基础化学习题解答(第四章)

1、思考与习题一、填空题:1. 可逆反应 2A(g + B(g 2C(g ; r H m< 0 。 反应达到平衡时, 容器体积不变, 增加 B 的分压,则 C 的分压 _增大 _, A 的分压 _减小 _ ;减小容器的体 积, B 的分压 _减小 _, K _。2. 由 N 2和 H 2合成 NH 3的反应中, r H m < 0,当达到平衡后,再适当降低温度则正反应 速率将 _减小 _, 逆反应速率将 _减小 _, 平衡将向 _右 _方向 移动。3. 一定温度下,反应 PCl 5 (g PCl 3(g + Cl2 (g 达到平衡后,维持温度和体积不变, 向容器中加入一定量的惰性气体,

2、反应将 _不 _ 移动。2NO + Cl 2 2NOCl 是 分子反应,是 级反应,其速率方程为 _ Cl (· NO ( 2c c k =_。5. 在密闭容器中进行 N 2(g+3H2(g 2NH 3(g的反应, 若压力增大到原来的 2倍, 反应速 率增大 _16_ 倍。6. 可逆反应 : I2+H22HI 在 713K 时 K =51, 若将上式改写为 21I 2 +21H 2 HI 则其 K 为。 7. 已知下列反应的平衡常数: H 2(g + S(sH 2S(g K 1 S(s + O2(g SO 2(g K 2 则反应 H2(g + SO2(g O 2(g + H2S(g的

3、 K 为 ( 1K /2K 。 8. 反应:2Cl 2 (g + 2H2O (g 4HCl (g + O2 (g r H m>0 ,达到平衡后进行 下述变化,对指明的项目有何影响? 加入一定量的 O 2,会使 n (H2O , g 增大 , n (HCl ; 增大反应器体积, n (H2O , g ; 减小反应器体积, n (Cl2 增大 ; 升高温度, K 增大 , n (HCl ; 加入催化剂, n (HCl 减小 。二、选择题1. 对于一个给定条件下的反应,随着反应的进行 ( C 。A .速率常数 k 变小 B .平衡常数 K 变大C .正反应速率降低 D .逆反应速率降低2. 对

4、反应 2X + 3Y 2Z ,下列速率表达式正确的是 ( C 。A .t c t c 2d Y (d 3d X (d = B . tc t c 3d X (d 2d Z (d = C . t c t c 3d Y (d 2d Z (d = D . t c t c 2d X (d 3d Y (d = 3. 某一化学反应 :2A + B C 是一步完成的。 A 的起始浓度为 2 mol/L , B 的起始浓度是 4 mol/L ,1 s后, A 的浓度下降到 1 mol/L ,该反应的反应速率为 ( A 。A . 0.5 mol/(L·s B . -0.5 mol /(L·sC

5、 . -1 mol/(L·s D . 2 mol/(L·s4. 某一可逆反应达平衡后,若反应速率常数 k 发生变化时,则平衡常数 K ( A 。A . 一定发生变化 B . 不变C . 不一定变化 D .与 k 无关5.N 2(g + 3H2 (g 2NH3 (g , r H m = -92.4 kJ/mol ,升高温度时,正反应速率 和逆反应速率 ' 的变化为 ( C 。A . 增大, ' 减小 B . 减小, ' 增大C . 增大, ' 增大 D . 减小, ' 减小6. 某反应物在一定条件下的平衡转化率为 35%,当加入催化剂时

6、,若反应条件与前相 同,此时它的平衡转化率是 ( B 。A .大于 35% B . 等于 35% C . 小于 35% D .无法知道7. 反应 C(s + O2(g CO2(g 的 r H m < 0,欲增加正反应速率,下列措施中无用的是 ( D 。A . 增加氧的分压 B .升温C . 使用催化剂 D .减少 CO 2 的分压 8. 500K时, 反应 SO 2 (g+21O 2(g SO 3 (g 的 K = 50, 在同温下, 反应 2SO 3 (g 2SO 2 (g+ O2 (g 的 K 等于 ( D 。 A . 100 B . 2×10-2 C . 2500 D .

