第二章 化學(xué)平衡

1、第二章 化學(xué)平衡一、判斷與問答題：1反應(yīng)的吉布斯函數(shù)變就是反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)物之間的吉布斯函數(shù)的差值。2在恒定的溫度和壓力條件下，某化學(xué)反應(yīng)的rGm就是在一定量的系統(tǒng)中進(jìn)行1mol的化學(xué)反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物與反應(yīng)物之間的吉布斯函數(shù)的差值。3因?yàn)? -RTlnK，所以是平衡狀態(tài)時(shí)的吉布斯函數(shù)變化。4是反應(yīng)進(jìn)度的函數(shù)。5在等溫等壓條件下，rGm > 0的反應(yīng)一定不能進(jìn)行。6rGm的大小表示了反應(yīng)系統(tǒng)處于該反應(yīng)進(jìn)度時(shí)反應(yīng)的趨勢。7任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都可以用來判斷其反應(yīng)進(jìn)行的方向。8在等溫、等壓、W = 0的條件下，系統(tǒng)總是向著吉布斯函數(shù)減小的方向進(jìn)行。若某化學(xué)反應(yīng)在給定條件下rGm < 0，則反應(yīng)物將完

2、全變成產(chǎn)物，反應(yīng)將進(jìn)行到底。9在等溫、等壓不作非體積功的條件下，反應(yīng)的 rGm < 0時(shí)，若值越小，自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)的趨勢也越強(qiáng)，反應(yīng)進(jìn)行得越快。10某化學(xué)反應(yīng)的 rGm若大于零，則K一定小于1。11理想氣體反應(yīng) A + B = 2C，當(dāng)pA = pB = pC時(shí)，的大小就決定了反應(yīng)進(jìn)行方向。12標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的數(shù)值不僅與方程式的寫法有關(guān)，而且還與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇有關(guān)。13在給定溫度和壓力下發(fā)生的PCl5的分解反應(yīng)，只須測定平衡時(shí)混合氣體的密度就可以求知平衡常數(shù)了。14因 K= f(T)，所以對于理想氣體的化學(xué)反應(yīng)；當(dāng)溫度一定時(shí)，其平衡組成也一定。15若已知某氣相生成反應(yīng)的平衡組成，則能求得產(chǎn)物的

3、。16溫度T時(shí)，若K= l，說明這個(gè)反應(yīng)在此溫度，壓力為100kPa的條件下已達(dá)到平衡。 17一個(gè)已達(dá)平衡的化學(xué)反應(yīng)，只有當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)改變時(shí)，平衡才會移動。18因K = (aB)，所有化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)隨化學(xué)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)而改變。19有供電能力(Wf 0)的可逆電池反應(yīng)體系的狀態(tài)，在“G”曲線上可存在的位置？20“純是相對的，絕對純的物質(zhì)是沒有”，試從反應(yīng)的親合能A上分析這句話的道理？21化學(xué)反應(yīng)親合勢愈大，則自發(fā)反應(yīng)趨勢越強(qiáng)，反應(yīng)進(jìn)行得愈快，對否？22標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)自由能的關(guān)系：，那么，為什么反應(yīng)的平衡態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是不相同的？23欲使反應(yīng)產(chǎn)物的平衡濃度最大，反應(yīng)物的投料比一般為多大？2

4、4對于計(jì)量系數(shù) = 0的理想氣體化學(xué)反應(yīng)，哪些因素變化不改變平衡點(diǎn)？25平衡常數(shù) K= 1的反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下反應(yīng)，反應(yīng)朝什么方向進(jìn)行？26在空氣中金屬不被氧化的條件是什么？27反應(yīng)PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 在212、p容器中達(dá)到平衡，PCl5 離解度為0.5，反應(yīng)的= 88 kJ·mol-1，以下情況下，PCl5的離解度如何變化：(A)通過減小容器體積來增加壓力；(B)容器體積不變，通入N2氣來增加總壓力；(B)升高溫度；(D)加入催化劑。28對于復(fù)分解反應(yīng)，如有沉淀、氣體或水生成，則容易進(jìn)行到底，試以化學(xué)平衡理論分析其道理？292HgO(s) = 2Hg

