相平衡-化学平衡补充练习题

...wd......wd......wd...第4章相平衡填空题碳酸钠和水可形成三种化合物：Na2CO3.H2O(s),Na2CO3.7H2O(s),Na2CO3.10H2O(s)。在100kPa下，能与碳酸钠水溶液、冰平衡共存的含水盐有种，这种〔或这些〕含水盐是。(1,Na2CO3.10H2O(s))碳在高温下复原氧化锌到达平衡后，体系中有ZnO(s)，C(s)，Zn(g)，CO(g)和CO2(g)五种物质存在，存在如下两个独立的化学反响：ZnO(s)+C(s)=Zn(g)+CO(g)2CO(g)=CO2(g)+C(s)则Zn(g)，CO(g)和CO2(g)的平衡压力PZn(g)，PCO(g)和PCO2(g)之间的关系为,组分数,相数，自由度数，举出独立变量如下。 (PZn(g)＝PCO(g)＋2PCO2(g)，C=2,P=3,f=1)3．将固体NH4Cl(s)放入真空容器中，在某温度下到达分解平衡时NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)体系的组分数为,相数为，自由度数为。(1,2,0)4．盐AB(s)与H2O可以形成以下几种稳定水合物:AB.H2O(s)，2AB.5H2O(s)，2AB.7H2O(s)和AB.6H2O(s)，这个盐水体系的组分数为()，有()个低共熔点，最多可有()一样时共存。 (2,5,3)5．有完全互溶的双液系统A－B的沸点－组成图如下：(1)当深度为X1的溶液在封闭系统中恒压加热是，溶液的泡点〔开场沸腾〕的温度为，露点〔液相完全消失〕的温度为。(2)指出：当系统分别处于Q点和Q’点所示的状态时，系统的状态的一样之处是，不同之处是。(3)M点的自由度数f=。((1)TM,TN;(2)所处的T，P一样；气液两相的组成yB，xB不一样；达两相平衡时，汽液相的相对量不同；(3)f=1)6．有理想气体反响：A(g)+2B(g)→C(g)在等温和总压不变的条件下进展，假设原料气体中A与B的物质的量之比为1：2，达平衡时系统的组分数C＝，自由度数f＝。当温度一定时，增大压力则k0〔填增大、减小或不变〕，平衡将移动〔填向左、向右或不〕。7．含有K2SO4和NaNO3的水溶液，其组分数C=;假设在温度和压力一定的条件下，此系统最多能有相共存。8．在密闭容器中，NaCl的饱和溶液与其水蒸汽呈平衡，并且存在着从溶液中析出的细小NaCl晶体，则该系统中的组分数C=,相数P=,自由度数F=。9．在右图所示的水的平衡相图中，线是水的蒸发曲线；线是冰的升华曲线；线是冰的熔化曲线；点是水的三相点。10．饱和蒸气压不同的两种液体形成理想液态混合物成气-液平衡时，易挥发组分在气相中的相对含量〔大于、等于、小于〕它在液相中的相对含量。11．在101.325kPa外压下，水的沸点为100℃,氯苯的沸点为130℃。水和氯苯组成的完全不互溶系统的共沸点一定10012．液相完全互溶的二组分系统气-液平衡相图其蒸气压-组成曲线上假设出现最高点，该点的气相组成为yB，液相组成为xB，则yBxB。〔填大于、等于、小于〕填空题参考答案1,Na2CO3.10H2O(s)2.PZn(g)＝PCO(g)＋2PCO2(g)，C=2,P=3,f=1，T或P3.1,2,04.2,5,35(1)TM,TN;(2)所处的T，P一样；及气液两相的组成yB，xB一样；达两相平衡时，汽液相的相对量不同；(3)f=16.(C=1;f=0;不变;向右)7.(3，3)8.(2，3，1)9.OC，OB，OA，O10.(大于)11(小于)12.(等于)二、选择题1．一定温度下，二元理想溶液中假设纯B的饱和蒸汽压大于纯A的饱和蒸汽〔PB0>PA0〕，则当XB增大气液两相达平衡时，系统压力不变B。减小C．增大D。不一定 2．组分A与组分B形成完全互溶系统，在一定温度下，假设纯B的饱和蒸汽压大于纯A的饱和蒸汽压〔PB0>PA0〕，当此组分构成的混合液，处于气液平衡时yB>xBB。yB<xBC．yB=xBD。都有可能 3．在一定温度下，在水和CCl4组成的互不相溶的系统中，向水层中参加1:1的KI和I2，此系统的自由度数是A.1B.2C.3D.44．室温下氨基甲酸铵分解反响为假设在300K时向体系中参加一定量的NH2CO2NH4固体，则此系统的物种数S和组分数C应为A.S=1,C=1B.S=3,C=2C.S=3,C=1D.S=3,C=35．将1molN2和1molO2放在一密闭的容器中，发生了如下的气相反响N2+O2=2NO，则此系统的组分数和自由度数为A.C=1,F=2B.C=2,F=3C.C=3,F=4D.C=1,F=16．将克拉贝龙方程用于H2O(l)和H2O(S)两相平衡，随着压力的增长，H2O的凝固点将：A.上升B.下降C.不变D.无法判断7．当克拉贝龙方程用于纯物质两相平衡时，以下说法哪个正确：A.p不随温度而变化B.p随温度的升高而降低C.p随温度的升高而升高D.p随温度的升高可降低可升高8．由A、B二组分组成一理想液态混合物。