化学热力学题目课件

化学热力学模拟试题训练化学热力学模拟试题训练1历届真题回顾2012.8右图示出在碳酸—碳酸盐体系（CO32—的分析浓度为1.0×10—2mol·L—1）中，铀的存在物种及相关电极电势随pH的变化关系（E—pH图，以标准氢电极为参比电极）。作为比较，虚线示出H+/H2和O2/H2O两电对的E—pH关系。8-1计算在pH分别为4.0和6.0的条件下碳酸—碳酸盐体系中主要物种的浓度。H2CO3：Ka1=4.5×10—7，Ka2=4.7×10—118-1应用弱酸分布系数。历届真题回顾2012.88-1应用弱酸分布系数。28-2图中a和b分别是pH=4.4和6.1的两条直线，分别写出与a和b相对应的轴的物种发生转化的方程式。a：UO22—+H2CO3—>UO2CO3+2H+1分b：UO2CO3+2HCO3——>UO2(CO3)22—+H2CO31分8-2图中a和b分别是pH=4.4和6.1的两条直线，分别38-3分别写出与直线c和d相对应的电极反应，说明其斜率为正或负的原因。8-4在pH=4.0的缓冲体系中加入UCl3，写出反应方程式。c：4UO22—+H2O+6e——>U4O9+2H+

d:

U4O9+2H++2e

—>4UO2+H2Oc半反应生成H+，pH增大，H+浓度减小，利于正反应进行，故电极电势随pH增大而增大，即E—pH线的斜率为正。d正好相反。U3++2H2O—>UO2+1/2H2+3H+

由图左下部分的E(UO2/U3+)—pH关系推出，在pH=4.0时，E(UO2/U3+)远小于E(H+/H2)，故UCl3加入水中，会发生上述氧化还原反应。8-3分别写出与直线c和d相对应的电极反应，说明其斜率为48-5在pH=8.0～12之间，体系中UO2(CO3)34—和U4O9(s)能否共存？说明理由；UO2(CO3)34—和UO2(s)能否共存？说明理由。UO2(CO3)34—和U4O9能共存

理由：E(UO2(CO3)34—/U4O9)低于E(O2/H2O)而高于E(H+/H2)，因此，其氧化形态UO2(CO3)34—不能氧化水而生成O2，其还原形态U4O9(s)也不能还原水产生H2。

UO2(CO3)34—和UO2(s)不能共存

理由：E(UO2(CO3)34—/U4O9)高于E(U4O9/UO2)，当UO2(CO3)34—和UO2(s)相遇时，会发生反应：UO2(CO3)34—+3UO2+H2O==U4O9+2HCO3—+CO32—

8-5在pH=8.0～12之间，体系中UO2(CO52011.6NO2和N2O4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。理论估算和实测发现，混合气体体积由V压缩为V/2，温度由298K升至311K。已知这两个温度下N2O4(g)==2NO2(g)的压力平衡常数Kp分别为0.141和0.363。6-1通过计算回答，混合气体经上述压缩后，NO2的浓度比压缩前增加了多少倍。6-2动力学实验证明，上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。压缩后的混合气体在室温下放置，颜色如何变化？为什么？2011.666-1⑴设混合气体未被压缩，在298K（V1、T1）达平衡，N2O4(g)的平衡分压为p1，NO2(g)的平衡分压为p2，则

p1+p2=1atm(a)

KP(298K)=(p2/pӨ)2/(p1/pӨ)=0.141(b)解联立方程(a)和(b)，得：

p1=0.688atm，

p2=0.312atm⑵设针管压缩未发生平衡移动，已知pT1=1atm，T1=298K，T2=311K，V2/V1=1/2，根据理想气体状态方程pT1V1/T1=pT2V2/T2，解得：pT2=2.087atm，N2O4(g)的分压p1=1.436atm，NO2的分压p2=0.651atm6-1⑴设混合气体未被压缩，在298K（V17⑶压缩引发压力变化，QP=0.6512/1.436=0.296<0.363=KP(311K)，平衡正向移动。设达到平衡时N2O4(g)分压减小xatm，则NO2的分压增加2xatm，有：

