化学参考资料平衡一.docx
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化学参考资料平衡一
化学平衡试卷
一、选择题(共11题22分)
1.2分(2987)
气相反应A+B=2L+M,在25℃下和恒定容器内进行,最初A和B各为101.325kPa,而没有L和M,平衡时A和B均为
×101.325kPa,则该反应的Kc/mol·dm-3为:
()
(A)4.31×10-1(B)8(C)10.67(D)16
2.2分(2991)
某低压下的气相反应,在T=200K时Kp=8.314×102Pa,
则Kc/mol·dm-3是:
()
(A)5×102(B)14×106(C)14×103(D)0.5
3.2分(3292)
PCl5的分解反应是PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g),在473K达到平衡时,PCl5(g)有48.5%分解,在573K达到平衡时,有97%分解,则此反应为()
(A)放热反应
(B)吸热反应
(C)即不放热也不吸热
(D)这两个温度下的平衡常数相等
4.2分(2843)
已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下,标准平衡常数为0.25,那么,在此条件下,氨的合成反应(1/2)N2+(3/2)H2=NH3的标准平衡常数为:
()
(A)4
(B)0.5
(C)2
(D)1
5.2分(2986)
对于理想气体间反应,以各种形式表示的平衡常数中,其值与温度和压力皆有关系的是:
()
(A)Ka(B)Kc(C)Kp(D)Kx
6.2分(3297)
一定温度下,一定量的PCl5(g)在某种条件下的解离度为α,改变下列条件,何者可使α增大?
()
(A)增加压力使体积缩小一倍
(B)体积不变,通入N2气使压力增大一倍
(C)压力不变,通入N2气使体积增大一倍
(D)体积不变,通入Cl2气使压力增大一倍
7.2分(2946)
理想气体反应平衡常数Kx与Kc的关系是∶()
(A)Kx=Kc(RT)
(B)Kx=Kcp
(C)Kx=Kc(RT/p
(D)Kx=Kc(V/
nB)
8.2分(3338)
3338
下述说法中哪一种正确?
()
(A)增加压力一定有利于液体变为固体
(B)增加压力一定不利于液体变为固体
(C)增加压力不一定有利于液体变为固体
(D)增加压力与液体变为固体无关
9.2分(2802)
在一定温度下,
(1)Km,
(2)(∂G/∂ξ)T,p,(3)ΔrG
(4)Kf四个量中,不随化学反应体系压力及组成而改变的量是:
()
(A)
(1),(3)
(B)(3),(4)
(C)
(2),(4)
(D)
(2),(3)
*.2分(2946)
理想气体反应平衡常数Kx与Kc的关系是∶()
(A)Kx=Kc(RT)
(B)Kx=Kcp
(C)Kx=Kc(RT/p
(D)Kx=Kc(V/
nB)
11.2分(2988)
2988
已知445℃时,Ag2O(s)的分解压力为20974kPa,则此时分解反应Ag2O(s)=2Ag(s)+
O2(g)的ΔrG
为()
(A)14.387J·mol-1(B)15.92kJ·mol-1
(C)-15.92kJ·mol-1(D)-31.83kJ·mol-1
二、填空题(共4题8分)
12.2分(3287)
3287
温度对化学反应平衡常数影响很大,在恒压下,它们的定量关系是_________。
当______时,升高温度对反应进行有利;当_______时,升高温度对反应进行不利。
13.2分(3146)
3146