假设PA*<PB*，则系统总蒸气压P总有A.P总>PA*B.P总<PA*C.P总=PA*+PB*D.PA*<P总<PB*9．对于二组分系统能平衡共存的最多相数为A.1B.2C.3D.410．由2molA和2molB形成理想液态混合物，PA*=90kPa,PB*=30kPa。则气相摩尔分数之比yA:yB为A.3:1B.4:1C.6:1D.8:111．在二组分固-液相图(右图)中，当系统从物系点P冷却到点L时，系统将出现A(s)、E(l)、C(s)三相共存B(s)、D(l)、C(s)三相共存C(l)C(s)1111T/KKAx→B液相和纯A(s)1B．液相和纯B(s)1C．一对共轭液态溶液D．液相和低共熔混合物(B)选择题参考答案1.C2.D3.B4.C5.A6.B7.D8.D9.D10.A11.D12.B〔三〕讨论习题1．右图为二元物系A，B在100kPa下的沸点－组成图。指出各区的相态；有4mol的A(l)与1mol的B(l)的混合物在100kPa下80℃平衡体系中，有几个相各相的组成〔以B的摩尔分数来表示〕分别为多少各相物质的量各为多少摩尔求80℃A(l)的饱和P0A和B的亨利常数kB与A(l)的汽化热设：蒸汽可视为理想气体混合物，在稀溶液范围内，溶液遵从稀溶液规律。解：(1)如图 (2)①组成为D的蒸汽组成为C的液相，两相平衡 蒸汽D，yB=0.4液体C，xB=0.04②杠杆规则∵n=5mol∴nl=(0.2/0.36)5=2.78molng=n-nl=2.22mol③A的气相中的分压PA，遵从道尔顿分压定律，PA=P总yA(1) 平衡液相xB=0.96，B作为溶质，A作为溶剂，从拉乌尔定律，PA=PA0xA(2) 由(1),(2)得80℃ 从图中看出纯A的沸点为100 由克－克方程： 解出ΔH汽化(A)＝25.725kJ.mol-1(3)同理，PB=P总yB=kBxB〔亨利定律〕解得2．有二元凝聚系统相图如右图所示。A、B可生成化合物。〔1〕写出A与B生成稳定化合物和不稳定化合物的组成；相图上条件自由度为0的线;据此二元凝聚系统相图填写下面的表格：区域相数相态自由度123456(4)画出从物系点OO’的步冷曲线，并说明冷却过程的相变化。解：〔1〕生成稳定化合物AB和不稳定化合物A2B图上条件自由度为0的线HEI、LMN、DJK此二元凝聚系统相图填写的表格：区域相数相态自由度11α222α+A2B〔S〕132l+α142l+A2B〔S〕152A2B〔S〕+AB〔S〕162l+AB〔S〕1第5章化学平衡填空题：718K时Ag2O(s)的分解压力为209.743102kPa，则此时分解反响Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g)的△rGm0为。反响，当H2因反响消耗了0.3mol时，反响进度应为。在温度T时，某理想气体反响A(g)+B(g)=C(g)+M(g)，其标准平衡常数为0.25，以A:B=1:1的混合气体发生反响，则A的理论转化率为。1000K时CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)K0p,1=1.6591010C(s)+CO2(g)=2CO(g) K0p,2=1.719则反响C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的K0p,3为。将NH4Cl(s)置于抽空容器中，加热到597K，使NH4Cl(s)分解，NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)达平衡时物系总压力为101.325kPa，则热力学平衡常数Kp0为。在1000K，反响C(s)+2H2(g)=CH4(g)的△rGm0=19.288kJ/mol，当气相压力为101325Pa，组成为CH410%，H280%，N210%时，上述反响的△rGm为。在1173K时氧化铜在密闭的抽空容器中分解，其反响为2CuO(s)=Cu2O(s)+1/2O2(g)，测得平衡时氧的压力为1.672kPa，则其平衡常数Kp0为。反响NH2COONH4(s)=2NH3(g)+CO2(g)在303K时平衡常数Kp0=6.5510-4，则此时NH2COONH4(s)的分解压力约为。1373K时反响：C(s)+2S(s)=CS2(g) (a) K0p,a=0.258Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g) (b) K0p,b=3.910-32H2S(g)=2H2(g)+2S(s) (c) K0p,c=2.2910-2则1373K时反响C(s)+2Cu2S(s)=4Cu(s)+CS2(g)的Kp0为。10将1molSO3(g)引入一个1000K的真空容器中，当总压为202.65kPa时，SO3(g)离解为SO2(g)及O2(g)并到达平衡。SO3的离解百分数为25%，则其热力学平衡常数Kp0值应为11.