KP(311K)=[(p2+2x)/pӨ]2/[(p1-x)/pӨ]=0.363(c)解得：x=0.0317atm。N2O4(g)的平衡分压p1(311K)=1.404atm，NO2(g)的平衡分压为p2(311K)=0.714atm⑷浓度比等于分压比：p2(311K)/p2(298K)=0.714/0.312=2.29，增加了1.29倍。6-2压缩后的混合气体在室温下放置，温度逐渐下降，平衡向放热方向移动，NO2聚合成N2O4，颜色逐渐变浅，直到体系温度降至室温，颜色不再变化。⑶压缩引发压力变化，QP=0.6512/1.482010.2最近我国有人报道，将0.1molL-1的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳里，将蛋壳开口朝上，部分浸入盛有0.1molL-1的氯化铜溶液的烧杯中，在静置一周的过程中，蛋壳外表面逐渐出现金属铜，同时烧杯中的溶液渐渐褪色，并变得混浊。2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应，已知φӨ(Cu2+/Cu)和φӨ(S/S2-)分别为0.345V和0.476V，nFEӨ＝RTlnKӨ，ＥӨ表示反应的标准电动势，n为该反应得失电子数。计算25oC下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡常数，写出平衡常数表达式。2010.29Cu2++S2=Cu+Sn=2,lnK=2x96485Cmol1x(0.345+0.476)V/(8.314JK1mol1x298.15K)K=5.82×1027；K=[Cu2+]1[S2-]1；Cu2++S2=Cu+Sn=10题型一：化学平衡定量计算

（1）仅涉及化学平衡（2）K和G结合题型二：化学平衡综合计算

（1）电化学（2）酸碱（3）沉淀

（4）络合相结合题型三：化学反应方向分析

主要判断反应的方向和限度。

题型分析题型一：化学平衡定量计算题型分析111已知反应CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)在定温定容条件下进行,373K时K=1.5108。反应开始时c0(CO)=0.0350mol·L-1，c0(Cl2)=0.0270mol·L-1，c0(COCl2)=0。计算373K反应达到平衡时各物种的分压和CO的平衡转化率。题型一：化学平衡定量计算1已知反应CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)在121.pV=nRT因为T、V不变p0(CO)=(0.0350×8.314×373)kPa=108.5kPap0(Cl2)=(0.0270×8.314×373)kPa=83.7kPa1.pV=nRT因为T、V不变132.2.142.2.152.2.163.硫氢化铵是一种不稳定的化合物，易按下式分解NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)25ºC时，上述反应的Kp=0.0990atm2（1）假设1molNH4HS(s)放入25.00dm3的空的容器中，试计算在25ºC时分解反应达平衡时容器中气体的总压是多少？（假设固体NH4HS的体积可忽略）（2）若把25.00dm3的容器变成100.00dm3，那么同样条件的容器中气体的总压又是多少？3.173.（1）（2）3.（1）184.利用298K时的下列数据，估计在1atm下，Fe2O3能用碳来还原的温度。2C+O2＝2COH

=221kJ·mol12Fe+3/2O2＝Fe2O3H

=820kJ·mol1S

(C)=5.5J·mol1·K1

S

(O2)=205J·mol1·K1S

(Fe2O3)=180J·mol1·K1

S

(Fe)=27J·mol1·K1

S

(CO)=198J·mol1·K1

4.利用298K时的下列数据，估计在1atm下，Fe2O3能194.Fe2O3(s)+3C(s)

===2Fe(s)+3CO(g)

fHm,CO=–110.5kJ·mol1

fHm,Fe2O3=–820kJ·mol1

∴rHm=3fHm,CO–fHm,Fe2O3

=3×(–110.5)–(–820)=–488.5kJ·mol1

rSm=3Sm,CO+2Sm,Fe

–3Sm,C–Sm,Fe2O3=3×198+2×27–3×5.5–180=451.5J·mol–1·K–1假设在298K—T区间，rHm、rSm基本保持不变，令rGm,T=0则:T=rHm/rSm=488.5×103/451.5=1082K故在1atm下，当T>1082K时，Fe2O3能用碳来还原。4.Fe2O3(s)+3C(s)===2Fe(s)205.利用下列数据Ti+O2＝TiO2

H

=－912kJ·mol12C+O2＝2COH

=221kJ·mol1S

(Ti)=30J·mol1·K1

S

(TiO2)=50.5J·mol1·K1

S

(C)=5.5J·mol1·K1

S

(O2)=205J·mol1·K1S

(CO)=198J·mol1·K1

估计反应TiO2+2C=Ti+2CO的温度（以K为单位）5.利用下列数据215.TiO2+2CTi+2COrHm=2fHm,CO–fHm,TiO2

=2×(–110.5)–(–912)=691kJ·mol1rSm=2Sm,CO+Sm,Ti

–2Sm,C–Sm,TiO2

=2×198+30–2×5.5–50.5=364.5J·mol–1·K–1令在298K—T温度区间内，rHm、rSm基本不变，rGm,T=0则:T=rHm/rSm=691/0.3645=1896K

5.TiO2+2CTi+2CO226.在298K下，下列反应的rHm依次为：①C8H18(g)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)1Hm=-5512.4kJ·mol-1②C(石墨)+O2(g)→CO2(g)2Hm

=-393.5kJ·mol-1③H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)3Hm

=-285.8kJ·mol-1正辛烷、氢气和石墨的标准熵分别为：463.7，130.6，5.694J·K-1·mol-1。设正辛烷和氢气为理想气体，问：（1）298K下，由单质生成1摩尔正辛烷的反应的平衡常数Kp；给出计算过程。6.在298K下，下列反应的rHm依次为：236.（2）增加压力对提高正辛烷的产率是否有利？为什么？（3）升高温度对提高产率是否有利？为什么？（4）若在298K及101.325kPa下进行，平衡混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到0.1？（5）若希望正辛烷在平衡混合物中的摩尔分数达到0.5，则在298K时，需要多大的压力才行？6.246.

