第六章化学平衡练习题

1、精品资料第六章 化学平衡练习题解答练习6.1 反应的rGm是 G/ Tp,它可表示为 G- 图中的 线。化学亲和势是。1 , p练习6.2 T、p及组成恒定时反应n的摩尔反应吉布斯函数变rGm与化学势的关系是 。练习6.3已知气相反应A(g)+B(g) D(g)在温度T时的标准摩尔反应吉布斯函数变rGm(T),用rGm (T)判断反应自动进行的方向和限度的条件是 。练习6.4如用化学亲和势判断反应的方向和程度的判式是 。练习6.5混合吉布斯自由能的定义是 ，化学反应通常不能进行到底的本质原因是 。练习6.6假设让反应能够进行到底，则使其反应在 中进行，使反应物和产物 。讨论6-1化学平衡的热力

2、学条件是什么？它遵循什么原则？化学反应为何不能进行到底?怎样才能进行到底?练习6.7 Kp与Qp与分压力的关系不同的地方在于 。练习 6.8 在 298 K 时反应 N2O4(g)=2NO 2(g)的 K? = 0.1132 ,当 p(N2O4) p(NO2) 1kPa 时反应将向 移动。当p(MO4) 10 kPa, p(NO2)=1 kPa 时，反应将向 移动。练习6.9若用下列两个化学计量方程来表示合成氨的反应，(1) 3H2(g)+N?(g)? 2NH3(g)局 ,他31.(2)2H2(g)+,N2(g)?NH3(g)rG篇,际,2。Kp,= ；rG1o练习6.10标准平衡常数与经验平

3、衡常数的区别是 o练习6.11298.15 K 时，平衡C6H6皤？ C6H6 (g)的平衡常数 , 298.15 K 时苯的蒸汽压 。(已知苯的正常沸点为 80.15 C,它在10 c时的蒸汽压为 5.96 kPa。)讨论6-2 Van t Hoff等温方程有两种形式，哪种形式更严格？二者之间的差异如何？练习6.12在温度T,压力p时，理想气体反应C2H$ g福3 H2 g +C2H4 g的平衡常数 Qk 比值为 。练习6.13 对于理想气体间反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与温度和压力皆有关系的是 。练习6.14已知化学反应为0= aA+? bB ,试证明该反应的 让TxAq A 咒

4、京 。BBA b练习6.15合成氨反应为3H 2 (g) +N2(g)也?2NH 3(g),所用反应物氢气和氮气的摩尔比为3:1，在673 K、1000 kPa压力下达成平衡，平衡产物中氨的摩尔分数为0.0385 o试求：该反应在该条件下的标准平衡常数。练习6.16 必 与Kp K?、K?的区别是。讨论6-3 标准平衡常数是如何定义的？它与平衡时的压力和浓度关系是不是标准平衡常数的定义式？它们的等式 关系是否绝对成立？如果不成立，其差异何在？练习6.17 K日与平衡的压力的关系式中只出现气相的物质压力原因是 。练习6.18分解压是 ,解离压是 ,分解压和解离压的区别和联系是 。练习6.19设某

5、分解反应为A s B g +2C g ,若某平衡常数和解离压力分别为K6 , p,写出平衡常数与解离压力的关系式。练习 6.20373 K 时，2NaHCO3sNa2cO3sCO2gH 20g 反应的 K： 0.231。(1)在 102 m3的抽空容器中，放入0.1 mol Na?C03 s ,并通入0.2 mol H20 g，问最少需通入物质的量为多少的 CO2 g ,才能使 Na?C03 s全部转化成 NaHCOs s ? (2)在373 K ,总压为101 325 Pa 时，要在CO? g及H20 g的 混合气体中干燥潮湿的 NaHC03 s，问混合气体中H20 g的分压应为多少才不致使

