物理化学化学平衡：模拟试卷B

物理化学第六章模拟试卷B

班级姓名分数

一、选择题(共7题14分)1.2分对于气相反应，当体系总压力p变化时，（）(A)对K无影响(B)对Kr无影响(C)对K无影响(D)对K，Kr，K均无影响

2.2分对反应CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)()(A)K=1(B)K=Kc(C)K＞Kc(D)K＜Kc

3.

2分下述说法中哪一种正确？()(A)增加压力一定有利于液体变为固体(B)增加压力一定不利于液体变为固体(C)增加压力不一定有利于液体变为固体(D)增加压力与液体变为固体无关

4.2分已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应(1/2)N2+(3/2)H2=NH3的标准平衡常数为：()(A)4(B)0.5(C)2(D)1

5.2分Ag2O分解可用下面两个计量方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出：设气相为理想气体，且已知反应是吸热的，试判断下列结论哪个是正确的：（）（A）（B）（C）随温度的升高而增大（D）O2气的平衡压力与计量方程的写法无关

6.2分已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s)反应的ΔrH为正，ΔrS为正（假定ΔrH，ΔrS不随温度而变化），下列说法哪一种是正确的？()(A)低温下自发过程，高温下非自发过程(B)高温下自发过程，低温下非自发过程(C)任何温度下均为非自发过程(D)任何温度下均为自发过程

7.2分理想气体反应N2O5(g)=N2O4(g)+(1/2)O2(g)的ΔrH为41.84kJ×mol-1，ΔCp=0，试问增加N2O4平衡产率的条件是：（）(A)降低温度(B)提高温度(C)提高压力(D)等温等容加入惰性气体

二、填空题(共8题16分)8.2分温度对化学反应平衡常数影响很大，在恒压下，它们的定量关系是_________。当______时，升高温度对反应进行有利；当_______时，升高温度对反应进行不利。

92分对于非理想气体反应，其平衡常数可用K=KrK表示，式中K决定于____；K决定于_____；Kr决定于_______。

102分K，K均为理想气体反应的平衡常数，则(¶lnK/¶T)

V=_________；(¶lnK/¶T)p=_________。

11.2分对于理想气体的化学反应(¶lnKc/¶p)T＝___________；(¶lnKx/¶p)T＝_________。

122分若以A代表Na2HPO4，已知A·12H2O＝A·7H2O＋5H2O(g)；A·7H2O＝A·2H2O＋5H2O(g)；A·2H2O＝A＋2H2O(g)平衡共存水蒸气压力分别是0.02514p$,0.0191p$,0.0129p$，25℃纯水饱和蒸气压是0.0313p$。在某沙漠地区,气温为25℃,相对湿度稳定在45%,有一长期在此保存的A·7H2O的A.R.级样品，你以为此样品的组成最可能是________。

13.2分按照不同的两种能量零点，可给出两种不同形式的配分函数：q'＝exp(-ε0/kT)∑giexp(-εi/kT)q＝∑gexp(-εi/kT)在q和q'中把粒子的最低能级的能量分别定为_______和_______。

14.2分q是选择最低能级的能量值为e0时的配分函数，q0是选择最低能级的能量值为零的配分函数，则q0/q＝___________。

15.2分在温度为1000K时的理想气体反应：的平衡常数Kp=29.0kPa，则该反应的=。

三、计算题(共4题35分)16.10分试求反应CO＋H2OCO2＋H2在温度为1000K时的平衡常数K。已知298K时的K＝98×103，标准焓变ΔrH＝-41.13kJ×mol-1.(1)设ΔrH不随温度而变；(2)ΔrH与温度有关，ΔCp=[-9.46+52.7×10-3(T/K)-34.2×10-6(T/K)2]J×K.-1×mol-1已知标准熵：S(298K)/J×K-1×mol-1：CO：197.9；H2O(g)：188.7；CO2(g)：213.7；H2：130.6

17.10分3H2+N2=2NH3在350℃的Kp=6.818×10-8(kPa)-2，并设与压力无关，从3:1的H2，N2混合物出发，在350℃下要获得物质的量分数为0.08的NH3，压力至少要多大？

18.10分估算由NH4Cl(s)分解，且压力达到101.325kPa时此反应的温度。已知298K时的数据如下：NH4Cl(s)HCl(g)NH3(g)ΔfH/kJ×mol-1-315.4-92.3-46.2ΔfG/kJ×mol-1-203.9-95.3-16.6假设标准反应热不随温度而改变。

195分在900℃和p$压力下，使CO2和H2混合气通过催化剂来研究下述反应平衡:CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g)把作用后的平衡混合气体通过毛细管,骤然冷却到室温再进行分析,得到各气体的分压,CO2：21.70kPa，H2：25.83kPa，CO：26.89kPa。在同一温度下，另一平衡混合气内含22.72mol的CO，22.72mol的H2O,48.50mol的CO2，求含H2量。

