大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)第四章試題及答案

PAGEPAGE4第四章化學(xué)平衡本章總目標(biāo)：1：了解化學(xué)平衡的概念，理解平衡常數(shù)的意義；2：掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算；3：熟悉有關(guān)化學(xué)平衡移動(dòng)原理。各小節(jié)目標(biāo)：第一節(jié)：化學(xué)平衡狀態(tài)1：熟悉可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的特征——反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的生成速率分別等于其消耗的速率，各種物質(zhì)的濃度將不再改變。2：了解平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率這兩個(gè)概念的意義。第二節(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)W會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)判斷化學(xué)反應(yīng)的方向：時(shí)，反應(yīng)向逆向進(jìn)行。向正反應(yīng)方向進(jìn)行。時(shí)體系達(dá)到平衡狀態(tài)。第三節(jié);標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與的關(guān)系1：掌握化學(xué)反應(yīng)等溫式()，當(dāng)體系處于平衡狀態(tài)的時(shí)候。2：重點(diǎn)掌握運(yùn)用公式進(jìn)行熱力學(xué)數(shù)據(jù)之間的計(jì)算。第四節(jié)：化學(xué)平衡的移動(dòng)1：熟悉溫度、濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，2：熟練地根據(jù)條件的改變判斷平衡移動(dòng)的方向。。習(xí)題一選擇題1.可逆反應(yīng)達(dá)平衡后，若反應(yīng)速率常數(shù)k發(fā)生變化，則標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)（）(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.一定發(fā)生變化B.一定不變C.不一定變化D.與k無(wú)關(guān)2.反應(yīng)：2CO（g）+O2（g）2CO2（g）在300K時(shí)的Kc與Kp的比值約為（）A.25B.2500C3.反應(yīng)的溫度一定，則下列的陳述中正確的是（）(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.平衡常數(shù)能準(zhǔn)確代表反應(yīng)進(jìn)行的完全程度B.轉(zhuǎn)化率能準(zhǔn)確代表反應(yīng)進(jìn)行的完全程度C.平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都能準(zhǔn)確代表反應(yīng)進(jìn)行的完全程度D.平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都不能代表反應(yīng)進(jìn)行的完全程度4.相同溫度下：2H2（g）+S2（g）2H2S（g）Kp12Br2（g）+2H2S（g）4HBr+S2（g）Kp2H2（g）+Br2（g）2HBr（g）Kp3則Kp2等于（）A.Kp1?Kp3B.（Kp3）2/Kp1C.2Kp1?Kp3D.Kp3/5.下列反應(yīng)中，K?的值小于Kp值的是（）(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.H2（g）+Cl2（g）==2HCl（g）B.2H2（g）+S（g）==2H2S（g）C.CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)D.C（s）+O2（g）==CO2（g）6.N2（g）+3H2（g）2NH3（g），H=-92.4KJ?mol-1，473K時(shí)，三種混合氣體達(dá)平衡。要使平衡向正方向移動(dòng)，可采用方法（）A.取出1molH2B.加入NH3以增加總壓力C.加入稀有氣體以增加總壓力D.減小容器體積以增加總壓力7.298K時(shí)，Kp?的數(shù)值大于Kc的反應(yīng)是（）A.H2（g）+S（g）H2S（g）B.H2（g）+S（s）H2S（g）C.H2（g）+S（s）H2S（l）D.Ag2CO3（s）Ag2O（s）+CO2（g）8.已知300K和101325Pa時(shí)，下列反應(yīng)：N2O4（g）2NO2（g）達(dá)到平衡時(shí)有20﹪的N2O4分解成NO2，則此反應(yīng)在300K時(shí)的平衡常數(shù)Kp的數(shù)值為（）A.0.27B.0.05C.0.20D9.在某溫度下平衡A+B==G+F的H<0，升高溫度平衡逆向移動(dòng)的原因是()(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)A.v正減小，v逆增大B.k正減小，k逆增大C.v正和v逆都減小，D.v正增加的倍數(shù)小于v逆增加的倍數(shù)10.