第2章化学平衡.docx

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第2章化学平衡

第二章化学平衡习题

一．选择题

1.下列反应Kc的单位是（）2X（g）+2Y（g）=3Z（g）

AL·mol-1Bmol·L-1CL2·mol2Dmol2·mol-2

2.下列哪一个反应的Kc和Kp的数值相等（）

A.3H2（g）+N2（g）=2NH3（g）

B.H2（g）+I2（g）=2HI（g）

C.CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）

D.2F2（g）+2H2O（l）=2HF（g）+O2（g）

3.一定条件下，合成氨反应呈平衡状态，

3H2+N2=2NH3-------K1

H2+

N2=NH3--------K2

则K1与K2的关系为（）

A.K1=K2B.K22=K1

C.K12=K2D.无法确定

4.已知:

2SO2+O2=2SO3反应达平衡后，加入V2O5催化剂，则SO2的转化率（）

A.增大B.不变C.减小D.无法确定

5.正反应能自发进行和反应达平衡的条件分别为（）

A.Qp>Kp，△G<0B.Qp>Kp，△G>0

C.Qp0

E.Qp=Kp，△G=0

6.醋酸铵在水中存在着如下平衡:

NH3+H2O

NH4++OH--------K1

HAc+H2O

Ac-+H3O+-------K2

NH4++Ac-

HAc+NH3-------K3

2H2O

H3O++OH---------K4

以上四个反应平衡常数之间的关系是（）

A.K3=K1K2K4B.K4=K1K2K3

C.K3K2=K1K4D.K3K4=K1K2

7.可逆反应，C（s）+H2O

CO（g）+H2（g）△H>0，下列说法正确的是（）

A.达到平衡时，反应物的浓度和生成物的浓度相等

B.达到平衡时，反应物和生成物的浓度不随时间的变化而变化

C.由于反应前后分子数相等，所以增加压力对平衡没有影响

D．加入正催化剂可以加快反应达到平衡的速度

E.升高温度使V正增大，V逆减小，结果平衡向右移动

8.合成氨反应:

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）的平衡常数

:

当体系总压力增大一倍时，同温下重新建立平衡，此时:

Kp与Kp’的关系为（）

A.Kp=1/4Kp’B.Kp=4Kp’

C.Kp=Kp’D.Kp与Kp’没有如上关系

9.下列因素对转化率无影响的是（）

A.温度B.浓度C.压力（对气相反应）D.催化剂

10.反应物的浓度相同，反应温度相同，反应:

（1）mA+nB

pC

（2）X+2Y

Z

对A和X而言，转化率大的是（）

A.X>AB.A>XC.X=AD.无法确定

11.反应:

A（g）+B（s）

C（g），在400K时，平衡常数Kp=0.5.当平衡时，体系总压力为100kPa时，A的转化率是（）

A.50%B.33%C.66%D.15%

12.已知反应N2O4（g）→2NO2（g）在873K时，K1=1.78×104，转化率为a%，改变条件，并在1273K时，K2=2.8×104，转化率为b%（b>a），则下列叙述正确的是（）

A.由于1273K时的转化率大于873K时的，所以此反应为吸热反应

B.由于K随温度升高而增大，所以此反应的△H>0

C.由于K随温度升高而增大，所以此反应的△H<0

D.由于温度不同，反应机理不同，因而转化率不同

13.在276K时反应:

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）的Kc=2.6，当CO（g）与H2O（g）的浓度（mol·L-1）以何种比例（与下列各组数据接近的）混合时，可得到90%的CO的转化率（）

A.1:

1B.1:

2C.1:

4D.1:

5

14.对于反应:

C（S）+H2O（g）=CO（g）+H2（g），△H>0，为了提高C（S）的转化率，可采取的措施是（）

A.升高反应温度B.降低反应温度

C.增大体系的总压力D.增大H2O（g）的分压

E.多加入C（S）

15.反应:

2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g），△H<0，根据勒夏特列原理，和生产的实际要求，在硫酸生产中，下列哪一个条件是不适宜的（）

A.选用V2O5作催化剂B.空气过量些

C.适当的压力和温度D.低压，低温

16.下列反应处于平衡状态，2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）△H=-200kJ·mol-1，欲提高平衡常数Kc的值，应采取的措施是（）