7、 4×10-49. 在一定条件下,一个反应达到平衡的标志是 ( B 。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 . r G m = 0 D .正逆反应速率常数相等10. 已知在一定温度下SnO 2(s + 2CO(g Sn(s + 2CO2 (g 的 K = 0.024 CO(g + H2O(g CO 2 (g + H2(g 的 K = 0.034 则在相同条件下,反应 SnO 2 (s + 2H2(g Sn(s + 2H2O(g 的 K 为 ( B 。 A . 0.058 B . 21 C . 8.2×10-4 D . 0.7111. 可使任

8、何反应达到平衡时增加产率的措施是 ( C 。A .升温 B .加压 C .增加反应物浓度 D .加催化剂12. 在恒压下进行合成氨反应 3H 2(g+N2 (g 2NH 3(g时,若系统中积聚不参与反应 的氩气量增加时,则氨的产率将 ( A 。A .减小 B .增加 C .不变 D .无法判断 13. 可逆反应 X + 2Y 2Z r H m>0, X , Y , Z 是三种气体,为了有利于 Z 的 生成,应采用的反应条件是 ( A 。A .高温高压 B .常温常压C .低温高压 D .高温低压 14. 反应NO(g + CO(g 2 1N 2(g + CO2(g r H m = -42

9、7kJ/mol,下列哪一个 条件有利于使 NO 和 CO 取得较高转化率 ( B 。A .高温、高压 B .低温、高压 C .低温、低压 D .高温、低压15. 下列反应的平衡常数可以用 K =1/p (H 2 表示的是 ( C 。A . H 2(g+S(gH 2S(g B . H 2 (g+S(s H 2S(g C . H 2(g+S(s H 2S(l D . H 2(l+S(s H 2S(s 三、是非题 (下列叙述中对的打“” , 错的打“×” 1. 催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态。 ( 2. 凡速率方程式中各物质的浓度的指数等于反应方程式中其化学计量数时,此

10、反应必 为基元反应。 ( 3. 一种反应物的转化率随另一种反应物的起始浓度不同而异。 (×4. 分几步完成的化学反应的总平衡常数是各步平衡常数之和。 (×5. 当一个化学反应处于平衡时,平衡混合物中各种物质的浓度都相等。 (×6. 在一容器中,反应 2SO 2 (g + O2 (g 2SO 3 (g,达到平衡,加一定量 N 2气体 保持总压力不变,平衡向正方向移动。 (×7. N 2(g + 3H2 (g 2NH 3(g,反应达到平衡后,把 p (NH 3 , p(H2 各提高到原 来的 2 倍, p(N2 不变,则平衡向正反应方向移动。 (×

11、8. 反应 CaCO 3 (s CaO(s + CO2 (g,在一定条件下达到平衡后,若压缩容器体 积,平衡向正反应方向移动。 (×四、问答题1.采取哪些措施可以使下列平衡向正反应方向移动。(1 C (s + CO2 (g 2CO (g r H m>0答案:增加 CO 2的分压或减小 CO 的分压,升高温度,减小总压,增大固体 C 的接触面积 答案关键词:压力,温度,接触面积。(2 2CO (g + O2 (g 2CO 2 (g r H m<0答案:增加 O 2的分压,减小温度,增大总压。(3 CO 2 (g + H2 (g CO (g + H2O (g r H m>

12、;0答案:分别增加 CO 2或 H 2的分压或同时增加 CO 2、或减小 CO 和 H 2O 的分压,升高温度 答案关键词:压力,温度。(4 3CH 4 (g + Fe2O 3 (s 2Fe (s + 3CO (g + 6H2 (g r H m>0答案:减小总压,升高温度,增大固体 Fe 2O 3的接触面积2.写出下列反应的标准平衡常数表达式(1 N 2 (g + O2 (g 2NO (g;答案:( (P P PPPk ONNO222=(2 C (s + CO2 (g 2CO (g;答案:( (P PP PKCOCO22 =(3 CH 4 (g + H2O (g CO (g + 3H2

13、(g; 答案:(P P P P P P P P K OH CH H CO 2423= (4 Fe 3O 4 (s + 4H2 (g 3Fe (s + 4H2O (g。 答案:(P P P P KH O H 224= 五、计算题1.已知反应 A (g + 2B (g C (g为基元反应。某温度下,当 c (A = 0.5mol/L, c(B =0.6mol/L时的反应速率为 0.018mol/(L·min ,求该温度下反应的速率常数。 解 由 (· ( 2B c A c k =得 k = 0.018/0.5×0.62 = 0.1L2/(mol2·min计算

