第三章:相平衡 习题解答

第三章:相平衡  习题解答
第三章:相平衡  习题解答

第三章 相平衡

3-1.指出下列各体系的独立组分数和自由度数为多少?

(1) NH 4Cl (s )部分分解为 NH 3 ( g )和HCl (g )。

(2) 上述体系中再额外加人少量的 NH 3 ( g )。

(3) NH 4HS ( S )和任意量的NH 3( g )、H 2S ( g )混合达平衡。

(4) C ( s ) 与CO(g)、CO 2(g )、O 2(g )在 700℃ 时达平衡。

解: (1) C = 3-2 = 1 , f = 1 -2 + 2 = 1

(2) C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2

(3) C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2

(4) C = 4-2 = 2 , f = 2 -2 + 1 = 1

3-2 CaCO 3( S )在高温下分解为 CaO ( s )和CO 2( g ) ,

(1) 若在定压的CO 2气体中将CaCO 3(S )加热,实验证明加热过程中,在一定温度范

围内CaCO 3 不会分解;

(2) 若保持CO 2压力恒定,实验证明只有一个温度能使CaCO 3和CaO 混合物不发生变

化。根据相律解释上述事实。

答:(1)该体系 C = 2 ,因此在定压下 f = C-P+1= 2-P+1 = 3-P

而温度可以在一定范围内变动,因此 f = 1 , 所以,P = 2 , 说明体系只有CaCO 3(S )

和CO 2(g)两相,没有CaO ( s ),由此说明定压的CO 2气体中将CaCO 3(S )加热,在一定温度范围内CaCO 3 不会分解;

(2)该体系 S = 3,R = 1,C = 3-1-0 = 2 ,P = 3,所以在压力恒定时,

f = C-P+1 = 2-3+1 = 0 , 结果说明在题给条件下,温度只有唯一值。

3-3. 液态As 的蒸气压与温度的关系为 58.112460)(ln +-

=T Pa P ,固态As 的蒸气压与温度关系为69.156947)(ln +-

=T

Pa P ,求As 的三相点温度与压力。 解: 在三相点: P l = P s 即 69.15694758.112460+-=+-

T

T T = 1091.7 K 327.958.112460ln =+-=T P P = 11232.9 Pa

3-4 373.2K 时水的蒸发热为 40.67k J · mol -1,求当外压降到0.66P θ时水的沸点。

解: )12.3731(314.84067066.0ln )()(ln 212T P P T P T P -==θ

θ T 2 = 361.7K

3-5 家用高压锅内蒸气压最高为2.32×105Pa ,求当压力达此值时锅内温度为多

少?

解: )12.3731(314.8406701001.11032.2ln 2

55T -=?? T 2 = 398.5K

3-6 硝基苯(C 6H 5NO 2)与水是互不相溶体系,在压力为1.01×105Pa 时,沸点

为99℃,此时水蒸气压力为9.74×l04 Pa ,试求100g 馏出物中含硝基苯多少克?

解:设气相中含硝基苯的物质的量分数为y B ,馏出物中含硝基苯x 克,则

0356.01001.11074.91001.154

5=??-?==总

P P y B B 1230.03561001001818123

B B B A B B n x M x y x x x x n n M ====--+++ 解得 x = 20.14g

3-7 30℃时,以60g 水、40g 酚混合,此时体系分两层,酚层含酚70 % ,水层

含水92 %,求酚层、水层各多少克?

解: 设酚层的质量为m 1,设水层的质量为m 2, 则有

100604021=+=+m m

6092.0)7.01(21=+-m m

解方程组得:m 1 = 51.61g ; m 2 = 48.39g

3-8 The vapor pressure of water is 101.3kPa at 100℃ and heat of vaporization is

40.68kJ ·mol -1. Calculate (1)the vapor pressure of water at 95℃;

(2) the boiling point of water with 106.3kpa.

解:由题意可知P 1=101.3KPa ,T 1=373K ,T 2=95+273=368K ,△vap H m = 40.68 KJ ·mol -1

(1) 12p p ln =)T 1T 1(H 2

1m vap -?R 即 3210

3.101p ln ?=)36813731(31

4.81068.403-? P 2 = 84.76(KPa)

(2) 同理

3310

3.101103.106ln ??=)T 13731(31

4.81068.403-? T = 374.37(K)

第三章化学反应速率及化学平衡答案解析

第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数?它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系? 答:反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比: υ=k·c (A)·c (B),式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均 为1 mol·L -1 时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关,改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能? 答:Arrhenius 总结了大量实验事实,提出一个经验公式:速率常数k 的对数与1/T 有线形关系:C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能,它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂?其特点有哪些? 答:某些物质可以改变化学反应的速率,它们就是催化剂。催化剂参与反应,改变反应历程,降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态,使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡,只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下: t/s 0 10 20 30 40 50 c (NOCl )/mol·L -1 2.00 1.42 0.99 0.71 0.56 0.48 求各时间段内反应的平均速率;用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解:t=0-10s 时,10 42.100.2-=??= t c υ= 0.058mol·L -1·s -1 t=10-20s 时,102099.042.1--=??=t c υ= 0.043mol·L -1·s -1 t=20-30s 时,203071.099.0--=??=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1 t=30-40s 时,304056.071.0--=??=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1 t=40-50s 时,40 5048.056.0--=??=t c υ= 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ,NO 和O 2的初始浓度c (NO)和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据:

