物理化学练习(2009级统计与平衡)

物理化学练习(统计热力学与化学平衡)2011.7

一、选择题)

1一定温度下，一定量的 PCl 5(g)在某种条件下的解离度为α，改变下列条件，何者可使α增大？

(A) 增加压力使体积缩小一倍 (B) 体积不变，通入 N 2气使压力增大一倍

2. 晶体 CH 3D 中的残余熵S 0, m 为：

(A) Rln2 (B) (1/2)Rln2 (C) (1/3)Rln2 (D) Rln4 3有 6 个独立的定位粒子，分布在三个粒子能级ε0, ε1, ε2上，能级非简并，各能级上的分布数依次为N0=3，N1=2，N2=1，则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的：

(A) P63P32P11 (B) C63C32C11 (C) 6!/3!2!1! (D) {6!/3!(6-3)!} {(3!/2!(3-2)!} {1!/1!(1-1)!}

4.在一定温度下, (1) Km , (2) (?G/?ξ)T,p , (3) ΔrG $

(4) K f 四个量中，不随化学反应体系压力及组成而改变的量是：

(A) (1)，(3) (B) (3)，(4) (C) (2)，(4) (D) (2)，(3) 5在 298.15 K 和101.325 kPa 时，摩尔平动熵最大的气体是：

(A) H 2 (B) CH 4 (C) NO (D) CO 2 6 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

7. H 2O 分子气体在室温下振动运动时C V ,m 的贡献可以忽略不计。则它的Cp,m /C V ,m 值为（H 2O 可当作理想气体）：

(A) 1.15 (B) 1.4 (C) 1.7 (D) 1.33

8. 关于配分函数，下面哪一点是不正确的：

(A) 粒子的配分函数是一个粒子所有可能状态的玻耳兹曼因子之和 (B) 并不是所有配分函数都无量纲

9. 已知 CO 的转动惯量 I = 1.45×10-26 kg ?m2，则 CO 的转动特征温度为：

(A) 0.36 K (B) 2.78 K (C) 2.78×107K (D) 5.56 K

10. 粒子的配分函数q 是：

(A) 一个粒子的 (B) 对一个粒子的玻耳兹曼因子取和

11. 在 S ，H ，C V ，G ，F 几个热力学函数中，其数值与最低能级能量数值的选取无关的是：

(A) S ，H ，C V ，G ，F (B) C V (C) C V ，S (D)A ，G ，H

12. 假定某原子的电子态有两个主要能级，即基态和第一激发态，能级差为1.38?10-21 J ，其余能级可以忽略，基

态是二重简并的。则在100 K 时，第一激发态与基态上的原子数之比为：

(A) 3 (B) 0.184 (C) 1 (D) 0.01

13. 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：

A g O s A g s O g 22212()()()→+ K P ()1 2422A g O s A g s O g ()()()→+ K p ()2

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 ）

K K P P ()()2112= （B ）K K p p ()()21= （C ）K p ()2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

14. 已知 I2(g)的基本振动频率 ν=21 420 m-1, kB=1.38×10-23 J ?K-1, h=6.627×10-34 J ?s, c=3×108 m ?s-1, 则 I2(g) 的振动特征温度Θv 为：

(A) 2.13×10-14 K (B) 1.03×10-8 K (C) 308.5 K (D) 3.23×10-3 K 15. 能量零点的不同选择，在下面诸结论中哪一种说法是错误的：

(A) 影响配分函数的计算数值 (B) 影响 U ，H ，F ，G 的数值

的数值 (D) 影响能级能量εi 的计算数值

16. 下列各体系中属于独立粒子体系的是：

(A) 绝对零度的晶体(B) 理想液体混合物 (C) 纯气体 (D) 理想气体的混合物

17. 若 298 K 时，反应 N2O4(g) ＝ 2NO2(g) 的 K p $

= 0.1132，则：

(1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 ___________；

(2) 当 p (N2O4) = 10 kPa ，p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 ________ 。

(A) 向生成 NO2的方向进行 (B) 向生成 N2O4的方向进行 (C) 正好达化学平衡状态 (D) 难于判断其进行方向

18. 在平动、转动、振动运动对热力学函数的贡献中，下述关系式中哪一个是错误的?

(A) Fr= Gr (B) Uv= Hv (C)CV ,v= Cp,v (D) Cp,t= CV ,

19. 近独立定域粒子体系和经典极限下的非定域粒子体系的

(A) 最概然分布公式不同 (B) 最概然分布公式相同

20. 某温度时,NH4Cl(s)分解压力是p ,则分解反应的平衡常数K 为

(A)1 (B)1/2 (C)1/4 (D)1/8

二、计算题

21. HCl 分子的质量m=60.54?10-27 kg ，Θr=15.24 K ，Θv=4302 K 。对T=298 K,V=24 dm3的HCl 理想气体，请分别求算分子占据平动、转动、振动基态及第一激发能级上的概率。(k=1.38123K J 10

--??, h=6.626s J 1034??-)