6、 NaHCOe s分解？讨论6-4对于纯固相的反应有没有平衡问题？它们与纯物质之间有没有平衡常数的浓度表达式？练习6.21试估计能否像炼铁那样,直接用碳来还原TiO2(s),TiO 2(s)+C(s) =Ti(s)+CO 2( g)已知：rGm CO2,g394.38kJ mol 1 ,fGm CO2,g852.9 kJ mol 1练习6.22化学反应等温式rGm= rGm + RTlnQ ,当选取不同标准态时，反应的Cm将 和Q 。练习6.23 已知298.15 K ，水蒸气的标准摩尔生成吉布斯函数fGm (H2O , g) = 228.572 kJ mol 1。在同样的温度下，反应2H 2

7、O(g)? 2H 2(g)+O2(g)的标准平衡常数 Kc =o练习6.24 NH 3(g)制备HNO 3的一种工业方法，是将 NH 3(g)与空气的混合物通过高温下的金属Pt催化剂，主要反应为4NH 3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H 2O(g)。试计算1073 K时的标准平衡常数。设反应的H?不随温度而改变，所需要热力学数据从附录查询。练习6.25已知下列氧化物的标准生成自由能与温度的关系为：rGm CO23954 103 J mol 1rGf MnO3849 102 74.48T / K J mol 1 , rGm5 CO 1163 102 83.89T / K J mol 1

8、(1)试用计算说明在 0.133 Pa的真空条件下，用碳粉还原固态MnO生成纯Mn及CO(g)的最低还原温度是多少？(2)在(1)的条件下，用计算说明还原反应能否按下列方程式进行？MnO(s)+C(s) =2 Mn(s)+ CO 2(g)讨论6-5用rGm判断反应方向的前提条件是什么？K的计算有几种方法？Ellingham图有何用途?练习6.26对于实际气体温度对 K的影响是,对K的随温度的变化趋势是 。练习6.27 已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的Hm为正，(设Hm随温度而变化),欲使反应正向进行，则 有利。练习6.28 某反应的 rHm与T的关系为 Hm/(J m

9、ol 1) = 83.145 T/K 0.83145 ，则此反应的 dln K/dT =o练习6.29实际气体反应 CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H2(g)在873 K、100 kPa 下达化学平衡，当压力增至5000 kPa时，各气体的逸度系数为：(CO2) 1.90, (H2) 1.10, (CO) 1.23, (H2O) 0.77, K =, Kp变,则平衡点将 移动。练习6.30对于理想气体反应 CH4(g) + 2O 2(g)输3 CO 2(g) + 2H 2O(g),在恒温下，增加反应系统的总压力，而使系统的体积变小，这时yCO2 0练习6.31在刚性密闭容器中，有下

10、列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=C(g),若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将。练习 6.32 在 T=380 K,总压 p=2.00 kPa 下，反应 C6H5c2H5(g)? C6H5c2H3(g)+ H2(g)的平衡系统中，力口 入一定量的惰性组分H2O(g),则反应的标准平衡常数 ; C6H 5c2H 5(g)的平衡转化率 _；C6H5c2 H3(g)的摩尔分数 yC6 H5 c2 H3 0讨论6-6 温度、压力、浓度和惰性气体对化学平衡移动的影响体现在哪几个方面？练习6.33甲烷，水蒸气为1 5的混合气体，在600 C, 101.325 MPa 下通过催化剂，以生产合成氨用

11、的氢气。设同时发生如下反应：CH4(g) + H2O(g) - CO(g)3H2(g) k0.589 , cO(g)十 HzO(g) - COg)+H2(g) K? 2.21 ,求平衡组成。练习 6.34已知反应 NaHCO3(s)Na2CO3(s)H 2O(g)CO2(g)Gm(1)129.1103334.2(T / K) J mol 1(2) NH4HCO3(s)=NH3(g)+H 2O(g)+CO 2(g)G)2)=171.5 103 476.4(T /K) J mol1试回答：(a)在 298 K ,当 NaHCO3(s) , Na2CO3(s)和 NH4HCO3(s)平衡共存时 NH