相平衡习题答案

相平衡习题答案 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

第五章相平衡 姓名:学号:班级: 1、同温下过冷水的蒸汽压高于冰的蒸汽压( ? ) 2、水的三相点处体系自由度为0 ( ? ) 3、二组分体系在最低恒沸点时f =1 ( ? ) 4、恒沸物是一个化合物( ? ) 5、二组分体系在恒沸点时其气液两相组成相同( ? ) 6、在室温和大气压力下,纯水的蒸汽压为P?,若在水面上充入N2(g)以增加外压,则纯水的蒸汽压下降。( ? ) 7、小水滴与水汽混在一起成雾状,因为它们都有相同的化学组成和性质,所以是一个相。( ? ) 8、Clausius-Clapeyron方程可适用于下列哪些体系 ( A. D ) A. I 2(s) ? I 2 (g) B. C(石墨) ? C(金刚石) C. I 2 (s) ? I 2 (l) D. I 2(l) ? I 2 (g) E. I 2 (g)(n, T1, p1) ? I2(g) (n, T2, p2) F. I 2(l) + H 2 (g) ? 2HI(g) 9、物质A和B的体系可构成低共沸混合物E,已知T b ?(B)> T b ?(A)。若将任 意比例的A+B体系在一个精馏塔中蒸馏,则塔顶馏出物应是( C ) A.纯B B.纯A C. 低共沸混合物E D. 不一定 10、若A与B可构成高共沸混合物E,则将任意比例的A+B体系在一个精馏塔中蒸馏,塔顶馏出物应是( D ) A.纯B B.纯A C. 高共沸混合物E D. 不一定 11、压力升高时,单组分体系的沸点将如何变化( A ) A.升高 B.降低 C. 不变 D. 不一定 12、进行蒸汽蒸馏的必要条件是什么( A ) A.两种液体基本不互溶 B.两种液体的蒸汽压都较大 C. 外压小于101Kpa D. 两种液体的沸点相近 13、二组分的低共熔混合物是几相( B ) A.一相 B.两相 C. 三相 D. 四相

相平衡习题

第五章多相平衡 一、简答题 1、指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数: ①Ca(OH)2(s)与CaO(s)和H2O(g)呈平衡。 ②在A和B形成的二元凝聚体系中,在转熔点发生转溶反应: B(晶) + L( 熔液) = A m B n( 晶) ③CaSO4与其饱和水溶液达平衡。 ④5克氨气通入1升水中,在常温常压下与蒸气平衡共存。 ⑤I2在液态水和CCl4中分配达平衡(无固体存在) ⑥将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中恒温至400K, NH4HCO3(s)按下式分解达 平衡 NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) ⑦NaH2PO4溶于水中与蒸气呈平衡,求最大物种数、组分数和自由度数。 ⑧Na+、Cl-、K+、NO3-、H2O(l)达平衡。 ⑨NaCl (s)、KCl(s)、NaNO3(s)与KNO3(s)的混合物与水平衡。 ⑩含有KCl和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡。 ⑾含有CaCO3(s) CaO(s) CO2(g)的体系与CO2(g)和N2(g)的混合物达渗透平衡。 2、FeCl3和H2O能形成四种水合物∶(s)、(s)、(s)和(s),在恒定温度和压力下平衡共存的最多相为多少 3、H2SO4与H2O可形成H2SO4. H2O(s)、, H2SO4 .2H2O(s)、与(s)三种水合 物,在p0下,常压下,将一定量的H2SO4溶于H2O中,当达三相平衡时,能与冰、H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含几个水分子 4、A、B二元相图如图所示,写出相区1~10的相组成;并说明温度线T1~T5各有几相组成。(L 液相;α、β、γ 固溶体)

高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析

高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析

第三节化学平衡练习题 一、选择题 1.在一个密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是() A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L B.SO2为0.25mol/L C.SO2、SO3(g)均为0.15mol/L D.SO3(g)为0.4mol/L 2.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是() A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. A、B、C的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA,同时生成3n molB D. A、B、C的分子数之比为1:3:2 3.可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是() A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2、I2、HI的浓度相等

D. I2在混合气体中体积分数不变 4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A、B于反应容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是() A.混合气体的压强B.混合气体的密度 C.C、D的物质的量的比值D.气体的总物质的量 5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A.在一定条件下,发生如下反应: 2A(g) B(g) + x C(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P%,若此时A的转化率为a%,下列关系正确的是() A.若x=1,则P>a B.若x=2,则P<a C.若x=3,则P=a D.若x=4,则P≥a 6.密闭容器中,用等物质的量A和B发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C 的物质的量相等,则这时A的转化率为()