22.在 25℃, 下列三反应达到平衡时之 p H O 2是：

(1) CuSO4(s) + H2O(g) = CuSO4·H2O(s) p H

O 2= 106.7 Pa (2) CuSO4·H2O(s) + 2H2O(g) = CuSO4·3H2O(s) p H

O 2= 746.6 Pa (3) CuSO4·3H2O(s) + 2H2O(g) = CuSO4·5H2O(s) p H O 2= 1039.9 Pa

在此温度水的蒸气压为 3173.1 Pa ,试求：CuSO4(s) + 5H2O(g) = CuSO4·5H2O(s)过程的ΔrGm 。在什么p H

O 2下,此反应恰好达到平衡？若p H O 2小于1039.9 Pa 而大于746.6 Pa ，有何结果。

23. (1) 写出双原子分子理想气体的摩尔统计熵公式；

(2) 将各常数值代入，写出摩尔转动熵的简化计算式；

(3) HI 分子的转动惯量 I = 4.28×10-47 kg ?m2，计算HI 在298 K 时的摩尔转动熵（注：k = 1.380×10-23 J ?K-1，h = 6.625×10-34 J ?s ）。

24. 用下列分子参数确定氟的解离热。 F2(g)＝2F(g) 在 1010 K 时的 Kp=1.2×10-2。

参数 F2 F

转动惯量/kg ?m2 31.7×10- 47 -

相对分子量 38.0 19.00

基本振动波数/cm-1 892 -

基态简并度 1 4

最低电子激发的波数/cm-1 404

最低激发态的简并度 2

25. 将固体 NH4I 迅速加热到 308.8 K ，测得其蒸气压为 3.666×104 Pa ，在此温度下气态 NH4I 实际上完全分解为 NH3和 HI ，因此测得的蒸气压等于 NH3和 HI 分压之和。如果在每一段时间内保持这个温度不变，则由于 HI 按下式分解：

HI ＝ (1/2) H2 + (1/2) I2

从而使 NH4I(s) 上方的压力增大。已知 HI 的分解反应在308.8 K 时的K

p $= 0.127，试计算达到平衡后，固体 NH4I

上方的总压。

26.

对 N 个单原子氟理想气体，在1000 K 下实验测得它在电子基态、第一激发态和第二激发态的简并度和能谱分

别为：g0= 4,g1= 2,g2= 6, ν~0= 0, ν~1= 4.04×104 m-1, ν~2= 1.024×107 m-1，略去其它更高的能级，计算电子在这三个能级上的分布数。

27. 已知 C2H4(g) C2H2(g) H2(g)

-[(G

m $(T)- H m $(0 K))/T](1000 K)/J ?K-1?mol-1 239.70 217.61 136.98 ΔfH m $

(0 K)/kJ ?mol-1 60.75 227.32

试判断在1000 K 、总压力为 100×101 325 Pa,含 98% C2H4(物质的量分数), 1% C2H2, 1% H2的混合气中,反应 C2H4(g) = C2H2(g) + H2(g) 正向反应是否可自发进行? 已知这三种气体均遵守状态方程 pVm= αp + RT 。α(C2H4) = 0.05，α (C2H2) = 0.03，α(H2) = 0.01。(α 可视为常数，单位为 L ?mol-1)

28.

CO2与 H2S 在高温下有如下反应：

CO2(g)＋H2S(g)＝COS(g)＋H2O(g)

今在 610 K 时，将 4.4×10-3 kg 的 CO2加入2.5 dm3体积的空瓶中，然后再注入H2S 使总压为1013.25 kPa ，平衡后取样分析,其中水的物质的量分数为0.02。同样重复上述实验，但温度维持在620 K ，平衡后取样分析，其中含

水的物质量分数为 0.03。假定气体为理想气体，试计算： (1) 在 610 K 时的 K

p $

； (2) 在 610 K 时的ΔrG

m $； (3) 反应的热效应ΔrH m $

；

(4) 在 610 K 时，在反应器中充入不活泼气体，使压力加倍（保持反应器的体积不变），COS 的产率是增加，

减小还是不变？若充入不活泼气体后保持压力不变而使体积加倍，COS 的产率是否受到影响？

29. 用统计力学方法计算解离反应 Cl2(g) = 2Cl(g) 在12 000 K 时的标准逸度平衡常数 K f

$。已知单原子气体氯的电子配分函数 qe= 4 + 2exp(-ε/kT)，其中ε= 0.11eV ，Cl2气体分子的电子配分函数 qe= 1，Cl2分子的转动惯量

I = 1.165×10-45 kg ?m2，振动波数ν~= 565 cm-1，Cl2分子的解离能为2.48 eV 。

三、问答题

30. 对全同粒子体系，全同性修正因子 1/N!，这是一半经验的近似，同时只适用于极限条件。为说明这一点，现考

虑一个两粒子体系，每个粒子都可能占据非简并的能级ε 1，ε2的其中之一。

(1) 若粒子可区别，证明体系的配分函数Q 为Q=q2，q 为单个粒子的配分函数；

q = exp(-ε1/kB T) + exp(-ε2/kBT)

(2) 若粒子遵守 Fermi - Dirac 统计，则求出Q(FD)；

(3) 若粒子遵守 Bose - Einstein 统计，则求出Q(BE)；

(4) 证明全同性修正后q2/2! 既不是Q(FD),也不是Q(BD),而是它们的平均值

q2/2!=1

2[Q(FD)+Q(BE)]

(5) 假设两个粒子完全不可能具有相同的能量，证明在此条件下有

Q(BE) = Q(FD) = 1

2!q2

31. 出土文物青铜器编钟由于长期受到潮湿空气及水溶性氯化物的作用生成了粉状铜锈，

经鉴定含有 CuCl ，Cu2O 及 Cu2(OH)3Cl ，有人提出其腐蚀反应可能的途径为：

Cu2O

(1)

Cu Cl- CuCl (2)

(3)

Cu2(OH)3Cl

即Cu2(OH)3Cl 可通过 (1)＋(2) 及 (3) 两种途径生成，请从下列热力学数据说明是否正确。物种 Cu2O CuCl Cu2(OH)3Cl OH-(aq) HCl(aq) H2O(l)

ΔfG m $

/kJ ?mol-1 -146 -120 -1338 -157.3 -131 -237

32.