12、 3(g)的 Pnh3 是多少?(b)当Pnh3 0.5 105 Pa,欲使三者平衡共存，需T为多少？若T超过此值，物相将发生何种变化？讨论6-7在同时平衡的反应系统计算中，主要需要考虑的是什么？练习6.35 反应Fe2O3(s)+2CO(g)降？ 2Fe(s)+3CO 2(g),在不同温度时的 底 如下:T/K373.15523.151273.15Kf11001000.0721在 1393.15 K 时，反应 2 CO2(g)脩? 2CO(g)+O 2 (g)的 K白为 1.4 X 1012 ,则在 1393.15 K 时，在 含有Fe2O3的容器中，O2的分压应该多大才能阻止 Fe2O3变

13、为Fe ?练习6.36 在723K时，将0.10 mol H 2(g)和0.20 mol CO 2(g)通入抽空的瓶中，发生如下的反应：(1) H 2(g)+ CO 2(g) = CO(g)+ H 2O(g),平衡后瓶中的总压为 50.66 kPa ,经分析知共中水蒸气的摩尔分数为 0.10 。今在容 器中加入过量的氧化钻CoO(s)和金属钻，在容器中又增加了如下两个反应：(2) CoO(s)+ H2(g)=Co(s)+ H 2O(g); (3) CoO(s)+ CO(g) =Co(s)+ CO 2(g)。经分析知容器中的水蒸气的摩尔分数为0.30.试分别计算这三个反应用摩尔分数表示的平衡常数

14、。讨论6-8耦合反应和同时平衡反应有无区别？耦合反应的真正用途是什么？练习6.37 在T = 600 K，总压p=3X 105 Pa下，反应A(g) + B(g) ? 2D(g) 达平衡时，各气体物质的量之比为 nA/ nB = nB/ nD = 1,则此反应的 商=()；rGm=()； rGm 823K45489.0 kJ mol 1=()o练习6.3825 c时，水的饱和蒸汽压为3.168 kPa,此时液态水的标准摩尔生成 Gibbs自由能,Gm为237.19kJ mol 1 ,则水蒸气的标准摩尔生成Gibbs自由能为。练习6.39用空气和甲醇蒸气通过银催化剂制备甲醛，在反应过程中银逐渐失

15、去光泽，并且有丝碎裂。试根据下列数据，说明在823 K和气体压力为100 kPa的反应条件下，银催化剂是否有可能被氧化为氧化银。已 知 Ag2O(s)的：fGf11.20 kJ mol 1, fHm 31.05kJ mol 1。02(g), Ag2O(s) , Ag(s)在 298 823 K 的温度区间内的平均定压比热容分别为：29.36, 65.86, 25.35 J mol 1 K 1。练习 6.40 反应 2Ca(l)+ThO 2(s) 2CaO(s)+Th(s),在 1373K 时 rGm10.46 kJ mol 1,在 1473K 时rGm8.37 kJ mol 1,试估计Ca(l

16、)能还原ThO2(s)的最高温度T为。练习6.41两种硫化汞晶体转换反应：HgS s红脩?？ HgS s,黑，转换反应的标准 Gibbs自由能的变化值与温度的关系为：trsGm4100 6.09T/K 4.184J mol 1。( 1)问在373 K时，哪一种硫化汞晶体较为稳定？ (2)求该反应的转换温度.练习6.42已知有关氧化物的标准生成自由能为：fGm MnO 3849 102 74.48 T K J mol 1fGm CO 1163 102 83.89 T K J mol 1 ,fGm CO23954 102 J mol1 o 试计算：(1)在0.13333 Pa 的真空条件下，用炭粉

17、还原固态 MnO生成纯Mn及CO的最低还原点温度是多少？(2)在(1)的条件下还原反应 2MnO s C s 2Mn s CO2 g能否按下列方程式进行？讨论6-9估算rGm和反应的转折温度时产生的误差来源哪些方面？4.10复习总结自测与提高、自测与考试 (每题2.5分，共计100分)1 .化学反应等温式.，当选取不同标准态时，反应的rGm和Q将()A、都随之改变B、都不改变C、Q改变，rGm不变D、Q不变，rGm改变2 .反应 C (s)十。2 (g)也？ CO2 (g)、2CO (g) +O2 (g)椿 3 2CO2 (g)、C (s)+ 2。2 (g)椿 3 CO(g)的平衡常数分别为