第三章 化学平衡

第三章 化学平衡 1.写出下列可逆反应的平衡常数Kc 、Kp 或K 的表达式 (1)2NOCl (g) ? 2NO (g) +Cl 2 (g) (2)Zn (s) +CO 2 (g) ? ZnO (s) +CO (g) (3)MgSO 4 (s) ? MgO (s) +SO 3 (g) (4)Zn (s) +2H + (aq) ? Zn 2+ (aq) +H 2 (g) (5)NH 4Cl (s) ? NH 3 (g)+HCl (g) 解:(1) Kc=222 ] [][][NOCl Cl NO Kp= 2 2 2 NOCl Cl NO P P P ? (2) Kc=] [][2CO CO Kp=2 CO CO P P (3) Kc=[SO 3] Kp=P 3SO (4) Kc=2 22][]][[++ H H Zn (5) Kc=[NH 3][HCl] Kp=P 3NH ?P HCl 2.已知下列反应的平衡常数:HCN ? H + + CN - K 1Θ=4.9×10-10 NH 3 +H 2O ? NH 4+ +OH - K 2Θ=1.8×10-5 H 2O ? H + + OH - K w Θ=1.0×10-14 试计算下面反应的平衡常数: NH 3 + HCN ? NH 4+ + CN - 解:因为所求反应式=[反应式(1)+反应式(2)-反应式(3)] 根据多重平衡规则: K Θ= Θ Θ Θ ?W K K K 21=145 10100.110 8.1109.4---????=0.88 88.0100.1108.1109.414 5 1021---????== θ θ θθ W K K K K 3.在699K 时,反应H 2 (g) +I 2 (g) ? 2HI (g)的平衡常数Kp=55.3,如果将2.00mol 的H 2和2.00mol 的I 2作用于4.00L 的容器内,问在该温度下达到平衡时有多少HI 生成? 解:设平衡时有x mol 的HI 生成 H 2 (g) + I 2 (g) ? 2HI (g) 起始浓度 4 00.2 =0.5 4 00.2=0.5 0 (mol ·L -1) 平衡浓度 0.5-2 4?x 0.5-2 4?x 4 x (mol ·L -1) Kc=n RT Kp ?)(=0 ) (RT Kp = Kp = ]][[][222 I H HI = ) 8 5.0)(85.0()4(2x --= 55.3 解得 X= 3.15mol 4.反应H 2 +CO 2 ? H 2O +CO 在1259K 达到平衡,平衡时[H 2]=[CO 2] =0.440mol·L - 1, [H 2O]=[CO] =0.560mol·L - 1。求此温度下反应的经验平衡常数及开始时H 2和CO 2的浓度。 解: H 2 (g) + CO 2 (g) ? H 2O(g) + CO(g) 平衡浓度(mol ·L -1) 0.440 0.440 0.560 0.560 Kc=]][[]][[222CO H CO O H =2 2 440.0560.0 =1.62 Kp=Kc · (RT)n ? = Kc · (RT)0 = Kc = 1.62 开始时 [H 2]=[CO 2]=0.440+0.560=1.00 (mol ·L -1)

物理化学课件及考试习题 试卷 答案第6章 相平衡习题及解答

第五章 相平衡 一、填空题 1、一定温度下,蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于__________。 2、纯物质在一定温度下两相共存时的自由度数等于__________。 3、NaCl(S)和含有稀盐酸的NaCl 饱和水溶液的平衡系统,其独立组分数是_______。 4、设下列化学反应同时共存时并达到平衡(900-1200K ): ()()()g CO s CaO s CaCO 23+= ()()()()g O H g CO g H g CO 222+=+ ()()()g H s CaCO s CaO g CO g O H 232)()(+=++ 则该系统的自由度数为______。 5、含KNO 3和NaCl 的水溶液与纯水达到渗透平衡时,其组分数为____,相数为___, 自由度数为____。 6、在氢和石墨的系统中,加一催化剂,H 2和石墨反应生成n 种碳氢化合物,此系统的独立 组分数为______。 7、完全互溶的双液系中,在x B =0.6处,平衡蒸气压有最高值,那么组成为x B =0.4的溶液在 气液平衡时,x B (g )、x B (l )、x B (总)的大小顺序为______。将x B =0.4的溶液进行 精馏时,塔顶将得到______。 8、对于渗透平衡系统,相律的形式应写成______。 9、NH 4Cl 固体分解达到平衡时,())()(s Cl NH 34g NH g HCl +=,系统的独立组分数为_ __,自由度为___。 10、将AlCl 3溶于水中,全部水解,生成Al(OH)3沉淀,此系统自由度数f=____。 11、已知100o C 时水的饱和蒸气压为101.325KPa,用公式_________可求出25o C 时 水的饱和蒸气压。 答案 1、2 2、0 3、2