NO 分子的电子第一激发能级比最低能级的能量以波数计高121.1 cm-1, 这两个电子能级都是二重简并，更高电子能级可忽略。

(1) 请得出 NO 理想气体的电子摩尔等容热容CV ,m 与T 的关系式，并分别得出T →0 及 T →∞ 时CV ,m 极限值；

(2) 求出CV ,m 为最大时的温度CV ,m 的最大值。

合成氨的工业化，被称为 “现代物理和化学工程中伟大的成功范例之一。”德国化学家Haber (哈伯)因此而获得1919年诺贝尔化学奖。

早期的合成氨生产中，原料氢是以氧化铁系为催化剂从水煤气变换反应而得到。即

CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+H2(g)

虽然氧化铁催化剂的主体成分是Fe2O3(s)，但真正起催化作用的活性组分是Fe3O4(s)。为此，在变换反应之前，须利用半水煤气中的H2(g)及CO(g)将Fe2O3(s)还原为Fe3O4(s)；与此同时，H2(g)和CO(g)也有可能将Fe3O4(s)还原为Fe(s)，这将使催化剂失活。

34221

3Fe O (s)+H (g)Fe(s)+H O (g)4

4??→ （2） 3421

3Fe O (s)+C O (g)Fe(s)+C O (g)44??→ （3）

在700K 时，某次变换反应在变换前各物质的组成x （摩尔分数）和298K 时所需的热力学数据列于下表（设反应的r m H ?$为常数） CO(g) H2O(g) H2O(l) CO2(g)

H2(g) N2(g)及其它气体 Fe3O4(s ) NH3(g ) x （变换前组成） 0.12 0.60 0.04

0.16 0.08 1f m /kJ mol H -??$

-111 -242 -393

-1118 1f m /kJ mol G -??$

-137 -229 -237 -395 -1014 -16.6 1．在700K 时，催化剂的主要成分是什么？

2．当反应温度升至何值时，催化剂将失去活性？为避免催化剂在高温失活，应采取哪些措施？

物理化学经典习题(配南大傅献彩)

物理化学经典习题一、填空题 1．硫酸与水可形成三种水合盐：H 2SO 4·H 2O 、H 2SO 4·2H 2O 、H 2SO 4 ·4H 2O 。常压下将一定量的H 2SO 4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H 2SO 4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是。 2．Na +、H +的还原电极电势分别为 –2.71V 和 –0.83V ，但用Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时，阴极产物是Na –Hg 齐，而不是H 2，这个现象的解释是。 3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。 4．在两个具有0.001mAgNO 3溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向极方向流动。 5．反应 A ?→?1k B (Ⅰ) ; A ?→?2 k D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂改变获得B 和D 的比例。 6．等温等压（298K 及p ?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ·mol -1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ·mol -1，则该化学反应的熵变为。

7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ =A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力，A、B为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。 1O2(g) ═ H2O(l) 的8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g) + 2 (?r G m–?r F m)/ J·mol-1为。二、问答题 1．为什么热和功的转化是不可逆的？ 1O2(g) ═ H2O(g)，2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + 2 在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，?U，?H，?S和?F。 3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？ 4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？ 5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？三、计算题 1．苯在正常沸点353K下的?vap H m?= 30.77 kJ·mol-1，今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。

物理化学习题第四章化学平衡

物理化学习题第四章化学平衡 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第四章化学平衡一．基本要求 1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。 3．掌握标准平衡常数K 与r m G ?在数值上的联系，熟练用热力学方法计算r m G ?，从而获得标准平衡常数的数值。 4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?的定义和它的应用。 5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van ’t Hoff 公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。二．把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 mol -的区间之内。因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ξ，如果在一个很大的系统中， 1 mol ξ=。严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数，因为压力已指定为标准压力。对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势，已经归入r m G ?中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力有关。学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数，了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和工业生产服务。而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。由于标准平衡常数与r m G ?在数值上有联系，r m ln p G RT K ?=-，所以有了r m G ?的值，就可以计算p K 的值。定义了标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?，

物理化学化学平衡小结

第四章化学平衡核心内容：恒T 、p 、W ˊ=0下，化学反应自发 0,,>< =?∑='B B W p T G μν 平衡反向自发主要内容：化学反应△G 、K 的计算及过程方向的判断。一、内容提要 1、化学反应自发进行和达到平衡的条件自发 0,,><=?∑='B B W p T G μν 平衡反向自发其中，B ν为B 的化学计量数，对于产物B ν取

正值，对于反应物B ν取负值。 2、理想气体化学反应的等温方程（分压的影响）和反应方向的具体判据 θ K Q RT p ln = <0 自发（Qp ＜θ K ） =0 平衡（Q p=θK ） >0 反向自发（Qp ＞θ K ）式中：θ θμνB B m r G ∑=?为标准摩尔反应吉布斯函数变化，θ K 为标准平衡常数， )ex p(RT G K m r θ θ ?-==B p p eq B B νθ)(∏=f(T) 3、理想气体化学反应平衡常数的其他表示法及其相互关系除了标准平衡常数外，实际应用中常用经验平衡常数K P 、K C 、K n 、K y

