大学无机化学第四章试题及答案解析

****第四章化学平衡本章总目标：12：掌握有关化学平衡的计算；3：熟悉有关化学平衡移动原理。各小节目标：第一节：化学平衡状态1：熟悉可逆反应达到平衡的特征——反应体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率，各种物质的浓度将不再改变。2：了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义。第二节：化学反应进行的方向学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向：QK时，反应向逆向进行。QK向正反应方向进行。QK时体系达到平衡状态。K与

G的关系r m1：Gr m

GRTlnQ)，当体系处于平衡状态的时候r mQK

GRTlnK。r m2：重点掌握运用公式Gr m第四节：化学平衡的移动

Hr

Tr

S进行热力学数据之间的计算。m1：熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响，2习题一选择题可逆反应达平衡后若反应速率常数k发生变化则标准平衡常（ 《机化学例题与习题》吉大版)A.一定发生变化 B.一定不变C.不一定变化 D.与k无关2约为（ ）

2CO2（g）在300K时的Kc与Kp的比值A.25 B.2500 C.2.2 D.0.04反应的温度一定则下列的陈述中正确的（ 《无机化学例题与习题吉大版)B.转化率能准确代表反应进行的完全程度C.平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度D.平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度相同温度下：2H2（g）+S2（g）2Br2（g）+2H2S（g）

2H2S（g） Kp14HBr+S2（g） Kp2（g2

Kp3 则Kp2等（ ）A.Kp1·Kp3 B.（Kp3）2/Kp1 C.2Kp1·Kp3 D.Kp3/Kp1下列反应中的值小于Kp值的是（ 《无机化学例题与习题》吉版)A.B.C.CaCO3(s)== CaO(s)+CO2(g) CO2（g）N（g）H（g） （， Jmol，K时，三种混合气体达平衡。要使平衡向正方向移动，可采用方法（ ）取出1molH2 B.加入NH3以增加总压力C.加入稀有气体以增加总压力 减小容器体积以增加总压力7.298K时，Kp˚的数值大于Kc的反应是（ ）A.H2（g）+S（g）C.H2（g）+S（s）（g）

H2S（g）B.H2（g）+S（s）

H2S（g）Ag2O（s）+CO2300K101325Pa达到平衡时有20﹪的N2O4分解成NO2，则此反应在300K时的平衡常数Kp的数值为（）A.0.27 B.0.05 C.0.20 D.0.17在某温度下平衡A+B==G+F的 H<0，升高温度平衡逆向移动的原因( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A.v正减小，v逆增大 B.k正减小，k逆增大C.v正和v逆都减小， D.v正增加的倍数小于v逆增加的倍数已知下列前三个反应的K值,则第四个反应的K值为( )(1)H2(g)+1/2O2(g)H2O(g) K1 (2)N2(g)+O2(g)2NO(g)K2(3)2NH3(g)+5/2O2(g)2NO(g)+3H2O(l) K3(4)N2(g)+3H2(g)2NH3 KA.K1+K2-K3B.K1·K2/K3 C.K1·K3/K2D.K13·K2/K3下面哪一种因素改变，能使任何反应平衡时产物的产量增( A.升高温度 B.增加压力 C.加入催化剂 增加起始物K（l）K（l）（g，C.3.13 D.113.298K时，根据下列数据，判断哪个化合物分解放氧倾向最大( A.N2(g)+O2(g)==2NO2(g) Kc=1×10―30B.H2(g)+O2(g)==H2O(g) Kc=1×1081C.2CO2(g)==2CO(g)+O2(g) Kc=1×10―92D.==2H2O(l)+O2(g) Kc=1×1037HBr(g)1/2H2(g)+1/2Br2(g)的Kc为()H2(gBr2(gHBr(g)1/2H2(g)+1/2Br2(g)的Kc为()1 410－2

