化学平衡-答案

.化学平衡 一、选择题1、反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的rGm= a，则NH3(g) = 1/2N2(g) + 3/2H2(g)的rGm为：（ ）A. a2 B. 1/a C. 1/ a2 D. a/22、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/ a23、已知反应2A(g）+B(s) =2C(g)，rHm0，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/K25、若可逆反应，当温度由T1升高至T2时，标准平衡常数K2 K1 ，此反应的等压热效应rHm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. Qp，G，V B. Qv，V，G C. V，S，W D. G，U，H7、298K时，某反应的Kp = 3.0105，则该反应的rGm =_kJ/mol（lg3 = 0.477）。A. 31.2 B. 31.2 C. 71.8 D. 71.88、298K时，Sm(N2)= 191.50 JK1mol1，Sm(H2)= 130.57 JK1mol1，Sm(NH3)= 192.34 JK1mol1，反应为N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)，则rSm = _JK1mol1：A. 135.73 B. 135.73 C. 198.53 D. 198.539、298K时，rHm(MgCO3) = 100.8 kJmol1，rSm(MgCO3) = 174.8 JK1mol1，反应为MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g)，则598K时的rGm = _KJmol1：A 3.73 B. 105.3 C. 1.04105 D. 3.7310、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PNO C. 减小PNO D. 减小压力11、下列反应中rSm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)12、 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rHm和rSm是 （ ）A. rHm0和rSm0 B. rHm0和rSm0C. rHm0和rSm0 D. rHm0和rSm013、如果某反应的K1，则它的（ ）A. rGm0 ， B. rGm0 ， C. rGm0 ， D. rGm014 下列说法正确的是（ ）A. 达到平衡时各反应物和生成物的浓度相等。B. 达平衡时各反应物和生成物的浓度不变。C. 增大压力，平衡向着分子数减小的方向的运动。D. 化学平衡状态是rGmy = 0的状态。15 若有一可逆反应2A(g) + 2B(g) C(g) + 2D(g)，rHmyKp B. Kc=Kp C. Kc0的化学反应都不能自发进行。 （）5、Fe (s)和Cl2 (l)的fHm都为零。 （）6、一个化学反应的rGm 的值越负，其自发进行的倾向越大。 （）7、 体系与环境无热量交换的变化为绝热过程。 （）8、 将固体NH4NO3 溶于水中，溶液变冷，则该过程的G，H，S 的符号依次为、。 （）9、 CO2(g)的生成焓等于石墨的燃烧热。 （）10、 室温下，稳定状态的单质的标准摩尔熵为零。 （）11、 如果一个反应的rHm0，则此反应在任何温度下都是非自发的。 （）12、 平衡常数的数值是反应进行程度的标志，故，对可逆反应而言，不管是正反应还是逆反应其平衡常数均相同。 （）13、 某一反应平衡后，再加入些反应物，在相同的温度下再次达到平衡，则两次测得的平衡常数相同。， （ ）14、 在某温度下，密闭容器中反应2NO (g) + O2 (g) = 2NO2 (g) 达到平衡，当保持温度和体积不变充入惰性气体时，总压将增加，平衡向气体分子数减少即生成NO2 的方向移动。 （ ）15、改变压力、温度、浓度和催化剂，均可以使化学平衡移动（）四、计算题1、已知298.15K时，fHm(NH3)=46.11 kJmol1；Sm(N2)=191.50JK1mol1, Sm(H2)=130.57JK1mol1, Sm(NH3)=192.34JK1mol1。试判断反应N2（g）+3H2(g)=2NH3(g)在298.15K、标准态下正向能否自发？并估算最高反应温度。解：rHm（T）=BfHm(T) 即rHm（298K）=2fHm（NH3）- fHm（N2）-3f Hm（H2）=2(-46.11 KJmol1)-0-30 = -92.22 kJmol-1 又因为rSm(T) =BSm (T) 即rS m(298K) =2 Sm（NH3）- Sm（N2）-3 Sm（H2）=2192.34JK1mol1191.50JK1mol13130.57JK1mol1=198.53 JK1mol1 根据吉布斯亥姆霍兹公式rGm（T）=rHm (T)-TrSm (T)rGm（298K）=rHm (298K)-TrSm (298K) = （-92.22 kJmol-1）- 298.15K（-198.5310-3kJmol-1 K-1） = 33.03 kJmol-1 0 正向反应不自发。 