（1）K P ：θK =∑∏=∏-B B B p p p p eq B B eq B B νθννθ)()()( θK =∑ - B p K P νθ)( θ K 仅是温度的函数，K P 也只与温度有关。 (2）K C ：理想气体P B V=n B RT p B =RT c RT V n B B = θK =∑∏=∏=∏B B B B p RT c p RT c p p B B B B eq B B νθννθνθ)()()( K C 也只与温度有关（3）K y ：p B =py B K y 与温度和总压有关（4）K n : ∑=B B B B n n p p = ∑∑B n p p K n νθ ) ( K n 与温度、总压和惰性气体有关。综合以上各式

大学物理化学化学平衡课后习题及答案

化学平衡课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“”，错误的画“”。 1.某一反应在定温、定压且无非体积功的条件下，当该反应的r G m<0时，则该反应能正向进行。（） 2.如果某一化学反应的r H0，该反应的K随着温度升高而减小。（） 3.对理想气体反应：0 = B B B，在定温定压下当B B>0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。（） 4.对理想气体反应：0 = B B B，在定温定压下当B B>0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。（9. 如果某一化学反应的r H不随温度变化，那么其r S也不随温度变化，但是其r G却与温度有关。（） 5.对于真实气体混合物的反应，该反应的标准平衡常数K仅仅是温度的函数。（）二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内： 1.PCl5的分解反应PCl5（g）== PCl3（g）+ Cl2（g）在473 K达到平衡时PCl5（g）有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是（）（ 1 ）吸热反应；（ 2 ）放热反应；（ 3 ）反应的标准摩尔焓变为零的反应；（ 4 ）在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。 2.设反应a A（g ） == y Y（g） + z Z（g）,在101.325 kPa、300 K下，A的转化率是600 K 的2 倍，而且在300 K 下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应（）（ 1 ）标准平衡常数与温度，压力成反比；（ 2 ）是一个体积增加的吸热反应；（ 3 ）是一个体积增加的放热反应；（4）标准平衡常数与温度成正比，与压力成反比。 3.理想气体反应N2O5 （g ）== N2O4（g）+1/2O2（g）的r H为41.84kJ mol－1，C（B）= 0。要增加N2O4（g）的产率可以（）（1）降低温度；（ 2 ）提高温度；（3）提高压力；（4）定温定容加入惰性气体。 4.影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为：（）。（1）催化剂；（2）温度；（3）压力。 5.温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（）（1）降低；（2）增大； (3)恒定；

物理化学测验-相平衡

物理化学测验（四）一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。 1、硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s)，H2SO4?2H2O(s)，H2SO4?4H2O(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。 2、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。 3、设反应a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa、300 K下，A的转化率是600 K的2倍，而且在300 K下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应（）。（1）平衡常数与温度，压力成反比；（2）是一个体积增加的吸热反应；（3）是一个体积增加的放热反应；（4）平衡常数与温度成在正比，与压力成反比。 4、某反应A(s) == Y(g) + Z(g)的?r G与温度的关系为?r G= (－45 000＋110 T/K) J ·mol -1，在标准压力下, 要防止该反应发生，温度必须：( ) 。 (1) 高于136 ℃； (2) 低于184 ℃； (3) 高于184 ℃； (4) 低于136 ℃； (5) 高于136 ℃而低于184 ℃。 5、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在400 K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数?为：( )。 (１)Ｃ＝２，?＝１； (２)Ｃ＝２，?＝２； (３)Ｃ＝１，?＝０； (４)Ｃ＝３，?＝２。 6、已知等温反应 ①CH4(g) == C(s) + 2H2(g) ②CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g) 若提高系统总压力，则平衡移动方向为（）。（1）①向左，②向右；（2）①向右，②向左；（3）①和②都向右。二、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题7分) 在323 K时，下列反应中NaHCO3(s)和CuSO4-5H2O(s)的分解压力分别为4 000 Pa和6052 Pa：反应①2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

物理化学化学平衡

第六章化学平衡一选择题（1）合成氨反应N 2(g)＋3H 2(g) →2NH 3(g)达到平衡后加入惰性气体，且保持系统温度、总压不变（气体为理想气体），则（）（A ）2n N 减少，2n H 减少，3n NH 增加，θp K 不变（B ）2n N 减少，2n H 减少，3n NH 增加，θp K 增加（C ）2n N 不变，2n H 不变，3n NH 不变，θp K 不变（D ） 2 n N 增加， 2 n H 增加， 3 n NH 减少， θp K 不变（2）已知某温度下，反CO(g)＋H 2O(g) →H 2(g)＋CO 2(g)放热，达平衡后，采取下列哪种措施能是反应的进度发生变化？（）（1）加大压力；（2）升高温度；（3）保持温度和压力不变；（4）加入惰性气体。（A ）2 （B ）3、4 （C ）1 （D ）2、3 （3）反应2c(s)＋O 2(g) →2CO(g), 1θ/()r m G J mol -?g =232600167.8/T K --，若温度增加，则：（A ）θ r m G ?变负，反应更完全（B ）θ p K 变大，反应更完全（C ）θp K 变小，反应更不完全（D ）无法判断（4）PCl 5的分解反应PCl 5(g) →PCl 3(g)＋Cl 2(g),在473K 达平衡时，PCl 5有48%分解，在573K 时PCl 5有97%分解，则此反应为（）（A ）放热（B ）吸热（C ）即不放热也不吸热（D ）无法确定（5）在等温等压下，当反应的θ r m G ?=51J mol -g 时，该反应能否进行？（A ）能正向自发进行（B ）能逆向自发进行（C ）不能判断（D ）不能进行（6）同一化学变化，若反应式的计量系数不同，其平衡常数 θp K 和标准吉布斯自由能变化为（）（Ａ）θp K 相同 θr m G ?不同（Ｂ）θ p K 不同 θ r m G ?相同（Ｃ） θp K 、θr m G ?都不同（D ）θ p K 、θ r m G ?都相同（7）已知反应2NH 3→N 2＋3H 2 ，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1/2N 2(g)＋3/2H 2(g) →NH 3(g)的标准平衡常数为（）（Ａ）４（B ）０.５（C ）2 （D ）1 （８）理想气体反应N 2H 5(g) →N 2O 4(g)＋1/2(g)的 θ ,θ141.84k 0 r m r p m H J mol G -?=?=g ，。试问增加N 2O 4(g)平衡产率的条件是（）