14

C.4×10―2

D.2×10―215.合成氨反应：3H2(g)+ N2(g) 2NH3(g)在横压下进行时，若向体系中入氩气，则氨的产率（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.减小 B.增大 C.不变 无法判断16（g，假如在反应器中加入等物质的量的16（g，假如在反应器中加入等物质的A.[B]=[C] B.[A]=[B] C.[B]＜[A] KpKc(RTnatmmol·L-1，则R（ ）A.8.314J·mol-1·K-1 B.1.987cal·mol-1·K-1C.82.06ml·atm·mol-1·K-1 D.0.08206L·atm·mol-1·K-118.可逆反应2NO（g）N2（g）+O2（g）,18.可逆反应2NO（g）N2（g）+O2（g）,rHm0=-180KJ·mol-1.对A.升高温度增大 B.升高温度变小C.增大压强平衡移动 增大N2浓度，NO解力度增加1919rH=133.8KJ·mol-1，加入催化剂可以加快正反应速度C.加入催化剂可以增加生成物的浓度D.加入催化剂可加快反应达到平衡的时间在一定温度和压力下，一个反应体系达到平衡时的条件是（ ）A.正、逆反应速度停止 B.正、逆反应速度相等C.正反应速度减慢，逆反应速度加快 反应物全部转化成产二填空题加入催化剂可以改变反应速率，而化学平衡常数 ，原是 。(《无机化学例题与习题》吉大版)在等等压条件下某反应的则其 G˚的值等于 。温度一定，转化率随反应物的起始浓度 ，平衡常数 反应的起始浓度而变在25℃时，若两个反应的平衡常数之比为10，则两个反应的 rGm˚相KJ·mol-1。(《无机化学例题与习题》吉大)请填写下面的空格：化学反应条件化学反应条件对Ea.k.K的影响的改变活化能Ea速率常数k平衡常数K恒压.恒浓度下升高温度恒温.恒压.恒浓度下加催化剂5PCl3523KPCl5的分压为101.3kPa(1大气压)，此时PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反应的Kp=1.85，问原来装入的PCl3压为101.3kPa(1大气压)，此时PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反应的已知环戊烷的气化过程 rH˚m=28.7KJ·mol-1， rS˚m=88J·mol-1·K-1.环戊烷的正常沸点为 ℃，在25℃下的饱和蒸汽压为 《无机学例题与习题》吉大版)1000KCO2(sCO(g平衡时测知PCO2

=63.1atm,PH2

=21.1atmPCO=63.1atm31.6atm,在恒温、恒容下，如设法除去 CO2，使CO2减少为 63.0atm，则反应重新平衡时cP = ，K= 。cCO2在100℃时，反应的平衡常数Kc=0.21mol·dm-3，则标准常数K˚的值为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)某温度下，反应的平衡常数K˚=2.25。把一定量的PCl5引入一真空瓶内，达平衡后PCl5的分压为2.533×10―4Pa，则PCl3的分压是 的解离分数为 。三．问答题(《无机化学习题》武大版)1.怎样正确理解化学反应的平衡状态？平衡常数能否代表转化率？如何正确认识两者之间的关系？如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？的方向并判断化学平衡的移动方向？如何表述化学反应等温式？化学反应的标准平衡常数与其△rG之间的关系m怎样？(《无机化学例题与习题》吉大版)四.计算题1.可逆反应H2O+COH1.可逆反应H2O+COH2749Kn（）／n（（物质的量比）1On（）／n（（物质的量比）3O从计算结果说明浓度对平衡移动的影响。l（g）（（gl（g）（（gKK，3.已知下列热力学数据：NO（g） NO2（g） O2（g）fH˚m（KJ·mol-1） 90.4 33.9 0S˚m（KJ·mol-1·K-1） 0.210 0.240 0.205（1）2（g（2（能否自发进行？（2）1000K时该反应的Kp˚4.HI分解反应为2HIH2+I4.HI分解反应为2HIH2+I2，开始时有1molHI，平衡时有24.4%的5.5L的容器中装入等物质的量的PCl3和Cl2。在523K时达到平衡，如PCl3分1×10-5PCl5+PCl3PCl3Cl2为多少摩尔？

Cl2反应的Kp=1.81×105。问原SO（g）3SO（g）+1O（g）2226.在900K和1.013×10SO（g）3SO（g）+1O（g）222若平衡混合物的密度为0.925g·dm—3，求SO3的离解度。(《无机化学例题与习题》吉大版)K时，O（）+O（） O，p＇0，则反应3（g）

