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6化学平衡
第六章化学平衡
一、单选题
1.在等温等压下,当反应的∆rGm∅=5kJ·mol-1时,该反应能否进行?
()
(A)能正向自发进行(B)能逆向自发进行(C)不能判断(D)不能进行
2.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1/2N2+3/2H2=NH3的标准常数为:
()
(A)4 (B)0.5 (C)2 (D)1
3.反应2C(s)+O2(g)←→2CO(g),其∆rGm∅/(J·mol-1)=-232600-167.7T/K,
若温度升高,则:
()
(A)∆rGm∅变负,反应更完全 (B)Kp∅变大,反应更完全
(C)Kp∅变小,反应更不完全
4.理想气体化学反应时,应该用哪个关系式?
()
(A)∆rGm∅=-RT/nKp∅(B)∆rGm∅=-RT/nKp∅
(C)∆rGm∅=-RT/nKx∅(D)∆rGm∅=-RT/nKc∅
5.对于气相反应,当体系总压力p变化时()
(A)对Kf∅无影响(B)对Kr无影响(C)对Kp∅无影响(D)对Kf∅、Kr、Kp∅均无影响
6.理想气体反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的∆rGm∅与温度T的关系为:
∆rGm∅=-21660+52.92T,若要使反应的平衡常数Kp∅>1,则应控制的反应温度:
()
(A)必须低于409.3℃(B)必须高于409.3K(C)必须低于409.3K(D)必须等于409.3K
7.某化学反应在298K时的标准吉布斯自由能变化为负值,则该温度时反应的Kp∅将是:
()
(A)Kp∅=0(B)Kp∅<0(C)Kp∅>1(D)0 8.25℃时水的饱和蒸气压为3.168kPa,此时液态水的标准生成吉布斯自由能∆fGm∅为-237.19kJ·mol-1, 则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为: () (A)-245.76kJ·mol-1(B)-229.34kJ·mol-1 (C)-245.04kJ·mol-1(D)-228.60kJ·mol-1 9.在一定温度和压力下,对于一个化学反应,能用以判断其反应方向的是: () (A)∆rGm∅(B)Kp(C)∆rGm(D)∆rHm 10.某温度时,NH4Cl(s)分解压力是p∅,则分解反应的平衡常数Kp∅为: () (A)1(B)1/2(C)1/4(D)1/8 11.在1100℃时,发生下列反应: (1)C(s)+2S(s)=CS2(g)K1∅=0.258 (2)Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g)K2∅=3.9⨯10-3 (3)2H2S(g)=2H2(g)+2S(s)K3∅=2.29⨯10-2 则1100℃时反应C(s)+2Cu2S(s)=4Cu(s)+CS2(g)的K∅为: () (A)8.99⨯10-8(B)8.99⨯10-5(C)3.69×10-5(D)3.69⨯10-8 12.反应CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)在25℃平衡常数Kc∅为4.0,今以CH3COOH及C2H5OH各 1mol混合进行反应,则达平衡常数最大产率为: () (A)0.334%(B)33.4%(C)66.7%(D)50.0% 13.某实际气体反应在温度为500K,压力为202.6⨯102kPa下的平衡常数Kf∅=2, 则该反应在500K,20.26kPa下反应的平衡常数Kf∅为: () (A)2(B)>2(C)<2(D)≥2 14.900℃时氧化铜在密闭的抽空容器中分解,反应为: 2CuO(s)=Cu2O(s)+1/2O2(g), 测得平衡时氧气的压力为1.672kPa,则其平衡常数K∅为: () (A)0.0165(B)0.128(C)0.00825(D)7.81 15.在温度为T,压力为p时,反应3O2(g)=2O3(g)的Kp与Kx的比值为: () (A)RT(B)p(C)(RT)-1(D)p-1 16.对于理想气体间的反应,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 17.已知445℃时,Ag2O(s)的分解压力为20974kPa, 则此时分解反应Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g)的∆rGm∅: () (A)14.387kJ·mol-1(B)15.92kJ·mol-1(C)-15.92kJ·mol-1(D)-31.83kJ·mol-1 18.某低压下的气相反应,在T=200K时Kp=8314⨯102Pa,则Kc/(mol·dm-3)是: () (A)5⨯102(B)14⨯106(C)14⨯103(D)0.5 19.对反应CO(g)+H2O(g)=H2+CO2(g): () (A)Kp=1(B)Kp=Kc(C)Kp>Kc(D)Kp 20.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1/3⨯101.325kPa,则该反应的Kc/(mol·dm-3)为: (A)4.31⨯10-3(B)8(C)10.67(D)16 21.H2S气体通入较多的NH3(g),可以有两种反应发生(气体当理性气体) (1)NH3(g)+H2S(g)=NH4HS(g)∆rGm1,∆rGm1∅,Kp1∅,Kp1 (2)NH3(g)+H2S(g)=NH4HS(s)∆rGm2,∆rGm2∅,Kp2∅,Kp2 下述结论正确的是: () (A)∆rGm1≠∆rGm2,∆rGm1∅≠∆rGm2∅,Kp1∅≠Kp2∅,Kp1≠Kp2 (B)∆rGm1=∆rGm2,∆rGm1∅≠∆rGm2∅,Kp1∅≠Kp2∅,Kp1≠Kp2 (C)∆rGm1=∆rGm2,∆rGm1∅=∆rGm2∅,Kp1∅≠Kp2∅,Kp1≠Kp2 (D)∆rGm1≠∆rGm2,∆rGm1∅≠∆rGm2∅,Kp1∅≠Kp2∅,Kp1=Kp2 22.