南京大学《物理化学》每章典型例题

第一章热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为? ?K -1 。解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=，V 2=) →(T 3=97℃, p 3=，V 3= V 2) 例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θ p ） s ，1 mol ，-5℃，θ p ） ↓△H 2 ↑△H 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp ）（s ，1 mol ，0℃，θ p ） ∴ △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4 例题3 在时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－ kJ·mol －1 、－ kJ·mol －1 ，计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol －1 ，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。解：(1) 甲醇燃烧反应：CH 3OH(l) + 2 3 O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θ m c U ?=－ kJ/32)mol =－ kJ·mol －1 Q p =θ m c H ?=θ m c U ?+ ∑RT v )g (B = (－－×××10－3 )kJ·.mol －1

物理化学《化学平衡》习题及答案

物理化学《化学平衡》习题及答案选择题 1．下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案：C 。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动 2．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变答案：D 。因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ） 3．在等温等压下，当反应的?r G m ? = 5kJ ·mol -1 时，该反应能否进行? (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行答案：C 。应该用?r G m 判断而不是?r G m ? 。 4．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，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 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。 5．反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其?r G m ? /(J ·mol -1 ) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则： (A) ?r G m ? 变负，反应更完全 (B) K p ? 变大，反应更完全 (C) K p ? 变小，反应更不完全（D ）无法判断答案：C 6．对于气相反应，当体系总压力p 变化时 (A) 对K f ? 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ? 无影响 (D) 对K f ? 、K r 、K p ? 均无影响答案：A 。理想气体的K p ? 不受压力的影响而真实气体的K p ? 将随压力而变。 7．理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的?r G m ?与温度T 的关系为： ?r G m ? = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ? >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C 8．某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的K p ?将是： (A)K p ?= 0 (B) K p ? < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ? < 1 答案：C 。根据ln r m p G RT K ?=-$ $ 。 9．25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能?f G m ?为－ 237.19kJ ·mol －1 ，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为： (A) －245.76kJ ·mol －1 (B) －229.34kJ ·mol －1 (C) －245.04kJ ·mol －1 (D) － 228.60kJ ·mol －1 答案：D 。可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa 的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变

物理化学相平衡知识点

相平衡一、主要概念组分数，自由度，相图，相点，露点，泡点，共熔点，(连)结线，三相线，步冷(冷却)曲线，低共熔混合物(固相完全不互溶) 二、重要定律与公式本章主要要求掌握相律的使用条件和应用，单组分和双组分系统的各类典型相图特征、绘制方法和应用，利用杠杆规则进行有关计算。 1、相律： F = C - P + n, 其中：C=S-R-R’ (1) 强度因素T，p可变时n=2 (2) 对单组分系统：C=1, F=3-P (3) 对双组分系统：C=2，F=4-P；应用于平面相图时恒温或恒压，F=3-P。 2、相图 (1)相图：相态与T，p，x的关系图，通常将有关的相变点联结而成。 (2)实验方法：实验主要是测定系统的相变点。常用如下四种方法得到。 1

2 对于气液平衡系统，常用方法蒸气压法和沸点法；液固(凝聚)系统，通常用热分析法和溶解度法。 3、单组分系统的典型相图对于单组分系统C =1，F =C -P +2=3-P 。当相数P =1时，自由度数F =2最大，即为双变量系统，通常绘制蒸气压-温度(p-T )相图，见下图。 p T l B C A O s g C ' p T l B C A O s g F G D 单斜硫p T 液体硫B C A O 正交硫硫蒸气 (a) 正常相图 (b) 水的相图 (c) 硫的相图图6-1 常见的单组分系统相图 4、二组分系统的相图类型：恒压的t -x (y )和恒温的p -x (y )相图。相态：气液相图和液-固(凝聚系统)相图。 (1)气液相图根据液态的互溶性分为完全互溶(细分为形