（1）8②+9③-①得8C(石墨)+9H2(g)→C8H18(g)

rHm=82Hm+93Hm-1Hm

=–207.8kJ·mol–1

rSm=BSm=–757.252J·K-1·mol–1

rGm

=rHm

-TrSm

=17.861kJ·mol–1

Kp

=e–rGm/RT=7.3610–4

（2）Kx=Kp(p总/p)–，=–8当压力不高时，Kp为常数，Kx随总压的增加而增大，故有利于正辛烷的生成。6.256.

（3）rHm<0，Kp随温度升高而减小，因此升高温度不利于正辛烷的生成。

（4）若x(C8H18)=0.1，则

Qp=[p(C8H18)/p]/[p(H2)/p]9

=0.258>>Kp=7.3610-4故x(C8H18)不能达到0.1；

（5）若使x(C8H18)=0.5，Kp=Kx(p总/p)-8=7.3610-4，求得p=499kPa。6.267.（2007年真题）第6题（12分）在给定实验条件下，一元弱酸HA在苯（B）和水（W）中的分配系数KD=[HA]B/[HA]W=1.00。已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05×10−3mol/L和3.96×10−3mol/L。在水中，HA按HAH++A−解离，Ka=1.00×10−4；在苯中，HA发生二聚：2HA(HA)2。（1）计算水相中各种物质的浓度及pH。（2）计算化合物HA在苯相中的二聚平衡常数。

（3）已知HA中有苯环，1.00gHA含3.85×1021个分子，给出HA的化学名称。（4）解释HA在苯中发生二聚的原因，画出二聚体的结构。7.（2007年真题）第6题（12分）在给定实验条件下，一277.

（1）HA在水中存在如下电离平衡：HAH++A−，Ka=1.00×10−4

据题意，得如下3个关系式：[HA]+[A−]=3.05×10−4mol/L①，[H+]×[A−]/[HA]=1.00×10−4②，[H+]=[A−]③，三式联立，解得：[H+]=5.05×10−4mol/L，[A−]=[H+]=5.05×10−4mol/L，[HA]=2.55×10−3mol/L，[OH−]=1.98×10−11mol/L，pH=−log[H+]=3.297=3.30

（2）HA的二聚反应为：2HA(HA)2，平衡常数K=[(HA)2]/[HA]2，

苯相中，HA的分析浓度为2[(HA)2]+[HA]B=3.96×10−3mol/L，

根据苯−水分配常数

KD=[HA]B/[HA]W=1.00，得[HA]B=[HA]W=2.55×10−3mol/L，[(HA)2]=7.05×10−4mol/L，K=[(HA)2]/[HA]2=7.05×10−4/(2.55×10−3)2=1.08×102

7.（1）HA在水中存在如下电离平衡：287.

（3）HA的摩尔质量为(1.00×6.02×1023)/(3.85×1021)=156(g/mol)，根据所给信息，推断HA是氯代苯甲酸。[156−77(C6H5)−45(羧基)=34，苯环上可能有氯，于是有156−76(C6H4)−45(羧基)=35，因此HA是氯代苯甲酸。

（4）（2分）在苯中，氯代苯甲酸相互作用形成分子间氢键；二聚体结构如下：7.（3）HA的摩尔质量为(1.00×6.02×1023)298.（2006年真题）第5题（6分）配制KI(0.100mol·L-1)–I2的水溶液，用0.100mol·L-1Na2S2O3标准溶液测得c(I2)＝4.85×10-3mol·L-1。量取50.0mLKI-I2溶液和50.0mLCCl4置于分液漏斗中振荡达平衡，分液后测知CCl4相中c(I2)＝2.60×10-3mol·L-1。已知实验温度下CCl4从水溶液中萃取I2的分配比为85:1。求水溶液中I2＋I¯＝I¯3的平衡常数。8.（2006年真题）第5题（6分）配制KI(0.100308.8.319.(2009年真题)氨基磺酸是一种重要的无机酸，用途广泛，全球年产量逾40万吨，分子量为97.09。在水中的酸常数Ka=1.01x10−1。计算0.10molL-1