在298K时,气相反应H2+I2=2HI的∆rGm∅=-16778J·mol-1,则反应的平衡常数Kp∅为: () (A)2.0⨯1012(B)5.91⨯106(C)873(D)18.9 23.一定温度和压力下,化学反应吉布斯自由能∆rGm=(∂G/∂ξ)T,p,ni与标准化学反应吉布斯自由能∆rG∅ 相等的条件是: () (A)反应体系处于平衡 (B)反应体系的压力为p∅ (C)反应可进行到底 (D)参与反应的各物质均处于标准态 24.已知反应3O2(g)=2O3(g)在25℃时∆rHm∅=-280J·mol-1,则对该反应有利的条件是: () (A)升温升压(B)升温降压(C)降温升压(D)降温降压 25.加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率? () (A)C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g) (B)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) (C)3/2H2(g)+1/2N2(g)=NH3(g) (D)CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=H2O(l)+C2H5COOH3(l) 26.某放热反应在T=800K,压力p下进行,达平衡后产物的百分含量是50%,若反应在T=200K,压力p下进行, 平衡时产物的百分含量将: () (A)增大(B)减小(C)不变(D)不能确定 27.理想气体反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),若起始原料CO与H2的分子比为1: 2, 平衡时CO的转化率为α,平衡常数为Kp,则: () (A)α与p有关 (B)H2的转化率是2α (C)Kp=[α(3-2α)2]/[4(1-α)2p2] (D)Kp与p2成反比 28.在732K时反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的∆rGm∅为-20.8kJ.mol-1, ∆rHm∅为154kJ·mol-1,则反应的∆rSm∅为: () (A)239J·K-1·mol-1 (B)0.239J·K-1·mol-1 (C)182J·K-1·mol-1 (D)0.182J·K-1·mol-1 二、填空题 1.在温度为1000K时的理想气体反应2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的∆rGm∅=10293J·mol-1, 则该反应的平衡常数Kp=______kPa。 2.在2000K时,理想气体反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的平衡常数Kp=0.640(kPa)-1/2, 则该反应的∆rGm∅=______J·mol-1。 3.已知2Fe(s)+O2=2FeO(s)∆rGm∅/J·mol-1=-519200+125T; 3/2Fe(s)+O2=1/2Fe3O4(s)∆rGm∅/J·mol-1=-545600+156.5T。 由Fe(s),O2(g),FeO(s)及Fe3O4(s)组成平衡物系的自由度是____,平衡温度是_____K。 4.反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)在300℃,1013.25kPa压力下进行, 按理想气体反应处理时,其平衡常数Kc=10mol-2·dm6,则Kx=_______。 5.已知反应C(s)+O2(g)=CO2(g)的平衡常数为K1;CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) 的平衡常数为K2;2C(s)+O2(g)=CO(g)的平衡常数为K3;则K3与K1、K2的关系为 K3=(K1/K2)n,n=_____。 6.在1100℃时有下列反应发生: (1)C(s)+2S(s)=CS2(g)K1∅=0.258 (2)Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g)K2∅=3.9⨯10-3 (3)2H2S(g)=2H2(g)+2S(g)K3∅=2.29⨯10-2 试计算在1100℃时,用碳还原Cu2S反应的平衡常数K4∅=________。 7.一个抑制剂结合到碳酸酐酶,在298K时反应的平衡常数Ka∅=4.17⨯107, ∆rHm∅=-45.1kJ·mol-1,则该温度下反应的∆rGm∅=________J·K-1·mol-1。 8.过饱和溶液中溶剂的化学势________纯溶剂的化学势。 溶质的化学势_____纯溶质的化学势。 (填入>或<) 9.将A、B两种气体以1: 2的比例封入一真空容器,反应A(g)+2B(g)=C(g)为吸热反应, 300℃平衡时系统的总压力为p1,在500℃平衡时总压力为p2,则p1____p2。 (填>、<或=) 10.温度从298K升高到308K,反应的平衡常数加倍,该反应的∆rGm∅(设其与温度无关)=_____kJ·mol-1。 11.在298K时,磷酸酯结合到醛缩酶的平衡常数Ka∅=540,直接测定 焓的变化是-87.8kJ·mol-1。 