《物理化学》化学平衡练习题

《物理化学》化学平衡练习题 1. 常压下，(NH 4)2S(s)=2NH 3(g)+H 2S(g)的△H>0,则该反应( c ) a.任意温度下自发 b. 较高温度下自发 c.较低温度下自发 d.任意温度下不自发 2. 实际气体反应的标准平衡常数数值与（ c ）无关 a.标准态 b.温度 c.压力 d. 计量方程式 3.在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是(b ) a.Δr G m ? b. Δr G m c.K ? d.Δr H m 4.某温度时，NH 4Cl(s)＝NH 3(g)+HCl(g)的分解压力是P ?，则反应的标准平衡常数K ?为( c ) a.1 b.0.5 c.0.25 d.0.125 5．某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数f K 随下列哪些因素而变： (a) 系统的总压力 (b) 催化剂 (c) 温度 (d) 惰性气体的量答c ； 6．根据某一反应的r m G ?值，下列何者不能确定： (a) 标准状态下自发变化的方向 (b) 在r m G ?所对应的温度下的平衡位置 (c) 在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 (d) 提高温度反应速率的变化趋势答d ； 7．增大压力能使平衡向产物方向移动的反应是： (a)32CaCO (s)CaO(s)+CO (g) (b) 222CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g) (c)2231.5H (g)+0.5N (g) NH (g) (d)3252253CH COOH()+C H OH()=H O()+C H COOCH ()l l l l 答c ； 8. 对任意一化学反应，等压热效应与等容热效应的关系为B(g)p V Q Q RT ν=+∑（式中B(g)ν为反应中气体的计量系数）故：（a ）p Q >v Q ( b) p Q v Q < (c ) p Q =v Q (d) p Q 不一定大于v Q 答d ； 9．下列说法中, 不正确的是：（a ） (),/T P G ξ??表示完成 1mol 化学反应吉布斯自由能的变化

物理化学经典例题

一、选择题 1. 下面有关统计热力学的描述，正确的是：( ) A. 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系 B. 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系 C. 统计热力学是热力学的理论基础 D. 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科B 2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时，令∑ni = N，∑niεi = U，这是因为所研究的体系是：( ) A. 体系是封闭的，粒子是独立的 B 体系是孤立的，粒子是相依的 C. 体系是孤立的，粒子是独立的 D. 体系是封闭的，粒子是相依的C 3.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε，简并度分别为1、1、2、3 四个这样的分子构成的定域体系，其总能量为3ε时，体系的微观状态数为：( ) A. 40 B. 24 C. 20 D. 28 A 4. 使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律，要求粒子数N 很大，这是因为在推出该定律时：( ). ! A、假定粒子是可别的 B. 应用了斯特林近似公式C.忽略了粒子之间的相互作用 D. 应用拉氏待定乘因子法A 5.对于玻尔兹曼分布定律ni =(N/q)·gi·exp( -εi/kT)的说法：(1) n i是第i 能级上的粒子分布数; (2) 随着能级升高，εi 增大，ni 总是减少的; (3) 它只适用于可区分的独立粒子体系; (4) 它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是：( ) A. (1)(3) B. (3)(4) C. (1)(2) D. (2)(4) C 6.对于分布在某一能级εi上的粒子数ni，下列说法中正确是：( ) A. n i与能级的简并度无关 B.εi 值越小，ni 值就越大 C. n i称为一种分布 D.任何分布的ni 都可以用波尔兹曼分布公式求出B 7. 15．在已知温度T时，某种粒子的能级εj = 2εi，简并度gi = 2gj，则εj 和εi 上分布的粒子数之比为：( ) A. 0.5exp(εj/2kT) B. 2exp(- εj/2kT) C. ( -εj/kT) D. 2exp( 2εj/kT) C 8. I2的振动特征温度Θv= 307K，相邻两振动能级上粒子数之n(v + 1)/n(v) = 1/2的温度是：( ) A. 306 K B. 443 K C. 760 K D. 556 K B 9.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关：( ) 《 A. S、G、F、Cv B. U、H、P、C v C. G、F、H、U D. S、U、H、G B 10. 分子运动的振动特征温度Θv 是物质的重要性质之一，下列正确的说法是：( C ) A.Θv 越高，表示温度越高 B.Θv 越高，表示分子振动能越小 C. Θv越高，表示分子处于激发态的百分数越小 D. Θv越高，表示分子处于基态的百分数越小 11.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的：( ) A. 转动运动 B. 电子运动 C. 振动运动 D. 平动运动D 12.三维平动子的平动能为εt = 7h2 /(4mV2/3 )，能级的简并度为：( ) A. 1 B. 3 C. 6 D. 2 C 的转动惯量J = ×10 -47 kg·m2 ，则O2 的转动特征温度是：( ) A. 10 K B. 5 K C. K D. 8 K C ; 14. 对于单原子分子理想气体，当温度升高时，小于分子平均能量的能级上分布的粒子数：( ) A. 不变 B. 增多 C. 减少 D. 不能确定C 15.在相同条件下，对于He 与Ne 单原子分子，近似认为它们的电子配分函数相同且等于1，则He 与Ne 单原子分子的摩尔熵是：( ) A. Sm(He) > Sm (Ne) B. Sm (He) = Sm (Ne) C. Sm (He) < S m(Ne) D. 以上答案均不成立C 二、判断题 1．玻耳兹曼熵定理一般不适用于单个粒子。（√） 2．玻耳兹曼分布是最概然分布，但不是平衡分布。（×） 3．并不是所有配分函数都无量纲。（×） 4．在分子运动的各配分函数中平均配分函数与压力有关。（√） - 5．粒子的配分函数q 是粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和。（×） 6．对热力学性质(U、V、N)确定的体系，体系中粒子在各能级上的分布数一定。（×） 7．理想气体的混合物属于独立粒子体系。（√）