氨基磺酸水溶液的pH值；c/K=0.1/10-1<500,K=[H+]2/(c-[H+]),[H+]=0.062molL-1pH=1.219.(2009年真题)氨基磺酸是一种重要的无机酸，用途广泛32题型二化学平衡的综合计算10.已知原电池H2(g)NaOH(aq)HgO(s),Hg(l)在298.15K下的标准电动势

=0.9260V,反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)的

rGm

(298.15K)=－237.2kJ·mol－1（1）写出上述原电池的电池反应与电极反应(半反应)（2）计算反应HgO(s)=Hg(l)+1/2O2(g)在298.15K下的平衡分压pO和rHm

(298.15K)（3）设反应的焓变与熵变不随温度而变，求HgO(s)在空气中的起始分解温度。物质Hg(l)HgO(s)O2(g)Sm

(298.15K)/J·mol1·K177.173.2205.0题型二化学平衡的综合计算物质Hg(l)HgO(s)O3310.(1)电极反应

负极：H2(g)+2OH––2e＝

2H2O

正极：HgO(s)+H2O+2e＝Hg(l)+2OH–

电池反应:HgO(s)+H2(g)＝Hg(l)

+H2O(l)(2)rGm=–nFεo=–2×96500×0.9260=–178.7kJ·mol1H2(g)+1/2O2(g)＝

H2O(l)rGm,(1)=–237.2kJ·mol1(1)HgO(s)

+H2(g)＝Hg(l)

+2H2O(l)

rGm,(2)=–178.7kJ·mol1(2)(2)–(1)得HgO(s)＝

Hg(l)

+1/2O2(g)

(3)10.3410.rGm,(3)=rGm,(2)－rGm,(1)=–178.7–(–237.2)=58.5kJ·mol1由lnKp=–(G

/RT)得:

lnKp=–(58.5×103)/(8.314×298.15)=–23.5999∴Kp=5.632×10–11

而Kp=pO21/2

或Kp=(pO2/p0)1/2

∴pO2=(Kp)2=3.17×10–21(atm)∴pO2=(Kp)2·

p0

=3.172×10–21×101.3kPa=3.21×10–19kPa

由rGm=rHm–TrSm

得:rHm=rGm

+TrSm=58.5+298.15×[77.1+(1/2)×205.0–73.2]×10–3×298.15=90.2kJ·mol110.rGm,(3)=rGm,(2)－rG35(3)HgO(s)在空气中分解，∴pO2=0.21×101.3kPa,由rGm=–RTlnK得:

∴ln(K2/K1)=ln(p2/p1)1/2

=(1/2)ln(p2/p1)=(rHm/R)(1/T1–1/T2)[∵rHm(1)=rHm(2)，rSm(1)=rSm(2)]∴1/T2

=1/T1–{[Rln(p2/p1)]/2rHm}=1/298.15–[8.314×ln(0.21/3.21×10–21)]/(2×90.2×103)=1/298.15–2.013×10–3=1.251×10–3，T2

=799K

(3)HgO(s)在空气中分解，3611.

在298.2K时，电池：(Pt)H2(p

)NaOH(aq)Ag2O(s)-Ag(s)的电动势=1.172V,化学反应：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)的rGm=－228.6kJ·mol1,水的饱和蒸气压为3.168kPa，试求该温度下固体Ag2O的rGm

及其分解压。已知，F=96500C·mol1,R=8.314J·mol1·K1，p

=101.3kPa(要求写出必要的运算过程)11.3711.

电池反应为Ag2O(s)+H2(g)＝2Ag(s)+H2O(l)

(1)

ε1=1.172V化学反应为H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l)

(2)

2Gm=–228.6kJ·mol1∵为标准大气压，∴1Gm=–n1Fε1=–2×96500×1.172=–226.2kJ·mol1反应(1)–反应(2)，得反应(3)Ag2O(s)＝

2Ag(s)+1/2O2(g)

∴3Gm=1Gm–2Gm=–226.2+237.2=11.0kJ·mol1

11.38

11.固体Ag2O的rGm即为–3Gm，等于Ag2O(s)的标准生成自由能,∴rGm=–11.0kJ·mol111.3912.由于NH4+和Rb+大小相等，铵盐和铷盐有许多相似的物理化学性质。假定NH4H的晶格能和RbH的晶格能（－673kJ·mol1）相等，NH4Cl的晶格能和RbCl的晶格能(－680kJ·mol1)相等，请根据计算（用玻恩－哈伯循环）结果

问：室温（298K）下,NH4H能否稳定存在?