若假定∆rGm∅与温度无关,则在310K时平衡常数的值是_______。 12.反应C(s)+2H2(g)→CH4(g)的∆rGm∅(1000K)=19290J·mol-1,若参加反应的气体是由 10%(体积分数)CH4、80%H2及10%N2所组成的,试问反应在T=1000K及 P=101.325kPa时的∆rGm∅=______J·mol-1。 13.在1000K时,反应CO+H2O→CO2+H2的Kp=1.43,设有一反应体系,各物质的分压为: P(CO)=506.625kPa,P(H2O)=202.65kPa,P(CO2)=303.975kPa,P(H2)=303.975kPa, 则反应的自由能变化∆rGm∅=_______J·mol-1。 14.在1dm3的玻璃容器内放入2.695gPCl5,部分发生解离。 在250℃达平衡,容器内 的压力是101.325kPa,计算解离度α=______,平衡常数Kp=______。 15.戊烯和乙酸按下式反应生成酯C5H10(l)+CH3COOH(l)=CH3COOC5H11(l)如果 把0.006450mol戊烯和0.001mol乙酸加入845ml惰性溶剂里,平衡后生成了0.000784mol酯, 则平衡常数Kc为__________。 16.已知下列氧化物的标准生成自由能为: ∆fGm∅(MnO)=-3849⨯102+74.48(J·mol-1) ∆fGm∅(CO)=-1163⨯102-83.89(J·mol-1) ∆fGm∅(CO2)=-3954⨯102(J·mol-1) 则在0.13333Pa的真空条件下,用碳粉还原固态MnO生成纯Mn及CO的最低还原温度是______K。 17.反应SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)的∆rGm∅=(-94600+89.6T/K)(J·mol-1)。 将体积分数为7%的SO2,13%的O2及80%的N2的混合气体在催化剂上通过,并且在一定温度 和压力下达平衡。 若体系在101.325kPa压力下的转化率为90%,则反应达平衡时的温度为____K。 18.在973K时,已知反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)的Kp=90180Pa,则该反应的Kp∅=____, Kc=____mol·m-3。 19.已知温度为457K,总压力为101.325kPa时,NO2有5%按下式分解: 2NO2(g)=2NO(g)+O2(g),则此反应的Kp∅=_________。 20.1000K、101.325kPa时,反应2SO3(g)→2SO2(g)+O2(g)的平衡常数 Kc=3.54mol·m-3。 则此反应的Kp=_____kPa,Kx=_______。 21.已知反应A2=2A(g),在24℃时向一抽空的封闭容器内充入A2气体至压力为13332Pa, 此时A2不解离,将此体系恒容加热到127℃,则容器压力增到26664Pa,则反应在127℃时 的平衡常数为______Kpa。 22.合成氨时所用的氢和氮的比例为3: 1,在673K、1013.25kPa压力下,平衡混合物中氨的摩尔分数 为3.85%,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的Kp∅为______, 在此温度时,若要得到5%的氨,总压应为_________Pa。 23.已知37℃时,细胞内ATP水解反应[ATP+H2O=ADP+Pi(磷酸)]的 ∆rGm∅=-30.54kJ·mol-1,细胞内ADP和Pi的平衡浓度分别是3⨯10-3和10-3mol·dm-3, 则37℃时ATP在细胞内的平衡浓度为_____mol·dm-3, 若实际测得ATP的浓度为10⨯10-3mol·dm-3,则水解反应的∆rGm∅应是_______kJ·mol-1。 24.298K时,将NH4HS(s)放入抽空瓶中,NH4HS(s)依下式分解: NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g),测得压力为66.66kPa,则Kp∅=____,Kp=_____. 若瓶中原来已盛有NH3(g),其压力为40.00kPa,则此时瓶中总压应为______Pa。 25.425℃时,碘化氢的解离度是0.213,则该温度下,碘化氢的解离反应的平衡常数Kc为_________。 26.已知298K时,间二甲苯和对二甲苯的标准生成自由能分别为107.65kJ·mol-1 和109.95kJ·mol-1,则二甲苯异构化反应在25℃时的平衡常数Ka∅为________。 27.已知298K时,CaCO3(s)、CaO(s)及CO2的标准生成自由能分别是-1128.76、604.2、 -394.2kJ·mol-1,则反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在298K时CO2(g)的平衡压力为_______Pa。 28.已知298K的下列数据: SO2(g) SO3(g) O2(g) ∆fHm∅/kJ·mol-1 -296.85 -395.26 0 Sm∅/J·K-1·mol-1 -248.11 256.02 205.03 则SO2(g)+1/2O2(g)→SO3(g)在25℃时的平衡常数Kf∅为___________。 29.已知298K时下列数据: H2O(g) H2(g) O2(g) ∆fHm∅/kJ·mol-1 -241.83 0 0 Sm∅/J·K-1·mol-1 188.74 130.58 205.03 则H2O(g)→H2(g)+1/2O2(g)在25℃时的Kf∅为___________。
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