5、(g) + O2(g)，在反應(yīng)溫度下及p= 101.325kPa時(shí)，K= 4×10-3，試問HgO(s) 的分解壓力多大？當(dāng)達(dá)到分解溫度時(shí)，與HgO(s) 平衡的pHg有多大？若在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)，體系的總壓力是多少？30反應(yīng)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)，在600、100kPa下達(dá)到平衡(各物質(zhì)的逸度系數(shù)均為1)，當(dāng)壓力增大到500kPa時(shí)，各物質(zhì)的逸度系數(shù)分別為： (CO2) = 1.09， (H2) = 1.10， (CO) = 1.23， (H2O) = 0.77，問這時(shí)平衡點(diǎn)向何方移動？31反應(yīng)CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g

6、) 在常溫常壓下的分解壓力并不等于零，那么古代大理石建筑物何以能夠保留至今而不倒？32說明下列等式成立的條件：(A)對于任何反應(yīng) BB = 0 ；(B)氣體反應(yīng) ；(C)理想氣體 ；(D)實(shí)際氣體 K f = K p ；(E) 液相反應(yīng) Ka = Kx ；(F)溫度對 K的影響公式： ；(G)壓力對凝聚態(tài)反應(yīng)影響： ；(H)估算轉(zhuǎn)換溫度： 。33反應(yīng)C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)，在673K、p下達(dá)到平衡，巳知Hm=133.5kJ·mol-1，問下列條件變化時(shí)，對平衡有何影響？(A) 增加溫度；(B) 增加水蒸氣的分壓；(C) 增加總壓；(D) 通入N2

7、；(E)增加碳的數(shù)量。3425時(shí)，下列反應(yīng)、的分解壓力分別為：p1 = 0.527 kPa，p2 = 5.72 kPa 。 2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)若在25將物質(zhì)的量相等的NaHCO3(s)、Na2CO3(s) 和NH4HCO3(s) 放在一個(gè)密閉的容器中，試問：(A) 這三種物質(zhì)的數(shù)量將如何變化；(B) 體系最終能否實(shí)現(xiàn)平衡。二、單選題：1化學(xué)反應(yīng)若嚴(yán)格遵循體系的“摩爾吉布斯自由能反應(yīng)進(jìn)度”的曲線進(jìn)行，則該反應(yīng)最終處于：(A)曲線的最低點(diǎn) ；(B)最低點(diǎn)與起點(diǎn)或

8、終點(diǎn)之間的某一側(cè)；(C)曲線上的每一點(diǎn) ；(D)曲線以外某點(diǎn)進(jìn)行著熱力學(xué)可逆過程 。2對于摩爾反應(yīng)吉布斯自由能rGm，下列理解錯(cuò)誤的是： (A)rGm是在T、p、一定的條件下，進(jìn)行一個(gè)單位反應(yīng)時(shí)吉布斯自由能的改變；(B) rGm是在有限反應(yīng)系統(tǒng)終態(tài)和始態(tài)吉布斯自由能的差值，即實(shí)際過程的G；(C) rGm是指定條件下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行趨勢的量度，rGm < 0，反應(yīng)自發(fā)向右進(jìn)行；(D)，等于G圖中反應(yīng)進(jìn)度為時(shí)的曲線斜率 。325時(shí)反應(yīng) ，在25、101325Pa下，將1mol N2、3mol H2和2mol NH3(g) 混合，則反應(yīng)：(A)正向自發(fā)進(jìn)行 ；(B)逆向自發(fā)進(jìn)行 ；(C)系統(tǒng)處于平

9、衡 ；(D)無反應(yīng)發(fā)生 。4設(shè)反應(yīng) A(s) = D(g) + G(g) 的rGm (J·mol-1) = -4500 + 11(T/K)，要防止反應(yīng)發(fā)生，溫度必須：(A)高于409K ；(B) 低于136K ；(C)高于136K而低于409K ；(D) 低409K 。5有一理想氣體反應(yīng) A + B = 2C ，在某一定溫度下進(jìn)行，按下列條件之一可以用直接判斷反應(yīng)方向和限度：(A)任意壓力和組成 ；(B)總壓101.325 kPa ；(C)總壓303.975 kPa ，xA = xB = xC = ；(D)總壓405.300 kPa ，xA = xB = ¼ ，xC = &

10、#189; 。6反應(yīng)C(s) + 2H2(g)CH4(g) 在1000K時(shí)的 = 19.29 kJ·mol-1。當(dāng)總壓為101kPa，氣相組成是：H2 70、CH4 20、N2 10 的條件下，上述反應(yīng)：(A)正向進(jìn)行 ；(B)逆向進(jìn)行 ；(C)平衡 ；(D)不一定 。7已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2(g) + S(s) = H2S(s)K1 ；S(s) + O2(g) = SO2(g)K2 。則反應(yīng) H2(g) + SO2(g) = O2(g) + H2S(g) 的平衡常數(shù)為：(A)K1 + K2 ；(B)K1 - K2 ；(C)K1·K2 ；(D)K1/K2 。8恒溫下某

