《武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第05章 化学平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第05章 化学平衡（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学平衡化学平衡1.怎样正确理解化学反应的平衡状态？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相等时反应物和生成物的浓度不再随时间而改变的状态。 2.如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？答 ：经验平衡常数，在一定温度下，可逆反应平衡时，生成物的浓度以反应方程式中计量系数为指数的幂的乘积与反应物的浓度以反应方程式中计量系数的幂的乘积之比是一个常数。经验平衡常数 K 一般有单位，只有当反应物的计量系数之和与生成物的计量系数之和相等，K 才是无量纲量。aAbB gGhHK = bahgBAHG而标准平衡常数中的浓度，压强均为一个相对值，都是相对于一个标准值 C ，标准压强 P
2、 而言，不论是气相，液相还是固相反应，K 均为无量纲量。 aA（aq）bB（aq） gG（aq）hH（aq） K = bahgCBCACHG CaA（q）bB（q） gG（q）hH（q） K = bBaAhHgGPPPPPpp P3.写出下列可逆反应的平衡常数 Kc、Kp或 K 的表达式（1）2NOCl(g) 2NO(g) + Cl2(g)(2) Zn(s) + CO2(g) ZnO(s) + CO(g)(3) MgSO4(s) MgO(s) + SO3(g)(4) Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g)(5) NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g)答：(1
3、) KP = PNO2PCl2/PNOCl2（2）KP = PCO / PCO2(3) K = PSO3(4) K = a Zn2+a H2 /a H+2（5）K = P NH3 P HCl 4.已知下列反应的平衡常数：HCNH+ + CNNH3 + H2ONH + OH 4H2O H+ + OH试计算下面反应的平衡常数：NH3 + HCN NH + CN 4答：K = K1K2 / KW = 4.910-101.810-5/(1.010-14)= 0.882 5.平衡常数能否代表转化率？如何正确认识两者之间的关系？答：平衡常数是指在一定温度下达到平衡时体系中各物质的浓度关系，而转化率是某物质
4、的转化率，它等于转化的量除于原来的量。6. 在 699K 时，反应 H2(g) + I2(g) 2HI(g)的平衡常数 Kp=55.3，如果将 2.00molH2和 2.00molI2作用于 4.00dm3的容器内，问在该温度下达到平衡时有多少 HI 生成？解：KP = PHI2 / (PH2 PI2 ) 在同一体系中，V，R,T 均相等，PnKP = nHI2 / (nH2 nI2 ) = (2x)2/(2-x)2 = 55.3 = x = 1.576生成 HI 1.5762 = 3.15 mol 7.反应 H2 + CO2 H2O + CO 在 1259K 达平衡，平衡时H2=CO2=0.
5、44moldm，H2O=CO=0.56moldm。33求此温度下反应的经验的平衡常数及开始时 H2和 CO2的浓度。解： K = = 0.56/0.44 = 1.62222 COHCOOH开始时，H2 = CO2 = 0.560.44 = 1.008. 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=2.6。（1）求 n（H2O）n（CO） （物质的量比）为 1 时，CO 的平衡转化率；（2）求 n（H2O）n（CO） （物质的量比）为 3 时，CO 的平衡转化率；（3）从计算结果说明浓度对平衡移动的影响。解：（1）H2O + CO
6、H2 + CO2a-x b-x x xx2=2.6(a-x)2 =0.617 ax所以 CO 的平衡转化率是 61.7%。（2）H2O + CO H2 + CO2n 3n 0 0n-x 3n-x x x=2.6 =0.865)3)(2xnxnx nx所以 CO 的平衡转化率是 86.5%。9. HI 分解反应为 2HI H2 + I2，开始时有 1molHI，平衡时有 24.4%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。解 ： 2HI H2 + I2起始 1 0 0转化 0.244 0.122 0.122= x=0.37mol22756. 01
7、22. 092. 005. 0)05. 0(x10. 在 900K 和 1.013105Pa 时 SO3部分离解为 SO2和 O2SO3（g） SO2（g）+ O2（g）21若平衡混合物的密度为 0.925gdm3，求 SO3的离解度。解 ：PV=nRT P=nRT PM=RTmM=68.33PRT5310013. 1900314. 810925. 0SO3（g） SO2（g）+ O2（g）21x 0 0a-x x x21= 68.33 xxxaxxxa21213264)(80= 0.34 所以 SO3的离解度是 34%。ax11. 在 308K 和总压 1.013105Pa，N2O4有 27
