大学物理化学3-化学平衡课后习题及答案
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：C6．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：C8．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 。
物理化学核心教程第三版第五章答案
物理化学总复习第五章 化学平衡 第六章1. 在880℃时，CaCO 3（s ）分解为CaO （s ）和CO 2（g ）的分压为p co2大于1标准压力。
如果反应为2CaCO 3(g)=2CaO(s)+2CO 2(g)，则反应的标准平衡常数K 0=。
2.已知298K 时反应N 2O 4(g)▯2NO 2(g)的K 0为0.1132。
今在相同温度且N 2O 4(g)及NO 2(g)的分压均为101.325kPa 的条件下，反应将是：答案：D （A ）向生成NO 2(g)的方向进行 （B ）正好达到平衡（C ）难以判断其进行方向 （D ）向生成N 2O 4(g)的方向进行3.在400℃和标准压力下，反应32H 2(g)+12N 2(g)▯NH 3(g)的K 0为0.0129，则在相同温度和压力下，反应3H 2(g)+N 2(g)▯2NH 3(g)的K 0=1.66×10-4。
4.已知温度T 时反应H 2O(g)▯H 2(g)+12O 2(g)的平 衡常数为K 10，反应CO(g)+ H 2O(g)▯ H 2(g) +CO 2(g)的平衡常数为K ，同温下反应CO 2(g)▯CO(g)+12O 2(g)的平衡常 数K 应为答案: D (A) K =K 10+K (B) K =K 10 +K (C) K =K /K 10 (D) K = K 10/K5.在温度T 时，将纯NH 4HS(s)置于抽空的容器中，则NH 4HS(s)按下式发生分解:NH 4HS(s)▯NH 3(g)+H 2S(g)， 测得平衡时体系的总压力为p ，则平衡常数K 0为:(A) 0.25 p 2 (B) 0.25p (C) p 2 (D) 0.5p 2 答案: A6.在298K 时，反应CuSO 4.3H 2O(s)▯CuSO 4(s)+3H 2O(g)的K 0为 1X10-6，则此时平衡的水蒸气分压为: 1X10-2p 0。
物理化学《相平衡》习题及参考答案
物理化学《相平衡》习题及答案2-3 选择题1、水煤气发生炉中共有)()()()(22g CO g CO g O H s C 、、、及)(2g H 5种物质，它们能发生下述反应：)(2)()(2g CO s C g CO ⇒+，)()()()(222g O H g CO g H g CO +⇒+，)()()()(22g CO g H s C g O H +⇒+，则此体系的组分数、自由度为（ C ）A.5、3B.4、3C.3、3D.2、22、物质A 与B 可形成低共沸混合物E ，已知纯A 的沸点小于纯B 的沸点，若将任意比例的A+B 混合在一个精馏塔中精馏，则塔顶的馏出物是（ C ）A.纯AB.纯BC.低共沸混合物D.都有可能3、克拉贝隆-克劳修斯方程适用于（ C ）A.)()(22g I s I ⇔B.)()(金刚石石墨C C ⇔C.),,(),,(222112p T g I p T g I ⇔D.)()(22l I s I ⇔4、将一透明容器抽成真空，放入固体碘，当温度为50℃时，可见到明显的碘升华现象，有紫色气体出现。
若温度维持不变，向容器中充入氧气使之压力达到100kPa 时，将看到容器中（ C ）A.紫色变深B.紫色变浅C.颜色不变D.有液态碘出现5、在一定温度下，水在其饱和蒸汽压下汽化，下列各函数增量中那一项为零（ D ）A.U ∆B.H ∆C.S ∆D.G ∆6、在一定外压下，多组分体系的沸点（ D ）A.有恒定值B.随组分而变化C.随浓度而变化D.随组分及浓度而变化7、压力升高时，单组份体系的沸点将（ A ）A.升高B.降低C.不变D.不一定8、进行水蒸气蒸馏的必要条件是（ A ）A.两种液体互不相容B.两种液体蒸汽压都较大C.外压小于101kPaD.两种液体的沸点相近9、液体A 与液体B 不相混溶。