假设分别以K0、Kp、Kn和Kf表示平衡常数，对于理想气体反响，与温度、压力都有关的平衡常数是，对于真实气体反响，与温度、压力都有关的平衡常数是。反响2C(石墨)+O2(g)=2CO(g)在298K时的平衡常数为K0，则CO(g)在298K的标准生成吉布斯函数=。理想气体反响在一定温度下到达平衡。假设使体系总体积不变，参加一种新气体组分，各气体分压将；各气体化学势将；反响平衡将。理想气体反响的标准平衡常数用表示，实际气体反响的标准平衡常数用表示，当时二者可近似相等。15.从范特霍夫方程可看出，对于放热反响，升高温度，K0〔填增大或减小〕，平衡向方向移动。〔填反响物或产物〕填空题参考答案1.–15.96kJmol-1 2.0.2mol 3.0.333 4.2.8521010 5.0.2567 6.3.745kJmol-1 7.0.129 8.16.41kPa 9.8.9910–810.0.158 11.Kn,Kp和Kn12.13.不变；不变；不移动14.；压力很低 15.减小；反响物 选择题：在T、P恒定的条件下，某一化学反响aA+bB=lL+mM其△rGm所代表的意义以下说法中哪种是错误的〔〕A．△rGm表示有限系统中反响进展时产物和反响物间的吉布斯函数之差(即表示终态和始态的吉布斯函数差)；B．△rGm表示有限的反响系统处于反响进度ξ时反响趋势；C．△rGm表示假设维持各物质化学势不变时发生一个摩尔化学反响的吉布斯函数变化；D．△rGm表示,即表示G~ξ图上反响进度为ξ时曲线的斜率。298K时理想气体反响N2O4(g)=2NO2(g)的K0为0.1132。今在同温度且N2O4(g)及NO2(g)的分压都为101.325kPa的条件下，反响将：〔〕A．向生成NO2的方向进展 B．正好到达平衡C．难以判断其进展方向 D．向生成N2O4的方向进展反响N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可视为理想气体间反响，在反响达平衡后，假设维持体系温度与压力不变，而于体系中参加惰性气体，则：〔〕Kp不变，平衡时的N2和H2的量将增强，而NH3的量减少Kp不变，且N2、H2、NH3的量均不变Kp不变，平衡时的N2和H2的量将减少，而NH3的量增加Kp增加，平衡时N2和H2的量将减少，NH3的量增加2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)为放热反响。反响达平衡后，欲使平衡向右移动以获得更多NO2，应采取的措施是：〔〕A．降温和减压 B．降温和增压 C．升温和减压 D．升温和增压在合成氨生产时对原料气循环使用，实际操作时，每隔一段时间要将循环气放空，其主要目的是：〔〕减少NH3含量，有利于反响向合成NH3的方向移动降低累积惰性气含量，有利于合成NH3排除过量的N2，以提高N2：H2的比例减少反响放热的热量积累，以降低温度在恒定温度及压力下，化学反响达平衡时，以下诸式中何者不一定成立〔〕A．△rGm0＝0 B．△rGm＝0 C． D．在温度为T的一真空容器中，引入(NH4)2CO3固体，将发生以下反响，(NH4)2CO3(s)=2NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)，其平衡常数为K0。设各气体都符合理想气体，分解压力为P。欲使P>P0，K0必须满足：〔〕A． B． C． D．对理想气体反响C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)，在300K时其Kp0和Kc0的比值为：〔〕A． B． C． D．某化学反响在298K时标准摩尔反响吉布斯函数变化为负值，则该温度时反响的K0：A．K0<0 B．K0=0 C．0<K0<1 D．K0>1 〔〕某化学反响的，则该反响的标准平衡常数K0是：〔〕 A．K0>1，且随温度升高而增大； B．K0>1，且随温度升高而减小； C．K0<1，且随温度升高而增大； D．K0<1，且随温度升高而减小。理想气体化学反响平衡时(ΣB0)，参加惰性气体，平衡不发生移动的条件是： A．恒温恒压B．恒温恒容 C．任意 D．绝热恒压在恒定温度、压力下，反响aA+bB=mM到达化学平衡的条件是：〔〕 A．A=B=M B．aA=bB=mM C．A+B=M D．aA+bB=mM平衡常数与温度的关系为，对于任一反响：〔〕 A．K0必随温度升高而加大； B．K0必随温度升高而减小；C．K0必不随温度的改变而改变； D．以上都不对。反响的平衡常数为〔以逸度表示的平衡常数〕，则在同样条件下反响的平衡常数为：A． B． 〔〕C． D．对于反响：，以下结论是对的。A． B． 〔〕C． D．的单位是选择题参考答案：1.A 2.D 3.A 4.B5.B 6.A 7.B8.A9.D 10.B11.B12.D 13.D14.D 15.B〔三〕讨论习题：反响CO2(g)+2NH3(g)=(NH3)2CO(s)+H2O(l)