11、氧化物分解反應(yīng)：AO2(s) = A(s) + O2(g) 的平衡常數(shù)為 Kp(1)，若反應(yīng)2AO2(s) = 2A(s) + 2O2(g) 的平衡常數(shù) Kp(2)，則：(A)Kp(1) > Kp(2) ；(B)Kp(1) < Kp(2) ；(C)Kp(1) = Kp(2) ；(D)有的 Kp(1) > Kp(2)，有的 Kp(1) < Kp(2) 。9對于同一化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)式寫法不同，例如N2 + 3H2 = 2 NH3；則下列敘述正確的是：(A)rGm不變 ；(B)Kp不變 ；(C)不變 ；(D) ，正向自發(fā) 。10下列敘述中不正確的是：(A)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)僅是溫度的

12、函數(shù) ；(B)催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小 ；(C)平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡必定發(fā)生移動，達(dá)到新的平衡 ；(D)化學(xué)平衡發(fā)生新的移動，平衡常數(shù)必發(fā)生變化 。11對于理想氣體反應(yīng)體系，下列標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)自由能與平衡常數(shù)之間的關(guān)系式中正確的是：(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。12若反應(yīng)氣體都是理想氣體，反應(yīng)平衡常數(shù)之間有Ka=Kp=Kx的反應(yīng)是：(1) 2HI(g) = H2(g) + I2(g)；(2) N2O4(g) = 2NO2(g)；(3) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)；(4) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)。(A)(1)(2) ；(B)

13、(1)(3) ；(C)(3)(4) ；(D)(2)(4) 。13對于理想混合物反應(yīng)體系，標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)自由能與平衡常數(shù)之間的關(guān)系，不正確的是：(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。 14氣相反應(yīng)2NO + O2 2NO2 在27時(shí)的Kp與Kc之比值約為：(A)4×10-4 ；(B)4×10-3 ；(C)2.5×103 ；(D)2.5×102 。15下列平衡常數(shù)中都無量綱的是： (A)Kf 、Kp 、K； (B) Kc 、Ka 、Kx ； (C) Kx 、Kp、K； (D) Ka 、Kx 、K。16對于實(shí)際氣體反應(yīng)體系，下列關(guān)系式中正確的是：(A)K= Kf

14、；(B)K= Ka ；(C)K= Kp ；(D)Kf = Kp 。17反應(yīng)CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)，在 600、100kPa 下達(dá)到平衡后，將壓力增大到5000kPa，這時(shí)各氣體的逸度系數(shù)為(CO2) = 1.09、(H2) = 1.10、(CO) = 1.23、(H2O) = 0.77。這時(shí)平衡點(diǎn)應(yīng)當(dāng)：(A)保持不變 ；(B)無法判斷 ；(C)移向右方(產(chǎn)物一方) ；(D)移向左方(反應(yīng)物一方) 。18反應(yīng) AB，既可在氣相中進(jìn)行，又可在水溶液中進(jìn)行，在確定的溫度下，A(g)、B(g) 在水中的濃度服從亨利定律，用摩爾分?jǐn)?shù)xA、xB表示濃度，亨利常數(shù)分別是HA

15、、HB，那么氣相中反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp與液相反應(yīng)平衡常數(shù)Kx之間的關(guān)系是：(A)Kp·HA = Kx·HB ；(B)Kp·Kx = HA·HB ；(C)Kp·HA = Kx·HA ；(D)KpKx·HAHB = 1 。19氣體反應(yīng)CO + H2O = CO2 + H2 ，設(shè)各氣體皆為實(shí)際氣體，此反應(yīng)的G和G與體系總壓有何關(guān)系：(A)G和G皆與體系總壓無關(guān) ；(B)G和G皆與體系總壓有關(guān) ；(C)G與體系總壓有關(guān)，G與總壓無關(guān) ；(D)G與體系總壓無關(guān)，G與總壓有關(guān) 。20某次會上關(guān)于KHF2這一化合物是否潮解發(fā)生爭論，蘭州工廠