18、K户、Kp和K，,三个平衡常数间的关系是()A、K=使 q B、8=KF/ KF C、K” e / 内 D、电=JKf /咫3 .在温度为T的真空容器中，引入(NH4)2CO3固体，将发生下列反应：(NH4) 2CO 3(s)-？ 2NH3(g)+CO2 (g) +HzO(g)设系统总压为p,且气体都是理想气体，欲使(NH4)2CO3固体停止分解，其平衡常数 Kx必须满足()A、 Kx 1/8 B、Kx 1/8C、 Kx 1/64 D、Kx 1/ 644.在通常温度下 NH 4HCO 3(s)可发生下列分解反应：NH4HCO 3(s)幅为NH 3(g)+CO2 (g)十H2O(g)设在两个容器

19、相等的密闭容器I和口中，开始分别盛有纯NH 4HCO 3(s)1 kg及20 kg ,均保持在298 K达到平衡后，下列哪种说法是正确?A、两容器中压力相等( )B、容器I内的压力大于容器口内的压力C、容器口内的压力大于容器I内的压力5.在温度T时，某反应的rHm 0,rSm(T)A、Kp 1 ,随温度的升高而增大C、Kp 1随温度的升高而增大D、须经实际测定方能判别哪个容器中压力大0,该反应的中应是()B、Kp5 1 ,随温度的升高而减小D、Kp 1随温度的升高而减小可修改6 .等温等压下，某反应的rGm 5kJ mol 1 ,该反应()A、正向自发进行B、逆向自发进行C、不能判断D、不能进

20、行7 .某低压气相反应，200 K时Kp 8.314 105Pa ,该反应的KJ(moldm3)是()A、0.5B、500C、1.4 104D、1.4 1078 .反应3O2(g)= 2O3(g)在25c时rHm 280J mol 1 ,对该反应有利的条件时()9.A、升温升压反应PCl5 (g)幡？B、升温降压C、降温升压PCl3 (g)+ Cl 2 (g), 一定温度下,D、降温降压PCl5 (g)的解离度为a,下列哪个反应可使a增大？()A、增加压力使体积缩小一倍B、体积不变，通入 N2气使压力增大一倍C、压力不变，通入 N2气使压力增大一倍 D、体积不变，通入 Cl 2气使压力增大一倍

21、10 .在一定温度下，反应 A(l) + B(l)椿？ G(l)十H(l)的平衡常数K? = 4.0 ,今以A(l)和B(l)各1mol参与反应， 平衡时最大产率是()A、0.334 %B、33.4 %C、50 %D、66.7 %11 .在温度T、压力p时，理想气体反应 C2H6(g)=H2(g)+C2H4(g)的平衡常数Kc/Kx比值为()A、RTB、1/ RTC、RT/p D、p/RT12 .气相反应A+B=2C+D 在298 K、恒定容器内进行，A和B的初始分压分别为101.325 kPa ,当反应达平衡后，A和B的平衡分压均为1 101.325kPa,起始时容器内不含 C和D,则该反应

22、在298 K时的KJ 3mol dm 3 为()A、4.3110 3 B、8C、10.67 D、1613 .标准态的选择对某些物理量有影响的是下述几组物理量中的哪一组()A、 f, , rGmB、 m,曰 FC、a,q Gm D、a, ,( G/014 .某实际气体反应的平衡常数用逸度表示为Kp ,则Kf与下述物理量有关的是()A、体系的总压力B、催化剂 C、温度 D、惰性气体的数量15 . 反应CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H2(g)在873 K、100 kPa 下达化学平衡，当压力增至5000 kPa 时，各气体的逸度系数为：(CO2) 1.90; (H2) 1.10; (C