已知下列前三個(gè)反應(yīng)的K值,則第四個(gè)反應(yīng)的K值為()(1)H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)K1(2)N2(g)+O2(g)2NO(g)K2(3)2NH3(g)+5/2O2(g)2NO(g)+3H2O(l)K3(4)N2(g)+3H2(g)2NH3KA.K1+K2-K3B.K1?K2/K3C.K1?K3/K2D.K13?11.下面哪一種因素改變，能使任何反應(yīng)平衡時(shí)產(chǎn)物的產(chǎn)量增加()A.升高溫度B.增加壓力C.加入催化劑D.增加起始物10.某溫度下，反應(yīng)PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）的平衡常數(shù)K?=2.25。把一定量的PCl5引入一真空瓶?jī)?nèi)，達(dá)平衡后PCl5的分壓為2.533×10―4Pa，則PCl3的分壓是Pa，PCl5的解離分?jǐn)?shù)為。三．問(wèn)答題(《無(wú)機(jī)化學(xué)習(xí)題》武大版)1.怎樣正確理解化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)？2.平衡常數(shù)能否代表轉(zhuǎn)化率？如何正確認(rèn)識(shí)兩者之間的關(guān)系？3.如何正確書寫經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式？4.什么是化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)商？如何應(yīng)用反應(yīng)商和平衡常數(shù)的關(guān)系判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向并判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向？5.如何表述化學(xué)反應(yīng)等溫式？化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與其△rG之間的關(guān)系怎樣？(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)四.計(jì)算題1.可逆反應(yīng)H2O+COH2+CO2在密閉容器中，建立平衡，在749K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc=2.6。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)求n（H2O）／n（CO）（物質(zhì)的量比）為1時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率；求n（H2O）／n（CO）（物質(zhì)的量比）為3時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率；從計(jì)算結(jié)果說(shuō)明濃度對(duì)平衡移動(dòng)的影響。2.反應(yīng)SO2Cl2（g）SO2（g）+Cl2（g）在375K時(shí)，平衡常數(shù)K=2.4，以7.6克SO2Cl2和1.013×105Pa的Cl2作用于1.0dm—3的燒瓶中，試計(jì)算平衡時(shí)SO2Cl2、SO2和Cl2的分壓。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)3.已知下列熱力學(xué)數(shù)據(jù)：NO（g）NO2（g）O2（g）fH?m（KJ?mol-1）90.433.90S?m（KJ?mol-1?K-1）0.2100.2400.205問(wèn)：（1）298K，標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)，2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）能否自發(fā)進(jìn)行？（2）1000K時(shí)該反應(yīng)的Kp?4.HI分解反應(yīng)為2HIH2+I2，開始時(shí)有1molHI，平衡時(shí)有24.4%的HI發(fā)生了分解，今欲將分解百分?jǐn)?shù)降低到10%，試計(jì)算應(yīng)往此平衡系統(tǒng)中加若干摩I2。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)5.5L的容器中裝入等物質(zhì)的量的PCl3和Cl2。在523K時(shí)達(dá)到平衡，如PCl3分壓為1×10-5Pa，此時(shí)PCl5+PCl3Cl2反應(yīng)的Kp=1.81×105Pa。問(wèn)原來(lái)裝入的PCl3和Cl2為多少摩爾？6.在900K和1.013×105Pa時(shí)SO3部分離解為SO2和O2SO3（g）SO2（g）+O2（g）若平衡混合物的密度為0.925g·dm—3，求SO3的離解度。