在一定温度T ，当有B 存在时，液体A 的蒸汽压为（ B ）A.与体系中A 的摩尔分数成比例B.等于T 温度下纯A 的蒸汽压C.大于T 温度下纯A 的蒸汽压D.与T 温度下纯B 的蒸汽压之和等于体系的总压力10、氢气和石墨粉在没有催化剂时，在一定温度下不发生化学反应，体系的组分数是（ A ）A.2B.3C.4D.511、上述体系中，有催化剂存在时可生成n 种碳氢化合物，平衡是组分数为（ A ）A.2B.4C.n+2D.n12、相率适用于（ D ）A.封闭体系B.敞开体系C.非平衡敞开体系D.以达到平衡的多向敞开体系13、某物质在某溶剂中的溶解度（ C ）A.仅是温度的函数B.仅是压力的函数C.同是温度和压力的函数D.除了温度压力以外，还是其他因素的函数14、在实验室的敞口容器中装有单组份液体，对其不断加热，则看到（ A ）A.沸腾现象B.三项共存现象C.临界现象D.生化现象15、相图与相率之间的关系是（ B ）A.相图由相率推导得出B.相图由实验结果绘制得出，不能违背相率C.相图决定相率D.相图由实验结果绘制得出，与相率无关16、下述说法中错误的是（ C ）A.通过相图可确定一定条件下体系由几相构成B.相图可表示出平衡时每一相的组成如何C.相图可表示达到相平衡所需时间的长短D.通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对含量17、三组分体系的最大自由度及平衡共存的最大相数为（ D ）A.3;3B.3;4C.4;4D.4;518、定容条件下)(4s HS NH 的分解压力为1θp 时，反应)()()(234g S H g NH s HS NH +⇔的标准平衡常数是（ C ）A.1B.1/2C.1/4D.1/819、水的三相点附近其蒸发热为44.821-⋅mol kJ ，熔化热为5.991-⋅mol kJ ，则在三相点附近冰的升华热约为（ B ）A.38.831-⋅mol kJB.50.811-⋅mol kJC.-38.831-⋅mol kJD.-50.811-⋅mol kJ20、在相图上，当物系点处于哪一点时，只存在一个相（ C ）A.恒沸点B.熔点C.临界点D.最低共沸点21、具有最低恒沸温度的某两组份体系，在其T-x 相图的最低点有（ A ）A.l g x x f ==;0B.l g x x f ==;1C.l g x x f >=;0D.l g x x f >=;122、80℃时纯苯的蒸汽压为0.991θp ，纯甲苯的蒸汽压为0.382θp ，若有苯-甲苯气、液平衡混合物在80℃时气相中苯的摩尔分数为30.0=苯y 则液相组成苯x 接近于（ D ）A.0.85B.0.65C.0.35 D0.1423、体系处于标准状态时，能与水蒸气共存的盐可能是： CA. Na 2CO 3B. Na 2CO 3 Na 2CO 3•H 2O Na 2CO 3•7H 2OC. Na 2CO 3 Na 2CO 3•H 2OD. 以上全否24.一个水溶液共有S 种溶质，相互之间无化学反应。
物理化学第三章习题答案
1mol理想气体 恒 温 可逆1mol理想气体
300K，100 kPa
300K，1000kPa
dT 0 U H 0
S nR ln p1 ?
p2
WT ,r
nRT ln
p1 p2
?
A U TS ?
G H TS ?
Q W
7.10 mol 过冷水在 -10℃ ，101.325 kPa下结冰。
根据吉布斯函数判据，过程不可自发进行。
9. 通过设计过程求1mol H2O(g)在25℃平衡压力下凝结为
液态水的过程的∆H、∆S 和∆G。已知25℃下，水的饱和蒸
气压为3.167kPa；在100℃下水的ΔvapHm = 40.63
kJ·mol-1，
1C·mp,mo⑴l-1=。75H.302OJ·K( g-1·)mol- 1H，CpH,m（2Og）(l=) 33.50 J·K-
压缩到体积为5dm3，求终态温度及过程的Q、W、ΔU、
ΔH、ΔS。
解： 1mol理想气体 恒 熵1mol理想气体
298K，100kPa
T2，5dm3
T2
( V1
)
R CV ,m
T1
V2
V1
nRT1 p1
T2 ?
U nCV ,m (T2 T1) ?
S 0
H nCp,m (T 2T1) ?
nC
p,m
ln
T2 T1
nR ln
p1 p2
?
S1
nS
m
0.04 205 .14
8.21J
K 1
S2 S1 S ?