14、的最后结果数字:k = 0.1L2/(mol2·min 2.实验测得反应:2SO 2(g + O2 2SO 3(g 在 1000K 温度下达到平衡时,各物质 的平衡分压为:p (SO2 = 27.7kPa ; p (O2 = 40.7kPa ; p (SO3 = 32.9kPa 。计算该温度下 的反应的标准平衡常数 K 。解 ( ( ( 22223O p SO p SO p K '''=100/7. 40( 100/7. 27( 100/9. 32(22= 3.47计算的最后结果数字:47. 3=K 3.已知二氧化碳气体与氢气的反应为:CO 2 (g + H2

15、 (g CO (g + H2O (g。在某 温度下达到平衡时 CO 2 和 H 2 的浓度为 0.44 mol/L, CO 和 H 2O 的浓度为 0.56 mol/L,计算: 起始时 CO 2 和 H 2 的浓度; 此温度下的平衡常数 K ; CO 2的平衡转化率。解 CO 2 (g + H 2 (g CO (g + H 2O (g起始浓度 /(mol/L x y 0 0 平衡浓度 /(mol/L 0.44 0.44 0.56 0.56x 0.56 = 0.44 x = 1.00y 0.56 = 0.44 y = 1.00即起始时 c(CO2 =c(H2=1.00 mol/L K= CO&#

16、215; H 2 O = CO 2 × H 2 0.56 ´ 0.56 = 1.62 0.44 ´ 0.44 a (CO 2 = 0.56 ´ 100 % = 56% 1.00 计算的最后结果数字： c(CO2 =c(H2=1.00 mol/L， K = 1.62， a (CO 2 = 56% 。 4密闭容器中有下列反应：2SO2 (g + O2 (g 2SO3 (g。若将1.00molSO2和 1.00molO2的混合物，在873K和100kPa下缓慢通过V2O5催化剂，达到平衡后(压力不变，测 得剩余的O2为0.62mol。求该温度下反应的标准平衡常

17、数K q 。 解 起始时物质的量/（mol） 平衡时物质的量/（mol） 2SO2 (g 1.00 1-x=0.24 + O2 (g 1.00 12SO3 (g 0 x=0.76 1 x=0.62 2 n =0.24+0.62+0.76 = 1.62 mol 根据分压定律 pi = p× ni n 0.76 = 46.91kPa 1.62 0.24 p(SO2 =100× = 14.81 kPa 1.62 0.62 p(O2 = 100× = 38.27 kPa 1.62 平衡时物质各物质的分压：p(SO3 = 100× K = p¢ (SO3

18、 2 p¢ (SO2 2 × p¢ (O2 = (46.91/ 100 2 = 26.22 (14.81/ 100 2 ´ (38.27 / 100 计算的最后结果数字： K =26.22 5在一密闭容器中存在下列反应：NO (g + 1 O2 (g 2 NO2 (g。已知反应开始时 NO和O2的分压分别为101.3KPa和607.8KPa。 973K达到平衡时有12%的NO转化为NO2。 计算： 平衡时各组分气体的分压； 该温度下的标准平衡常数K q 。 解 NO (g + 1 O2 (g 2 607.8 607.8- NO2 (g 0 101.3&#

19、215;12% 起始时物质的分压/（kPa） 101.3 平衡时物质的分压/ kPa） （ 101.3-101.3×12% 平衡时物质各物质的分压：p(NO2 = 12.12kPa p(NO =601.74kPa p(O2 = 89.18kPa 1 ×101.3×12% 2 K = p ¢ ( NO2 1 p ¢ ( NO × p ¢ (O2 2 (12.12 / 100 1 = (601.74 / 100 ´ (89.18 / 100 2 = 0.021 6反应：CO2 (g + H2 (g CO (g + H2

20、O (g在1023K达到平衡时有90%的H2变成 H2O (g，此温度下的K q 1。问反应开始时，CO2和H2按什么比例混合? 解 NO (g + 1 O2 (g 2 607.8 607.8- NO2 (g 0 101.3×12% 起始时物质的分压/（kPa） 101.3 平衡时物质的分压/ kPa） （ 101.3-101.3×12% 平衡时物质各物质的分压：p(NO2 = 12.12kPa p(NO =601.74kPa p(O2 = 89.18kPa 1 ×101.3×12% 2 K = p ¢ ( NO2 1 p ¢ ( NO × p ¢ (O2 2 (12.12 / 100 (601.74 / 100 ´ (89.18 / 100 1 2 = = 0.021 7反应：Sn + Pb2+ Sn2+ + Pb 在298K达到平衡，该温度下的K q 2.18。若反应 开始时c(Pb2+ 0.1mol/L，c(Sn2+ 0.1mol/L。计算平衡时Pb2+ 和 Sn2+的浓度