物理化学习题与答案

热力学第一定律练习题一、判断题：1．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。4．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。5．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。7．因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。10．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。12．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。13．因焓是温度、压力的函数，即H= f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。16．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。18．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。20．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。28．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，W R= ΔU= n C V,mΔT，W Ir= ΔU= n C V,mΔT，所以W R= W Ir。 1．第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH= 0。4．错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。5．错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。7．错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。8．错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。10．错，这不是理想气体的单纯pVT 变化。12．错，在升温过程中有相变化。13．错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。16．错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。18．对。 20．错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。28．错，两个过程的ΔT不同。二、单选题：2．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：(A) T，p，V，Q ； (B) m，V m，C p，?V；(C) T，p，V，n； (D) T，p，U，W。 8．下述说法中，哪一种不正确： (A)焓是体系能与环境进行交换的能量；(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(C) 焓是体系状态函数；(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。 12．下述说法中，哪一种正确：(A)热容C不是状态函数； (B)热容C与途径无关； (C)恒压热容C p不是状态函数； (D) 恒容热容C V不是状态函数。 18．1 mol H2(为理气)由始态298K、p被绝热可逆地压缩5dm3，那么终态温度T2 与内能变化?U分别是：(A)562K，0 kJ ； (B)275K，-5.49 kJ ；(C)275K，5.49kJ ；(D) 562K，5.49 kJ 。 21．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较：(A) W T > W i；(B)W T < W i；(C) W T = W i； (D) 无确定关系。热力学第二定律练习题一、判断题：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0。5．为计算绝热不可逆过程的熵变，可在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。6．由于系统经循环过程后回到始态，?S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。24．指出下列各过程中，物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零？⑴理想气体自由膨胀过程；⑵实际气体节流膨胀过程；⑶理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态；⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；⑸ 0℃、p 时，水结成冰的相变过程；⑹理想气体卡诺循环。1．对。 4 正确。5．错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。6 错，环境的熵变应加在一起考虑。 8．错。14．错。未计算环境的熵变；15．错，条件 16．错，必须在等温等压，W’= 0的条件下才有此结论。24．(1) ΔU = ΔH = 0；(2) ΔH = 0； (3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0；(5) ΔG = 0；6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。二、单选题： 2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： (A) 跑的最快；(B)跑的最慢； (C) 夏天跑的快； (D) 冬天跑的快。 12．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其?S(J·K-1)为： (A) -5.76 ； (B) 331 ； (C) 5.76 ； (D) 11.52 。 13．如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是： (A) 图⑴； (B) 图⑵；(C)图⑶； (D) 图⑷。

南京大学《物理化学》(上学期)每章典型例题.doc

第一章热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到1013.25kPa 。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为20.92J ?mol -1 ?K -1。解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (1mol, T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(1mol, T 2=27℃, p 2=p 外=?，V 2=?) →(1mol, T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ，V 3= V 2) 例题2 计算水在 θp ，-5℃ 的结冰过程的△H 、△S 、△G 。已知θ)(,,2l O H m p C ，θ )(,,2s O H m p C 及水在 θ p ，0℃的凝固焓θm con H ?。解题思路：水在 θp ，-5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用θp ，0℃结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θp 2O （s ，1 mol ，-5℃，θp ） ↓△H 2,△S 2, △G 2 ↑△H 4,△S 4, △G 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θ p H 2O （s ，1 mol ，0℃，θ p ） △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4=θ)(,,2l O H m p C （273K-268K ）+θ m con H ?+θ )(,,2s O H m p C (268k-273K) △S 1=△S 2＋△S 3＋△S 4=θ)(,,2l O H m p C ln(273/268)+ θm con H ?/273+θ )(,,2s O H m p C ln(268/273) △G 1=△H 1-T 1△S 1 例题3 在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知298.15K 时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83 kJ·mol －1 、－ 393.51 kJ·mol － 1，计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol － 1，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。

北师大版物理化学化学平衡习题答案

化学平衡习题解答 1. 有理想气体反应 2H 2(g) + O 2(g)2H 2O(g)，在2000 K 时，已知反应的7 1.5510K =? (1) 计算H 2和O 2分压各为1.00×104 Pa ，水蒸气分压为1.00×105 Pa 的混合气中，进行上述反应的r m G ?，并判断反应自发进行的方向； (2) 当H 2和O 2的分压仍然分别为1.00×104 Pa 时，欲使反应不能正向自发进行，水蒸气的分压最少需要多大？解：(1) 反应系统的分压比 2222222252H O H O 243 H O H O (/)(1.0010)101325 1013.25(/)(/)(1.0010) p p p p p Q p p p p p p ''???====''''?? 由定温方程 1 r m 7 51 1013.25ln ln ln(/)(8.3142000ln )J mol 1.55101.6010J mol p p G RT K RT Q RT Q K --?=-+==????=-?? 由r m G ?<，可判断此时反应能够自发正向进行。 (2) 欲使正向反应不能自发进行，p Q 至少需与K θ 相等，即 222 2H O 7H O 1.5510p p p Q K p p ?==?= ? 所以227432142 H O 1 1.5510(1.0010)Pa 1.5310Pa 101325 p =???? =?