物理化学第三章化学平衡课后思考题
1物理化学第三章课后思考题一、选择题1. 在刚性密闭容器中，有下列理想气体的反应达到平衡 A(g) + B(g) ＝C(g) 若在恒温下加入一定量的惰性气体，则平衡将 （ ）(A) 向右移动(B) 向左移动(C) 不移动(D) 无法确定2. 在 298 K 时,气相反应H 2＋I 2＝2HI 的Δr G m $＝-16 778 J ⋅mol -1，则反应的平衡常数 K p $为： ( )(A) 2.0×1012 (B) 5.91×106 (C) 873 (D) 18.94. 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) 15. 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 ()()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6. Ag 2O 分解可用下列两个反应方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出 I. Ag 2O (s) 2Ag (s) + (1/2) O 2 (g) K p (Ⅰ) II. 2Ag 2O (s) 4Ag (s) + O 2 (g) K p (Ⅱ)设气相为理想气体，而且已知反应是吸热的，试问下列哪个结论是正确的：(A) K p (Ⅱ) = K p (Ⅱ)(B) K p (Ⅰ) = K p 2(Ⅱ)(C) O 2 气的平衡压力与计量方程的写法无关(D) K p (Ⅰ) 随温度降低而减小7. 某低压下的气相反应,在 T ＝200 K 时K p ＝8.314×102 Pa ，则K c /mol·cm -3是：( )(A) 5×102 (B) 14×106 (C) 14×103 (D) 0.58.理想气体反应CO g H g CH OH g ()()()+=223的r m ΔG $与温度T 的关系为：-1r m /J mol 2166052.92G ∆⋅=-+$(T /K)，若使在标准状态下的反应向右进行，则应控制反应的温度： （ ）（A ）必须高于409.3 K （B ）必须低于409.3 K（C ）必须等于409.3 K （D ）必须低于409.3 °C二、填空题9 在温度为2000 K 时，理想气体反应CO g O g CO g ()()()+=1222的-1r m 45817J mol G ∆=⋅$，则该反应的平衡常数K p = ()kPa -12。
物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第5章 化学平衡
第五章 化学平衡一．基本要求1．掌握化学反应等温式的各种形式，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，来导出化学反应等温式，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。
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71.5510K=⨯(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) 反应系统的分压比由定温方程由r m 0G ∆<，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 所以227432142H O 11.5510(1.0010)Pa 1.5310Pa 101325p =⨯⨯⨯⨯=⨯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 =⨯，225CO 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∵r m r m ln p G G RT Q ∆=∆+=222CO (g)H (g)HO(g)CO(g)()()ln ln()()p p pp RT KRT p p pp''-+''= 551551.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln )J mol 1.510 1.510-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯ = 312.7710 J mol -⨯⋅∴ ∆r G m = 2.77×1031J mol -⋅＞ 0 此反应不能正向自发进行。
物理化学第四章化学平衡练习题及答案
第四章化学平衡练习题一、判断与问答题：1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的∆r G m就是在一定量的系统中进行1mol的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
3．因为= -RT ln K，所以是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4．是反应进度的函数。
5．在等温等压条件下，∆r G m > 0的反应一定不能进行。
6．∆r G m的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。
7．任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。
8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。
若某化学反应在给定条件下∆r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。
9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的∆ r G m < 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。
10．某化学反应的∆ r G m若大于零，则K一定小于1。
11．理想气体反应 A + B = 2C，当p A = p B = p C时，的大小就决定了反应进行方向。
12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。
13．在给定温度和压力下发生的PCl5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了。
