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1、化学平衡练习题一、判断与问答题：1反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。2在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的 rGm 就是在一定量的系统中进行 1mol 的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。3因为 mrG= -RTlnK ，所以 mr是平衡状态时的吉布斯函数变化。4在等温等压条件下， rGm 0 的反应一定不能进行。5任何一个化学反应都可以用 r 来判断其反应进行的方向。6在等温、等压、W = 0 的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下 rGm 1，K 随 T 升高而增大 ； (B) K298 1，K 随 T 升高而减小
2、 ； (D) K298 Kp ； (B) Kp T2 ； (B) T1 T2；且 T2 越低越好 。7对于理想溶液反应， mrG与平衡常数的关系为：(A) xKRlnmr ； (B) cKRlnr ； (C) KRGlnmr ；(D) pT ； (E) TGlmr 。8下列各反应，其平衡常数 Kp 等于气相总压力的是：(A) ZnS(s) + 23O2(g) = ZnO(s) + SO2(g) ；(B) CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ；(C) CuSO45H2O(s) = CuSO43H2O + 2H2O(g) ；(D) NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(
3、g) ；(E) 3KClO3(s) = KCl(s) + O2(g) 。9298K 时，下列反应(1) 、(2)的分解压力分别为 0.527kPa、5.72kPa：2 NaHCO 3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)； NH 4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)。若在 298K 时，将摩尔量相等的 NaHCO3(s)、Na 2CO3 (s) 与 NH4HCO3(s) 放在一个密闭容器中，那么：(A) NH4HCO3(s) 和 Na2CO3(s) 都减少 ；(B) NH4HCO3(s) 与 NaHCO3(s) 都减少 ；(C) Na2CO3 (s) 增加
4、，NaHCO 3(s) 减少 ；(D) NaHCO3(s) 与 NH4HCO3(s) 都减少 ；(E) NaHCO3(s) 与 NH4HCO3(s) 都增加 。10对于理想气体反应 cC(g) + dD(g) = gG(g) + hH(g)， 0，其各种平衡常数 K 、Kp 、K c 、K x ，下列与温度关系式中错误的是：(A) ppTlnln ； (B) pxpTKlnln ；(C) pcpTlnln ；(D) pxpll ； (E) pcpll 。 四、主观题： 1乙烯水合反应 C2H4 + H2O C2H5OH 的标准摩尔吉布斯函数改变为下式： )K/(2.45)/ln()K/(4.6
5、107.3)molJ(-1r TTG。试求：(1) 导出标准反应热与温度的关系； (2) 计算出 573 K 时的平衡常数；(3) 求 573K 时反应的熵变。2已知反应 ZnO(s) + H2(g) = Zn(s) + H2O(g) 的 )K/(16023)molJ(-1r TG ，液态锌的蒸气压方程为： .5614lgTp ，在 800K 时，把 H2 通入盛有 ZnO(s) 和Zn(l)的密闭容器中，求达成平衡时 H2(g)和 H2O(g)两种气体物质的量的比 n(H2)/n(H2O)。3化学反应：NaHCO 3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) (1)C
6、uSO45H2O(s) = CuSO43H2O(s) + 2H2O(g) (2)巳知 50时，反应(1)、(2) 的分解压力分别为 p1 = 3.999 kPa、p 2 = 6.0528 kPa。试计算由 NaHCO3、Na 2CO3、CuSO 45H2O、CuSO 43H2O 固体物质组成的体系，在 50时的平衡压力是多少？4银可能受到 H2S(g) 的腐蚀而发生反应：H 2S(g) + 2Ag(s) = Ag2S(s) + H2(g)，今在298K、p 下，将 Ag 放在等体积比的 H2 与 H2S 混合气体中，问：(1) 能否发生腐蚀；(2) 在混合气体中，H 2S(g) 的百分数小于多
7、少时才不会发生腐蚀。巳知 298K 时，Ag 2S(s) 和 H2S(g) 的 mfG分别为 -40.26、-33.02 kJmol -1 。5NaHCO 3 的分解反应：2NaHCO 3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)，实验测定的分解压力在 30时为 0.0082p ，110时为 1.6481p 。若反应热与温度无关，试求： 平衡常数 K 与 T 的关系式； NaHCO 3 在常压下的分解温度； 反应的 rHm ； 恒压下通入惰性气体对平衡有何影响？6设某一温度下，有一定量的 PCl5(g) 在 p 、体积为 1 升的条件下达到平衡，离解度为 50%，说明下