NH3(g)的质子化能Hp

=－894.5KkJ·mol-1,D=435.5kJ·mol1,DHCl=428kJ·mol1,H的电离能IH=1317.0kJ·mol1,H的电子亲合能EH=－78.2kJ·mol1,Cl的电子亲合能ECl=－354.5kJ·mol1。12.由于NH4+和Rb+大小相等，铵盐和铷盐有许多相似的物4012.12.4113.为了回收废定影液中的银，往往可以先用H2S使废定影液中的银转化为Ag2S,再利用氰化氧化法把Ag2S转化为Ag(CN)2,最后用锌还原法将Ag(CN)2还原为金属银。试写出以上过程的化学反应式并计算这些反应的平衡常数。13.为了回收废定影液中的银，往往可以先用H2S使废定影液中4213.

13.4313.13.4413.13.4514.14.4614.14.4714.14.4815.15.4915.15.5015.15.5116.16.5216.16.5317.见真题回顾201218.见真题回顾201117.见真题回顾201254题型三化学平衡定性分析19.已知I2+I－⇌I3－的平衡常数K=800，可推断AtI

+I－⇌AtI2－的平衡常数K

800（填>,<或＝）依据是：

解：>；形成X3－离子的能力I3－>Br3－>Cl3题型三化学平衡定性分析解：>；形成X3－离子的能力I3－>5520.从热力学角度（△G=△H—T△S）分析，水和苯互不溶？从热力学分析，△G=△H—T△S，溶质分子和溶剂分子混合，熵总是增加的，即溶解过程中△S为正值，只要△H项不是很大的正值，不超过T△S项，就会溶解。若溶质和溶剂相似，溶质和溶剂分子间相互作用能和原来溶质、溶剂单独存在时变化不大，△H不大，故易互溶。如果溶质和溶剂差异很大，例如水和苯，当苯分子进入水中，会破坏原来水内部分子间较强的氢键，同时也破坏原来苯分子间的较强的色散力，而代之以水和苯分子间的诱导力，这种诱导力在分子间作用力中占的比重较小，故△H变成较大的正值，超过T△S项，使溶解不能进行。20.从热力学角度（△G=△H—T△S）分析，水和苯互不5621.21.5722.22.5823.23.5924.24.60

谢谢！化学热力学题目课件61化学热力学模拟试题训练化学热力学模拟试题训练62历届真题回顾2012.8右图示出在碳酸—碳酸盐体系（CO32—的分析浓度为1.0×10—2mol·L—1）中，铀的存在物种及相关电极电势随pH的变化关系（E—pH图，以标准氢电极为参比电极）。作为比较，虚线示出H+/H2和O2/H2O两电对的E—pH关系。8-1计算在pH分别为4.0和6.0的条件下碳酸—碳酸盐体系中主要物种的浓度。H2CO3：Ka1=4.5×10—7，Ka2=4.7×10—118-1应用弱酸分布系数。历届真题回顾2012.88-1应用弱酸分布系数。638-2图中a和b分别是pH=4.4和6.1的两条直线，分别写出与a和b相对应的轴的物种发生转化的方程式。a：UO22—+H2CO3—>UO2CO3+2H+1分b：UO2CO3+2HCO3——>UO2(CO3)22—+H2CO31分8-2图中a和b分别是pH=4.4和6.1的两条直线，分别648-3分别写出与直线c和d相对应的电极反应，说明其斜率为正或负的原因。8-4在pH=4.0的缓冲体系中加入UCl3，写出反应方程式。c：4UO22—+H2O+6e——>U4O9+2H+

d:

U4O9+2H++2e

—>4UO2+H2Oc半反应生成H+，pH增大，H+浓度减小，利于正反应进行，故电极电势随pH增大而增大，即E—pH线的斜率为正。d正好相反。U3++2H2O—>UO2+1/2H2+3H+

由图左下部分的E(UO2/U3+)—pH关系推出，在pH=4.0时，E(UO2/U3+)远小于E(H+/H2)，故UCl3加入水中，会发生上述氧化还原反应。8-3分别写出与直线c和d相对应的电极反应，说明其斜率为658-5在pH=8.0～12之间，体系中UO2(CO3)34—和U4O9(s)能否共存？说明理由；UO2(CO3)34—和UO2(s)能否共存？说明理由。UO2(CO3)34—和U4O9能共存

理由：E(UO2(CO3)34—/U4O9)低于E(O2/H2O)而高于E(H+/H2)，因此，其氧化形态UO2(CO3)34—不能氧化水而生成O2，其还原形态U4O9(s)也不能还原水产生H2。

UO2(CO3)34—和UO2(s)不能共存

理由：E(UO2(CO3)34—/U4O9)高于E(U4O9/UO2)，当UO2(CO3)34—和UO2(s)相遇时，会发生反应：UO2(CO3)34—+3UO2+H2O==U4O9+2HCO3—+CO32—

