化學平衡熱力學

第三章化學平衡熱力學

一、考試重點

二、典型例題

三、真題剖析

四、綜合自測題一、考試重點1、標準平衡常數(shù)的熱力學計算(化學反應(yīng)等溫式、范特霍夫方程及其它相關(guān)的熱力學方程)。2、利用標準平衡常數(shù)計算平衡轉(zhuǎn)化率、平衡組成、化合物的分解壓力、分解溫度等。3、

溫度、壓力、惰性氣體對平衡移動的影響。化學平衡的考試多以理想氣體混合物反應(yīng)系統(tǒng)以及理想氣體與純固(或液)體反應(yīng)系統(tǒng)的平衡計算為重點。二、典型例題某反應(yīng)的標準平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為：試計算該反應(yīng)在25℃時的。導引先由K=f(T)關(guān)系式結(jié)合范特霍夫方程的微分式求,是用的方法,但所求已視為與溫度無關(guān),再由,求指定溫度下的,最終由求。三、真題剖析(天津大學考研試題)已知理想氣體反應(yīng):N2(g)+O2(g)2NO(g)在25℃,此反應(yīng)的與分別為180.50kJ·mol

-1

和24.81J·mol

-1·K-1,已知上述反應(yīng)的ΔrCp,m=0。(1)求當上述反應(yīng)的為125.52kJ·mol

-1

時,反應(yīng)最低溫度為多少?(2)求反應(yīng)NO(g)?N2(g)+?O2(g)在(1)所求溫度下的;(3)在題(1)的溫度下,若反應(yīng)開始時只有氮氣與氧氣,且其物質(zhì)的量比為1∶1,求氮的平衡轉(zhuǎn)化率。剖析

(i)ΔrCp,m=0,表明Δr

Hm

及Δr

Sm

可視為與T

無關(guān)的常數(shù),但ΔrGm

則仍和T

有關(guān);(ii)注意K與計量方程的對應(yīng)關(guān)系;(iii)K

的重要應(yīng)用之一是計算反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率及平衡組成,計算時通常涉及到根據(jù)反應(yīng)的計量方程列出反應(yīng)達平衡時的物料衡算式。四、綜合自測題選擇題PCl5

的分解反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)在473K達到平衡時PCl5(g)有48.5%分解;在573K達到平衡時,有97%分解,則此反應(yīng)是()。

(A)吸熱反應(yīng)(B)放熱反應(yīng)

(C)反應(yīng)的標準摩爾焓變?yōu)榱愕姆磻?yīng)

(D)在這兩個溫度下標準平衡常數(shù)相等的反應(yīng)2、設(shè)有理想氣體反應(yīng)A(g)+B(g)C(g),在溫度T,體積V

的容器中,三個組分的分壓分別為pA、pB

、pC

時達到平衡,如果在T、V

恒定時,注入物質(zhì)的量為nd

的惰性組分D(g),則平衡將()。

(A)向右移動(B)向左移動

(C)不移動(D)不能確定選擇題3、設(shè)反應(yīng)aA(g)yY(g)+zZ(g),在101.325kPa、300K下,A的轉(zhuǎn)化率是600K的2倍,而且在300K下系統(tǒng)壓力為101325Pa的轉(zhuǎn)化率是2×101325Pa的2倍,故可推斷該反應(yīng)()。

(A)標準平衡常數(shù)與溫度、壓力成反比

(B)是一個體積增加的吸熱反應(yīng)

(C)是一個體積增加的放熱反應(yīng)

(D)標準平衡常數(shù)與溫度成正比,與壓力成反比4、已知反應(yīng)2NH3N2+3H2

的標準平衡常數(shù)為0.25。同一條件下反應(yīng)

的標準平衡常數(shù)為()。

(A)4(B)0.5(C)2(D)1選擇題5、溫度升高時,固體氧化物的分解壓力(分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng))()。

(A)降低

(B)增大

(C)恒定

(D)無法確定6、已知純理想氣體反應(yīng):aA+bB

yY+zZ,已知ΣνB>0,則對于該反應(yīng),定溫定壓下充入惰性組分,平衡將()。

(A)向左移動(B)不移動(C)向右移動7、反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是放熱的,當反應(yīng)在某溫度、壓力下達平衡時,若使平衡向右移動,則應(yīng)采取的措施是()。

(A)降低溫度和減小壓力

(B)降低溫度和增大壓力(C)升高溫度和減小壓力

(D)升高溫度和增大壓力簡答題1、乙苯脫氫制苯乙烯反應(yīng)為氣相反應(yīng):C6H5C2H5(g)C6H5C2H3(g)+H2(g)

生產(chǎn)中往往向系統(tǒng)中添加惰性組分H2O(g),這是為什么?2、合成氨反應(yīng)為:3H2(g)+N2(g)2NH3(g)

一般在30MPa,約520℃時進行,生產(chǎn)過程中要經(jīng)常從循環(huán)氣(主要是H2、N2

、NH3

、CH4)中排除CH4

氣體,為什么?。Cp,m(B,T)可近似取Cp,m(B，298.15K)的值,(=100kPa)。(1)求該反應(yīng)與T的關(guān)系;(2)該系統(tǒng)溫度為127℃,總壓力為101325Pa，CO2

的摩爾分數(shù)為y(CO2)=0.01,系統(tǒng)中MCO3