16、的A說不易潮解，長沙工廠的B說易潮解，你估計(jì)哪種說法正確：(A)二人都對 ；(B)二人都不對 ；(C)B對，A不對 ；(D)A對，B不對 。21某化學(xué)反應(yīng)的 ，在298K時(shí)該反應(yīng)有：(A)K298 > 1，K隨T升高而增大 ；(B)K298 < 1，K隨T升高而增大 ；(C)K298 > 1，K隨T升高而減小 ；(D)K298 < 1，K隨T升高而減小 。22已知化合物：CaCO3的分解溫度為897；MnCO3的分解溫度為525，它們在298K下分解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp關(guān)系為：(A) Kp > Kp ； (B) Kp < Kp ； (C) Kp = Kp ；

17、(D) 無法比較 。23分解反應(yīng)A(s) = B(g) + 2C(g)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp與離解壓力p之間關(guān)系為：(A)Kp = 4p3 ；(B)Kp = 4p3/27 ；(C)Kp = p3/27 ；(D)Kp = p2 。24巳知 298K 時(shí)，反應(yīng) CH3OH(g) = HCHO(g) + H2(g)； 。HCHO(g) = CO(g) + H2(g)； 。若要提高平衡混合物中 HCHO的含量，應(yīng)采?。?A)升高溫度 ；(B)降低溫度 ；(C)增加壓力 ；(D)減小壓力 。25已知某反應(yīng)的rCp為零，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而：(A)增大 ；(B)減小 ；(C)不變 ；(D)不能確

18、定 。26恒溫下，在反應(yīng)2NO2(g) = N2O4(g) 達(dá)到平衡后的體系中加入惰性氣體，則：(A)平衡向右移動 ；(B)平衡向左移動 ；(C)條件不充分，無法判斷 ；(D)平衡不移動 。27放熱反應(yīng)2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 達(dá)平衡后，若分別采取增加壓力；減少NO2的分壓；增加O2分壓；升高溫度；加入催化劑，能使平衡向產(chǎn)物方向移動的是： (A) ；(B) ；(C) ；(D) 。28設(shè)反應(yīng)aA + bB = gG + hH，在p下，300K時(shí)的轉(zhuǎn)化率是600K的2倍，在300K下，總壓力為p時(shí)的轉(zhuǎn)化率是總壓力2p的2倍，可推測該反應(yīng)：(A)平衡常數(shù)與溫度、壓力成正比 ；

19、(B)平衡常數(shù)與溫度成正比，與壓力成反比 ；(C)該反應(yīng)是一個(gè)體積增加的放熱反應(yīng) ；(D)該反應(yīng)是一個(gè)體積增加的吸熱反應(yīng) 。29恒壓下，加入惰性氣體后，對下列哪一個(gè)反應(yīng)能增大其平衡轉(zhuǎn)化率：(A) ；(B) ；(C)CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) ；(D)C2H5OH(l) + CH3COOH(l) = CH3COOC2H5(l) + H2O(l) 。30在某溫度下，一密閉的剛性容器中的 PCl5(g) 達(dá)到分解平衡，若往此容器中充入N2(g) 使體系壓力增大二倍(此時(shí)體系仍可按理想氣體處理)，則PCl5(g) 的離解度將：(A)增大 ；(B)減小 ；(C)不變

20、；(D)視溫度而定 。三、多選題：1對于恒溫恒壓下的化學(xué)反應(yīng)的和Gm，下列說法中哪種是錯(cuò)誤的：(A)Gm表示有限體系中反應(yīng)終態(tài)和始態(tài)的自由能變化 ；(B)表示各組分處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， = 1mol 時(shí)，反應(yīng)自由能的變化 ；(C)Gm表示維持各組分的化學(xué)勢不變時(shí)，發(fā)生一個(gè)單位化學(xué)反應(yīng)的自由能變化 ；(D)根據(jù)Gm的大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 ；(E)反應(yīng)的Gm一定大于反應(yīng)的 。2已知ZnO(s) 的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能，對于反應(yīng)：Zn(s) + ½O2(g) = ZnO(s)，下列判斷正確的是：(A)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能自發(fā)進(jìn)行 ；(B)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不能自發(fā)進(jìn)行 ；(C)處于平衡狀態(tài) ；(D)

21、在含20 O2的空氣中能自發(fā)進(jìn)行 ；(E)在含20 O2的空氣中不能自發(fā)進(jìn)行 。3等溫、等壓下，反應(yīng) aA + bBcC + dD 達(dá)到化學(xué)平衡的條件是：(A) rF = 0； (B) ； (C) ； (D) d = 0； (E) 。4對于理想氣體反應(yīng)體系，標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)自由能與平衡常數(shù)之間的關(guān)系式，若壓強(qiáng)單位用大氣壓(atm)，下列正確的是：(A) ；(B)；(C)；(D)；(E)。5對于實(shí)際氣體反應(yīng)體系，對于平衡常數(shù)的說法，下列正確的是：(A)Kf 、Kp 只是溫度的函數(shù) ；(B)Kf 、K只是溫度的函數(shù) ；(C)Kf 、Kp 都是溫度、壓力的函數(shù) ；(D)K、Kp 都是溫度、壓力的函數(shù) ；(E

