化学平衡讲义

1、化学平衡考研难点分析及试题难点： 难点计算中常见公式例题【2010，中科院A】1、 (10分) 将1.1 g NOBr 放入-55抽真空的1 dm3容器中，加热容器至25，此时容器内均为气态物质，测得其压力为3.24×104Pa，其中存在着以下的化学平衡： 若将容器内的气体视为理想气体，求上述反应在25时的标准吉布斯自由能变化值。已知原子的摩尔质量数据如下： N14 gmol-1， O16 gmol-1， Br80 gmol-1解：始态（1）及平衡（2）时的物质的量分别为： (1分) (1分) (4分) (1分)例题【2009，华南理工（二）】1、已知在时的下列数据，物质-393.5

2、1-46.11-241.82-333.51213.74192.45188.83104.6037.1135.0633.57793.14试求反应：在时的及标准平衡常数。解：时：时：考研概念试题【2010，中科院A】无【2009，中科院A】1、某低压下的气相反应，在T=200K时，Kp=8.314×102Pa ，则Kc /mol.cm-3是：（ D ）(A)5×102(B)14×106(C)14×103(D)0.5【2008，中科院A】1、对于气相反应，当体系总压力p变化时，（ A ）(A) 对无影响(B) 对无影响(C) 对无影响(D) 对均无影响2、在某温

3、度下，当B溶解与A中形成溶液时，若纯B的摩尔体积大于溶液中B的偏摩尔体积时，（设B的偏摩尔体积大于零），若增加压力则B在A中的溶解度将：（ A ）(A)增大(B)减小(C)不变(D)不确定【2007，中科院A】1、当以5mol H2气与4mol Cl2气混合，最后生成2mol HCl气。若以下式为基本单元，则反应进度应是：（ A ）H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)(A)1mol(B)2mol(C)4mol(D)5mol2、对于连续反应，已知E1E2，若想提高产品D的产率，应该：（ B ）(A)升高温度(B)降低温度(C)增加原料A(D)及时移去B【2006，中科院A】1、在凝固点，液体

4、凝结为固体（设液体密度小于固体密度），在定压下升高温度时，该过程的值将：（ A ）(A)增大(B)减小(C)不变(D)不能确定【2005，中科院A】1、一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行，有关的熵变为：（ B ）（A）S体系0，S环境0（B）S体系0，S环境0（C）S体系0，S环境=0（D）S体系0，S环境02、反应速率与（ C ）有关。（A）反应物浓度（B）反应物浓度，温度（C）反应物浓度，温度，催化剂（D）视反应条件而定3、恒温时，B溶解于A中形成溶液，若纯B的摩尔体积大于溶液中B的偏摩尔体积，则增加压力将使B在A中的溶解度：（ A ）（A）增加（B）减小（C）不变（D）不

5、确定判断1、反应N2O4 = 2NO2既可以在气相中进行，也可以在CCl3和CHCl3为溶剂的溶液中进行，若都用体积摩尔浓度来表示平衡常数Kc，在相同温度时，这三种情况Kc都相同。（ × ）2、在保持恒定时，往平衡体系中添加一种反应物种，有可能使体系组成向生成更多该添加物方向变化。（ ）3、不可逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的。（ × ）【2004，中科院A】1、某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系的温度由T1升高到T2，则此过程的焓变DH：（ B ） （A）小于零； （B）等于零； （C）大于零； （D）不能确定2、某实际气体反应，用逸度表示的平

6、衡常数随下列哪些因素而变：（ C ） （A）体系的总压力； （B）催化剂； （C）温度； （D）惰性气体的量【2003，中科院A】无【2002，中科院A】1、反应CO(g) +H2O(g) =CO2(g)+H2(g)在600，100kPa下达到化学平衡。当p=5000kPa时，各气体的逸系数为：g (CO2)=1.90，g (H2)=1.10，g (CO)=1.23，g (H2O)=0.77，则平衡点（ C ）（A）向右移动 （B）不移动 （C）向左移动 （D）不能确定2、反应NO+1/2O2=NO2的速率在温度升高时反而下降，这是因为（ C ）（A）该反应是一个光化学反应 （B）该反应催化剂