8-5在pH=8.0～12之间，体系中UO2(CO662011.6NO2和N2O4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。理论估算和实测发现，混合气体体积由V压缩为V/2，温度由298K升至311K。已知这两个温度下N2O4(g)==2NO2(g)的压力平衡常数Kp分别为0.141和0.363。6-1通过计算回答，混合气体经上述压缩后，NO2的浓度比压缩前增加了多少倍。6-2动力学实验证明，上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。压缩后的混合气体在室温下放置，颜色如何变化？为什么？2011.6676-1⑴设混合气体未被压缩，在298K（V1、T1）达平衡，N2O4(g)的平衡分压为p1，NO2(g)的平衡分压为p2，则

p1+p2=1atm(a)

KP(298K)=(p2/pӨ)2/(p1/pӨ)=0.141(b)解联立方程(a)和(b)，得：

p1=0.688atm，

p2=0.312atm⑵设针管压缩未发生平衡移动，已知pT1=1atm，T1=298K，T2=311K，V2/V1=1/2，根据理想气体状态方程pT1V1/T1=pT2V2/T2，解得：pT2=2.087atm，N2O4(g)的分压p1=1.436atm，NO2的分压p2=0.651atm6-1⑴设混合气体未被压缩，在298K（V168⑶压缩引发压力变化，QP=0.6512/1.436=0.296<0.363=KP(311K)，平衡正向移动。设达到平衡时N2O4(g)分压减小xatm，则NO2的分压增加2xatm，有：

KP(311K)=[(p2+2x)/pӨ]2/[(p1-x)/pӨ]=0.363(c)解得：x=0.0317atm。N2O4(g)的平衡分压p1(311K)=1.404atm，NO2(g)的平衡分压为p2(311K)=0.714atm⑷浓度比等于分压比：p2(311K)/p2(298K)=0.714/0.312=2.29，增加了1.29倍。6-2压缩后的混合气体在室温下放置，温度逐渐下降，平衡向放热方向移动，NO2聚合成N2O4，颜色逐渐变浅，直到体系温度降至室温，颜色不再变化。⑶压缩引发压力变化，QP=0.6512/1.4692010.2最近我国有人报道，将0.1molL-1的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳里，将蛋壳开口朝上，部分浸入盛有0.1molL-1的氯化铜溶液的烧杯中，在静置一周的过程中，蛋壳外表面逐渐出现金属铜，同时烧杯中的溶液渐渐褪色，并变得混浊。2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应，已知φӨ(Cu2+/Cu)和φӨ(S/S2-)分别为0.345V和0.476V，nFEӨ＝RTlnKӨ，ＥӨ表示反应的标准电动势，n为该反应得失电子数。计算25oC下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡常数，写出平衡常数表达式。2010.270Cu2++S2=Cu+Sn=2,lnK=2x96485Cmol1x(0.345+0.476)V/(8.314JK1mol1x298.15K)K=5.82×1027；K=[Cu2+]1[S2-]1；Cu2++S2=Cu+Sn=71题型一：化学平衡定量计算

（1）仅涉及化学平衡（2）K和G结合题型二：化学平衡综合计算

（1）电化学（2）酸碱（3）沉淀

（4）络合相结合题型三：化学反应方向分析

主要判断反应的方向和限度。

题型分析题型一：化学平衡定量计算题型分析721已知反应CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)在定温定容条件下进行,373K时K=1.5108。反应开始时c0(CO)=0.0350mol·L-1，c0(Cl2)=0.0270mol·L-1，c0(COCl2)=0。计算373K反应达到平衡时各物种的分压和CO的平衡转化率。题型一：化学平衡定量计算1已知反应CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)在731.pV=nRT因为T、V不变p0(CO)=(0.0350×8.314×373)kPa=108.5kPap0(Cl2)=(0.0270×8.314×373)kPa=83.7kPa1.pV=nRT因为T、V不变742.2.752.2.762.2.773.硫氢化铵是一种不稳定的化合物，易按下式分解NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)25ºC时，上述反应的Kp=0.0990atm2（1）假设1molNH4HS(s)放入25.00dm3的空的容器中，试计算在25ºC时分解反应达平衡时容器中气体的总压是多少？（假设固体NH4HS的体积可忽略）（2）若把25.00dm3的容器变成100.00dm3，那么同样条件的容器中气体的总压又是多少？3.783.（1）（2）3.（1）794.利用298K时的下列数据，估计在1atm下，Fe2O3能用碳来还原的温度。2C+O2＝2COH