14．因K= f(T)，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。
15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的。
16．温度T时，若K= l，说明这个反应在此温度，压力为100kPa的条件下已达到平衡。
17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。
18．因K = ∏(a Bν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。
19．有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G～ξ”曲线上可存在的位置？20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A上分析这句话的道理？21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：，那么，为什么反应的平衡态与标准态是不相同的？23．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？24．对于计量系数∆ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？25．平衡常数K= 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？26．在空气中金属不被氧化的条件是什么？27．反应PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 在212℃、p容器中达到平衡，PCl5离解度为，反应的= 88 kJ·mol-1，以下情况下，PCl5的离解度如何变化：(A) 通过减小容器体积来增加压力；(B) 容器体积不变，通入N2气来增加总压力；(B) 升高温度；(D) 加入催化剂。
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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 H < 0，该反应的K 随着温度升高而减小。
（ ）3. 对理想气体反应：0 = ∑B νB B ，在定温定压下当∑B νB >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 νB B ，在定温定压下当∑B νB >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. PCl 5的分解反应PCl 5(g) == PCl 3(g) + Cl 2(g) 在473 K 达到平衡时PCl 5(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N 2O 5（g ）== N 2O 4（g ）+1/2O 2（g ）的∆r H 为41.84kJ ⋅mol －1，∑=0)(,B C mp B ν。
要增加N 2O 4（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；（4）无法确定。
6. 反应2NO(g) + O2(g) == 2NO2(g) 是放热的, 当反应在某温度、压力下达平衡时，若使平衡向右移动。
则应采取的措施是：（）（1）降低温度和减小压力；（2）降低温度和增大压力；（3）升高温度和减小压力；（4）升高温度和增大压力。
三、填空题在以下各小题的“⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽”处填上答案。
1.某气相反应A ==Y+ Z是吸热反应, 在25 ℃时其标准平衡常数K=1 , 则25 ℃时反应的∆r S⎽⎽⎽⎽⎽0，此反应在40 ℃时的K⎽⎽⎽⎽⎽25 ℃时的K。
(选填>，=，<)四、计算题1．将丁烯脱氢制取丁二烯的反应如下：C4H8(g)=C4H6(g)+H2(g)各物质在298K的△ 和S 的数值为：物质C4H8(g) C4H6(g) H2(g)△f H m /(kJ·mol-1) 0.125 110.06 0S m /(J·mol-1·K-1) 305.3 278.5 130.6r m r m(2)计算该反应在298K的△r G m 和K ;(3)计算该反应830K的K （假定该反应的△r H m 不隨温度而变）;(4)为提高丁烯的转化率，在反应时加入惰性气体水蒸气。
若反应开始时，丁烯与水蒸气物质的量之比为1:15,反应在830K,202.65kP a条件下进行，C4H8(g)的平衡转化率为多少？2．在1500K下，金属Ni土存在总压为101.325kPa的CO(g)和CO2(g)混合气体，可能进行的反应为：Ni(s)+CO2(g)=NiO(s)+CO(g)为了不使Ni(s)被氧化，在上述混合气体中CO2(g)的分压力p(CO2)不得大于多大的压力？已知下列反应的△r G m 与温度T的关系为：(ⅰ)2Ni(s)+O2(g)=2NiO(s), △r G m,i =(－489.1+0.1917T/K)kJ·mol-1(ⅱ)2C(石墨)+O2(g)=2CO(g), △r G m,ii =(－223.0－0.1753T/K)kJ·mol-1(ⅲ)C(石墨)+O2(g)=CO2(g), △r G m,iii =(－394.0－0.84×10-3T/K)kJ·mol-13．已知下列反应在373Ｋ时，K =1.25×108CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)（１）已知上述反应的△r S m (373k)=-125.52J·mol-1·K-1，求COCl2(g)的解离反应在373Ｋ下的△r H m =___;(２) 设反应的∑νB C p,m=0,且反应开始时系统中只有COCl2(g)，则保持系统压力的条件下，若要COCl2(g)的解离度为0.001，则反应温度为_______(p =100kPa)。