A.降低温度B.增大压力

C.加入氧气D.去掉三氧化硫

17．下列叙述正确的是（）

A.在化学平衡体系中加入惰性气体，平衡不发生移动

B.在化学平衡体系中加入惰性气体，平衡发生移动

C.恒压下，在反应之后气体分子数相同的体系中加入惰性气体，化学平衡不发生移动

D.在封闭体系中加入惰性气体，平衡向气体分子数减小的方向移

E.在封闭体系中加入惰性气体，平衡向气体分子数增多的方向移动

18．下列关于催化剂作用的叙述中错误的为（）

i.可以加速某些反应的进行

B.可以抑制某些反应的进行

C.可以使正逆反应速度以相等的速度加快

D.可以改变反应进行的方向

19．勒沙特列原理（）

A.只适用于气体间的反应B.适用所有化学反应

C，只限于平衡时的化学反应D.适用于平衡状态下的所有体系

a）

一定温度下反应:

PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）达平衡时，此时已有50%的PCl5分解，下列方法可使PCl5分解程度增大的是（）

A.体积增大一倍

B.保持体积不变，加入氮气使总压力增大一倍

C.保持总压不变，加入氮气使总体积增大一倍

D.增大PCl5的分压

E.降低PCl5的分压

20．已知下列反应的平衡常数，

H2（g）+S（s）H2S（g）

（1）K1

S（s）+O2（g）SO2（g）

（2）K2

则反应:

H2（g）+SO2（g）O2（g）+H2S（g）和

反应:

SO2S（s）+O2（g）的平衡常数分别为（）

A.1/K1B.1/K2C.K1-K2D.K2/K1E.K1/K2

二．填空题

1.已知:

（1）H2O（g）=H2（g）+

O2（g），Kp=8.73×10-11

（2）CO2（g）=CO（g）+

2O2（g），Kp=6.33×10-11则反应:

CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）的Kp为_________，Kc为__________

2.298K时，HBr（aq）离解反应的△Gø=-58kJ·mol-1，其Ka应为__________由Ka的数值说明_______

3.1073K时，反应:

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）的Kc=1，在最初含有1.0molCO（g）和1.0molH2O（g）的混合物经反应达到平衡时,CO的物质的量为___mol，其转化率为________________

4．已知反应:

A（g）+B（g）

C（g）+D（g）在450K时Kp=4，当平衡压力为100kPa时，且反应开始时，A与B的物质的量相等，则A的转化率为_____________，C物质的分压（kPa）为__________

5．下列反应处于平衡状态，X（g）+Y（g）

4Z（g）△H=-45kJ·mol-1当同时升高温度加入正催化剂时，正反应速度将___________，化学平衡将___________.

6．反应:

（a）C+H2O

CO+H2（b）3H2+N2

2NH3，在密闭容器中进行，且呈平衡状态，当温度不变时，在上述反应里加入氮气以增加总压力，对反应（a）将_______________，对反应（b）将_____________

三.问答题

1.乙酸和甲醇可按下式反应:

CH3COOH+CH3OH

CH3COOCH3+H2O

298K时KC=4，经过计算，

（1）反应物均为1mol，

（2）甲醇为1mol，乙酸为3mol时甲醇的转化率?

对结果作出解释.

2.对反应:

mA+nB

pC，△H<0，升高温度，对反应速度和化学

平衡有何影响.为什么?

3.催化剂能影响反应速度，但不能影响化学平衡，为什么?

4.简述在合成氨生产中:

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）.△Hø=-92.4KJ·mol-1，工业上采用温度控制在673---773K，而不是更低些，压力控制在30390kPa而不是更高?

四．计算题

1.在某温度下密闭容器中发生如下反应:

2A（g）+B（g）

2C（g），若将2molA和1molB反应，测得即将开始和平衡时混合气体的压力分别为3×105Pa.和2.2×105Pa，则该条件下A的转化率为多少?

平衡常数Kp是多少?

2.已知某反应在25℃时，Kp=5.0×1017，求此反应的△Gø.

3.把3体积H2和1体积N2混合加热，在10Pø条件下，达到平衡，其中NH3含3.85%（体积百分数）.计算:

当压力为50Pø时NH3占的体积百分数.（Pø=101.3kPa）

4.反应:

CO+H2O

CO2+H2（均为气体）达到平衡时，Pco=40kPa，

=40kPa，P

=12kPa，P

=20kPa，在恒温恒容下通入CO气体，P

=17kPa，试计算新平衡下各气体的分压.