化学平衡例题及解析、练习(含答案)

高三化学二轮-----------化学反应速率化学平衡 考点内容: 1、了解化学反应速度的概念,反应速度的表示方法,外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应 速度的影响。 2、了解化学反应的可逆性,理解化平学平衡的涵义。掌握化学平衡与反应速度之间的内在联系。 3、理解勒沙特原理的涵义,掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 4、本章命题以上述知识的综合应用和解决生产生活中的实际问题为主,考查学生运用知识的能力。 考点一:化学反应速率与化学反应速率的影响因素 . 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念: ①在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。 ②一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间 内的平均速率,而不是瞬时速率。 ⑵. 影响化学反应速率的因素: I. 决定因素(内因):反应物本身的性质。 Ⅱ. 条件因素(外因)(也是我们研究的对象): ①浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。值得 注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数; ②压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。值得注意的是,如果 增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率。 ③温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应 速率。 ④催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤其他因素。如固体反应物的表面积(颗粒大小)、光、不同溶剂、超声波等。 【例1】可逆反应A(g)+ 4B(g)C(g)+ D(g),在四种不同情况下的反 应速率如下,其中反应进行得最快的是() A. v A==0.15mol/(L·min) B. v B==0.6 mol/(L·min) C. v C==0.4 mol/(L·min) D.v D==0.01 mol/(L·s) [例2]某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图 所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式为_________。反应开始至2 min, Z的平均反应速率为。 【例3】反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在可变容积的密闭容器中进行,下列 的改变,对化学反应速率的影响如何? A、增加碳的量____________________________________________ B、容器的体积缩小一半________________________________________ C、保持体积不变,充入N2,使体系的压强增大一倍_____________________________________ D、保持压强不变充入N2 ________________________________________ 【例4】下列关于催化剂的说法,正确的是() A.催化剂能使不起反应的物质发生反应 B.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变 C.催化剂能改变化学反应速率 D.任何化学反应,都需要催化剂 E.电解水时,往水中加少量NaOH,可使电解速率明显加快,所以NaOH是这个反应的催化剂

第三章 重难点三 弱电离质在水溶液中的电离平衡

1.电离平衡概念 一定条件(温度、浓度)下,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态(属于化学平衡)。 任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡,达到平衡时,弱电解质具有该条件下的最大电离程度。 2.电离平衡的特征 ①逆:弱电解质的电离过程是可逆的,存在电离平衡; ②等:弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等; ③动:弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等,不等于零,是动态平衡; ④定:弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变; ⑤变:外界条件改变时,平衡被破坏,电离平衡发生移动; 3.影响电离平衡的因素(符合勒沙特列原理) (1)内因-电解质本身的性质,是决定性因素; (2)外因 ①温度-由于弱电解质电离过程均要吸热,因此温度升高,电离度增 大; ②浓度-同一弱电解质,浓度越大,电离度越小; 在一定温度下,浓度越大,电离程度越小.因为溶液浓度越大,离子相互碰撞结合成分子的机会越大,弱电解质的电离程度就越小.因此,稀释溶液会促进弱电解质的电离; 例如:在醋酸的电离平衡 CH3COOH?CH3COO-+H+ A 加水稀释,平衡向右移动,电离程度变大,但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)变小; B 加入少量冰醋酸,平衡向右移动,c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)增大但电离程度小; ③外加物质

若加入的物质电离出一种与原电解质所含离子相同的离子,则会抑制原电解质的电离,使电离平衡向生成分子的方向移动;若加入的物质能与弱电解质电离出的离子反应,则会促进原电解质的电离,使电离平衡向着电离的方向移动. 以电离平衡CH3COOH?CH3COO-+H+为例,各种因素对平衡的影响可归纳为下表: 4.电离方程式的书写 (1)强电解质用“=”,弱电解质用“?” (2)多元弱酸分步电离,多元弱碱一步到位. H2CO3H++HCO3-,HCO3-H++CO32-,以第一步电离为主. NH3?H2O NH4++OH- Fe(OH)3Fe3++3OH- (3)弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子,但酸根是部分电离; NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-H++CO32- (4)强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离,但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的; 熔融状态时:NaHSO4=Na++HSO4-;溶于水时:NaHSO4=Na++H++SO42-; 5.电离平衡常数(相当于化学平衡常数) 在一定温度下,当弱电解质的电离达到平衡状态时,溶液中电离产生的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的弱电解质分子浓度的比值是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称