23、O) 1.23;此。)0.77,则平衡点将()A、向右移动B、不移动C、向左移动D、无法确定16 .在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=C(g),若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将()A、向右移动B、向左移动C、不移动D、无法确定17 .在一定温度下，一定量的PCl 5(g)在某种条件下的离解度为，欲使 增加则需采用()A、增加压力使体积缩小一倍。B、保持体积不变，通入 N2气使压力增加一倍。C、保持压力不变，通入 N2气体体积增加一倍。D、保持体积不变，通入 Cl 2气体压力增加一倍。rSm为正(设rHm和rSm为随温度而变化)，欲使18 . 已知 FeO(s)

24、+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的H3 为正,反应正向进行，则一定()C、与温度无关D、与压力有关A、高温有利B、低温有利19 .化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯自由能一反应进度”曲线进行，则该反应在()20.A、曲线的最低点C、曲线上的每一点B、最低点与起点或终点之间的某一侧D、曲线以外某点进行着热力学可逆过程有一理想气体反应 A+B=2C，在某一定温度下进行，按下列条件之一可以用32直接判断反应方向和限度:( )A、任意压力和组成B、总压101.325kPa ,物质的量分数 4 4 Xc 1/3C、总压 303.975 kPa ,xAxBxC1/3 D、总压 405.300kP

25、a,xAxB1/4,xC1/221 . 气相反应2NO+O 2=2NO 2在27 c时的Kp与Kc之比值约为：()A、4 10 4B、4 10 3 C、2.5 103 D、2.5410222 .实际气体反应的平衡常数Kf的数值与下列因素中的哪一个无关？()A、标准态B、温度 C、压力 D、体系的平衡组成23 .化学反应的平衡状态随下列因素当中的哪一个而改变？()A、体系组成B、标准态C、浓度标度D、化学反应式中的计量系数 vbreG 224.在相同条件下有反应式(1) A+B 2C, (2)布斯自由能变化以及平衡常数之间的关系为：(A、rG点)2 rGm2),K5 kFB、C、3篇)rGm2)

26、,KF (Kf)2D、25. 反应 CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H2(g),在 600 C、11reGm|2,2A _BC,则对应于(1) (2)两式的标准摩尔吉)舄)2 CL (K)2总G-K宁K2100kPa下达到平衡后，将压力增大到5000 Kpa ,这时各气体的逸度系数为 CO2 1,09, CO 1.23, H2O0.77。这时平衡点应当()A、保持不变B、无法判断C、移向右方(产物一方)D、移向左方(反应物一方)26.反应2NO+O 2=2NO 2的Hm为负值，当此反应达到平衡时，若要使平衡向产物方向移动，可以 ()D、降温降压当总压为101 kPa，气相组成是：H

27、2 70%、D、不定A、升温加压B、升温降压C、降温升压27. 反应 C(s)+2H 2(g)=CH 4(g)在 1000 K 时的 Cf =19.29 kJCH420%、N210%的条件下，上述反应()A、正向进行B、逆向进行C、平衡 28.在某温度下，一密闭的刚性容器中的 PCI5(g)达到分解平衡，若往此容器中充入N2(g)使系统压力增大二倍(此时体系仍可按理想气体处理)，则PCl5(g)的离解度将()A、增大B、减小 C、不变 D、视温度而定 29 .在T= 600 K的温度下，理想气体反应：(1)A(g) +B(g) ? D(g) , Kf =0.25 ; (2)D(g) ? A(g

28、) + B(g) , K?=();(3)2A(g) + 2B(g) ? 2D(g) , K?=( B )。A、0.25 ; B、0.0625 ; C、4.0 ; D、0.5030.在300 K下，一个抽空的容器中放入过量的 A(s),发生下列反应：A(s)= B(s) + 3D(g)达到平衡时D(g)的压力pD =1.02 kPa。此反应的标准平衡常数 K (300 K)=()。A、1.02B、1.06110 6C、1.0410 4 D、3.0631 .固体氧化物的分解压(分解反应是吸热的)当温度升高时：()A、分解压降低B、分解压增大C、分解压恒定D、分解压不能确定32 . 在 T = 38

