? (CaCO3

的化学式量为100)

26

将0.6310克光气(COCl2)放在472.0cm3 的密闭容器中,在1000K,达平衡后,测得其总压力为220.3 kPa,求反应COCl2(g)CO(g) + Cl2(g) 在1000K时的平衡常数Kc。(COCl2

的化学式量98.9)

27

18.4 g NO2 在容器中发生如下聚合反应,2NO2(g)N2O4(g),在27℃ 100 kPa下测得总体积为 6.0 dm3。