相平衡练习题及答案

相平衡练习题 一、是非题,下列各题的叙述是否正确,对的画√错的画× 1、纯物质两相达平衡时,两相的吉布斯函数值一定相等。() 2、理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时,气相总压力p与液相组成x 呈线性关系。() B 3、已知Cu-Ni 可以形成完全互溶固熔体,其相图如右图,理论上,通过精炼可以得到两个纯组分。() 4、二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二 纯组分的蒸气压之间。 ( ) 5、在一定温度下,稀溶液中挥发性溶质与其蒸气达 到平衡时气相中的分压与该组分在液相中的组成成 正比。() 6、恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而改变。 ( ) 7、在一个给定的体系中,物种数可以分析问题的角度不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。() 8、自由度就是可以独立变化的变量。() 9、单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。() 10、在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对量。( ) 二、选择题 1、在p下,用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时,系统的沸点:()。 (1)必低于 K; (2)必高于 K; (3)取决于水与有机物的相对数量; (4)取决于有机物相对分子质量的大小。 2、已知A(l)、B(l)可以组成其t-x(y)图具有最大恒沸点的液态完全互溶的系统, 则将某一组成的系统精馏可以得到:( )。

(1)两个纯组分;(2)两个恒沸混合物;(3)一个纯组分和一个恒沸混合物。 3、已知A和B 可构成固溶体,在组分A 中,若加入组分B 可使固溶体的熔点提高,则组B 在此固溶体中的含量必________组分B 在组分液相中的含量。 (1)大于;(2)小于;(3)等于;(4)不能确定。 4、硫酸与水可形成H 2SO 4 H 2 O(s),H 2 SO 4 2H 2 O(s),H 2 SO 4 4H 2 O(s)三种水合物, 问在101325 Pa的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种( ) (1) 3种; (2) 2种; (3) 1种; (4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存 5、对恒沸混合物的描写,下列各种叙述中哪一种是不正确的 (1) 与化合物一样,具有确定的组成; (2) 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变; (3) 平衡时,气相和液相的组成相同; (4) 其沸点随外压的改变而改变。 6、将固体NH 4HCO 3 (s) 放入真空容器中,等温在400 K,NH 4 HCO 3 按下式分解并 达到平衡: NH 4HCO 3 (s) = NH 3 (g) + H 2 O(g) + CO 2 (g) 系统的组分数C和自由度数F为:( )。 (1)C=2,F =1;(2)C=2,F=2; (3)C=1,F=0; (4)C=3,F=2。 7、在101 325 Pa的压力下,I 2在液态水和CCl 4 中达到分配平衡(无固态碘存在) 则该系统的自由度数为:( )。 (1)F=1; (2)F=2; (3)F=0; (4)F=3。 8、组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统,在一定温度下,向纯B中加入少量的A,系统蒸气压力增大,则此系统为:( )。 (1)有最高恒沸点的系统; (2)不具有恒沸点的系统; (3)具有最低恒沸点的系统。

化学平衡计算题

化学平衡计算题求解技巧 知识体系和复习重点 一、化学平衡常数(浓度平衡常数)及转化率的应用 1、化学平衡常数 (1)化学平衡常数的数学表达式 (2)化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K 值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度 其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率(α):α=(或质量、浓度) 反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量×100% (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时: ;恒温、恒压时:n 1/n 2=V 1/V 2 (4)计算模式(“三段式”) 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)

起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率:α(A)=(ax/m )×100% C 的物质的量分数:ω(C)= ×100% 技巧一:三步法 三步是化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一,可用mol 、mol/L ,也可用L 。 例1、X 、Y 、Z 为三种气体,把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中,发生反应X + 2Y 2Z ,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n (X )+ n (Y )= n (Z ),则Y 的转化率为( ) A 、%1005?+b a B 、%1005)(2?+b b a C 、%1005)(2?+b a D 、%1005)(?+a b a 解析:设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z 起始(mol ) a b 0 转化(mol ) αb 2 1 αb αb 平衡(mol )- a α b 2 1 -b αb αb 依题意有:-a αb 21+ -b αb = αb ,解得:α= %1005)(2?+b b a 。故应选B 。 技巧二:差量法 差量法用于化学平衡计算时,可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。

大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)

