大学无机化学第四章试题及答案解析

1、第四章化学平衡本章总目标：1：了解化学平衡的概念,理解平衡常数的意义；2：掌握有关化学平衡的计算；3：熟悉有关化学平衡移动原理.各小节目标：第一节：化学平衡状态1：熟悉可逆反响到达平衡的特征反响体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率,各种物质的浓度将不再改变.2：了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义.第二节：化学反响进行的方向学会运用标准平衡常数判断化学反响的方向：QK时,反响向逆向进行.QK向正反响方向进行.QK时体系到达平衡状态.第三节；标准平衡常数K与rGm的关系1：掌握化学反响等温式(rGmrGmRTlnQ),当体系处于平衡状态的时候QKrGmRTlnK.2：重点掌握运用公式

2、rGmrHmTrSm进行热力学数据之间的计算.第四节：化学平衡的移动1：熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响,2：熟练地根据条件的改变判断平衡移动的方向.习题一选择题1 .可逆反响达平衡后,假设反响速率常数k发生变化,那么标准平衡常数?无机化学例题与习题?吉大版A.一定发生变化B.一定不变C.不一定变化D.与k无关2 .反响：2COg+O2g2CO2g在300K时的Kc与Kp的比值约为A.25B.2500C.2.2D.0.043 .反响的温度一定,那么以下的陈述中正确的选项是?无机化学例题与习题?吉大版A.平衡常数能准确代表反响进行的完全程度B.转化率能准确代表反响进行的完全程度C.平衡常数和

3、转化率都能准确代表反响进行的完全程度D.平衡常数和转化率都不能代表反响进行的完全程度4 .相同温度下：2H2(g)+S2(g)2H2s(g)Kpi2Br2(g)+2H2s(g)4HBr+S2(g)Kp2H2(g)+B2(g)-2HBr(g)Kp3贝UKp2等于(A.Kpi?Kp3B.(Kp3)2/KpiKpi5.以下反响中,K?的值小于Kp值的是(版)A. H2(g)+C12(g)=2HCl(g)C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)6.N2(g)+3H2(g)-2NH3(g),种混合气体达平衡.要使平衡向正方向移动,A.取出ImolH2C.参加稀有气体以增加总压力C.2Kpi?Kp

4、3D.Kp3/)(?无机化学例题与习题?吉大B. 2H2(g)+S(g)=2H2s(g)D.C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-92.4KJ?mol-1,473K时,可采用方法()B.参加NH3以增加总压力D.减小容器体积以增加总压力7.298K时,Kp?的数值大于Kc的反响是()A.H2(g)+S(g)-_-H2s(g)B.H2(g)+S(s)-H2s(g)C.H2(g)+S(s)-H2s(l)D.Ag2CO3(s)-Ag2.(s)+CO2(g)8.300K和101325Pa时,以下反响：N2O4(g)-一t2NO2(g)达至U平衡时有20%的N2O4分解成NO2,那么此反响在300K时

5、的平衡常数Kp的数值A.0.27B.0.05C.0.20D.0.179 .在某温度下平衡A+B=G+F的_H0,升高温度平衡逆向移动的原因是()(?无机化学例题与习题?吉大版)A.v正减小,v逆增大B.k正减小,k逆增大C.v正和v逆都减小,D.v正增加的倍数小于v逆增加的倍数10 .以下前三个反响的K值,那么第四个反响的K值为()(1)H2(g)+1/2O2(g)-H2O(g)Ki(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.K1X2/K3C.K1K3/K2

6、D.Ki3?K2/K311 .下面哪一种因素改变,能使任何反响平衡时产物的产量增加()A.升高温度B.增加压力C.参加催化剂D.增加起始物12.298K时,反响H2O(l)*lH2O(g)达平衡时,体系的水蒸汽压为3.13kPa,那么标准平衡常数K?为()(?无机化学例题与习题?吉大版)A.100B313X10-2C.3.13D.113.298K时,根据以下数据,判断哪个化合物分解放氧倾向最大()A. N2(g)+O2(g)=2NO2(g)Kc=1X100B. H2(g)+O2(g)=H2O(g)Kc=1X1081C. 2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)Kc=1XI.3D. 2H2O2Q

7、)=2H2O(l)+O2(g)Kc=1X103714.某温度时,反响H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的Kc=4X10一那么反响HBr(g)11/2H2(g)+1/2Br2(g)的Kc为()11A.tvB.,C.4X10/D.2X10二410-2.4102触、15 .合成氨反响：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)在横压下进行时,假设向体系中因入氮气,那么氨的产率()(?无机化学例题与习题?吉大版)A.减小B.增大C.不变D.无法判断16 .有以下平衡A(g)+2B(g)-2C(g),假设在反响器中参加等物质的量的A和B,在到达平衡时,总是正确的选项是()A.B=CB.A=BC.BAD

