武汉大学版无机化学课后习题答案---08化学平衡

1、第八章化学平衡1. 怎样正确理解化学反响的平衡状态？答化学平衡状态就是在可逆反亚中正反响和负反响的速率等时反响物和生成物的浓度不再随时间而改变朋状态.2. 如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？答经验平衡常埶 在一定温匿下.可逆反响达平衡时，生成物的蔽匡以反响右程式中计量系散再指魏的幕的乘和与反响物的浓度以反响方程式中计重系魏再指数的黑的乘积之比是一 个常数.经验平衡常馥K 舉有里位,貝有当反响物的计量系数之和2生成物的计量系数之和相 等时 K才是无鑿瞳口沖+ b首 O gG+ hHk=aW而标准平衡常数中的浓r 压弓鉄为i相对值 都倉取寸于一个标准值标准囲虽而萄不管是气相I薇相还是

2、畫相反响,胡|：时+ 3万仗？<=> gUy 4-加/明2丸0 十» 亶。) + hH 3. 写出以下可逆反响的平衡常数Kc、Kp或K的表达式12N0CI(g)2N0(g) + Cl 2(g)(2) Zn(s) + CO 2(g) Zn0(s) + CO(g)(3) MgSO4(s) MgO(s) + SO 3(g) Zn(s) + 2H +(aq)- Zn 2+(aq) + H2(g)4.以下反响的平衡常数:HCN三 H+ + CNNH3 + H2ONH 4 + OHH20 H+ + OH试计算下面反响的平衡常数：NH 3 + HCNNH 4 + CN.9xlO,0xl

3、.8xlO1.0 X10-140.8825. 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泡虾达平衡时体系中各物质的浓度養系，而转11率是某种物质的 转化率，它等干被转化的量除以原来量.6. 在699K时，反响H2(g) + I 2(g) 2HI(g)的平衡常数 Kp223的容器内，问在该温度下到达平衡时有多少 HI生成? 解在同一体系中"认氐T旳相等，Pn心=严尸=坯 =15石生成 HI 1.576" 2=3.15 mol 337. 反响 H2 + CO2 H2O + CO 在 1259K 达平衡，平衡时H2=CO2 -dm JH2 -dm

4、。解"TOW 0开始时，AJ = COa = 0 56 十 W4 -1.008.可逆反响H2O + COH2 + CO 2在密闭容器中，建立平衡，在749K时该反响的平衡常数Kc=2.6。(1) 求n出0/ n CO物质的量比为1时，CO的平衡转化率;(2) 求n出0/ 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1H2O + CO H2+ CO2a-xb-xxx22Xx2=2.6(a-x)2=0.617a所以CO的平衡转化率是 61.7%。2H2O + COH2+ CO2n3nn-x3n-x2=2.6x(n x)(3 nx)所以CO的

5、平衡转化率是 86.5%。9. HI分解反响为2HI、 H2 + 12,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假设干摩12。解2HI H2 + I2起始 10020.122(0.05x)0.050.75620.92x 105Pa时SO3部别离解为SO2和O21SO3 gSO2 g+ O2 g2假设平衡混合物的密度为dm 3,求SO3的离解度。解 PV=nRTP m =nRTPM= RTRT 0.925 1038.314 900M= h丘61SO3 g SO2 g+02g2x001a-xx x2180(a x) 64x 3

6、2x1a x xx2x=0.34 所以SO3的离解度是34%。aX 105Pa, N2O4有 27.2%分解为 NO2。1计算 N2O4g、' 2 NO 2 g反响的 KX 105Pa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 1N2O4g 2 NO2g0.544210.27219.6%。n P2PV=nRT =同理得出N2O4的离解百分率是V RT3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. PCI5 g丨在523K达分解平衡PCI5 PCl3 g+ Cl 2 g平衡浓度：PCl5=1 mol dm 3, PCl 3= Cl

7、 2=0.204 mol dm假设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?0.204PCI 5PCI3 g+ Cl 2 g1-x0.204+x0.204+x2 (0.204 x)2-dm13.对于以下化学平衡 2HIg H2g + I2g在698K时，KcX 10 2。如果将HIg放入反响瓶内，问:dm 3时，H 2和I 2各是多少?2HI g的初始浓度是多少？ 3在平衡时HI的转化率是多少?解12HI gH2g + |2g2x2x0.01 2xx 103x 10 mol dm3H2和I2X 10 mol dm3 x 10 3 mol dm 3。HI=0.01+2 xx 1