相平衡练习题 1. 在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,独立组分数C 和条件自由度F ':答a ; (a) C =3, F '=1 (b) C =3, F '=2 (c) C =4, F '=2 (d) C =4, F '=3 注意:如果上述题目改为:在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的过饱和混合水溶液平衡共存时,相律还是否适用? 2. 23Na CO 可形成三种水合盐,232232232Na CO H O, Na CO 7H O Na CO 10H O ???及,常压下将 23Na CO (s) 投入其水溶液中,待达三相平衡时,一相是23Na CO 水溶液,一相是23Na CO (s) ,则另一相是:答d ; (a )冰 (b )232Na CO 10H O(s)? (c )232 Na CO 7H O (s)? (d )232 Na CO H O (s)? 3. 假设A 、B 二组分混合物可以形成理想液态混合物,则下列叙述中不正确的是: (a )A 、B 分子间的作用力很微弱 (b )A 、B 都遵守拉乌尔定律 (c )液态混合物的蒸气压介于A 、B 的蒸气压之间 (d )可以用重复蒸馏的方法使A 、B 完全分离。 答a 4.自由度为零,意味着:答(c ) (a )体系独立组分数C 等于相数 P (b )体系的状态不变 (c )确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零 (d )三相共存 5.在一定压力下,在液态混合物中增加某组分后,液体的沸点下降,则该组分在气相中的相对含量( )它在平衡液相中的相对含量。答a a.大于 b. 小于 c.等于 d. 不确定 6. BaCO 3(s)、BaO(s)、CO 2(g)三种物质处于化学平衡时,体系自由度F 是 答a a.0 b.1 c.2 d.4 7.在一定压力下,某二组分系统能形成最低恒沸物,该恒沸物的组成(c ) a.与系统组成有关 b.与温度有关 c.与压力有关,压力一定时为定值 d.恒定不变,是化合物 8. 在一定压力下,A 和B 能形成最低恒沸物C ,设恒沸物的组成为x ,则对组成为x B (x B >x)的混合物进行普通精馏,最后得到(c ) a. A 和B b. A 和C c. B 和C d.无法确定 例1在101.325 kPa 下,A~B 系统的相图如 图所示。由相图回答: (1)系统中x (A )﹦0.68时:开始沸腾的温度约为 ℃,最初馏出物中B 的摩尔分数约 图16

化学平衡计算(带答案)

化学平衡计算 一、有关概念 1、物质浓度的变化关系 反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度 其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 2、反应的转化率(α):α=()() 反应物转化的物质的量或质量反应物起始的物质的量或质量、浓度、浓度×100% 3、在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时:12n n =12P P ;恒温、恒压时:12n n =12 V V 4、混合气体平均分子量的数学表达式 =M1×V1%+M2×V2%+M3×V3%+…式中表示混合气体的平均分子量。 M1,M2,M3分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。V1%,V2%,V3%分别表示混合气体中各组分的体积分数。 在相同条件下,气体的体积分数等于气体的物质的量分数(组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比) 5、标三量法化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出初始量、变化量、平衡量。这里的量可以是物质的量、物质的量的浓度、体积等。 计算模板: 浓度(或物质的量) a A(g)+b B(g)c C(g) +d D(g) 初始 m n 0 0 变化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率:α(A)=(ax /m )×100% C 的物质的量(或体积)分数:ω(C)= cx m ax n bx cx dx -+-++×100% 二、强化练习 1.在一密闭容器中,用等物质的量的A 和B 发生如下反应:A(g)+2B(g)2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等,则这时A 的转化率为( ) A .40% B .50% C .60% D .70% 【答案】A 【解析】设A 、B 起始物质的量都为1mol ,A 的转化率为x A(g)+2B(g)2C(g) 起始(mol):1 1 0 转化(mol):1×x 2(1×x) 2(1×x) 平衡(mol):1-x 1-2x 2x 平衡时A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等:(1-x)+(1-2x)=2x ,解得x=0.4。 2.X 、Y 、Z 为三种气体,把a molX 和b molY 充入一密闭容器中,发生反应: X +2Y 2Z ,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n (X)+n (Y)=n (Z),则Y 的转化率为( )

高中必刷题高二选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡

高中必刷题高二选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与 平衡第一节电离平衡 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题 1.下列说法正确的是( ) A .在水溶液中能离解出自由移动的离子的化合物是电解质 B .强电解质一定是易溶于水的化合物,弱电解质一定是难溶于水的化合物 C .CO 2的水溶液导电能力很弱,所以CO 2是弱电解质 D .在强电解质的水溶液中只有离子没有分子 2.下列各组物质全部是弱电解质的是 A .H 2SiO 3、H 2S 、CO 2 B .Cu(OH)2、CH 3COOH 、 C 2H 5OH C .H 2SO 3、Ba(OH)2、BaSO 4 D .H 2O 、NH 3?H 2O 、H 3PO 4 3.下列物质中,导电性由大到小排列正确的是( ) ①500mL0.1mol/L 的氢氧化钠溶液; ②100mL0.1mol/L 的硫酸溶液; ③500mL0.1mol/L 的醋酸溶液; ④1L0.1mol/L 的酒精溶液 A .①②③④ B .④①③② C .②①③④ D .①③②④ 4.向澄清石灰水不断通入二氧化碳气体的过程中,该溶液导电能力的变化正确的是( ) A . B . C . D . 5.已知0.1mol/L 醋酸溶液中存在电离平衡:CH 3COOH ? CH 3COO -+H +,要使溶液中c (H +)增大,可以采取的措施是 A .升高温度 B .加少量烧碱溶液 C .加CH 3COONa 固体 D .加水. 6.氨水中存在电离平衡:324NH H O NH OH + -?+。下列叙述正确的是( )