SO2（g）+1/2O2（g）的Kp和Kc各是多少？8.已知反应CaCO3（s） CaO（s）+在973K时，Kp˚=3.00×0Kp0（1）上述反应是吸热还是放热反应？（2）上述反应的 rHm˚是多少？9.在308K和总压1.013×105Pa，N2O4有27.2%分解为NO2。（1）计算N2O4（g）2NO2（g）反应的K （1）计算N2O4（g）2NO2（g）反应的K ；版)10.PCl5（g）在523K达分解平衡:PCl5PCl3（g）+Cl2（g）平衡浓度：[PCl5]=1mol·dmPCl3Cl2PCl5PCl3（g）+Cl2（g）若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？(《无机化学例题与习题》吉大版)参考答案一选择题1.C 2.A 3.A 4.B 5.C 6.D 7.D 8.D 9.D 10.D11.D 12.B 13.D 14.B 15.A 16.C 17.D 18.A 19.D 20.B二填空题1.不变，

rm（正）（逆，至于始终态有关.2.0 3.而变，不随 4.5.75.化学反应条件化学反应条件对Ea.k.K的影响的改变活化能Ea速率常数k平衡常数K恒压.恒浓度下升高基本不变增加改变温度恒温.恒压.恒浓度降低增加不变下加催化剂6.解： PCl3和Cl2的摩尔数分别为PCl3+Cl2PCl5变化量：平衡时：amolxa－xaxa－x0xx∴ x8.314JK1mol1523K5103m3

1.013105Pa∴x=0.116∴K' 1 1 0.5405 x 1p K 1.85 (ax)2 RTp∴a=0.123mol7.53.1 37.38.解：KC＝Kp＝84.231.6263.1 21.1CO2(s)+H2(g)==CO(g)+H2O(g)63.1 22.1 84.2 31.6x 43.3 63 10.4∴10.46343.3x∴x=7.58atm9.6.43 10.7.60×104，75%三．问答题答：答：答：△rGm

=△rGm

+RTlnQ△rGm

=—RTlnK当Q〈K时△rGm

〈0 正反应自发进行当Q= K时△rGm当Q〉K时△rGm

0 反应达到平衡，以可逆方式进行〉0 逆反应自发进行答：△rGm

=△rGm

+RTlnQ△rGm

=0，△rGm

=—RTlnk四计算题1.解：（1）HO2+ CO1.解：（1）HO2+ COH2+ CO2x2=2.6(a-x)2 x=0.617a所以CO的平衡转化率是61.7%。（2）H2O+COH2+CO2nn-x3n3n-x0x0xx2 =2.6 (nx)(3nx)

x=0.865n所以CO的平衡转化率是86.5%。2.解：K=Kp

（P)△nPso2cL2

×1=7.6RT135得出

so2cL2

=6.8×104Pa

SO2

=8.8×104Pa

=1.90×105Pa.解1） 220（Jmol）∴ rG˚=＜0

rH˚-T rS˚=-113.0-298×（-145.0）×10-3=-69.8（KJ·mol-1）∴反应能自发进行。（2）1000K时，

rHm˚-T rSm˚mol-1）∴lgKp˚=-

=-113.0+145.0×10-3×1000=32.0（KJ·rGm˚/2.303RT=-1.67 ∴Kp˚=0.0214.解：2HIH2+I2起始100转化 0.244 0.122 0.1220.12220.7562版)

=(0.050.92

x=0.37mol(《无机化学例题与习题》吉大3 3 2 5 解：PCl5+PCl3 Cl2，已知Kp=1.81×105=PClKp=PPClPCl/PPCl=（PPCl ）2/1×105=1.81×103 3 2 5 3 ∴PPCl=PCl=（1.81×105×105）1/2=1.35×103

（Pa）n =

·V/RT=PCl5

PCl5PCln =P ·V/RT=1.35×105×5/8314×523=0.155（mol）PClPCl3 3原装入摩尔数为：0.155+0.115=0.27（mol）解：P