5.设H2，N2和NH3在达平衡时总压力为500kPa，N2的分压为100kPa，此时H2的物质的量的分数为0.40，试计算下列几种情况的Kp值.

1.N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）Kp1

2.NH3（g）

N2（g）+3H2（g）Kp2

6.已知反应:

PCl5（g）

PCl3（g）+Cl2（g）523K时在2L容器中的0.7molPCl5有0.5mol分解了，计算:

（1）该温度下反应的Kc和Kp

（2）若在上述密闭容器中又加入0.1molCl2,PCl5的分解百分率是多少.

第二章化学平衡习题答案

一．选择题

1.A

2.B

3.B

4.B

5.CE

6.B

7.BD

8.C

9.D

10.D

11.B

12.B

13.C

14.AD

15.D

16.A

17.CD

18.D

19.D

20.AC

二．填空题

1.7.25×10-17.25×10-1

2.1.46×1010HBr（aq）离解的很完全

3.0.5mol50%

4.67%33.3

5.加快向左移动

6.无影响使平衡右移

三．问答题

1.答:

（1）CH3COOH+CH3OH

CH3COOCH3+H2O始:

1100平:

1-X1-XXX

=KC=4X=0.67

1=

×100%=67%

（2）y2/（1-y）（3-y）=Kc=4，y=0.92=90%

2>1，是由乙酸的浓度增大，使平衡右移导致甲醇的转化率升高

2.答:

升高温度，可以加快正逆反应的反应速度，平衡将逆向移动.因升高温度使速度常数增大，反应速度则加快.（或从活化分子百分数增大，有效碰撞增多，微观角度说明）.依据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热方向移动.给出反应，逆向吸热，正向放热，所以平衡将逆向移动.

3.答:

因为催化剂能起到改变反应历程，从而改变反应活化能的作用，所以能影响反应速度，但由于催化剂同时改变正，逆反应的活化能，同等速度的影响正，逆反应速度，而改变反应的始态和终态，所以不影响化学平衡.

4.答:

对于此反应，低温有利于提高反应物的转化率，但低温反应速度慢，使设备利用率低，单位时间合成氨量少，为使其有较高的转化率，和较快的反应速度，单位时间内合成较多的氨，常以催化剂的活性温度为该反应的控制温度.高压对合成氨有利，但压力过高对设备要求高，运转费高，因此，压力不宜过高，为了得到更多的氨，常用加压，冷却合成气的方法，以分离氨，使平衡右移.

四．计算题

1.解:

2A（g）+B（g）

2C（g）

始:

2×1051×1050

平:

（2×105-X）（1×105-1/2X）X

有（2×105-X）+（1×105-1/2X）+X=2.2×105

X=1.6×105（Pa）

=

×100%=80%

K=

=

=8×10-4

2.解:

∵△Gø=-2.30RTlgKp

∴△Gø=-2.30×8.31×（273+25）×lg5.0×1017

=100813（J·mol-1）

=1.008×102（kJ·mol-1）

3.解:

平衡时，P（NH3）=10×3.85%=0.385Pø

P（N2）=

=2.40Pø

P（H2）=3P（N2）=7.2Pø

Kp=P（NH3）/P（H2）P（N2）=

=1.65×10-4

设50Pø时，NH3占X

P=50XPøP（N2）=

（1-X）=（12.5-12.5X）Pø

P（H2）=（37.5-37.5X）Pø

=1.65×10-4

X=0.15

NH3占15%.

4.解:

KP=

=

=0.6

恒容下通入CO使P（H2）增大

17-12=5（kPa）

P’（CO2）=40+5=45（kPa）P’（H2O）=20-5=15（kPa）

KP=

P

=

=

=85（kPa）

5.解:

N2的物质的量的分数为

=0.2，则NH3的为1-0.2-0.4=0.4

则P=500×0.4=200kPa，P（H2）=500×0.4=200kPa

（1）Kp1=P（NH3）/[P（H2）P（N2）=

=5×10-5

（2）Kp2=

=1.4×102

6.解:

（1）PCl5

PCl3+Cl2

平衡:

0.5/20.5/2（mol/L）

即:

0.10.250.25

Kc=

=

=0.625

Kp=Kc（RT）2-11

=0.625（0.082×523）1=26.8

（2）设有Xmol转化为PCl5

PCl5

PCl3+Cl2

平衡:

=0.625

解，得:

X=0.045（mol）

PCl5的分解百分率为:

×100%=65%