8、.AB17 .在Kp=Kc(RT)为中,如果压力单位为atm,浓度单位为moll-1,那么R为()A.8.314J?mol-1K1B.1.987cal?mol-1K1C.82.06ml?atm?mol-1X-1D.0.08206L?atm?mol-1?18 .可逆反响2NO(g)N2(g)+O2(g),_rHm0=-180KJ?mol-1.对此反响的逆反响来说,以下说法正确的选项是()(?无机化学例题与习题?吉大版)A.升高温度增大B.升高温度变小C.增大压强平衡移动D.增大N2浓度,NO解力度增加19 .有可逆反响C(s)+H2O(g)?=CO(g)+H2(g)rH=133.8KJ?mol-

9、1,以下说法正确的选项是()A.参加催化剂可以加快正反响速度B.由于反响前后分子数相等,压力对平衡没有影响C.参加催化剂可以增加生成物的浓度D.参加催化剂可加快反响到达平衡的时间20 .在一定温度和压力下,一个反响体系到达平衡时的条件是()A.正、逆反响速度停止B.正、逆反响速度相等C.正反响速度减慢,逆反响速度加快D.反响物全部转化成产物二填空题1 .参加催化剂可以改变反响速率,而化学平衡常数,原因是.(?无机化学例题与习题?吉大版)2 .在等温1000K等压条件下,某反响的Kp=1,那么其_G?的值等于.3 .温度一定,转化率随反响物的起始浓度,平衡常数反响物的起始浓度而变4 .在25c时

10、,假设两个反响的平衡常数之比为10,那么两个反响的rGm?相差KJ?mol-1.?无机化学例题与习题?吉大版5 .请填写下面的空格：化学反响条件的改变对Ea.k.K的影响活化能Ea速率常数k平衡常数K恒压.恒浓度卜升高温度恒温.恒压.恒浓度下加催化剂6 .在5升容器中装入等摩尔数的PC13和Cl2,在523K时到达平衡,假设PC15的分压为101.3kPa1大气压,止匕时PCl5g-PCl3g+Cl2g反响的Kp=1.85,问原来装入的PC13为摩尔,C12为摩尔.7 .环戊烷的气化过程L/H?m=28.7KJ?mol-1,6=88J?mol-1?-1.环戊烷的正常沸点为C,在25C下的饱和蒸

11、汽压为kPao(?无机化学例题与习题?吉大版)8 .在一密闭容器中,于1000K时进行反响CO2(s)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)平衡时测知PCO2=63.1atm,PH2=21.1atm,Pco=63.1atm,31.6atm,在恒温、包容下,如设法除去CO2,使CO2减少为63.0atm,那么反响重新平衡时9 .在100c时,反响AB(g)A(g)+B(g)的平衡常数Kc=0.21mol?dm-3,那么标准常数K?的值为.(?无机化学例题与习题?吉大版)10 .某温度下,反响PCl5(g)-PCl3(g)+Cl2(g)的平衡常数K?=2.25.把一定量的PCl5引入一真空瓶内,达

12、平衡后PCl5的分压为2.533X10Pa,那么PCl3的分压是Pa,PCl5的解离分数为.三.问做题(?无机化学习题?武大版)1 .怎样正确理解化学反响的平衡状态?2 .平衡常数能否代表转化率？如何正确熟悉两者之间的关系?3 .如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式?4 .什么是化学反响的反响商？如何应用反响商和平衡常数的关系判断反响进行的方向并判断化学平衡的移动方向？5 .如何表述化学反响等温式？化学反响的标准平衡常数与其rGm之间的关系怎样？(?无机化学例题与习题?吉大版)四.计算题1.可逆反响H2O+CO、H2+CO2在密闭容器中,建立平衡,在749K时该反响的平衡常数Kc=2

13、.6.(?无机化学例题与习题?吉大版)(1)求n(H2O)/n(CO)(物质的量比)为1时,CO的平衡转化率；(2)求n(H2O)/n(CO)(物质的量比)为3时,CO的平衡转化率；(3)从计算结果说明浓度对平衡移动的影响.2.反响SO2c12(g)、SO2(g)+Cl2(g)在375K时,平衡常数K=2.4,以7.6克SO2c12和1.013xi05Pa的C12作用于1.0dm-3的烧瓶中,试计算平衡时SO2c12、SO2和Cl2的分压.(?无机化学例题与习题?吉大版)3.以下热力学数据：NO(g)NO2(g)O2(g)S?n(KJTmol-1K1)0.2100.2400.205问：1298

14、K,标准压力时,2NOg+O2g=2NO2g能否自发进行？21000K时该反响的Kp?4.HI分解反响为2HI,、H2+I2,开始时有ImolHI,平衡时有24.4%的HI发生了分解,今欲将分解百分数降低到10%,试计算应往此平衡系统中加假设干摩12.?无机化学例题与习题?吉大版5.5L的容器中装入等物质的量的PCl3和Cl20在523K时到达平衡,如PCl3分压为1X10-5Pa,止匕时PCI5+PC13r-Cl2反响的Kp=1.81X105Pa.问原来装入的PCl3和Cl2为多少摩尔？6.在900K和1.013X105Pa时SO3局部离解为SO2和.2SO3(g)SO2(g)+1-,、-O

