化学平衡题解B课件

1、化学平衡题解B化学平衡题解化学平衡题解（ ）1在刚性密闭容器中，有下列理想气体在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡反应达平衡 A(g)+B(g)=C(g)，若在恒温下加，若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将入一定量惰性气体，则平衡将 (A)向右移动向右移动; (B) 不移动不移动; (C) 向左移动向左移动; (D) 无法确定无法确定 一、选择题一、选择题B化学平衡题解B( )2在一定温度下，一定量的在一定温度下，一定量的PCl5(g)在某种在某种条件下的离解度增大的为条件下的离解度增大的为(A) 增加压力使体积缩小一倍增加压力使体积缩小一倍; (B) 保持体积不变，通入保持体积不变，

2、通入N2气使压力增加一倍气使压力增加一倍;(C) 保持压力不变，通入保持压力不变，通入N2气使体积增加一倍气使体积增加一倍; (D) 保持体积不变，通入保持体积不变，通入Cl2气使压力增加一倍气使压力增加一倍C( )3已知已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s)，反应，反应的的 为正，为正， 为正（设为正（设 和和 不随温度而变化），欲使反应正向进行，不随温度而变化），欲使反应正向进行，则一定则一定 (A)高温有利高温有利; (B) 低温有利低温有利; (C) 与温度无关与温度无关; (D) 与压力有关与压力有关rmSrmHrmSrmHA化学平衡题解B( )4要使一个化学反应系统在发

3、生反应后焓要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变值不变, 必须满足的条件是必须满足的条件是(A) 温度和内能都不变温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变内能和体积都不变(C) 孤立系统孤立系统 (D) 内能内能, 压力与体积的乘压力与体积的乘积都不变积都不变D( )5.理想气体反应理想气体反应CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g)的的 与温度与温度T 的关系为：的关系为： = 21660+52.92T，若要使反应的平衡常，若要使反应的平衡常数数 ，则应控制的反应温度：，则应控制的反应温度：(A) 必须低于必须低于409.3(B) 必须必须高于高于409.3K(C) 必须低于必须低

4、于409.3K (D) 必须等于必须等于409.3KrmGrmG1OKC化学平衡题解B二、填空题二、填空题1在在298K时，反应时，反应N2O4（g）=2NO2 (g)的的 ，当，当p(N2O4)= p(NO2)=1kPa时反应时反应将向将向_移动。当移动。当p(N2O4)=10kPa， p(NO2)=1kPa时，反应将向时，反应将向_移动。移动。1132. 0OK正方向正方向正方向正方向2一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时，在一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时，在298K下反应的平衡常数为下反应的平衡常数为 =4.17107， =-45.1kJmol-1,则在该温度下反应的则在该温度下反应的 = O

5、KrmHrmS5.47JK-1mol-1化学平衡题解B1rm( 90.6250.211 /)kJ molGT K 3气体反应 = 的 ，若平衡常数 ，温度应为 。2CO2H3CH OH1OK4分解反应，在473K平衡时有48.5%分解，在573K平衡时有97%分解，此反应的 0（填 ，化学平衡题解B解：解：631()4.84 102.2 10pKK23111()454.5()2.2 10ppKK125C时，已知反应时，已知反应2ICl(g) I2(g)+Cl2(g) 的平衡常数的平衡常数 ，试计算下列反应，试计算下列反应的的 。61084. 4KK(1 ) ICl (g) I2 (g) + C

6、l2 (g) (2 ) I2 (g) + Cl2 (g) ICl(g) ) 21212121 三、计算题三、计算题化学平衡题解B解：解：210135 30398()0.3750.77540530 20265pQK反应自发向左进行。反应自发向左进行。120265 30398()1.4850.77520265 20265pQK反应自发向右进行。反应自发向右进行。2反应反应H2O(g)+CO(g) CO2(g) + H2(g)在在900C时时 ，系统中的各气体均视为理想，系统中的各气体均视为理想气体，问气体，问H2O、CO、CO2和和H2的分压力分别为的分压力分别为下列两种情况时，反应进行的方向如何

7、？下列两种情况时，反应进行的方向如何？(1 ) 20265Pa、20265 Pa、20265 Pa、30398 Pa(2 ) 40530Pa、20265 Pa、30398 Pa、10135 Pa775. 0K 化学平衡题解B解：解：232(NH )(H S)33.330.111100pppKpp设平衡时，设平衡时，H2S的分压为的分压为pNH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) 3298K时，时，NH4HS(s)的分解反应如下：的分解反应如下： NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)将将NH4HS(s)放入一真空容器中，平衡时，放入一真空容器中，平衡时，测得压力为测得压力为6

