大学无机化学第四章试题及答案

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 ;熟悉可逆反应达到平衡的特征一一反应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：化学反应进行的方向学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向：Q K时，反应向逆向进行。Q K向正反应方向进行。Q K时体系达到平衡状态。第三节；标准平衡常数K与rGm的关系1：掌握化学反应等温式(rGmrGm RT lnQ ),当体系处于平衡状态的时候Q K 0 RTln

2、K。2：重点掌握运用公式 rGmrHm TrSm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 .可逆反应达平衡后，若反应速率常数k发生变化，则标准平衡常数()(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 .反应：2CO (g) +O2 (g) -2CC2 (g)在300K时的Kc与Kp的比值约为().2500C反应的温度一定，则下列的陈述中正确的是()(无机化学例题与习题吉大版)A.平衡常数能准确代表反应进行的完全程度B转化率能准确代表反应进行的完

3、全程度C.平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度D.平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度4 .相同温度下：2H2 (g) +& (g)-2H2s (g)Kpi2Br2 (g) +2H2s (g)-4HBr+S (g)Kp2H2 (g) +Br2 (g)-2HBr(g)Kps则 Kp2 等于(A. Kp KpsB. (Kps) 2/ KpiC. 2Kp KpsD. Kp/ Kpi5 .下列反应中，K的值小于Kp值的是()(无机化学例题与习题吉大版)A. H2 (g)+C2(g)= 2HCl(g)B. 2H2(g)+S(g)= 2H2s(g)C. CaCO(s) = CaO

4、(s)+Cg)(s) +O2 (g) = CO (g)(g) +3H2 (g)-2NH3 (g), _H=mo1, 473K时，三种混合气体达平衡。 要使平衡向正方向移动，可采用方法()A.取出1molH2B加入NH3以增加总压力C加入稀有气体以增加总压力D.减小容器体积以增加总压力时，Kp的数值大于Kc的反应是()(g) +S (g) H2s (g) (g) +S (s) H2s (g)(g) +S (s) H2s (s). Ag2O (s) +CO2 (g)8.已知300K和101325Pa时，下列反应：N2O4 (g) -一"-2NO2 (g)达到平衡时 有20%的N2O4分解

5、成NO2,则此反应在300K时的平衡常数Kp的数值为()A.0.27B.0.05C.在某温度下平衡 A+B=G+F的H<0,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)正减小，v逆增大正减小，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 .已知下列前三个反应的K值，则第四个反应的K值为()(1)H2(g)+1/2O2(g)-_- H2O(g)K(2)N2(g)+C2(g)- 2NO(g)K(3)2NH3(g)+52O2(g)-2NO(g)+3H2O(l)K3(4)N2(g)+3H2(g) 2NH3K+K2-K3K2/3CK/K2K2/K31

6、1 .下面哪一种因素改变，能使任何反应平衡时产物的产量增加()A.升高温度B.增加压力C加入催化剂D.增加起始物时，反应H2O (l)H2O (g)达平衡时，体系的水蒸汽压为，则标准平衡常数K为()(无机化学例题与习题吉大版)时，根据下列数据，判断哪个化合物分解放氧倾向最大()A. Nb(g) + O2(g) = 2NO(g)Kc=1X 10 30B. H2(g) + O2(g) = H2O(g)Kc=ix 1081C. 2CO(g) = 2CO(g) + Og)Kc=ix 10 92D. 2H202(1) = 2HO(l) + 6(g)Kc=ix 103714.某温度时，反应 H2(g) +

7、 Br2(g) = 2HBr(g)勺 Kc=4X 10 2,贝U反应HBr(g)1/2H2(g) + 12Br2(g)的 Kc为()1 _1- ccA.- B.X 10 2 D. 2X10 24 10 2.4 10 215 .合成氨反应：3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)，颤 在横压下进行时，若向体系中 因入氮气，则氨的产率()(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 .有下列平衡A (g) +2B (g) 2C (g),假如在反应器中加入等物质的量的A和B,在达到平衡时，总是正确的是()A.B=CB.A=BC.B< AD.A<B17 .在Kp

