大學(xué)無機化學(xué)第四章試題及答案解析

1、第四章化學(xué)平衡本章總目標：1：了解化學(xué)平衡的概念,理解平衡常數(shù)的意義；2：掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計算；3：熟悉有關(guān)化學(xué)平衡移動原理.各小節(jié)目標：第一節(jié)：化學(xué)平衡狀態(tài)1：熟悉可逆反響到達平衡的特征反響體系中各種物質(zhì)的生成速率分別等于其消耗的速率,各種物質(zhì)的濃度將不再改變.2：了解平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率這兩個概念的意義.第二節(jié)：化學(xué)反響進行的方向?qū)W會運用標準平衡常數(shù)判斷化學(xué)反響的方向：QK時,反響向逆向進行.QK向正反響方向進行.QK時體系到達平衡狀態(tài).第三節(jié)；標準平衡常數(shù)K與rGm的關(guān)系1：掌握化學(xué)反響等溫式(rGmrGmRTlnQ),當(dāng)體系處于平衡狀態(tài)的時候QKrGmRTlnK.2：重點掌握運用公式

2、rGmrHmTrSm進行熱力學(xué)數(shù)據(jù)之間的計算.第四節(jié)：化學(xué)平衡的移動1：熟悉溫度、濃度、壓強對化學(xué)平衡的影響,2：熟練地根據(jù)條件的改變判斷平衡移動的方向.習(xí)題一選擇題1 .可逆反響達平衡后,假設(shè)反響速率常數(shù)k發(fā)生變化,那么標準平衡常數(shù)?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版A.一定發(fā)生變化B.一定不變C.不一定變化D.與k無關(guān)2 .反響：2COg+O2g2CO2g在300K時的Kc與Kp的比值約為A.25B.2500C.2.2D.0.043 .反響的溫度一定,那么以下的陳述中正確的選項是?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版A.平衡常數(shù)能準確代表反響進行的完全程度B.轉(zhuǎn)化率能準確代表反響進行的完全程度C.平衡常數(shù)和

3、轉(zhuǎn)化率都能準確代表反響進行的完全程度D.平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都不能代表反響進行的完全程度4 .相同溫度下：2H2(g)+S2(g)2H2s(g)Kpi2Br2(g)+2H2s(g)4HBr+S2(g)Kp2H2(g)+B2(g)-2HBr(g)Kp3貝UKp2等于(A.Kpi?Kp3B.(Kp3)2/KpiKpi5.以下反響中,K?的值小于Kp值的是(版)A. H2(g)+C12(g)=2HCl(g)C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)6.N2(g)+3H2(g)-2NH3(g),種混合氣體達平衡.要使平衡向正方向移動,A.取出ImolH2C.參加稀有氣體以增加總壓力C.2Kpi?Kp

4、3D.Kp3/)(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大B. 2H2(g)+S(g)=2H2s(g)D.C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-92.4KJ?mol-1,473K時,可采用方法()B.參加NH3以增加總壓力D.減小容器體積以增加總壓力7.298K時,Kp?的數(shù)值大于Kc的反響是()A.H2(g)+S(g)-_-H2s(g)B.H2(g)+S(s)-H2s(g)C.H2(g)+S(s)-H2s(l)D.Ag2CO3(s)-Ag2.(s)+CO2(g)8.300K和101325Pa時,以下反響：N2O4(g)-一t2NO2(g)達至U平衡時有20%的N2O4分解成NO2,那么此反響在300K時

5、的平衡常數(shù)Kp的數(shù)值A(chǔ).0.27B.0.05C.0.20D.0.179 .在某溫度下平衡A+B=G+F的_H0,升高溫度平衡逆向移動的原因是()(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)A.v正減小,v逆增大B.k正減小,k逆增大C.v正和v逆都減小,D.v正增加的倍數(shù)小于v逆增加的倍數(shù)10 .以下前三個反響的K值,那么第四個反響的K值為()(1)H2(g)+1/2O2(g)-H2O(g)Ki(2)N2(g)+O2(g)-2NO(g)K2(3)2NH3(g)+5/2O2(g)=2NO(g)+3H2O(l)K3(4)N2(g)+3H2(g)2NH3KA.K1+K2-K3B.K1X2/K3C.K1K3/K2