7、的活性随温度升高而下降（C）速控步骤前的快速平衡步骤放热显著 （D）这是一个放热的复杂反应考研计算及证明试题【2010，中科院A】1、 (10分) 将1.1 g NOBr 放入-55抽真空的1 dm3容器中，加热容器至25，此时容器内均为气态物质，测得其压力为3.24×104Pa，其中存在着以下的化学平衡： 若将容器内的气体视为理想气体，求上述反应在25时的标准吉布斯自由能变化值。已知原子的摩尔质量数据如下： N14 gmol-1， O16 gmol-1， Br80 gmol-1解：始态（1）及平衡（2）时的物质的量分别为： (1分) (1分) (4分) (1分)【2009，中科院A

8、】无【2008，中科院A】无【2007，中科院A】无【2006，中科院A】无【2005，中科院A】1、56.0时，100g水中能溶解3.31g对羟基苯甲酸，80时在100g水中能溶解13.43g，试问在60时的溶解度是多少？解：对羟基苯甲酸=对羟基苯甲酸 (2分) (2分) (4分) (2分) 【2004，中科院A】1、（10分）373.15K、2×的水蒸汽可以维持一段时间，但是这是一种亚平衡态，称作过饱和态，它可自发地凝聚，过程是：求此过程H2O的摩尔焓变、摩尔熵变及摩尔自由能变化。已知水的摩尔汽化热，假设水蒸汽为理想气体，液态水是不可压缩。解：（10分）由下列可逆过程（1）(理想

9、气体) （2） (可逆相变)（3）恒温下液体加压，体积不变，值与前者相比可忽略。所以：2、（10分）在密闭容器中放入PCl5，并按下式分解： （1）在T=403K时，体系的压力是否有定值？ （2）在T=403K，总压力为101325Pa时，实验测得混合气的密度为4.800·m-3，计算反应在403K时的 （3）若总压力仍维持在101325Pa，而其中0.5×101325Pa是惰性气体Ar，求此时PCl5的离解度 已知：原子量Cl：35.5，P：31.0，气体为理想气体。解：（1）该体系中：，即体系的压力不为定值。（2）设初始为,则： 平衡时： 体系总量：组分分压： 总质量为

10、的摩尔质量：,则由理想气体： (1) (2)(1)×(2),得：（3）【2003，中科院A】无【2002，中科院A】1、（8分）已知反应：（1）Na(s) Na(g), H=105kJ (291K)（2）Cl2(g) 2Cl(g), H=250kJ (291K)（3）1/2Cl2(g)+Na(s) NaCl(s), H= -411kJ (291K)（4）Na(g) Na+(g)+e, U=493kJ (0K)（5）Na+(g)+Cl-(g) NaCl(s), U= -766kJ (0K)（6）NaCl(s)(0K) NaCl(s)(291K), H=100kJ （7）Na(g)(0K

11、)+Cl(g)(0K) Na(g)(291K)+Cl(g)(291K), H=12.1kJ求氯原子的电子亲合势，即（8）Cl(g)+e Cl- (g)的-U(0K)。 解：得：2、（8分）已知气相反应的标准平衡常数与的函数关系为：上述反应可视为理想气体反应。（1）求该反应在时的。（2）时，下若有的混合气体，其中占20%(vol)，占20%(vol)，试判断在此条件下反应的方向如何?解：(1)将代入与的函数关系：得时，所以：(2)因为，所以，故反应向左进行。【2012，华南理工（二）】1、甲烷转化反应：在下的标准平衡常数，若取等物质的量的甲烷与水蒸气反应，求下达到平衡时系统的组成。解：设平衡转化

12、率为，从而可得(取正值)，则：【2011，华南理工（二）】1、有理想气体反应，在时，。求的分压分别为的混合气中发生上述反应的，并判断反应自发进行的方向。若的分压仍分别为，为使反应正向进行，的分压最大不能超过多少？解：，反应不能正向进行。若要正向进行，即。2、有如下晶型转变反应，(1)在时哪种物质最稳定？ (2)求反应的转变温度。解：(1) ，晶型稳定。(2)反应的转变温度【2010，华南理工（二）】1、将氨基甲酸铵放在一抽空的容器中，并按下式回答：在达到平衡时，容器内压力为。在另一次实验中，温度不变，先通入氨气，使氨的起始压力为，再加入氨基甲酸铵使之分解。若平衡时尚有过量固体氨基甲酸铵存在，求