15、2(g)假设平衡混合物的密度为0.925gdm-3,求SO3的离解度.?无机化学例题与习题?吉大版7.1000K时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),Kp7=3.50,那么反响SO3(g)-SO2(g)+1/2O2(g)的Kp和Kc各是多少?8.反响CaCO3(s)CaO(s)+2CO2(g)在973K时,Kp?=3.00x10-2;在1000K时,Kp?=1.00.问：1上述反响是吸热还是放热反响?2上述反响的rHm?是多少?9 .在308K和总压1.013Xl05Pa,N2O4有27.2%分解为NO2.(1)计算N2O4(g)、2NO2(g)反响的K;(2)计算308K时总压为2.

16、026xl05Pa时,N2O4的离解百分率；(3)从计算结果说明压强对平衡移动的影响.(?无机化学例题与习题?吉大版)10 .PC15g在523K达分解平衡:PC15、PC13(g)+Cl2(g)平衡浓度：PCl5=1moldm3,PCl3=Cl2=0.204moldm3.假设温度不变而压强减小一半,在新的平衡体系中各物质的浓度为多少？(?无机化学例题与习题?吉大版)一选择题I .C2.A3.A4.B5.C6.D7.D8.D9.D10.DII .D12.B13.D14.B15.A16.C17.D18.A19.D20.B二填空题1.不变,rH?n=Ea正-Ea逆,至于始终态有关.2.03.而变,

17、不随4.5.7523K1.013105Pa8.解:Kc=Kp=84.231.663.121.15.化学反响条件的改变对Ea.k.K的影响活化能Ea速率常数k平衡常数K恒压.恒浓度卜升高温度根本/、父增加改变恒温.恒压.恒浓度下加催化剂降低增加/、父6.解：PC13和Cl2的摩尔数分别为PC13+Cl2=PC15起始物质的量：amola0变化量：xxx平衡时：axaxxx8.314JKL彳c33510m.x=0.1161x1Kp0.54052Kp1.85(ax)RT.a=0.123mol7.53.137.3molCO2(s)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)63.122.184.231.66

18、310.41.7.60X104,75%x43.310.463-.243.3xx=7.58atm9.6.43三.问做题1 .答：化学平衡状态就是在可逆反响中正反响和负反响的谑率相等时反响物和生成物的浓度不再随时间而改变的状态.2 .答：平衡常救是指在一定温度下达平衡时体系中各物所的浓度关系,而转化淬是某种物质的转化率,它等于被转化的量除以鹿来量口3 .答：.经随平衡播,在一定温度下,可逆反响法平衡时,生成物的浓度以反响弁程式中计量系数为指数的霖的乘积与反响物的浓度以反响方程式中计堂系数为指软的黑时乘积之比是二个常熟经验平衡常数K一般有单位.只有当反响枷的计量系故之和与生成物的计量系数之和相等时,

19、K才是无量;:可量0口N+防=-?+hH口产日FWEF而标准平衡常数中的浓度.国映为T相对值都尉目对标准值炉标准压S长均为无基忖量.产而言,不管是气相,液相琏复相反响,修4g力+3或闻耳H2+CO2n3nn-x3n-x2x=2.6-=0.865(nx)(3nx)n所以CO的平衡转化率是86.5%.2.解：K=Kp(P)An7.6Psmx1=777RT得出Pso2cL2=6.8x104Pa135PSO2=8.8X104PaPci2=1.90X105Pa3.解:(1)ArH?=2X33.9-2X90.4=-113.0(KJ?mol-1)rS?=2X240.0-2X210.0-205.0=-145.

20、0(J?nol-1?-1)./G?=LrH?TrS?=-113.0-298X(-145.0)X10-3=-69.8(KJTmol-1)0反响能自发进行.(2)1000K时,ArGmrJrHmQTQrSm?=-113.0+145.0X10-3X1000=32.0(KJ?mol-1).Kp?=0.021IgKp?=-_rGm72.303RT=-1.674 .解：2HI、-H2+I2起始100转化0.2440.1220.12220.1222_(0.05x)0.050.75620.92x=0.37mol?无机化学例题与习题?吉大版5 .解：PCl5+PCl3rJCl2,Kp=1.81X105Pa,Ppcb=PCl2Kp=PPCl3Pcl2/PPCl5=(PpC13)SO3(g)SO2(g)+2.2(g)/1X105=1.81X105.Ppci3=Pci2=(1.81X105X105)1/2=1.35X105(Pa)PV=nRT,npcl5=Ppci5?/RT=1X105X5/8314X523=0.115(mol)npci3=Ppci3?V/RT=1.35X