=221kJ·mol12Fe+3/2O2＝Fe2O3H

=820kJ·mol1S

(C)=5.5J·mol1·K1

S

(O2)=205J·mol1·K1S

(Fe2O3)=180J·mol1·K1

S

(Fe)=27J·mol1·K1

S

(CO)=198J·mol1·K1

4.利用298K时的下列数据，估计在1atm下，Fe2O3能804.Fe2O3(s)+3C(s)

===2Fe(s)+3CO(g)

fHm,CO=–110.5kJ·mol1

fHm,Fe2O3=–820kJ·mol1

∴rHm=3fHm,CO–fHm,Fe2O3

=3×(–110.5)–(–820)=–488.5kJ·mol1

rSm=3Sm,CO+2Sm,Fe

–3Sm,C–Sm,Fe2O3=3×198+2×27–3×5.5–180=451.5J·mol–1·K–1假设在298K—T区间，rHm、rSm基本保持不变，令rGm,T=0则:T=rHm/rSm=488.5×103/451.5=1082K故在1atm下，当T>1082K时，Fe2O3能用碳来还原。4.Fe2O3(s)+3C(s)===2Fe(s)815.利用下列数据Ti+O2＝TiO2

H

=－912kJ·mol12C+O2＝2COH

=221kJ·mol1S

(Ti)=30J·mol1·K1

S

(TiO2)=50.5J·mol1·K1

S

(C)=5.5J·mol1·K1

S

(O2)=205J·mol1·K1S

(CO)=198J·mol1·K1

估计反应TiO2+2C=Ti+2CO的温度（以K为单位）5.利用下列数据825.TiO2+2CTi+2COrHm=2fHm,CO–fHm,TiO2

=2×(–110.5)–(–912)=691kJ·mol1rSm=2Sm,CO+Sm,Ti

–2Sm,C–Sm,TiO2

=2×198+30–2×5.5–50.5=364.5J·mol–1·K–1令在298K—T温度区间内，rHm、rSm基本不变，rGm,T=0则:T=rHm/rSm=691/0.3645=1896K

5.TiO2+2CTi+2CO836.在298K下，下列反应的rHm依次为：①C8H18(g)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)1Hm=-5512.4kJ·mol-1②C(石墨)+O2(g)→CO2(g)2Hm

=-393.5kJ·mol-1③H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)3Hm

=-285.8kJ·mol-1正辛烷、氢气和石墨的标准熵分别为：463.7，130.6，5.694J·K-1·mol-1。设正辛烷和氢气为理想气体，问：（1）298K下，由单质生成1摩尔正辛烷的反应的平衡常数Kp；给出计算过程。6.在298K下，下列反应的rHm依次为：846.（2）增加压力对提高正辛烷的产率是否有利？为什么？（3）升高温度对提高产率是否有利？为什么？（4）若在298K及101.325kPa下进行，平衡混合物中正辛烷的摩尔分数能否达到0.1？（5）若希望正辛烷在平衡混合物中的摩尔分数达到0.5，则在298K时，需要多大的压力才行？6.856.

（1）8②+9③-①得8C(石墨)+9H2(g)→C8H18(g)

rHm=82Hm+93Hm-1Hm

=–207.8kJ·mol–1

rSm=BSm=–757.252J·K-1·mol–1

rGm

=rHm

-TrSm

=17.861kJ·mol–1

Kp

=e–rGm/RT=7.3610–4

（2）Kx=Kp(p总/p)–，=–8当压力不高时，Kp为常数，Kx随总压的增加而增大，故有利于正辛烷的生成。6.866.

（3）rHm<0，Kp随温度升高而减小，因此升高温度不利于正辛烷的生成。

（4）若x(C8H18)=0.1，则

Qp=[p(C8H18)/p]/[p(H2)/p]9

=0.258>>Kp=7.3610-4故x(C8H18)不能达到0.1；

（5）若使x(C8H18)=0.5，Kp=Kx(p总/p)-8=7.3610-4，求得p=499kPa。6.877.（2007年真题）第6题（12分）在给定实验条件下，一元弱酸HA在苯（B）和水（W）中的分配系数KD=[HA]B/[HA]W=1.00。已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05×10−3mol/L和3.96×10−3mol/L。在水中，HA按HAH++A−解离，Ka=1.00×10−4；在苯中，HA发生二聚：2HA(HA)2。（1）计算水相中各种物质的浓度及pH。（2）计算化合物HA在苯相中的二聚平衡常数。

（3）已知HA中有苯环，1.00gHA含3.85×1021个分子，给出HA的化学名称。（4）解释HA在苯中发生二聚的原因，画出二聚体的结构。7.（2007年真题）第6题（12分）在给定实验条件下，一887.