8、列情况下 PCl5(g) 的离解度是增加，还是减少？ 使气体的总压力降低，直到体积为 2 升 ； 恒压下，通入 N2，使体积增加到 2 升 ； 恒容下，通入 N2，使压力增加到 2p ； 通入 Cl2(g)，使压力增到 2p ，而体积仍为 1 升 。7在 884时 CO2 与 5.62 摩尔的 K2CO3 和 11.10 摩尔的 CaCO3 共同加热，平衡时 CO2的分压为 101.325kPa (K2CO3 不分解) ，熔融液中有 CaCO3 和 K2CO3，固相为纯 CaO。冷却后称量，发现整个体系失去相当于 3.98 摩尔的 CO2 质量，试求： 熔融物中CaCO3的摩尔分数? 巳知反应
9、：CaCO 3(l) = CaO(s)+ CO2(g) 的标准平衡常数为 3.50，若以纯 CaCO3 为标准态，求熔融物中 CaCO3 的活度与活度系数？练习答案一、判断题答案：1错，是反应进度为 时，反应产物与反应物的偏摩尔吉布斯函数的代数和。2错，是在大量系统中的差值。3错，达到平衡时，反应的吉布斯函数变为零。4错，当有非体积功时， rGm 0 的反应可以进行，如电解冰。5错，只能用 rGm 0 来判断方向。6错， rGm 1， Kf = Kp K ，K f 不变，K p 减少，平衡向左移动；二、单选题答案：1. A；2. B；3. A；4. A；5. C； 6. D； 7.D； 8.D
10、； 9.B； 10.D； 11,D 12.B；13.A；14.A；15.B； 16.B； 17.A； 18.D； 19.C； 20.A； 21.C。三、多选题答案：1. AE； 2. AD； 3. BC； 4. AC； 5. BE； 6. B；7. AC； 8. BE； 9. A； 10. CE。四、主观题答案：1解：(1) 根据吉布斯-亥姆霍兹方程，有 2mrmrTHTGp K/4.261047.3olJ4.261047.32.5ln. 1-mr2mrr HTTHG Q(2) -1r molJ875n7.K5 8r .5314.8expexp R(3) K/ln264.7olJmr1-mr
11、TTGSp -1-r oJ2926.n7.K532解：由 RGln10mr ；当 T = 800K 时 pKRT p771062.1062.834.06expexp 800K 时，液态 Zn 的蒸气压为 .54lgp p(Zn) = 3.27 10-3p = 331.3 Pa; 根据化学反应方程式，得K = p(Zn) p(H2O) / p(H2) p = 1.62 10-7所以 p(H2) /p(H2O) = 2.02 104 则 n(H2)/n(H2O) = 2.02 1043解：由反应(2)：平衡时，p(H 2O) = 6.0528 kPa由反应(1)：平衡时，K p(1) = p(CO
12、2)p(H2O) = p2 = 3.9992 = 3.998 kPa2共同平衡时： p(H2O) p(CO2) = Kp(1) 6.0528 p(CO2) = 3.998 p(CO2) = 0.6605 kPa 平衡压力 p = p(CO2) + p(H2O) = 6.7133 kPa 4解： (1) H2S(g) + 2Ag(s) = Ag2S(s) + H2(g)， -1mmolkJ24.70.326.4G75.0ln98314.70lnm pQRTGa所以在恒温恒压下，Ag 会被腐蚀。 (2) 设不发生腐蚀时 H2S(g)的摩尔分数为 x： %17.01ln9834.720 x5解：(1
13、) K p = p(CO2)p(H2O) = p2 T1 = 303 K， K (1) = 0.00822 = 1.681 10-5 T2 = 383 K， K (2) = 1.64812 = 0.6791 由等压式： lnK = A/T+Bln(1.681 10-5) = A/303 + B 与 ln0.6791 = A/383 + B解得：A = -15386 ，B = 39.79 ln K = -15386/T + 39.79(2) p = p ，K = (p /p )2 = 0.25 ，代入 ln0.25 = -15386/T + 39.79 T = 373.2 K(3) Hm = -
14、 8.314 (-15385) = 127.9 kJ/mol，(4) 通入惰性气体，平衡向右移动。6解： PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) = 1 1- ni = 1 + ，p = p 32)5.01( 35.00 2RTVppKx， (1) 设离解度为 1 ， ， pVV31dm23131 ， 离 解 度 增 加， 解 得 ：所 以 ， 整 理 得 ：即 618.001 033122 pKx(2) 设离解度为 2 ， 32N22RTVpnni ，p = p ， 离 解 度 增 加， 解 得整 理 得 ：， 618.031 22 pKx(3) 设离解度为 3， 3213N2Tpnni ，p = 2p ， 离 解 度 不 变， 解 得整 理 得 ：， 5.0011 3332 px(4) 设离解度为 4，PCl 5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)1 - 4 4 4 + y ， pRTVyni 22 ， 离 解 度 减 少解 得， .0