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)7.1000K時(shí)，2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），Kp＇=3.50，則反應(yīng)SO3（g）SO2（g）+1/2O2（g）的Kp和Kc各是多少？8.已知反應(yīng)CaCO3（s）CaO（s）+2CO2（g）在973K時(shí)，Kp?=3.00×10-2；在1000K時(shí)，Kp?=1.00。問(wèn)：（1）上述反應(yīng)是吸熱還是放熱反應(yīng)？（2）上述反應(yīng)的rHm?是多少？9.在308K和總壓1.013×105Pa，N2O4有27.2%分解為NO2。（1）計(jì)算N2O4（g）2NO2（g）反應(yīng)的K；（2）計(jì)算308K時(shí)總壓為2.026×105Pa時(shí)，N2O4的離解百分率；（3）從計(jì)算結(jié)果說(shuō)明壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響。(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)10.PCl5（g）在523K達(dá)分解平衡:PCl5PCl3（g）+Cl2（g）平衡濃度：[PCl5]=1mol·dm,[PCl3]=[Cl2]=0.204mol·dm。若溫度不變而壓強(qiáng)減小一半，在新的平衡體系中各物質(zhì)的濃度為多少？(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)參考答案一選擇題1.C2.A3.A4.B5.C6.D7.D8.D9.D10.D11.D12.B13.D14.B15.A16.C17.D18.A19.D20.B二填空題1.不變，rH?m=Ea（正）-Ea（逆），至于始終態(tài)有關(guān).2.03.而變，不隨4.5.75.化學(xué)反應(yīng)條件的改變對(duì)Ea.k.K的影響活化能Ea速率常數(shù)k平衡常數(shù)K恒壓.恒濃度下升高溫度基本不變?cè)黾痈淖兒銣?恒壓.恒濃度下加催化劑降低增加不變6.解：PCl3和Cl2的摩爾數(shù)分別為PCl3+Cl2PCl5起始物質(zhì)的量：amola0變化量：xxx平衡時(shí)：a－xa－xx∴∴x=0.116∴∴a=0.123mol7.53.18.解：KC＝Kp＝CO2(s)+H2(g)==CO(g)+H2O(g)63.122.184.231.6x43.36310.4∴∴x=7.58atm9.6.4310.7.60×104三．問(wèn)答題1.答：2.答：3.答：4.答：△rG=△rG+RTlnQ△rG=—RTlnK當(dāng)Q〈K時(shí)△rG〈0正反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行當(dāng)Q=K時(shí)△rG=0反應(yīng)達(dá)到平衡，以可逆方式進(jìn)行當(dāng)Q〉K時(shí)△rG〉0逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行5.答：△rG=△rG+RTlnQ△rG=0，△rG=—RTlnk四計(jì)算題1.解：（1）H2O+COH2+CO2a-xb-xxxx2=2.6(a-x)2=0.617所以CO的平衡轉(zhuǎn)化率是61.7%。（2）H2O+COH2+CO2n3n00n-x3n-xxx=2.6=0.865所以CO的平衡轉(zhuǎn)化率是86.5%。2.解：K=K（P)P×1=RT得出P=6.8×104PaP=8.8×104PaP=1.90×105Pa3.解：（1）rH?=2×33.9-2×90.4=-113.0（KJ?mol-1）rS?=2×240.0-2×210.0-205.0=-145.0（J?mol-1?K-1）∴rG?=rH?-TrS?=-113.0-298×（-145.0）×10-3=-69.8（KJ?mol-1）＜0∴反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。（2）1000K時(shí)，rGm?=rHm?-TrSm?=-113.0+145.0×10-3×1000=32.0（KJ?mol-1）∴l(xiāng)gKp?=-rGm?/2.303RT=-1.67∴Kp?=0.0214.解：2HIH2+I2起始100轉(zhuǎn)化0.2440.1220.122=x=0.37mol(《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》吉大版)5.解：PCl5+PCl3Cl2，已知Kp=1.81×105Pa，PPCl3=PCl2Kp=PPCl3PCl2/PPCl5=（PPCl3）2/1×105=1.81×105∴PPCl3=PCl2=（1.81×105×105）1/2=1.35×105（Pa）PV=nRT，nPCl5=PPCl5?V/RT=1×105×5/8314×523=0.115（mol）nPCl3=PPCl3?V/RT=1.35×105×5/8314×523=0.155（mol）原裝入摩爾數(shù)為：0.155+0.115=0.27（mol）6.解：PV=nRTP=nRTPM=RTM===68.33SO3（g）SO2（g）+O2（g）x00a-xxx=68.33=0.34所以SO3的離解度是34%。7.解：對(duì)反應(yīng)SO3（g）SO2（g