（1）HA在水中存在如下电离平衡：HAH++A−，Ka=1.00×10−4

据题意，得如下3个关系式：[HA]+[A−]=3.05×10−4mol/L①，[H+]×[A−]/[HA]=1.00×10−4②，[H+]=[A−]③，三式联立，解得：[H+]=5.05×10−4mol/L，[A−]=[H+]=5.05×10−4mol/L，[HA]=2.55×10−3mol/L，[OH−]=1.98×10−11mol/L，pH=−log[H+]=3.297=3.30

（2）HA的二聚反应为：2HA(HA)2，平衡常数K=[(HA)2]/[HA]2，

苯相中，HA的分析浓度为2[(HA)2]+[HA]B=3.96×10−3mol/L，

根据苯−水分配常数

KD=[HA]B/[HA]W=1.00，得[HA]B=[HA]W=2.55×10−3mol/L，[(HA)2]=7.05×10−4mol/L，K=[(HA)2]/[HA]2=7.05×10−4/(2.55×10−3)2=1.08×102

7.（1）HA在水中存在如下电离平衡：897.

（3）HA的摩尔质量为(1.00×6.02×1023)/(3.85×1021)=156(g/mol)，根据所给信息，推断HA是氯代苯甲酸。[156−77(C6H5)−45(羧基)=34，苯环上可能有氯，于是有156−76(C6H4)−45(羧基)=35，因此HA是氯代苯甲酸。

（4）（2分）在苯中，氯代苯甲酸相互作用形成分子间氢键；二聚体结构如下：7.（3）HA的摩尔质量为(1.00×6.02×1023)908.（2006年真题）第5题（6分）配制KI(0.100mol·L-1)–I2的水溶液，用0.100mol·L-1Na2S2O3标准溶液测得c(I2)＝4.85×10-3mol·L-1。量取50.0mLKI-I2溶液和50.0mLCCl4置于分液漏斗中振荡达平衡，分液后测知CCl4相中c(I2)＝2.60×10-3mol·L-1。已知实验温度下CCl4从水溶液中萃取I2的分配比为85:1。求水溶液中I2＋I¯＝I¯3的平衡常数。8.（2006年真题）第5题（6分）配制KI(0.100918.8.929.(2009年真题)氨基磺酸是一种重要的无机酸，用途广泛，全球年产量逾40万吨，分子量为97.09。在水中的酸常数Ka=1.01x10−1。计算0.10molL-1

氨基磺酸水溶液的pH值；c/K=0.1/10-1<500,K=[H+]2/(c-[H+]),[H+]=0.062molL-1pH=1.219.(2009年真题)氨基磺酸是一种重要的无机酸，用途广泛93题型二化学平衡的综合计算10.已知原电池H2(g)NaOH(aq)HgO(s),Hg(l)在298.15K下的标准电动势

=0.9260V,反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)的

rGm

(298.15K)=－237.2kJ·mol－1（1）写出上述原电池的电池反应与电极反应(半反应)（2）计算反应HgO(s)=Hg(l)+1/2O2(g)在298.15K下的平衡分压pO和rHm

(298.15K)（3）设反应的焓变与熵变不随温度而变，求HgO(s)在空气中的起始分解温度。物质Hg(l)HgO(s)O2(g)Sm

(298.15K)/J·mol1·K177.173.2205.0题型二化学平衡的综合计算物质Hg(l)HgO(s)O9410.(1)电极反应

负极：H2(g)+2OH––2e＝

2H2O

正极：HgO(s)+H2O+2e＝Hg(l)+2OH–

电池反应:HgO(s)+H2(g)＝Hg(l)

+H2O(l)(2)rGm=–nFεo=–2×96500×0.9260=–178.7kJ·mol1H2(g)+1/2O2(g)＝

H2O(l)rGm,(1)=–237.2kJ·mol1(1)HgO(s)

+H2(g)＝Hg(l)

+2H2O(l)

rGm,(2)=–178.7kJ·mol1(2)(2)–(1)得HgO(s)＝

Hg(l)

+1/2O2(g)

(3)10.9510.rGm,(3)=rGm,(2)－rGm,(1)=–178.7–(–237.2)=58.5kJ·mol1由lnKp=–(G

/RT)得:

lnKp=–(58.5×103)/(8.314×298.15)=–23.5999∴Kp=5.632×10–11

而Kp=pO21/2

或Kp=(pO2/p0)1/2

∴pO2=(Kp)2=3.17×10–21(atm)∴pO2=(Kp)2·

p0

=3.172×10–21×101.3kPa=3.21×10–19kPa

由rGm=rHm–TrSm

得:rHm=rGm

+TrSm=58.5+298.15×[77.1+(1/2)×205.0–73.2]×10–3×298.15=90.2kJ·mol110.rGm,(3)=rGm,(2)－rG96(3)HgO(s)在空气中分解，∴p