8、0dm31.35 10x 100%=21.3%0.012714.反响 SO2CI2gSO2 g+ CI2 g 丨在 375K 时，平衡常数 K =2.4 ,以 SO2CI2x 105Pa的Cl2作用于1.0 dm 3的烧瓶中，试计算平衡时SO2CI2、SO2和CI2的分压。解 K =K pP ) nPsocL x 仁6 RT22135得出Pso c, x 104PaSO2CL2Pso2 x 104Pa Pci2 x 105PaSO215.某温度下，反响 PCI5 gPCI3 g+ CI2 g丨的平衡常数 K =2.25。把一定量的PCI5引入一真空瓶内，当达平衡后PCI5X lO4Pa。问:(

9、1) 平衡时PCI3和CI2的分压各是多少？(2) 离解前PCI5的压强是多少？(3) 平衡时PCI5的离解百分率是多少？1(P )2Ppci3 =Pci2 x 104Pa2Ppci5 =(2.533+7.6) X 105Pa3Ppci7.6 104410.1 10X 100% = 75.25%rG m之间的关系怎样?16. 如何表述化学反响等温式？化学反响的标准平衡常数与其厶答 rGm = rGm+RTInQ rG m =0 , rG m= RTInk17. f G、 rG、 rG 之间的关系如何？答 rG = f G (生成物一 f G 反响物建立以下平衡:18. 在 523K 时，将 0

10、.110 mol 的 PCI5 g引入 1 dm3 容器中,PCI5 g1 PCI3 g+ Cl2 g3平衡时PCI3 g的浓度是 0.050 mol dm 。问(1) 平衡时PCI5和CI2的浓度各是多少？(2) 在523K时的Kc和K各是多少？解 1 PCI 5 g PCI 3 g+ Cl 2 g起始 0.1100平衡时PCI5 dmCl 2 dm2KC =0.0520.06由 K =K p P ) n 得出 KH2(g) + 12(g) -2HI(g)解 由公式一 rGm=RTIn K得出K =62720.从以下数据：NiS04 6H2O(s)NiS04(s)H20(g) f G m =

11、 mol f G m =1 mol f G m = mol1计算反响 NiS04 6H2O(s) NiS04(s) + 6H20(g)的 K ；2H2O在固体NiS04 6H2O上的平衡蒸气压为多少？解1 rG m =6 X-mol由公式一 rG m=RTIn K得出KX 10142由 Kp=P h2o rG m = RTln KK =Kp )得出H2O在固体NiS04 6H2O上的平衡蒸气压为 544Pa。21什么是化学反响的反响商？如何应用反响商和平衡常数的关系判断反响进行的方向并 判断化学平衡的移动方向？答 rGm = rGm+RTlnQ rG m= RTln K当Q K时 rGm 0

12、正反响自发进行当 Q > K 时 rGm > 0逆反响自发进行22.反响 H20(g) + CO(g)、H 2(g) + CO 2(g)在某温度下平衡常数Kp=1，在此温度下,于 6dm3 的容器中参加 2 dm3x 104Pa 的 CO, 3dm3x 105Pa 的 CO2, 6dm3x 105Pa 的 H20 g和1dm3x io5pa的 出。问净反响向哪个方向进行？解 通过计算，反响向逆方向进行。23.在一定温度和压强下，某一定量的PC15和CI2。试判断在以下情况下，PC15的离解度是增大还是减小。(1)减压使PCl5的体积变为2 dm 3;(2)保持压强不变，参加氮气，使

13、体积增至2dm3;(3)保持体积不变，参加氮气，使压强增加1 倍;(4)保持压强不变，参加氮气，使体积变为2dm3;(5)保持压强不变，参加氮气，使压强增加1倍。解1增大;2增大;3不变;4减小;5减小;在973K时平衡常数 K =0.64，试确定在24.反响 CO2(g) + H2(g) CO(g) + H 2O(g)该温度下上述反响的标准自由能变化厶rGm。当体系中各种气体的分压具有以下七组数值时,确定每一组分压下的吉布斯自由能变化 rGin出IVVvnP CO = P H 2OP CO2 = p h2m表中单位为105Pa。将厶G对反响混合物的组成作图， 标岀图中哪个区域里正向反响可能发生，哪个区域里逆向反响可能发生0.25321.7332 rG m = rG m+ RTln K =kJ mol0.507n k =1.522 rGm= rGm+RTI nK 17782.590=