6、D.Ki3?K2/K311 .下面哪一種因素改變,能使任何反響平衡時產(chǎn)物的產(chǎn)量增加()A.升高溫度B.增加壓力C.參加催化劑D.增加起始物12.298K時,反響H2O(l)*lH2O(g)達平衡時,體系的水蒸汽壓為3.13kPa,那么標準平衡常數(shù)K?為()(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)A.100B313X10-2C.3.13D.113.298K時,根據(jù)以下數(shù)據(jù),判斷哪個化合物分解放氧傾向最大()A. N2(g)+O2(g)=2NO2(g)Kc=1X100B. H2(g)+O2(g)=H2O(g)Kc=1X1081C. 2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)Kc=1XI.3D. 2H2O2Q

7、)=2H2O(l)+O2(g)Kc=1X103714.某溫度時,反響H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的Kc=4X10一那么反響HBr(g)11/2H2(g)+1/2Br2(g)的Kc為()11A.tvB.,C.4X10/D.2X10二410-2.4102觸、15 .合成氨反響：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)在橫壓下進行時,假設(shè)向體系中因入氮氣,那么氨的產(chǎn)率()(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)A.減小B.增大C.不變D.無法判斷16 .有以下平衡A(g)+2B(g)-2C(g),假設(shè)在反響器中參加等物質(zhì)的量的A和B,在到達平衡時,總是正確的選項是()A.B=CB.A=BC.BAD

8、.AB17 .在Kp=Kc(RT)為中,如果壓力單位為atm,濃度單位為moll-1,那么R為()A.8.314J?mol-1K1B.1.987cal?mol-1K1C.82.06ml?atm?mol-1X-1D.0.08206L?atm?mol-1?18 .可逆反響2NO(g)N2(g)+O2(g),_rHm0=-180KJ?mol-1.對此反響的逆反響來說,以下說法正確的選項是()(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)A.升高溫度增大B.升高溫度變小C.增大壓強平衡移動D.增大N2濃度,NO解力度增加19 .有可逆反響C(s)+H2O(g)?=CO(g)+H2(g)rH=133.8KJ?mol-

9、1,以下說法正確的選項是()A.參加催化劑可以加快正反響速度B.由于反響前后分子數(shù)相等,壓力對平衡沒有影響C.參加催化劑可以增加生成物的濃度D.參加催化劑可加快反響到達平衡的時間20 .在一定溫度和壓力下,一個反響體系到達平衡時的條件是()A.正、逆反響速度停止B.正、逆反響速度相等C.正反響速度減慢,逆反響速度加快D.反響物全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物二填空題1 .參加催化劑可以改變反響速率,而化學(xué)平衡常數(shù),原因是.(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)2 .在等溫1000K等壓條件下,某反響的Kp=1,那么其_G?的值等于.3 .溫度一定,轉(zhuǎn)化率隨反響物的起始濃度,平衡常數(shù)反響物的起始濃度而變4 .在25c時

10、,假設(shè)兩個反響的平衡常數(shù)之比為10,那么兩個反響的rGm?相差KJ?mol-1.?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版5 .請?zhí)顚懴旅娴目崭瘢夯瘜W(xué)反響條件的改變對Ea.k.K的影響活化能Ea速率常數(shù)k平衡常數(shù)K恒壓.恒濃度卜升高溫度恒溫.恒壓.恒濃度下加催化劑6 .在5升容器中裝入等摩爾數(shù)的PC13和Cl2,在523K時到達平衡,假設(shè)PC15的分壓為101.3kPa1大氣壓,止匕時PCl5g-PCl3g+Cl2g反響的Kp=1.85,問原來裝入的PC13為摩爾,C12為摩爾.7 .環(huán)戊烷的氣化過程L/H?m=28.7KJ?mol-1,6=88J?mol-1?-1.環(huán)戊烷的正常沸點為C,在25C下的飽和蒸