13、平衡时各气体的分压及总压。答：分压, 分压，总压注意：对高次方程的求解,迭代式的写法很重要。若待求量<1，一般把高次项放至右边作已知量处理(初值近似为0；若待求量>1，则把低次项放置右边作已知量处理，初值取1。2、时，反应。现有与碳反应的气体混合物，其组成为体积分数。试问：(1) 时，等于多少，甲烷能否形成？(2) 在下，压力需增加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行？答：(1) ，反应不能进行,及甲烷不能形成。(2) 时才可进行。【2009，华南理工（二）】1、已知在时的下列数据，物质-393.51-46.11-241.82-333.51213.74192.45188.83104

14、.6037.1135.0633.57793.14试求反应：在时的及标准平衡常数。解：时：时：2、已知反应：在时，假设该气体反应是理想气体反应系统。试计算：(1) 反应开始时只有，求在，标准大气压下，物质A的解离度。(2) 恒温下，总压力为时，物质A的解离度。(3) 标准大气压下，开始时原料气体与惰性气体的物质的量之比为：，求物质的解离度。(4) 根据(2)，(3)的计算结果分析压力变化和惰性气体组分对该气体反应的影响。解：(1) (2) (3) (4) 增加总压不利于反应的进行，而增加惰性组分则有利于反应的进行。【2008，华南理工（二）】1、时，反应。现有与碳反应的气体混合物，其组成为体积分

15、数，试问：(1) 时，等于多少？甲烷能否生成？ (2) 时，压力须增加到若干，上述合成甲烷的反应才能进行？答：(1) ，无法生成。(2) 。2、反应为逆反应速率常数。在时：，时：。(1) 求时的平衡常数和标准平衡常数。(2) 求时反应的。(3) 求正向反应的活化能。(4) 时以的开始进行反应，若使总压达到，问需时若干(设逆反应可忽略)？答：(1) (2) (3) (4) 【2007，华南理工（二）】1、对反应，已知时水的标准生成焓和各物质的标准摩尔燃烧焓及标准摩尔熵值如下表：-1411-1560219.5229.5130.6在范围内，反应的平均热容差。解决下列问题：(1) 计算反应在时的标准平

16、衡常数。(2) 升高温度对生成是否有利? 解：(1) 时：其中水的标准生成焓即为的摩尔燃烧焓。为常数，时，(2) 从反应焓随升温从负到正说明，高温时反应吸热，因此反应升温有利。【2006，华南理工（二）】1、反应在时：，金刚石和石墨的密度分别为和。(1)导出 的关系式，并用此式计算的值，计算的时候假定 是常数。(2) 计算反应处于平衡时的压力。问在, 标准压力时哪一种形式的碳在热力学上更为稳定，这种形式的碳在所有的和时都稳定吗？(3) 你用哪两个反应的 (容易测定)来确定上述反应的 。(4) 根据上述计算你认为采用什么实际条件可以从石墨制造金刚石？解：(1)利用基希霍夫公式可得：(2) 根据得

17、平衡时有：相当于17780个大气压。根据第(1)部分计算结果，在时，任何温度下均有 ，所以，在标准压力的任何温度下，C(石墨)热力学上更稳定。(3)可用测标准燃烧反应焓或标准生成反应焓来计算上述反应的 。(4)从上述结果表明，通过增加压力的方法有可能从石墨制造金刚石，实验上也通过加压到 20000 大气压下成功合成金刚石，但改变温度无法实现。【2005，华南理工（二）】1、乙醇脱水可制备乙烯，其反应为：，已知各物质时的标准如下： -277.7 52.26 -285.83 161 219.6 69.91假设不随温度而变，试求：(1) 时反应的标准平衡常数。(2) 时反应的标准平衡常数。(3) 反应的转折温度。解：(1)(2) (3) 【2004，华南理工（二）】1、已知反应在时, 试求：(1) 反应开始只有，在下的离解度？(2) 当温度不变，总压增至，的离解度？ (3) 反应开始时原料气中与惰性气体的摩尔比为， 在下的离解度？ (4) 解释(2)、(3)的计算结