4．在200K~400K湿度范围内，反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的标准平衡常数与T的关系为:K/91272.16lg T K -= (1)计算300K 时，反应的△r H m ,△r G m ,△r S m ；(2)在300K 时，若反应开始只有NH 4Cl(s)放在一真空容器内，求平衡时HCl(g)的分压；化学平衡习题答案一、是非题1. √2. √3. ⨯4. √5. √二、选择题1.(1)2.(2)3.(1)4.(2)5.(2) 6(2)三、填空题1. ＞， ＞四、计算题1．【题解】：(1) △r H m (298K)=∑νB △f H m (B,298K)=[110.6－(－0.125)]kJ·mol -1=110.19kJ·mol -1△r S m (298K) =∑νB S m (B,298K)=103.8J·mol -1·K -1(2) △r G m (298K)= △r H m (298K)－298K×△r S m (298K)=(110.19-298×103.8×10-3)kJ·mol -1=79.26kJ·mol -1由 △r G m (298K)=－298Rln K (298K)㏑K (298K)= 1113K mol 8.314J 298K mol J 1079.26---⋅⋅⨯⋅⨯-解得 K =1.278×10-14(3)由㏑)K 8301K 2981()K 298()K 298()K 830(m r -∆=R H K K)K 8301K 2981(Kmol 8.314J mol J 10110.191113-⋅⋅⋅⨯=--- 解得 K (830K)=3.07×10-2(4) C 4H 8(g) = C 4H 6(g) + H 2(g)开始：n /mol 1 0 0平衡：n eq /mol 1－x A x A x A平衡：∑n eq =[(1－x A )+x A +x A +15]=(16+x A )mol2AA 2A A 1007.3/)161()/16()K 830(-⨯=+-+=p p x x p p x x K代入p =202.65kp a ,解得，C 4H 8(g)的平衡转化率x A =0.389【剖析】：本题从物质的热力学数据△f H m (298K)、S m (298K)出发计算反应的△r H m (298K)及△r S m (298K),继而算出△r G m (298K),并算得K (298K)，再忽略温度对△r H m 的影响，由范特荷夫方程算出830K 时的K (830K),最后利用K (830K),计算C 4H 8(g)脱氢制取丁二烯时，C 4H 8(g)的平衡转化率。
比较全面考察了标准平衡常数的热力学计算及其应用。
这一整套热力学计算的思路，是必须掌握的重点内容。
2．【题解】：可能进行的反应=11(i)(ii)(iii)22⨯+⨯-反应反应反应, 故可能进行的反应的 iii m,ii m,i m,m r r 21r 21)(r G G G T G ∆-∆⨯+∆⨯=∆ 则 11()[(489.10.1917/K)(223.00.1753/K)r m 2231(394.00.8410/K)] kJ mol G T T T T ∆=⨯-++⨯-------⨯⋅ 1m ol K)kJ /0117.09.37(-⋅+=T得 △r G m (1500K)=55.45kJ·mol由 △r G m (T )=－RT lnK (T )△r G m (1500K)=－1500K R ln K (1500K)55.45kJ·mol -1=-1500K×8.0314J·mol -1·K -1K (1500K)解得 K (1500K)=0.0117而 )CO ()CO (kPa 325.101/)CO (/)CO ()K 1500(222p p p p p p J -==为使可能进行的反应不发生，则根据范特荷夫定温方程△r G m (1500K)=－RT ln K (1500K)+RT ln J (1500K)J >K , △r G m (1500K)>0才行。
故 0117.0)CO ()CO (kPa 325.10122>-p p 即p (CO 2)不得大于100.15kPa【剖析】：本题所给反应是理想气体纯固体的多相反应。
(i)先由给定的三个反应△r G m与温度T 的关系式通过线性组合求出可能发生的反应的△r G m (1500K) ，进而求出K (1500K)；(ii)再列出J (1500K)的表达式，此时应注意对有纯固体参加的多相反应的表达式，式中只出现气体的分压；(iii)最后根据范特荷夫定温方程，确定防止可能进行的反应发生，CO 2(g)分压的最大值。
3．【题解】：（１）已知COCl 2(g)的合成反应K (373K)=1.25×108，则其解离反应的88108.01025.11)K 373(1)K 373(-⨯=⨯==' K K 故COCl 2解离反应的△r G m ’(373K)=-RT ln K ’(3773K)=-8.314J·mol -1·K -1×373Kln(0.8×10-8)=57816.8J·mol -1而解离反应的△r S m ’(373K)=-△r S m (373K)=125.52J·mol -1·K -1所以解离反应△r H m ’(373K)= △r G m ’(373K)+373K △r S m ’(373 K)=57816.8J·mol -1+373K×125.52J·mol -1·K -1=104635J·mol -1（２） COCl 2(g)=CO(g)+Cl 2(g)开始n /mol ： 1 0 0平衡n eq /mol ：1-0.001 0.001 0.001平衡 ∑n eq /mol=1-0.001+0.001+0.001=1+0.001pp p p p p T K /)COCl (]/)Cl (][/)CO ([)(22=' )/(001.1001.01)/001.1001.0(2p p p p -= 代入p =200kPa,解得K ’(T)=2×10-6因解离反应的△r C p ,m =0，即△r H m ’与温度无关，则由范特荷夫方程：)1K 3731(r )K 373()(ln m T R H K T K -'∆='' 代入K ’(373K)=0.8×10-8, △r H m ’(373K)=104635J·mol -1,解得 T =446K【剖析】：解本题需要正确应用最基本的热力学公式外，关键还在于要把COCl 2(g)解离反应与合成反应的标准平衡常数的关系(互为倒数，即)(1)(T K T K =')以及热力学函数变化值的关系[正、负号相反，如 )()(m r m r T S T S ∆='∆, )()(m r m r T H T H∆='∆,)()(m r m r T G T G ∆='∆]理顺，这是是否得到正确结果的关键所在，稍不留神就会铸成错误。