11、汽壓為kPao(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)8 .在一密閉容器中,于1000K時進行反響CO2(s)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)平衡時測知PCO2=63.1atm,PH2=21.1atm,Pco=63.1atm,31.6atm,在恒溫、包容下,如設(shè)法除去CO2,使CO2減少為63.0atm,那么反響重新平衡時9 .在100c時,反響AB(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)Kc=0.21mol?dm-3,那么標準常數(shù)K?的值為.(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)10 .某溫度下,反響PCl5(g)-PCl3(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K?=2.25.把一定量的PCl5引入一真空瓶內(nèi),達

12、平衡后PCl5的分壓為2.533X10Pa,那么PCl3的分壓是Pa,PCl5的解離分數(shù)為.三.問做題(?無機化學(xué)習(xí)題?武大版)1 .怎樣正確理解化學(xué)反響的平衡狀態(tài)?2 .平衡常數(shù)能否代表轉(zhuǎn)化率？如何正確熟悉兩者之間的關(guān)系?3 .如何正確書寫經(jīng)驗平衡常數(shù)和標準平衡常數(shù)的表達式?4 .什么是化學(xué)反響的反響商？如何應(yīng)用反響商和平衡常數(shù)的關(guān)系判斷反響進行的方向并判斷化學(xué)平衡的移動方向？5 .如何表述化學(xué)反響等溫式？化學(xué)反響的標準平衡常數(shù)與其rGm之間的關(guān)系怎樣？(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)四.計算題1.可逆反響H2O+CO、H2+CO2在密閉容器中,建立平衡,在749K時該反響的平衡常數(shù)Kc=2

13、.6.(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)(1)求n(H2O)/n(CO)(物質(zhì)的量比)為1時,CO的平衡轉(zhuǎn)化率；(2)求n(H2O)/n(CO)(物質(zhì)的量比)為3時,CO的平衡轉(zhuǎn)化率；(3)從計算結(jié)果說明濃度對平衡移動的影響.2.反響SO2c12(g)、SO2(g)+Cl2(g)在375K時,平衡常數(shù)K=2.4,以7.6克SO2c12和1.013xi05Pa的C12作用于1.0dm-3的燒瓶中,試計算平衡時SO2c12、SO2和Cl2的分壓.(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)3.以下熱力學(xué)數(shù)據(jù)：NO(g)NO2(g)O2(g)S?n(KJTmol-1K1)0.2100.2400.205問：1298

14、K,標準壓力時,2NOg+O2g=2NO2g能否自發(fā)進行？21000K時該反響的Kp?4.HI分解反響為2HI,、H2+I2,開始時有ImolHI,平衡時有24.4%的HI發(fā)生了分解,今欲將分解百分數(shù)降低到10%,試計算應(yīng)往此平衡系統(tǒng)中加假設(shè)干摩12.?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版5.5L的容器中裝入等物質(zhì)的量的PCl3和Cl20在523K時到達平衡,如PCl3分壓為1X10-5Pa,止匕時PCI5+PC13r-Cl2反響的Kp=1.81X105Pa.問原來裝入的PCl3和Cl2為多少摩爾？6.在900K和1.013X105Pa時SO3局部離解為SO2和.2SO3(g)SO2(g)+1-,、-O

15、2(g)假設(shè)平衡混合物的密度為0.925gdm-3,求SO3的離解度.?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版7.1000K時,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),Kp7=3.50,那么反響SO3(g)-SO2(g)+1/2O2(g)的Kp和Kc各是多少?8.反響CaCO3(s)CaO(s)+2CO2(g)在973K時,Kp?=3.00x10-2;在1000K時,Kp?=1.00.問：1上述反響是吸熱還是放熱反響?2上述反響的rHm?是多少?9 .在308K和總壓1.013Xl05Pa,N2O4有27.2%分解為NO2.(1)計算N2O4(g)、2NO2(g)反響的K;(2)計算308K時總壓為2.