22、)K 、Kp 都是溫度、壓力的函數(shù) 。6反應(yīng) Ni(s) + 4CO(g) = Ni(CO)4(g) 的，今利用此反應(yīng)在溫度T1時(shí)，由粗Ni制成Ni(CO)4，然后在另一溫度T2使之分解生成純Ni，設(shè)不變，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)如何選擇T1與T2 ：(A)T1 > T2 ；(B)T1 < T2 ；(C)T1 = T2 ；(D)T1 < T2，T1 越低越好 ；(E)T1 > T2；且T2越低越好 。7對于理想溶液反應(yīng)，與平衡常數(shù)的關(guān)系為：(A)；(B)；(C) ；(D)；(E)。8下列各反應(yīng)，其平衡常數(shù)Kp等于氣相總壓力的是：(A)ZnS(s) + O2(g) = ZnO(s)

23、 + SO2(g) ；(B)CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ；(C)CuSO4·5H2O(s) = CuSO4·3H2O + 2H2O(g) ；(D)NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g) ；(E)KClO3(s) = KCl(s) + O2(g) 。9對于下列反應(yīng)，在定溫下，增加總壓力，平衡常數(shù)Kx不變的是：(A)HCl(aq) + CaCO3(s) = CO2(g) + H2O(l) + CaCl2(aq) ；(B)CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ；(C)C(s) + O2(g) = CO2(g) ；(D)N2(

24、g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ；(E)H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 。10反應(yīng) Ag2CO3(s) = Ag2O(s) + CO2(g) 為吸熱反應(yīng)，在 383K 時(shí)平衡常數(shù)為Kp = 96Pa，在CO2分壓為101.3 Pa的烘箱中烘干(溫度為383K)時(shí)，則：(A)Ag2CO3發(fā)生分解 ；(B)Ag2CO3不發(fā)生分解 ；(C)Ag2CO3分解反應(yīng)處于平衡狀態(tài) ；(D)升高溫度有利Ag2CO3分解 ；(E)增大CO2分壓有利Ag2CO3分解 。11298K時(shí)，下列反應(yīng)(1)、(2)的分解壓力分別為0.527kPa、5.72kPa：2 NaHCO3(s)=Na

25、2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)； NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)。若在298K時(shí)，將摩爾量相等的NaHCO3(s)、Na2CO3 (s) 與NH4HCO3(s) 放在一個(gè)密閉容器中，那么：(A)NH4HCO3(s) 和Na2CO3(s) 都減少 ；(B)NH4HCO3(s) 與NaHCO3(s) 都減少 ；(C)Na2CO3 (s) 增加，NaHCO3(s) 減少 ；(D)NaHCO3(s) 與NH4HCO3(s) 都減少 ；(E)NaHCO3(s) 與NH4HCO3(s) 都增加 。12對于理想氣體反應(yīng) cC(g) + dD(g) = gG(g)

26、+ hH(g)，0，其各種平衡常數(shù)K、Kp 、Kc 、Kx ，下列與溫度關(guān)系式中錯(cuò)誤的是：(A)；(B)；(C)；(D)；(E) 。 四、主觀題： 1N2O4能微量解離成NO2，若N2O4與NO2均為理想氣體，證明N2O4的離解度與壓力的平方根成反比。2乙烯水合反應(yīng)C2H4 + H2O C2H5OH的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)改變?yōu)橄率剑?。試求?1) 導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系；(2) 計(jì)算出 573 K 時(shí)的平衡常數(shù)；(3) 求573K時(shí)反應(yīng)的熵變。3已知反應(yīng) ZnO(s) + H2(g) = Zn(s) + H2O(g) 的，液態(tài)鋅的蒸氣壓方程為：，在800K時(shí)，把H2通入盛有ZnO(s) 和Zn(l)的密閉容器中，求達(dá)成平衡時(shí)H2(g)和H2O(g)兩種氣體物質(zhì)的量的比n(H2)/n(H2O)。4化學(xué)反應(yīng)：NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)(1)CuSO4·5H2O(s) = CuSO4·3H2O(