27H O 1.2410Pa p =? 2. 已知反应CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g) 在700℃时K θ = 0.71，(1) 若系统中四种气体的分压都是 1.5×105 Pa ；(2) 若 6CO 1.010 Pa p =?， 25H O 5.010Pa p =?，22 5 CO H ==1.510Pa p p ?；试判断哪个条件下正向反应可以自发进行？解：(1) 由定温方程r m r m ln p G G RT Q ?=?+，知 11 r m ln (8.314973.2ln 0.71)kJ mol 2.77 kJ mol G RT K --?==-???=? ∵r m r m ln p G G RT Q ?=?+ =222CO (g)H (g)H O(g)CO(g)( )()ln ln ()( )p p p p RT K RT p p p p ''-+'' = 55 1 55 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln )J mol 1.510 1.510 -??????????? = 3 1 2.7710 J mol -?? ∴ ?r G m = 2.77×1031 J mol -?＞ 0 此反应不能正向自发进行。 (2) 当6CO 1.010 Pa p =?，25H O 5.010Pa p =?，2 25CO H ==1.510Pa p p ?时 ?r G m = 551 65 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln ) J mol 1.010 5.010 -??????????? = －22.3×1031 J mol -? ∵ ?r G m =－22.3×1031 J mol -?＜ 0

物理化学上册相平衡练习及答案

物理化学相平衡1试卷一、选择题( 共21题40分) 1. 2 分(2442)由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系,其自由度为： ( ) (A) f=2 (B) f=1 (C)f=0 (D) f=3 2. 2 分(2398)将N2,H2,NH3三种气体充进773 K,32 424 kPa的合成塔中，在有催化剂存在的情况下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数C(1),C(2),C(3)各为多少 (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入NH3气，待其平衡后 (A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2 3. 2 分(2562)在373.15 K时，某有机液体A和B的蒸气压分别为p和3p，A 和B的某混合物为理想液体混合物，并在373.15 K，2p时沸腾，那么A在平衡蒸气相中的摩尔分数是多少？ (A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/2 (D) 3/4 4. 2 分(2403)将AlCl3溶于水中全部水解，此体系的组分数C是： (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 5. 2 分(2740) 对二级相变而言，则（A）? 相变H=0，? 相变 V<0（B）? 相变 H<0，? 相变 V=0 （C）? 相变H<0，? 相变 V<0（D）? 相变 H=0，? 相变 V=0 6. 2 分(2436)CuSO4与水可生成CuSO4?H2O,CuSO4?3H2O,CuSO4?5H2O三种水合物,则在一定压力下，与CuSO4水溶液及冰共存的含水盐有： (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐 7. 2 分(2333) 在密闭容器中，让NH4Cl(s)分解达到平衡后，体系中的相数是： (A)1 (B)2 (C)3 (D) 4 8. 2 分(2440)CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为： (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 9. 2 分(2739) 二级相变服从的基本方程为：（A）克拉贝龙方程（B）克拉贝龙—克劳修斯方程（C）爱伦菲斯方程（D）以上三个方程均可用 10. 2 分(2565)p?时，A 液体与B液体在纯态时的饱和蒸气压分别为40 kPa和46.65 kPa，在此压力下，A和B 形成完全互溶的二元溶液。在x A= 0.5时，A和B 的平衡分压分别是13.33kPa和20 kPa，则此二元物系常压下的T-x图为下列哪个图： 11. 2 分(2396)硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101 325 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 (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 12. 2 分(2399)某体系存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡：H2O(g) + C(s)垐? 噲?H2(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)垐? 噲?H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s)垐? 噲?2CO(g) 则该体系的独立组分数C为: (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4

物理化学上策化学平衡1、2、3及答案

物理化学化学平衡1试卷一、选择题 ( 共21题 40分 ) 1. 2 分 (3338) 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 2. 2 分 (2799) 对反应CO(g)+H 2O(g)=H 2(g)+CO 2(g) (A) K p $=1 (B) K p $=K c (C) K p $＞K c (D) K p $ ＜K c 3. 2 分 (2913) Ag 2O 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： Ag O s Ag s O g 22212 ()()()→+ K P ()1 2422Ag O s Ag s O g ()()()→+ K p ()2 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 ）K K P P ()()2112= （B ）K K p p ()()21= （C ）K p ()2随温度的升高而增大（D ）O 2气的平衡压力与计量方程的写法无关 4. 2 分 (3339) 反应 A+3B 2C ，已知： A B C Δf H m $(298 K)/kJmol -1 0 0 -44 S m $(298 K) /JK -1mol -1 180 120 180 C ,m p $ (298 K)/JK -1mol -1 30 20 30 298 K 时反应的： ( ) (A) (ΔS m $/T )p > 0 , (Δr G m $/T )p > 0 , (ln K /T )p > 0 ； (B) (ΔS m $/T )p < 0 , (Δr G m $/T )p < 0 , (ln K /T )p < 0 ； (C) (ΔS m $/T )p < 0 , (Δr G m $/T )p > 0 , (ln K /T )p > 0 ； (D) (ΔS m $/T )p < 0 , (Δr G m $/T )p >0 , (ln K /T )p < 0 。 5. 2 分 (3190) 300 K 时，某分子的基态能量是 ×10-21 J ，其玻耳兹曼因子为： (A) (B) (C) (D) 6. 2 分 (2843) 已知反应 2NH 3= N 2+ 3H 2在等温条件下，标准平衡常数为，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N 2+(3/2) H 2= NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) (C) 2 (D) 1 7. 2 分 (3292)PCl 5的分解反应是 PCl 5(g) ＝ PCl 3(g) + Cl 2(g)，在473 K 达到平衡时， PCl 5(g) 有 % 分解，在573 K 达到平衡时，有 97% 分解，则此反应为 ( ) (A) 放热反应 (B) 吸热反应