16、026xl05Pa時,N2O4的離解百分率；(3)從計算結(jié)果說明壓強對平衡移動的影響.(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)10 .PC15g在523K達分解平衡:PC15、PC13(g)+Cl2(g)平衡濃度：PCl5=1moldm3,PCl3=Cl2=0.204moldm3.假設(shè)溫度不變而壓強減小一半,在新的平衡體系中各物質(zhì)的濃度為多少？(?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版)一選擇題I .C2.A3.A4.B5.C6.D7.D8.D9.D10.DII .D12.B13.D14.B15.A16.C17.D18.A19.D20.B二填空題1.不變,rH?n=Ea正-Ea逆,至于始終態(tài)有關(guān).2.03.而變,

17、不隨4.5.7523K1.013105Pa8.解:Kc=Kp=84.231.663.121.15.化學(xué)反響條件的改變對Ea.k.K的影響活化能Ea速率常數(shù)k平衡常數(shù)K恒壓.恒濃度卜升高溫度根本/、父增加改變恒溫.恒壓.恒濃度下加催化劑降低增加/、父6.解：PC13和Cl2的摩爾數(shù)分別為PC13+Cl2=PC15起始物質(zhì)的量：amola0變化量：xxx平衡時：axaxxx8.314JKL彳c33510m.x=0.1161x1Kp0.54052Kp1.85(ax)RT.a=0.123mol7.53.137.3molCO2(s)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)63.122.184.231.66

18、310.41.7.60X104,75%x43.310.463-.243.3xx=7.58atm9.6.43三.問做題1 .答：化學(xué)平衡狀態(tài)就是在可逆反響中正反響和負反響的謔率相等時反響物和生成物的濃度不再隨時間而改變的狀態(tài).2 .答：平衡常救是指在一定溫度下達平衡時體系中各物所的濃度關(guān)系,而轉(zhuǎn)化淬是某種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,它等于被轉(zhuǎn)化的量除以鹿來量口3 .答：.經(jīng)隨平衡播,在一定溫度下,可逆反響法平衡時,生成物的濃度以反響弁程式中計量系數(shù)為指數(shù)的霖的乘積與反響物的濃度以反響方程式中計堂系數(shù)為指軟的黑時乘積之比是二個常熟經(jīng)驗平衡常數(shù)K一般有單位.只有當(dāng)反響枷的計量系故之和與生成物的計量系數(shù)之和相等時,

19、K才是無量;:可量0口N+防=-?+hH口產(chǎn)日FWEF而標準平衡常數(shù)中的濃度.國映為T相對值都尉目對標準值爐標準壓S長均為無基忖量.產(chǎn)而言,不管是氣相,液相璉復(fù)相反響,修4g力+3或聞耳H2+CO2n3nn-x3n-x2x=2.6-=0.865(nx)(3nx)n所以CO的平衡轉(zhuǎn)化率是86.5%.2.解：K=Kp(P)An7.6Psmx1=777RT得出Pso2cL2=6.8x104Pa135PSO2=8.8X104PaPci2=1.90X105Pa3.解:(1)ArH?=2X33.9-2X90.4=-113.0(KJ?mol-1)rS?=2X240.0-2X210.0-205.0=-145.

20、0(J?nol-1?-1)./G?=LrH?TrS?=-113.0-298X(-145.0)X10-3=-69.8(KJTmol-1)0反響能自發(fā)進行.(2)1000K時,ArGmrJrHmQTQrSm?=-113.0+145.0X10-3X1000=32.0(KJ?mol-1).Kp?=0.021IgKp?=-_rGm72.303RT=-1.674 .解：2HI、-H2+I2起始100轉(zhuǎn)化0.2440.1220.12220.1222_(0.05x)0.050.75620.92x=0.37mol?無機化學(xué)例題與習(xí)題?吉大版5 .解：PCl5+PCl3rJCl2,Kp=1.81X105Pa,Ppcb=PCl2Kp=PPCl3Pcl2/PPCl5=(PpC13)SO3(g)SO2(g)+2.2(g)/1X105=1.81X105.Ppci3=Pci2=(1.81X105X105)1/2=1.35X105(Pa)PV=nRT,npcl5=Ppci5?/RT=1X105X5/8314X523=0.115(mol)npci3=Ppci3?V/RT=1.35X