29、0 K，总压 p=2.00 kPa 下，反应 C6H5c2H5(g)? C6H5c2H3(g)+ H2(g)的平衡系统中，加人一定量的惰性组分H2O(g),则反应的标准平衡常数K，(), C6H5c2H5(g)的平衡转化率 a ()o C6H5c2H3(g)的摩尔分数 y(C6H5c2H3)()oA、变大；B、变小；C、不变；D、条件不全无法确定。33 .在T, p及组成恒定，且不作非体积功的任一化学反应。当反应能自动地进行时，则此反应的化学亲和势A(),rGm(), Jp/K ()；当反应不能自动进行时，则此反应的A(),rGm(),Jp/K ()；当反应处于平衡状态时，则此反应的A(),r

30、Gm(),Jp/K()oA、 0 B、 1 C、=0 D、=1 E、0 F、134 .在T= 300 K ,反应 A(g) + 2B(g) ? D(g)的Kc = 1 o在一抽成真空的容器中，通人 A, B及D三种理想气 体，在300 K时Pa=Pb=Pd = 100 kPa ,在此条件下，反应()。A、从右向左自动进行 B、从左向右自动进行C、反应处于平衡状态D、条件不全无法判断。35 .温度恒定为400 K ,在一个带活塞的气缸中，存在下列反应 A(g) + B(g) ? D(g)平衡时体积为 V,压力为 p, D气体的物质的量为 n(D)。(1)在恒温、恒压下，向上述平衡系统中，通人惰性

31、气体 C(g),使系统的体积变大，达到新的平衡时D(g)的物质的量为n1(D),则n1(D)()n0(D); (2)将通入惰性气体后的平衡系统，恒温压缩到原来的体积 V,达到平衡态时D(g)的物质的量为n2 (D)。则n2(D)() n1(D)；n2(D)()nO(D)。A、 B、= C、 D、两者的关系无法确定。36.已知反应：(1) 2A(g) + B(g) ? 2c(g),其标准平衡常数与温度的关系式为：lg K早=3134 /(T/K) 5.43 ;(2) C(g) + D(g) ? B(g),其标准平衡常数与温度的关系式为：lgK2 = 1638 /(T/K) 6.02 ; (3)反

32、应2A(g)+ D(g) ? C(g)的标准平衡常数与温度的关系式为：lgKF =A/(T/K) +B,式中A和B的量纲皆为一，A=()；B=()。()A、A = 4 772 , B =0.59B、A=1 496 , B =11.45C、a= 4772 , B= 0.59D、A= 542 , B = 17.4537 .已知反应：2A(g)十D(g) ?C(g)的标准平衡常数与温度的关系为lg K = 1 496 /(T/K)-11.45此反应在T= 400 K , p-=100 kPa 下的 rH?=( ) kJ mol1 ;6? = ( ) J K1 mol1。()A、2.447 ,95.2

33、01 B、1.496 ,11.45 C、28.64 ,219.2 D、28.64 , 219.238 .已知反应：2A(g) + D(g) ? B(g)的标准平衡常数与温度的关系为 lg Y = 3 444.7 /(T/K) - 26.365 起始配料比 n(A)/ n(D) =2。当对反应的平衡系统恒压升温时，此反应的Kc ()； D(g)的平衡转化率a()； rS? ()； rH? ()；rG? ()oA、变大 B、变小 C、不变 D、无一定变化方向39 .对于反应CH 4(g)+20 2(g) ? CO 2(g)+2H 2O(g) , (1)恒压下，升高反应系统的温度，此反应的标准平衡常

34、数 kc(), C02(g)的摩尔分数y( C0 2)()。假设反应的起始配料比n(02)/n(CH4)= 2。在恒温下，增加反应系统的平衡压力，使其体积变小，这时K (), y(C02) ()oA、变大 B、变小 C、不变 D、无法确定40 .在一定的温度范围内，某反应的标准平衡常数与温度的关系为，ln K=A/(T/K) B ,式中A和B的量纲皆为一。在给定温度范围内的任一温度下，此反应的rH? =()； rS?=()；rG? =()；Cp,m=()A、 AR K B、BR C、0 D、R(A K + BT) E、BRT F、AR K (上式中 K 为温度的单位开尔文)二、综合训练题1.