8、.2%分解为 NO2。（1）计算 N2O4（g）2 NO2（g）反应的 K ；（2）计算 308K 时总压为 2.026105Pa 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。解：（1） N2O4（g）2 NO2（g）0.272 0.544K =0.32 272. 01544. 02（2） PV=nRT = 同理得出 N2O4的离解百分率是 19.6%。Vn RTP（3） 增大压强，平衡向体积减小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。12. PCl5（g）在 523K 达分解平衡: PCl5 PCl3（g）+ Cl2（g）平衡浓度：PCl5=1 moldm,
9、PCl3= Cl2=0.204 moldm。33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？解 ： K =0.041616 1204. 02PCl5 PCl3（g）+ Cl2（g）1-x 0.204+x 0.204+x0.2042=0.041616xx 1)204. 0(2得出 x=0.135moldm313. 对于下列化学平衡 2HI（g） H2（g） + I2（g）在 698K 时，Kc=1.8210。如果将 HI（g）放入反应瓶内，问：2（1）在HI为 0.0100moldm时，H2和 I2各是多少？3（2）HI（g）的初始浓度是多少？（3）在平衡时 HI 的转化率是多
10、少？解： （1）2HI（g） H2（g） + I2（g）2x x x=1.8210 x=1.3510moldmxx 201. 02233H2和 I2各是 1.3510moldm，1.3510moldm。3333（2）HI=0.01+21.3510=0.0127moldm33（3）=100%=21.3%0127. 01035. 12314. 反应 SO2Cl2（g） SO2（g）+ Cl2（g）在 375K 时，平衡常数 K =2.4，以 7.6克 SO2Cl2和 1.013105Pa 的 Cl2作用于 1.0 dm3的烧瓶中，试计算平衡时SO2Cl2、SO2和 Cl2的分压。解： K =K（P
11、 ) pnP1=RT 22cLso1356 . 7得出 P=6.8104Pa P=8.8104Pa P=1.90105Pa 22cLso2SO2Cl15. 某温度下，反应 PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）的平衡常数 K =2.25。把一定量的 PCl5引入一真空瓶内，当达平衡后 PCl5的分压是 2.533104Pa。问：（1）平衡时 PCl3和 Cl2的分压各是多少？（2）离解前 PCl5的压强是多少？（3）平衡时 PCl5的离解百分率是多少？解 ：（1） =2.252)(. 23 PPPClPClPPPCl 5P=P=7.60104Pa 3PCl2Cl（2）P=(2.533+
12、7.6)105Pa 5PCl（3）P=100% = 75.25% 5PCl44101 .10106 . 7 16. 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之间的关系怎样？ m答：rG=rG+RTlnQm mrG=0， rG= RTlnkm m17. G 、rG 、rG 之间的关系如何？f答： rG =G (生成物） G （反应物）ff18. 在 523K 时，将 0.110 mol 的 PCl5（g）引入 1 dm3容器中，建立下列平衡：PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）平衡时 PCl3（g）的浓度是 0.050 moldm。问3（1）平衡时 PCl5和 Cl2的浓
13、度各是多少？（2）在 523K 时的 Kc和 K 各是多少？解 （1） PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）起始 0.11 0 0平衡 0.06 0.05 0.05平衡时 PCl5是 0.06moldm，Cl2是 0.05moldm 33（2）K=0.042C06. 005. 02由 K =K（P )得出 K =1.80 pn19. 查化学热力学数据表，计算 298K 时下列反应的 K 。H2(g) + I2(g) 2HI(g)解： 由公式rG=RTln K m得出 K =62720. 从下列数据：NiSO46H2O(s) G= 2221.7kJmolf m1NiSO4(s) G= 773.6kJmolf m1H2O(g) G= 228.4kJmolf m1（1）计算反应 NiSO46H2O(s) NiSO4(s) + 6H2O(g)的 K ；（2）H2O 在固体 NiSO46H2O 上的平衡蒸气压为多少？解 ： （1） rG=773.66228.4+2221.7 m=77.7kJmol1由公式rG=RTln K m得出 K =2.41014（2）由 K=P pOH2rG=RTln K mK =K（P ) pn得出 H2O 在固体 NiSO46H2O 上的平衡蒸气压为 544Pa。