一个抑制剂结合到碳酸酐酶,在298K时反应的平衡常数K
=4.17×107,ΔrH
=-45.1kJ⋅mol-1,则该温度下反应的ΔrS
=________J⋅K-1⋅mol-1。
14.2分(3288)
有理想气体反应达化学平衡A(g)+B(g)=3C(g),在等温下维持体系总压不变,向体系中加入惰性气体,平衡_____移动;若将气体置于钢筒内加入惰性气体后平衡__________移动。
15.2分(2908)
若298K时,反应
的
,则当p(N2O4)=p(NO2)=1kPa时,反应将。
(A)向生成N2O4方向进行
(B)向生成NO2方向进行
(C)反应恰好达到平衡
(D)不能判断其进行的方向
三、计算题(共8题80分)
16.10分(3368)
已知25℃下列各物质的热力学数据:
ΔfH
/kJ⋅mol-1ΔfG
/kJ⋅mol-1Cp,m/J⋅K-1⋅mol-1
CaCO3(s)-1206.9-1128.882.3+49.8×10-3T
CaO(s)-635.1-604.241.8+20.3×10-3T
CO2(g)-393.5-394.428.7+35.7×10-3T
试计算298K时CaCO3的分解压及平衡常数与温度的关系式。
17.10分(2962)
2962
若将1molH2和3molI2引入一容积为V,温度为T的烧瓶中,当达到平衡时得到xmol的HI,此后再引入2molH2,新达平衡后得到2xmol的HI。
(1)写出Kp,Kc,Kx,Km之间的关系;
(2)求该温度下的Kp。
18.10分(3387)
蒸馏水放在开口容器中,CO2气溶入水中将改变水的pH值,使其偏离7,试计算在25℃空气中,p(CO2)=4×10-3×101325Pa时,该蒸馏水的pH值。
已知25℃,CO2的压力为101325Pa时,100g水中含1.45×10-3g分子状态的CO2,水溶液中存在两个平衡(溶液可视为理想稀溶液):
H2O(l)=H+(aq)+OH-(aq)
CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO3-(aq)
纯水的离子积常数Kw=10-14。
又已知:
H2O(l)HCO3-(aq)CO2(aq)
ΔfG
(298.15K)/kJ⋅mol-1-237.178-586.848-386.02
19.10分(3012)
已知反应NiO(晶)+CO(g)=Ni(晶)+CO2(g)
T/K:
9361027
Kp:
4.54×1032.55×103
若在上述温度范围内反应的ΔCp=0,试求:
(1)此反应在1000K时的ΔrG
,ΔrH
,ΔrS
;
(2)若产物中的镍与某金属生成合金,当达到平衡时p(CO2)/p(CO)=1.05×103,求合金中镍的活度,指出所选活度的标准态。
20.10分(2967)
2967
(1)2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)
(2)CuSO4·5H2O(s)=CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g)
反应
(1)和
(2)在50℃时的分解压力分别为p
(1)=4.00kPa,p
(2)=6.05kPa若分解反应
(1)和
(2)在同一容器内进行,计算50℃时体系的平衡压力。
21.10分(3086)
3086
CO2在高温时按下式分解2CO2
2CO+O2,在p,1000K时解离度为2.0×10-7,1400K时为1.27×10-4,设在该温度范围内反应热效应不随温度而改变,则在1000K时反应的ΔrG
和ΔrS
各为多少?