35、由表查得 CaCO 3(s)、CaO (s)、CO 2(g)的 fH? kJ rrnol 1 分别为 635.09、635.09、393.51 ,S? J K 1 mol 1 分别为 92.9、39.75、213.6 , C* J K 1 ?ol 1 分别为 81.88、42.80、37.13 。(1)计算碳酸钙分解反应 CaCO3 s CaO s CO2 g在1000 K下的S?和 底。(2)在1000 K 下，如果CO 2分压p(CO2)分别为1000 kPa 和1 kPa ,问该反应是往右还是往左进行？2. 对反应C2H 4(g)+H2(g)= C 2H6(g),已知298 K时水的标准

36、生成焰fH?也。，l 286 kJ mol 1和各物质的标准摩尔燃烧焰及标准摩尔墙值如下表。在2981000 K范围内，反应的平均热容差tCp.m =10.84 kJ - K 1 mol 1,解决下列问题：(1)计算反应在1000 K 时的标准平衡常数。(2)升高温度对生成 C2H6是否有利。物质C2H4 gC2H6 gH2 gCHf kJ mol 1 c m1411-1560S? J K 1 mol 1219.5229.5130.63. 将CaCO3(s)放在抽真空的烧瓶中加热。如果烧瓶内的CO2气体的分压为100Pa,问CaCO 3(s)在多高的温度下可能分解？(以下数据供选用，假设反应热

37、与温度无关)。物质CaC03 sCaO sCO2 grHm 298 K kJ mol 11200-635394S 298 K kJ mol 1 m93402144. 碳酸氢镂是我国目前生产使用的主要化肥，但保存不好时易分解：NH4HCO3 s NH3 g H20 g CO2 g已知：常温下分解反应的标准烙变为167.87 J mol1：标准婿变为474.0 J - K 1 mol 1。(1)将NH 4HCO 3(s)放入一真空容器，求分解反应平衡时系统独立组分数和自由度数。(2)求25 c下(1)反应K及平衡总压(设气体为理想气体)。(3)用有关方程讨论：定温下系统总压的变化对分解平衡的影响以

38、及定压下温度变化对分解平衡的影响。5. 反应 C (石墨)=C (金刚石),25 C时，rHm=1880 J - mol 1 , 局=3.31 J - K 1 - mol 1 金刚石 和石墨的密度分别为 2.51g- cm3和2.22g- cm3。(1)导出 Gm f T的关系式，并用此公式计算500 K的rGm值，计算的时候假定rHm、 rSm是常数。(2)计算500 K反应处于平衡时的压力。问在25 C,标准压力100 kPa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T和100 kPa时都稳定吗？(3)你用哪两个反应的rHm (容易测定)来确定上述反应的rHm ?(4)根据上

39、述计算你认为采用什么实际条件可以从石墨制造金刚石？6. 已知2981460 K 范围内，如下反应：4FqO, O2 6Fe2O3标准Gibbs自由能改变与温度的关系： rG： (J mol 1)4.989 105 281.3 T(1 )估算反应的标准焰变和标准婿变值(设 rHm和rSm不随温度变化)。(2)标准态下，所给温度范围内磁铁矿和赤铁矿何者稳定？(3)该反应的标准平衡常数随温度升高如何时变化？7. 已知：298.15 K 及100 kPa下，金刚石与石墨的摩尔靖分别为2.377 J - mol 1 - K 1与5.740 J - mol 1 - K 1 ,它们燃烧时分别放热 395.4

40、0 kJ - mol 1及 393.509 kJ - mol 1 ,密度分别为1 =3.515103kg -m 3及 2=2.260103 kg -m 3,并且体积与压力无关。(C的相对原子量 Mr=12.011 )试计算：(1)在298.15 K、100 kPa下，1mol石墨转变为金刚石的G,指出何种晶体稳定。(2)在298.15 K 时，使石墨转变成金刚石，至少需多大压力？8. 苯乙烯工业化工生产是从石油裂解得到的乙烯与苯作用生成乙苯，再由乙苯脱氢作用生成苯乙烯。(1)已知298 K的热力学数据如下：物质乙苯(g)苯乙烯(g)H2O (g)rGm(kJ mol )130.574213.8