8、= Kc (RT)n中，如果压力单位为atm,浓度单位为molL-1,则R为() mol-k1mol-1K1atm mol-1K-1D.0.08206L atm mol-k118 .可逆反应 2NO (g) N2 (g) +O2 (g) , rHm0= -180KJmoL对此反应的 逆反应来说，下列说法正确的是()(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 .有可逆反应 C (s) +H2O (g) kCO (g) +H2 (g) LrH= KJmol1,下列说法 正确的是()A.加入催化剂可以加快正反应速度B.由于反应前

9、后分子数相等，压力对平衡没有影响C加入催化剂可以增加生成物的浓度D加入催化剂可加快反应达到平衡的时间20.在一定温度和压力下，一个反应体系达到平衡时的条件是()A.正、逆反应速度停止B.正、逆反应速度相等C正反应速度减慢，逆反应速度加快D.反应物全部转化成产物二填空题1 .加入催化剂可以改变反应速率，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，某反应的Kp=1,则其_G的值等于。3 .温度一定，转化率随反应物的起始浓度 ,平衡常数 反应物的起始浓度而变4 .在25c时，若两个反应的平衡常数之比为 10,则两个反应的rGm相差 KJmol1。(无机

10、化学例题与习题吉大版)5.请填写下面的空格:化学反应条件 的改变对的影响活化能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PC3和C2,在523K时达到平衡，若PC5的分压 为(1大气压)，此时PC5(g产金 PC3(g) + C2(g)反应的Kp=,问原来装入的PC3 为 摩尔，C2为 摩尔。7 .已知环戊烷的气化过程 &Hm= KJmo-1, rSm=88 Jmol-1K-1.环戊烷的正常沸点 为 C,在25c下的饱和蒸汽压为 kPa。(无机化学例题与习题吉大版)8 .在一密闭容器中,于1000K时进行反应CO2(s)

11、 +也g) = CO(g) + 2O(g开衡时测知Pco2=, Ph2=, Pdo=,在恒温、包容下，如设法除去 CQ,使CQ减少为，则反应重新平衡时Pco2=, Kc=。9 .在 100c时，反应 AB (g) A (g) +B (g)的平衡常数 Kc= mol dm-3,则标准常数K的值为。(无机化学例题与习题吉大版)10 .某温度下，反应 PC5 (g) -PC3 (g) +C2 (g)的平衡常数K=o把一定 量的PC5引入一真空瓶内，达平衡后 PC5的分压为X 104Pa,则PC3的分压是Pa, PC5的解离分数为。三.问答题(无机化学习题武大版)1 .怎样正确理解化学反应的平衡状态2

12、 .平衡常数能否代表转化率如何正确认识两者之间的关系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 .什么是化学反应的反应商如何应用反应商和平衡常数的关系判断反应进行的 方向并判断化学平衡的移动方向5 .如何表述化学反应等温式化学反应的标准平衡常数与其rG m之间的关系怎样(无机化学例题与习题吉大版)四.计算题1.可逆反应H2O + CO、 H2 + CO2在密闭容器中，建立平衡，在 749K时该反应的平衡常数Kc=。(无机化学例题与习题吉大版)(1)求n (H2O) /n (CQ (物质的量比)为1时，CO的平衡转化率；(2)求n (H2O) /n (CQ (物质的量比)为3时，CO

13、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.反应 SQC2 (g) 、SO2 (g) + C2 (g)在 375K时，平衡常数 K =，以7.6克SQC2和x 105Pa的C2作用于dm-3的烧瓶中，试计算平衡时 SQC2、SO2 和C2的分压。(无机化学例题与习题吉大版)3.已知下列热力学数据：NO (g)NO2(g)O2(g)_fHm(KJmo-1)0Sm (KJmo-k1)问：(1) 298K,标准压力时，2 NO (g) +O2 (g) =2 NO2 (g)能否自发进行(2) 1000K时该反应的Kp4. HI分解反应为2H卜 ' H2 + I2,开始时有1mo

14、lHI,平衡时有的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若干摩I2。(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 PC3和C2。在523K时达到平衡，如PC3分压为 1X10-5 Pa,止匕时PC5 +PC3-一C2反应的Kp=xi05 Pa。问原来装入的PC3和 C2为多少摩尔 6.在900K和x 105Pa时SQ部分离解为SC2和O2、1SO3 (g)SO2 (g) + 2。2 (g)若平衡混合物的密度为0.925g dm3,求SO3的离解度。(无机化学例题与 习题吉大版)时，2SO2(g)+O2 (g)，、2SO (g),K/=,则反应S