第三章--化学反应速率和化学平衡答案

第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数?它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系? 答:反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比: υ=k·c α(A)·c β(B),式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关,改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能? 答:Arrhenius 总结了大量实验事实,提出一个经验公式:速率常数k 的对数与1/T 有线形关系:C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能,它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂?其特点有哪些? 答:某些物质可以改变化学反应的速率,它们就是催化剂。催化剂参与反应,改变反应历程,降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态,使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡,只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下: t/s 0 10 20 30 40 50 c (NOCl )/mol·L -1 2.00 1.42 0.99 0.71 0.56 0.48 求各时间段内反应的平均速率;用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解:t=0-10s 时,10 42 .100.2-= ??= t c υ= 0.058mol·L -1·s -1 t=10-20s 时,102099 .042.1--= ??=t c υ= 0.043mol·L -1·s -1 t=20-30s 时,203071 .099.0--= ??=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1 t=30-40s 时,304056 .071.0--= ??=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1 t=40-50s 时,40 5048.056.0--=??=t c υ= 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ,NO 和O 2的初始浓度c (NO )和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据:

化学平衡练习题

1、在200 o C下的体积为V的容器中,下列吸热反应达到平衡态,通过以下各种措施,反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)再达到平衡态时,NH3的分压跟原来相比,有何变化? A、增加氨气; B、增加硫化氢气体; C、增加固体NH4HS; D、增加温度; E、加入氩气以增加总压; F、把反应容器的体积增加到2 V。 2、PCl5的分解作用为:PCl5(g) ===PCl3(g) +Cl2(g),在523.2 K、101325 Pa下反应到达平衡后,测得平衡混合物的密度为2.695 kg·m–3,试计算该反应在523.2 K下的标准平衡常数。M(PCl5)=208.2 3、在1000 K时,理想气体反应CO(g)+H2O(g)===CO2 (g) + H2(g)的KΦ=1.43。设有一反应系统,各物质的分压分别为p(CO)=0.500 MPa,p(H2O)=0.200 MPa,p(CO2)=0.300 MPa,p(H2)=0.300 MPa。试计算: (1)此反应条件下的Δr G m,并说明反应的方向。 (2)已知在1200 K时KΦ=0.73,试判断反应的方向。 (3)求该反应在1000~1200 K范围内的Δr H mΦ和Δr S mΦ。 4、在机械制造业中,为了消除金属制品中的残余应力和调整其内部组织,常采用有针对性的热处理工艺,以使制品机械性能达到设计要求。CO和CO2的混合气氛用于热处理时,调节CO/CO2既可成为氧化性气氛(脱除钢制品中的过量碳),也可成为还原性气氛(保护制品在处理过程中不被氧化或还原制品表面的氧化膜)。反应式为Fe(s)+CO2(g)=FeO (S)+CO(g)。已知在1673 K,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),△r G mΦ=–278.4 kJ·mol-1;2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s),△r G mΦ=–311.4 kJ·mol-1 混合气氛中含有CO、CO2及N2(N2占1.00%,不参与反应) (1)CO/CO2比值为多大时,混合气氛恰好可以防止铁的氧化? (2)此混合气氛中CO和CO2各占多少百分比? (3)混合气氛中CO和CO2的分压比、体积比、物质的量比及质量比是否相同?若相同,写出依据,若不同,请说明相互换算关系。 (4)若往由上述气氛保护下的热处理炉中投入一定的石灰石碎片,如气氛的总压不变(设为101.3 kPa),石灰石加入对气氛的氧化还原性有何影响?已知298.15 K时碳酸钙分解反应的Δr H mΦ=179.2 kJ·mol-1;Δr S mΦ=160.2 J·K-1·mol-1。 5、若用298 K液态水与氧作用不能形成H2O2,但湿的锌片与氧作用却能产生H2O2(耦合反应)。 (1)分析反应H2O(l)+1/2 O2(g)==H2O2(l)不能自发进行的原因; (2)通过计算说明上述反应能不能通过改变温度而实现。 (3)加入锌就能使该过程实现,写出总反应的化学反应方程式。 (4)分析为什么加入锌就能使该过程实现。