41、02-228.597试分别计算乙苯脱氢反应C6H5c2H5 (g) = C6H5c2H3 (g)+H 2 (g)以及乙苯氧化脱氢反应C6H5c2H5 (g) +(1/2 ) 02=C 6H5c2H3 (g)+H 20 (g)在298K时的标准平衡常数 Kp。设气体为理想气体。(2)乙苯直接脱氢的工艺条件一般为7001000K,压力为常压，原理为过热水蒸气与乙苯蒸汽物质的量的比喂9:1的混合气。过热水蒸气可视作惰性气体，反应方程式为：C6H5c2H5 (g)+9H 20 (g) =C 6H5c3H3 (g)+H 2 (g) +9H 2O (g)常采用沸石银作为催化剂，由于银催化剂在973 K以上

42、烧结现象严重，故反应温度一般控制在92K。已知7001000 K ,反应热效应的平均值为 rHf=124.4kJ mol1 , Cm(700K)= 33.26kJ mol 1请计算上述反应在 927 K 时的理论的转化率。(3)对乙苯脱氢制苯乙烯的工艺条件为什么采用高温，常压及充入惰性气体等？请对此做热力学分析。(4)乙苯氧化脱氢的工艺比直接脱氢在理论上具有什么优点9. 1000 K 下，测得固态 Ag2O及ZnO分解达平衡时分别为 240 kPa 和15.7 kPa 。已知Ag2O和ZnO标准生成焰分别为-30.59 kJ - mol-1和-347.98 kJ - mol-1 ,并假设其不随

43、温度变化。(1) 问：1000 K下，Ag2O和ZnO哪一个热稳定性好？ 求 1000 K 下反应 ZnO (s) +2Ag (s) =Zn (s) +Ag?O (s)的 Gm ,并判断标准状态 1000K 下该反应的自发方向。(3) 分析温度变化时，(2)中反应的平衡移动方向10 .乙醇脱水可制备乙烯，其反应为： C2H5OH(l)=C 2H4(g)+H2O(l),已知各物质298 K时的物质C2H5OHC2H4H2O (l)fHm (kJ mol -1)-277.752.26-285.83Sm ( J - mol-1 K -1)161219.669.91假设rHm ,rSm不随温度而变，试

44、求：(1) 298 K时反应的标准平衡常数Kco (2) 500 K时反应的标准平衡常数Kc o(3)反应的转折温度。11 .在330.3 K，丙酮(A)和甲醇的液态混合物在101325 Pa 下平衡，平衡组成为也想xa=0.400，气相yA=0.519(纯组分的蒸汽压力Pa 104781Pa, Pb 73460Pa)试说明该液态混合物是否是理想混合物，为什么？若不是理想液态混合物，计算各组分的活度和活度因子。(均一纯液态为标准态)12 .在密闭容器中放入 PCl5,并按下式分解：PCl5 (g) =PCl5 (g) +Cl2 (g),问：(1) 在T=403 K时，体系的压力是否有定值？(2

45、) 在T=403 K时，总压力为101325 Pa时，实验测得混合气的密度为4.800 kg m-3,计算反应在403 K 时的 cm。(3) 若总压力仍维持在 101325 Pa ，而其中0.5 X101325 Pa是惰性气体 Ar,求此时PCl 5的离解度。已知：原子量 Cl: 35.5 ; P: 31.0 ;气体为理想气体。13 .已知298 K1460 K 范围内，如下反应的标准吉布斯函数变与温度的关系：4Fe3O4+O2=6Fe 2O3rG： /J mol 14.989 105+281.3 ( T / K)(1) 估算反应的标准焰变和标准婿变值(设 ,H：和S：不随温度变化)(2) 标准态下，所给温度范围内磁铁矿和赤铁矿何者稳定 ？(3)