8、6.66kPa，求反应的，求反应的 ；若容；若容器中预先时已有器中预先时已有NH3(g)，其压力为，其压力为40.00kPa，则平衡时的总压为多少？，则平衡时的总压为多少？ K 化学平衡题解B2(H S)400.111pppKpp22240 (H S)(H S) 11000pp解之得：解之得：p(H2S)=18.85kPap(总总)=40+218.85=77.8kPa化学平衡题解B4已知在1273K时，反应FeO(s) +CO(g) Fe + CO2(g)的 。若起始浓度c(CO) = 0.05 moldm-3，c(CO2) = 0.01 moldm-3，问：(1) 平衡时反应物、产物的浓度各

9、是多少？(2) CO的平衡转化率是多少？(3) 增加FeO(s)的量对平衡有何影响？ 5 . 0K解：FeO(s) +CO(g) Fe(s) + CO2(g) 反应前浓度/moldm-30.050.01平衡时浓度/moldm-30.05-x0.01+x化学平衡题解B2 (CO )/0.010.5 (CO)/0.05ccxKccx解得：30.01mol dmx(1)平衡时：c(CO2)=0.04 moldm-3c(CO)=0.02 moldm-3(2) CO的平衡转化率0.0120%0.05(3) FeO的量对平衡没有影响。化学平衡题解B5已知298.15K时，AgCl(s)、Ag+(aq)和C

10、l-(aq)的 分别为 、 和 。求298.15K下AgCl(s)在水溶液中的标准溶度积。 (298.15K)mf G1molkJ789.1091molkJ107.771molkJ22.131解: AgCl(s)在水溶液中的离解反应 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)rmfmfmfm11(Ag )(Cl )(AgCl)(77.107 131.22 109.789)kJ mol55.676kJ molGGGG 10rm55676expexp1.76 108.314 298.15GKRT化学平衡题解B6已知甲醇蒸气的标准摩尔生成吉布斯函数 为 。试求液体甲醇的标准摩尔生成吉布斯函数。（

11、假定气体为理想气体，且已知298.15K时液体甲醇饱和蒸气压为16.343kPa） (298.15K)mf G1molkJ92.161解：甲醇的气液平衡为：CH3OH(l) CH3OH(g)3(CH OH)16.3430.163100ppKprm3(298.15K)ln8.314 298.15ln0.1634.49mol dmpGRTK 化学平衡题解Brmfm3fm3fm3fm3rm1 (298.15K)(CH OH,g)(CH OH,l) (CH OH,l)= (CH OH,g)(298.15K) = 161.924.49= 166.41kJ mol GGGGGG 化学平衡题解B 解：解：-

12、1-1( 40.2633.02)kJ mol7.24kJ molrmG 7银可能受到银可能受到H2S(g)的腐蚀而发生反应的腐蚀而发生反应2Ag(s) + H2S(g) Ag2S(s) + H2(g)，现在，现在298K、 下将银放入等体积的下将银放入等体积的H2S和和H2组成的组成的混合气体中。问：混合气体中。问：(1 ) 是否发生银的腐蚀？是否发生银的腐蚀？(2 )混合气体中混合气体中H2S的体积百分数低于多少才的体积百分数低于多少才不会发生银的腐蚀？不会发生银的腐蚀？已知：已知：p12mfmolkJ 26.40)SAg( G12mfmolkJ 02.33)SH( G 2Ag(s) + H

13、2S(g) Ag2S(s) + H2(g) 化学平衡题解B对于此反应有：对于此反应有：exp18.58rmpGKRTpxxpKKKp（1）当）当V(H2)=V(H2S) x(H2)=x(H2S)Qx=1Kx反应向右进行，发生银的腐蚀。反应向右进行，发生银的腐蚀。（2）若要不发生银的腐蚀，应有）若要不发生银的腐蚀，应有QxKx221(H S)18.58(H S)xx解之得：解之得：x(H2S) 5.1%化学平衡题解B8某温度下，Br2和Cl2在CCl4溶剂中发生下述反应： Br2 + Cl2 2BrCl平衡建立时，c(Br2) = c(Cl2) = 0.0043 moldm-3 ，c(BrCl)

14、 = 0.0114 moldm-3，试求(1) 反应的标准平衡常数；(2) 如果平衡建立后，再加入0.01 moldm-3的Br2到系统中(体积变化可忽略)，计算平衡再次建立时，系统中各组分的浓度；(3) 用以上结果说明浓度对化学平衡的影响。 化学平衡题解B222 (ClBr)/0.01147.03 (Cl )/ (Br )/0.0043 0.0043ccKccccBr2 + Cl2 2BrCl反应前浓度/moldm-30.00430.01140.0143平衡时浓度/moldm-30.0143-x0.0114+2x0.0043-x222 (ClBr)/(0.01142 )7.03 (Cl )/