第三章电离平衡检测题

第三章电离平衡检测题 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共24分) 1、下列物质中,导电性能最差的是:( ) A 熔融氢氧化物 B 石墨棒 C 盐酸溶液 D 固态氯化钾 2、下列有关叙述中正确的是:( ) A 难溶于水的电解质一定是弱电解质 B 强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质水溶液的导电能力强 C 易溶于水的电解质一定是强电解质 D 强电解质在水溶液中的电离过程是不可逆的 3、当一定浓度的醋酸溶液在不同温度下测其H+离子浓度,其结果是:( ) A 缺少限制条件,无法测定 B H+离子浓度相同 C 温度低时,H+离子浓度大 D 温度高时,H+离子浓度大 4、用pH试纸测定某无色溶液的pH值时,规范的操作是:( ) A 将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较 B 将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较 C 用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上跟标准比色卡比较 D 在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较 5、把0.05molNaOH固体分别加入下列100mL液体中,溶液的导电性基本不变的是:( ) A 自来水 B 0.5mol·L-1的盐酸 C 0.5mol·L-1的醋酸 D 0.5mol·L-1的氨水 6、在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是: A 氯化铝 B 碳酸氢钠 C 醋酸钠 D 硫酸铝 7、将滴有甲基橙的醋酸钠饱和溶液加热,溶液的颜色:( ) A 黄色不变 B 黄色变橙色 C 黄色变红色 D 橙色不变 8、在Na2S溶液中c(Na+)与c(S2-)的比值是:( ) A 2 B 小于2 C 大于2 D 1/2 9、在平衡体系中,H2S H++HS-,HS-H++S2-中,增大溶液的pH,则c(S2-):( ) A 增大 B 不变 C 减小 D 可能增大可能减小 10、pH相同的醋酸溶液和盐酸分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍,稀释后两溶液pH 仍相同,则m、n的关系是:( ) A m=n B m>n C m<n D 无法判断 11、pH=3的盐酸和pH=3的醋酸溶液,由水电离产生的c(H+):( ) A 前者大于后者 B 前者小于后者 C 前者等于后者 D 不能确定 12、100mL0.1mol/L醋酸与50mL0.2mol/L氢氧化钠溶液混合,在所得溶液中:( ) A c(Na+) >c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) B c(Na+) >c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) C c(Na+) >c(CH3COO-)>c(OH-)= c(H+) D c(Na+) =c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 二、选择题(每小题有一至二个选项符合题意,每小题3分,共24分) 13、在0.01mol/L的醋酸中加入少量硫酸后,其变化结果是:( ) A 酸性增强,pH减小 B 醋酸的浓度减小

物理化学第五章相平衡练习题及答案

第五章相平衡练习题 一、判断题: 1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。 2.单组分系统的物种数一定等于1。 3.自由度就是可以独立变化的变量。 4.相图中的点都是代表系统状态的点。 5.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的 值。 6.单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 7.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。8.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。 9.杠杆规则只适用于T~x图的两相平衡区。。 10.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。 11.二元液系中,若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。 12.恒沸物的组成不变。 13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。 14.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15.三组分系统最多同时存在5个相。 二、单选题: 1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是: (A) K = 3 ;(B) K = 5 ;(C) K = 4 ;(D) K = 2 。 2.克劳修斯-克拉伯龙方程导出中,忽略了液态体积。此方程使用时,对体系所处的温度要求: (A) 大于临界温度;(B) 在三相点与沸点之间; (C) 在三相点与临界温度之间;(D) 小于沸点温度。 3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则: (A) V m(l) = V m(s) ;(B) V m(l)>V m(s) ; (C) V m(l)<V m(s) ;(D) 无法确定。 4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可用来: (A) 可使体系对环境做有用功;(B) 可使环境对体系做有用功; (C) 不能做有用功;(D) 不能判定。 5.压力升高时,单组分体系的熔点将如何变化: (A) 升高;(B) 降低;(C) 不变;(D) 不一定。6.硫酸与水可组成三种化合物:H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s),在p 下,能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种: (A) 1 种;(B) 2 种;(C) 3 种;(D) 0 种。 7.在101325Pa的压力下,I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在),此体

化学平衡练习题(含解析答案)

化学平衡练习题 【例1】将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中,以此时的温度、压强 和体积作为起始条件,发生了如下反应:达到平衡时C的浓度为w mol·L-1。 回答⑴~⑸小题: (1)保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容器P中,平衡后C的浓度仍为w mol·L-1的是( ) (A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B十2 mol C, (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2)保持原起始温度和体积不变,要使平衡后C的浓度仍为w mol·L-1,应按下列哪种 配比向容器Q中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C十2 mol D (C) mol A+ B+1 mol C + mol D (D)以上均不能满足条件, (3)保持原起始温度和体积不变,若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应,则平衡时C的浓度和w rml·L-1的关系是( ) (A)>w (B)< w (C)= w (D)不能确定 (4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中,保持温度和体积不变,平衡时C的浓度为V mol·L-1,V与w和叫的关系是( ) (A) V>w (B) V<w (C) V=w (D)无法比较 (5)维持原起始温度和体积不变,按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为 V mol·L-1 ( ) (A)1 mol C+ m01 D . (B)3 mol A+2 mol B

(C)3 mol A+1 mol B+1 mol D (D)以上均不能满足条件 解析⑴略:答案为(A) ⑵因容器P的体积可变,且正反应是体积缩小的反应,故相当于加压.而现在容器Q体积不变,条件不同了,不属等效平衡,无法判断.答案为(D). ⑶本题所述条件相当于减压,平衡向逆反应方向移动,C的浓度降低.答案为(B). ⑷温度、体积不变时2mol C和1 mol D反应与3 mol A和1 mol B相当,属等效平衡.再加1 mol D时平衡将向左移动,V

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