22.10分(3367)
25℃,p
下,有关数据如下:
ΔfH
/kJ⋅mol-1ΔfG
/kJ⋅mol-1S
/J⋅K-1⋅mol-1
CaCO3(方解石)-1207-112992.88
Ca2+(aq)-543.0-553.0-55.23
CO32-(aq)-676.3-528.1-53.14
(1)计算25℃,p
下,海水中方解石的溶(活)度积Ksp;
(2)在上述条件下,温度升高1℃,Ksp增大或减少多少;
(3)如何计算在水下1000m深处的海水中,方解石的溶(活)度积。
23.10分(3087)
3087
800K,101325Pa时,C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)的K
=0.05,计算:
(1)平衡时乙苯的解离度α;
(2)若在原料中添加水蒸气,使乙苯和水气之比为1:
9(摩尔比),总压仍为101325Pa,求乙苯的解离度α。
一、选择题(共11题22分)
1.2分(2987)
2987
[答](A)
Kc=Kp(RT)-1=[(4/3)2(2/3)/(1/3)(1/3)]×(8.314×298)-1
=4.31×10-3mol·dm-3
2.2分(2991)
2991
[答](D)(2分)
3.2分(3292)
3292
[答](B)
4.2分(2843)
2843
[答](C)K
(2)=[K
(1)]
=(0.25)
=2
5.2分(2986)
2986
[答](D)
6.2分(3297)
3297
[答](C)
7.2分(2946)
2946
[答](D)
8.2分(3338)
3338
[答](C)
9.2分(2802)
2802
[答](B)
*.2分(2946)
2946
[答](D)
11.2分(2988)
K
=exp(-ΔrG
/RT)=0.2988(2分)
设N2O4的解离度为α,总压力为p,
N2O4(g)=2NO2(g)
二、填空题(共4题8分)
12.2分(3287)
3287
[答](
lnK
/
T)p=ΔrH
/RT2ΔrH
>0ΔrH
<0
13.2分(3146)
3146
[答]ΔrG
=-RTlnK
=-43.45kJ·mol-1
ΔrS
=(ΔrH
-ΔrG
)/T=-5.53J·K-1·mol-1(2分)
14.2分(3288)
3288
[答]向右不
15.2分(2908)
2908
答:
(A)(2分)
三、计算题(共8题80分)
16.10分(3368)
3368
[答]CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
ΔrG
=[-604.2-394.4-(-1128.8)]kJ·mol-1=130.3kJ·mol-1(1分)
K
=exp(-ΔrG
/RT)=1.44×10-23(2分)
K
=p(CO2)/p
求得p(CO2)=1.46×10-18Pa(1分)
ΔCp,m=(-11.8+6.2×10-3T/K)J·K-1·mol-1(1分)
ΔrH
=-635.1-393.5-(-1206.9)=178.3kJ·mol-1(1分)
ΔrH
=
Cp,mdT+ΔH0=-11.8T+3.1×10-3T2+ΔH0
代以T=298K,ΔrH
=178.3×103J·mol-1
求得ΔH0=181.5×103J·mol-1
则ΔrH
=[181.5×103-11.8(T/K)+3.1×10-3(T/K)2]J·mol-1(2分)
lnK
=
ΔrH
/RT2)dT+I0
代以T=298K,K
=1.46×10-18
求得I0=28.63
则lnK
=28.63-21.83×103/(T/K)-1.42ln(T/K)+3.7×10-4(T/K)(2分)
17.10分(2962)
2962
[答]
(1)H2(g)+I2(g)2HI(g)
Kp=Kc=Kx(4分)
(2)H2(g)+I2(g)2HI(g)
t=01mol3mol0
平衡
(1)[1-(x/2)]mol[3-(x/2)]molxmol
平衡
(2)(3-x)mol(3-x)mol2xmol
Kp
(1)=x2/[{1-(x/2)}×{3-(x/2)}];
Kp
(2)=(2x)2/[(3-x)(3-x)](4分)
Kp
(1)=Kp
(2)解得x=3/2molKp=4(2分)
18.10分(3387)
3387
[答]根据同时平衡:
H2O(l)=H+(aq)+OH-(aq)
(1)
CO2(g)+H2O(l)=H+(aq)+HCO3-(aq)
(2)
有:
Kw=m(H+)m(OH-)(3)
Ka=m(H+)m(HCO3-)/m(CO2)(4)
m(H+)=m(OH-)+m(HCO3-)(5)(2分)