15、 (Br )/(0.0143) (0.0043)ccxKccccxx解得：30.0018mol dmx(2)解: (1)化学平衡题解Bc(Br2)=(0.0143-0.0018) =0.0125 moldm-3 c(Cl2) = (0.0043-0.0018) =0.0025 moldm-3 c(BrCl) =( 0.0114+20.0018) =0.015 moldm-3(3)增加反应物(Br2)浓度后，产物的量增加了， 化学平衡向正反应方向发生了移动。再次平衡后，各物质的浓度为：化学平衡题解B解：解：t=0 0.01294t=t 0.01294-x x xn=0.01294+xpV=nRT

16、100=(0.01294+x) 8.314 5239PCl5的分解反应为的分解反应为 PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 将将2.695 g的的PCl5装入体积为装入体积为1.0 dm3的密闭容的密闭容器中，在器中，在250C时系统达到平衡，测得系统平时系统达到平衡，测得系统平衡总压力为衡总压力为100 kPa，求，求PCl5的解离度及该反的解离度及该反应的标准平衡常数。应的标准平衡常数。 PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 化学平衡题解Bx=0.01036mol =0.01036/0.01294 100%=78.3%50.012940.01036(PCl )100

17、11.07kPa0.012940.01036p320.01036(PCl )(Cl )10044.46kPa0.012940.01036pp244.460.19891001.8011.070.1107100pK化学平衡题解B1mfmolkJ/ H11mmolKJ/S NO(g) NOF(g) F2(g) 90 66.5 0 211 248 20310已知在298K时各物质的热力学数据如下：(1) 计算下述反应在298K时的标准平衡常数； 2NO(g) + F2(g) 2NOF(g)(2) 计算以上反应在500K时的 和 ；(3) 根据上述结果，说明温度对反应有何影响？ )K500(mr G)K

18、500(K化学平衡题解Brmfmfmfm212(NOF)2(NO)(F )2 ( 66.5)2 900313kJ molHHHH 解： (1)rmmmm2112(NOF)2(NO)(F )22482211203129J KmolSSSS 351rmrmrm-=313 10 +298 1292.74 10 kJ molGHTS 548rm2.74 10exp(/)exp1.34 108.314298KGRT化学平衡题解B(2)设 和 与温度无关rmHrmS31rmrmrm(500K)-=313 10 +500 129248.5kJ molGHTS 325rm248.5 10(500K)exp(/

19、)exp9.16 108.314 500KGRT(3)该反应为放热反应，温度升高，平衡常数值降低，对反应不利。 化学平衡题解B解：解：t=0 1 0 0t=t 1-x x xn=1+x11下列反应下列反应 COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) 在在373.15 K时的时的 ， 。(1 ) 计算计算373.15K、总压为、总压为200 kPa 时时COCl2的解离度；的解离度；(2 ) 计算此反应的计算此反应的 ；(3 ) 设设 ，总压仍为，总压仍为200 kPa，什么温度时什么温度时COCl2的解离度为的解离度为0.1%？9108)K15.373(K11mrmolKJ52.125)K

20、15.373( S)K15.373(mr H0m,rpC COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) 化学平衡题解B212002(1)(COCl )11001xxpxx22002(CO)(Cl )11001xxppxx22922218 102(1)11xxxKxxx 解之得：解之得： X=6.3210- -5mol = 6.3210- -3%(2)918.314 373.15 ln8 1057.84kJ molrmG 化学平衡题解B1125.5257.84 373.15104.68kJ mol1000rmrmrmHGTS (3)26622622 10()2 1011 10 xKTx根据根据

21、621912373.152 10104.68 1000ln8 108.314373.15TT22112 1lnrmHKTTKRT T解之得：解之得：T2=446K化学平衡题解B解：解：12在高温下，在高温下，HgO(s)发生分解反应：发生分解反应：2HgO(s) 2Hg (g) + O2(g)，在，在450C时所生时所生成的两种气体的总压力为成的两种气体的总压力为108.0 kPa，在，在420C时分解总压力为时分解总压力为51.5 kPa。(1)计算在计算在450C和和420C时的标准平衡常数以时的标准平衡常数以及在及在450C和和420C时时p(Hg)、p(O2)各为多少？各为多少？由此推断该反应是吸热反应还是放热反应。由此推断该反应是吸热反应还是放热反应。(2)如果将如果将10.0 g HgO放在放在1.0 dm3的容器中，的容器中，温度升高到温度升高到450C，问有多少克，问有多少克HgO没有分解没有分解？ HgO(s) 2Hg (g) + O2(g) 化学平衡题解B当当T=693K时时p(Hg)=2/3p=2/351.5=34.3kPap(O2)=