若使 rGm（T）=rHm (T)-TrSm (T)0 ，则正向自发。又因为rHm、rSm随温度变化不大，即rGm（T） rHm (298K)-TrSm (298K) 0即-198.5310-3kJmol-1 K-1 T -92.22 kJmol-1而按不等式运算规则，有T（-92.22）/（-198.5310-3）= 464.51K故最高反应温度为464.51K。 2、已知298.15K时，一些物质的热力学数据如下表。试判断标准状态下反应C(s)+H2O(g) = CO(g) + H2(g)在298.15K时能否自发并估算自发进行的最低温度。物 质 fHm / kJmol1 Sm/ JK1mol1 C(s) 0 5.7 CO(g) -110.5 197.7H2(g) 0 130.7H2O(g) 241.8 1 88.8解：因为rHm（T）=BfHm(B,T) 即rHm（298K）=fHm（CO）+DfHm（H2）-fHm (C) - fHm(H2O)=-110.5 (-241.8) =131.3 kJmol-1 又因为rSm(T) =BSm (T) 即rS m(298K) = Sm（CO）+ Sm（H2）- Sm(C) - Sm(H2O)=197.7+130.7-188.8-5.7 =134.1 JK1mol1 根据吉布斯亥姆霍兹公式rGm（T）=rHm (T)-TrSm (T)rGm（298K）=rHm (298K)-TrSm (298K) =131.3-298.15134.110-3 = 91.3 kJmol-1 0 正向反应不自发。 若使 rGm（T）=rHm (T)-TrSm (T)0 ，则正向自发。又因为rHm 、rSm随温度变化不大，即rGm（T） rHm (298K)-TrSm (298K) 0即 0.1341T 131.3 T979K 故最低反应温度为979K。4、已知CaCO3 (s) =CaO (s) + CO2 (g)，在973K时Ky =3.010-2, 在1173K时Ky =1.0，则（1）上述反应是吸热还是放热反应？（2）该反应的rHmy等于多少？【解】：（1）根据吕查德里原理，温度升高，Ky增大。可以判断此反应为吸热反应。 （2）由 可得：rHmy = 1.7102（kJmol-1）5、PCl5加热分解为PCl3和Cl2，将2.659克PCl5装入1升容器中，在523K时达到平衡后，总压力为100 kPa。求PCl5的转化率、KP和Ky。【解】： PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）起始物质的量： n0 0 0平衡时物质的量： n0-x x x其中n0= m / M = 2.695 / 208.5 = 0.013 mol； 平衡时总的物质的量n = n0+x 由：pV = nRT得： n = = = 0.023 mol则：x = n - n0 = 0.023 0.013 = 0.010 molp(PCl5) =13.04 kPap(PCl3) =p(Cl2) = 43.48 kPa则： = 43.48% = = 143.7 kPa6、对生命起源问题，有人提出最初植物或动物的复杂分子是由简单分子自动形成的。例如尿素（NH2CONH2）的生成可用反应方程式表示如下：CO2(g)+2NH3(g)(NH2)2CO(s)+H2O(1)（1）已知298K时的rHm=133 kJmol-1, rSm =424 Jmol-1K-1 ,并说明此反应在298K和标准态下能否自发进行；（2）在标准态下最高温度为何值时，反应就不再自发进行了？解：(1) 根据吉布斯亥姆霍兹公式，298K时反应的标准Gibbs自由能变为:rGm （298K） =rHm (298K)-TrSm (298K)= 133kJmol-1 298.15K（424）10-3 kJmol-1 K-1=6.58kJmol-10 正向反应自发。 (2) 因rHm、rSm随温度变化不大，标准态下反应不能自发进行的条件是rGm （T）=rHm (T)-TrSm (T) rHm (298K)-TrSm (298K) 0则T133 kJmol-1/（424） 10-3 kJmol-1 K-1=314K反应不再自发进行，故最高反应温度为314K。 7、光气（又称碳酰氯）的合成反应为：CO(g)+Cl2（g）D COCl2（g）,100下该反应的K=1.50108。若反应开始时，在1.00L容器中，n0(CO)=0.0350 mol,n0(Cl2)=0.0270 mol，no(COCl2)=0 mol,并计算100平衡时各物种的分压和CO的平衡转化率。解：pV = nRT 因为T 、V 不变，pnB p= cRTp0 (CO)=(0.03508.314373)kPa=106.3 kPap0(Cl2)=(0.02708.314373)kPa=82.0 kPaCO(g) + Cl2 (g) = COCl 2(g)开始cB/(molL-1) 0.