求K
K
=exp(-ΔrG
/RT)
ΔrG
=
fG
(B)=36352J·mol-1
K
=exp[-36352/(8.314×298.15)]=4.27×10-7(2分)
从方程(3)得m(OH-)=10-14/m(H+)(6)(1分)
从方程(5)得m(HCO3-)=m(H+)-m(OH-)
=m(H+)-10-14/m(H+)(7)(1分)
又根据p(CO2)=K(CO2)m(CO2)
p'(CO2)/p''(CO2)=m'(CO2)/m''(CO2)
在p'(CO2)=101325Pa时,m'(CO2)=3.3×10-4mol·kg-1(8)(1分)
在p''(CO2)=4×10-3×101325Pa时,
m''(CO2)=1.32×10-6mol·kg-1(9)(1分)
将(6),(7),(8),(9)式代入(4)式,得
m(H+)=7.583×10-7mol·kg-1
pH=-lg[m(H+)/(m)]=6.12(2分)
19.10分(3012)
3012
[答]
(1)因为Δν=0,所以Kp=K
ΔrG
(936K)=-RTlnK
=-65529J·mol-1
ΔrG
(1027K)=-RTlnK
=-66974J·mol-1(1分)
因为ΔCp=0,所以ΔrH
,ΔrS
均与T无关,则
ΔrG
(T)=ΔrH
-TΔrS
即
ΔrH
-936KΔrS
=-65529J·mol-1(1分)
ΔrH
-1027KΔrS
=-66974J·mol-1(1分)
解此联立方程得
ΔrS
=15.9J·K-1·mol-1(1分)
ΔrH
=-50646J·mol-1(1分)
ΔrG
(1000K)=-50646-1000×15.9=-66546J·mol-1(1分)
(2)K
={[p(CO2)/p]a(Ni)}/[p(CO)/p]
20.10分(2967)
2967
[答]50℃时,反应
(1)的标准平衡常数是:
K
(1)=[p(H2O)p(CO2)]/(p)2=[p
(1)/2p]2=3.90×10-4(3分)
若在同一容器中,对反应
(2)p(H2O)=p
(2)=6.05kPa(2分)
这亦是
(1)中H2O(g)的平衡分压,故:
p(CO2)=[K
(1)(p)2]/p(H2O)=0.66kPa(3分)
故体系的平衡压力为:
p=p(H2O)+p(CO2)=6.71kPa(2分)
21.10分(3086)
3086
[答]2CO2(g)2CO(g)+O2(g)
1mol×(1-α)αmol(1/2)αmol
=(1+α/2)mol(1分)
所以p(CO)=x(CO)p=2.0×10-7p(1分)
p(O2)=1.0×10-7pp(CO2)≈p(1分)
K
(1000K)=4.0×10-21(1分)
K
(1400K)=1.0×10-12(1分)
根据等压方程求得:
ΔrH
=563kJ·mol-1(1分)
ΔrG
(1000K)=-RTlnK
(1000K)=390kJ·mol-1(2分)
ΔrS
(1000K)=[ΔrH
(1000K)-ΔrG
(1000K)]/1000K
=173J·K-1·mol-1(2分)
22.10分(3367)
3367
[答]
(1)ΔrG
=[-528.1-553-(-1129)]kJ·mol-1=47.9kJ·mol-1(1分)
Ksp=K
=exp(-ΔrG
/RT)
=exp[-47900/(8.314×298)]=4.0×10-9(2分)
(2)ΔrH
=[-676.3-543-(-1207)]kJ·mol-1=-12.3kJ·mol-1(1分)
dKsp/dT=ΔrH
Ksp/RT2=-6.66×10-11(2分)
温度每升高1℃,Ksp减少6.66×10-11
(3)(
lnK
/
p)T=-ΔV/RT(2分)
设ΔV为常数,积分得
ln(K
2/K
1)=-(ΔV/RT)(p2-p1)(1分)
p1=100kPa,p2
101.325×102kPa(水下1000米深处的压力),只要求
得方解石溶解过程中体积的变化ΔV,用公式即可求得1000米深处的溶
度积。
(1分)
23.10分(3087)
3087
[答]
(1)C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)
平衡时:
1mol×(1-α)αmolαmol(1分)
=(1+α)mol(1分)
K
=α2p/[(1-α2)p]=0.05α=0.218(3分)
(2)
=(10+α')mol(2分)
K
=α'2p/[(1-α')(10+α')]=0.05α'=0.508(3分)
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