15、Q(g)-SQ(g)+ T2O2 (g)的愉和KC各是多少8 .已知反应 CaCO (s) -CaO(s) + 2CO2 (g)在 973K时，Kp=X 10-2；在 1000K时，Kp=。问：(1)上述反应是吸热还是放热反应(2)上述反应的一rHm是多少9 .在308K和总压X 105Pa,山。4有分解为NO2。(1)计算 N2O4 (g)、2 NO2 (g)反应的 K ;(2)计算308K时总压为X 105Pa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.PC5 (g)在523K达分解平衡:PC5、' PC3 (g) + C

16、2 (g)平衡浓度：PC5=1 mol - dm 3, PC3= C2= mol dm 3。若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1 .C2. A5. C9. D15. A二填空题1 .不变，dHm=Ea (正)-Ea (逆)，至于始终态有关2 . 03.而变，不随4.5.7 5.化学反应条件 的改变对的影响活化能Ea速率常数k平衡常数K恒压.恒浓度卜升高 温度基本/、艾增加改变恒温.恒压.恒浓度下加催化剂降低增加/、艾6.解：PC3和C2的摩尔数分别为PC3 + Cl2= PC5起始物质的量：amola0变化量：xxx平衡时：a xa

17、 xxx 8.314J K 1 moll 3 r 335 10 m523K1.013105Pa11.850.5405x 12(a x) RT7. 53.184.2 31.68.解：Kc= Kp=63.1 21.1CO2(s) + H2(g) = CO(g) + 2O(g)x,10.4 6343.3x x =9. 6.43三.问答题6310. X 104 , 75%1 .答：化学平衡状态就是在可逆反应中正反应和负反应的速率等时反应物和生成物的浓度不 再随时间而改变的状态.2 .答：平衡常凝是指在一定温野达平衡时体系中各物质的浓度关系，而转化率是某种物质的 转化率，它等于被转化的重除以原来量口3.

18、答:rm _1用工工丈由+ 65（e） og值3）一丸出（G经嗡平衡常般：在一定温度下，可逆反应法平街时，生成物的浓鹿以反应方程式中计量系数为指数的霖的乘积与反应物的浓度以反应方程式中计量系敛为指数的爆的乘积之比是二 个常熟经验平衡常数K 一般有单位,只有当反应物的计量系就之和与生成物的计量系数之和相 等时，K才是无量知量.3月+ 3万=gG+ hH_阿阳K=ASY而标准平衡常数中的浓度、压弓蹒为i相对值都是相对于一个标准值"标准压而像不论是气相、液相复相反回均为无亳想量 口月（W）十bB（nq） = gG（口中）十人厅（口中）4 .答：rGmMrGm+RTlnQ rGm=一RTln

19、 K当Q K时ArGm 0正反应自发进行当Q = K时ArGm= 0反应达到平衡，以可逆方式进行当QK时ArGm0逆反应自发进行5 .答： rGmMrGm+RTlnQ rGm=0, ArGm= RTlnk四计算题1.解：（1） H2O + CO、 H2 + CO2a-xb-xX2=(a-x)2所以CO的平衡转化率是%。(2) H2O + CO 、H2 + CC2n3nn-x3n-x2x _(n x)(3n x)00x xx一=n所以CC的平衡转化率是%。2.解：K =Kp (P )Pso2cL2 乂1=春丁135得出PsO2cL2 =x 104PaPSC =x 104Pa PCl =x 105

20、Paso2c22Ci 23.解：(1) rH=2X x=(KJmol1)_rS=2XX (Jmol-1K1)._rG=rH-TrS=x () 乂 10-3= (KJmo-1) <0反应能自发进行。(2) 1000K时，_rGm=_rHm-T一rSm=+X 10-3X 1000= (KJmo-1)lgKp=-rGm/ =. Kp=4.解：2Hb: H2 + I2起始 100转化0.1222 (0.05 x)0.052 =0.7560.92x=（无机化学例题与习题吉大版）5.解：PC5 +PC3 r 0C2,已知 Kp=X105 Pa, FPC3=R：2Kp= PPCBPCB / Ppc5= (Ppcb) 2/1 X105=X105. Ppc3=Pc2=( X 105X 105) “2=X105 (Pa)PV=nRTmcg PPC5V/RT=1 X 105x 5/8314X 523= (mol)n PCI= PPC3V/RT= X 10