四、问答题(共3题20分)20.10分试验证双原子分子理想气体的振动运动(振动频率为n)对下列热力学函数的贡献为：(1)[(Gm-U0,m)/T]V=Rln(1-e-x)(2)(Hm-U0,m)V=(Um-U0,m)V=[x/(e-x-1)]RT式中x=hn/kT。

215分今有某气相反应，证明:(¶lnK/¶T)p＝ΔrH/RT2

225分某气体反应A=B+C在298.15K时的标准平衡常数K=1，该反应为吸热反应，问：(1)在298.15K时其ΔrG是多少？(2)在同样的标准状态下，其ΔrS是正还是负？(3)选1mol×dm-3为标准状态时，K和ΔrG为多少？(4)在313.15K时的K是比1大，还是小？(5)在313.15K时的ΔrG是正还是负？

参考答案

一、选择题(共7题14分)1.2分[答](A)

2.2分[答](B)

3.2分[答](C)

4.2分[答](C)K(2)=[K(1)]=(0.25)=2

5.2分答：（C）（2分）因，且反应吸热

6.2分[答](B)

7.2分[答](B)二、填空题(共8题16分)8.2分[答](lnK/T)p=ΔrH/RT2ΔrH>0ΔrH<0

9.2分[答]温度；温度和压力；温度和压力

10.2分[答](lnK/T)V=ΔrH/RT2(1分)(lnK/T)p=ΔrU/RT2

112分[答]0-ΔrVm/RT(2分)

12.2分K(308K)=0.2990=[p(NH3)/100000Pa][p(H2S)/100000Pa]=[p/(2×100000Pa)]2p=1.11×105Pa(2分)(2)NH4SH(s)＝NH3(g)+H2S(g)n0.7mol-n0.60mol-n气体的总＝1.30mol-2n(1分)平衡后总压p=(1.30mol-2n)RT/V(1分)Kp=p(H2S)p(NH3)={[(0.7mol-n)/(1.30mol-2n)]}×{[(0.60mol-n)/(1.30mol-2n)]}[(1.30mol-2n)RT/V]2=K(308K)(p$)2(2分)n=0.1013molm(NH4SH)=nM=0.1013×51g=5.166g(1分)

132分[答]ε0和0(各1分)

14.2分[答](2分)

152分答：（2分）=

三、计算题(共4题35分)16.10分[答](1)lgK=lgK+(ΔrH/2.303R)(1/T1-1/T2)求得K=0.86(3分)(2)求得ΔrS(298K)=-42.3J·K-1·mol-1将此及ΔrH(298K)=-41.13kJ·mol-1代入下式(1分)ΔrG(1000K)=ΔrH(1000K)-1000KΔrS(1000K)=ΔrH(298K)+-(1000K)ΔrS(298K)-(1000K)=-2468J·mol-1(上限T2=1000K,下限T1=298K)(4分)K=exp[-ΔrG(1000K)/RT]=1.3(2分)

17.10分[答]3H2(g)+N2(g)＝2NH3(g)(2分)平衡时：3mol-3n1mol-n2n=4mol-2n(1分)2n/(4mol-2n)=0.08n=0.148mol(2分)故x(H2)=0.69x(N2)=0.23(2分)Kp=(xp)2/(xp)3(xp)=6.818×10-8kPa2解得p=1115kPa(3分)

1810分[答]NH4Cl(s)=HCl(g)+NH3(g)K=[p(HCl)/p$][p(NH3)/p$](1分)设在温度T时分解压力达101.325kPa,则p(HCl)=p(NH3)=pq/2K(T)=0.25(1分)lnK(T)=-1.3863(1分)ΔrG(298K)=92.0kJ·mol-1(1分)lnK(298K)=-92000J·mol-1/[(8.314J·K-1·mol-1)×(298K)]=-37.13(1分)ΔrH(298K)=176.9kJ·mol-1(1分)lnK(T)-lnK(298K)=(ΔrH/R)[1/(298K)-1/T](2分)解得T=597K(2分)

195分[答]对理想气体,此反应的Kp=Kn即Kp=[p(H2O)p(CO)]/[p(H2)p(CO2)]=[n(H2O)n(CO)]/[n(H2)n(CO2)](1分)T不变时,Kp不变,p(H2O)=101.325kPa-p(CO)-p(H2)-p(CO2)=26.90kPa(1分)(26.90×26.89)/(25.83×21.70)=22.72×22.72/48.50n(H2) (2分)求得n(H2)=8.25mol(1分)

四、问答题(共3题20分)20.10分[答](1)Gm,v=-RTlnqv+U0,m,v=-RTln[1-exp(-x)]-1+U0,m,v=RTln[1-exp(-x)]+U0,m,v所以[(Gm-U0,m)/T]v=Rln[1-exp(-x)](4分)(2)Hm,v=RT2dlnqv/dT+U0,m,vUm,v=RT2dlnqv/dT+U0,m,v(3分)所以(Hm-Un,m)v=(Um–U0,m)v=RT2dlnqv/dT=RT2dln[1-exp(-x)]-1/dT=RT2[exp(-x)d(-hν/kT)/dT]/[1-exp(-x)]