第二章 化学平衡习题

第二章 化学平衡习题一．选择题 1. 下列反应Kc 的单位是( ) 2.2X(g)+2Y(g)=3Z(g)A L·mol -1B mol·L -1C L 2·mol 2D mol 2·mol -23.下列哪一个反应的Kc 和Kp 的数值相等( ) A. 3H 2(g)+N 2(g)=2NH 3(g) B. H 2(g)+I 2(g)=2HI(g) C. CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g) D. 2F 2(g)+2H 2O(l)=2HF(g)+O 2(g) 4.一定条件下，合成氨反应呈平衡状态， 3H 2+N 2=2NH 3-------K 1 32 H 2+12 N 2=NH 3--------K 2 则K 1与K 2的关系为( ) A. K 1=K 2 B. K 22=K 1 C. K 12 = K 2 D. 无法确定 5.已知: 2SO 2+O 2=2SO 3反应达平衡后，加入V 2O 5催化剂，则SO 2的转化率( ) A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 无法确定6. 正反应能自发进行和反应达平衡的条件分别为( ) A. Qp>Kp ，△G<0 B. Qp>Kp ，△G>0 C. Qp<Kp ，△G<0 D. Qp<Kp ，△G>0 E. Qp=Kp ，△G=07. 醋酸铵在水中存在着如下平衡:NH 3+H 2O NH 4+ + OH - -------K 1 HAc+H 2O Ac - + H 3O + -------K 2 NH 4+ + Ac - HAc + NH 3 -------K 3 2H 2OH 3O + + OH - --------K 4以上四个反应平衡常数之间的关系是( ) A. K 3=K 1K 2K 4 B. K 4=K 1K 2K 38.可逆反应，C(s)+H 2OCO(g)+H 2(g) △H>0，下列说法正确的是( )A. 达到平衡时，反应物的浓度和生成物的浓度相等B. 达到平衡时，反应物和生成物的浓度不随时间的变化而变化C. 由于反应前后分子数相等，所以增加压力对平衡没有影响D ． 加入正催化剂可以加快反应达到平衡的速度E. 升高温度使V 正增大，V 逆减小，结果平衡向右移动 9.合成氨反应: N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)的平衡常数3N NH p2H23p p p K =:当体系总压力增大一倍时，同温下重新建立平衡，此时:3H N 2NH p 223'p 'p 'p 'K =, K p 与K p ’ 的关系为( )A. K p =1/4K p ’B. K p =4K p ’C. K p =K p ’D. K p 与K p ’没有如上关系10. 下列因素对转化率无影响的是( )A. 温度B. 浓度C. 压力(对气相反应)D. 催化剂11. 反应物的浓度相同，反应温度相同，反应:(1) mA + nBpC (2) X+2YZ对A 和X 而言，转化率大的是( )A. X>AB. A>XC. X=AD. 无法确定 12. 反应: A(g)+B(s)C(g)，在400K 时，平衡常数Kp=0.5.当平衡时，体系总压力为100kPa 时，A的转化率是( )A. 50%B. 33%C. 66%D. 15%13. 已知反应N 2O 4(g)→2NO 2(g)在873K 时，K 1=1.78×104，转化率为a%，改变条件，并在1273K 时，K 2=2.8×104，转化率为b%(b>a)，则下列叙述正确的是( ) A. 由于1273K 时的转化率大于873K 时的，所以此反应为吸热反应 B. 由于K 随温度升高而增大，所以此反应的△H>0 C. 由于K 随温度升高而增大，所以此反应的△H<0 D. 由于温度不同，反应机理不同，因而转化率不同 14. 在276K时反应: CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)的Kc=2.6，当CO(g)与H 2O(g)的浓度(mol·L -1)以何种比例(与下列各组数据接近的)混合时，可得到90%的CO 的转化率( )15.对于反应: C(S)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)，△H>0，为了提高C(S)的转化率，可采取的措施是( )A. 升高反应温度B. 降低反应温度C. 增大体系的总压力D. 增大H2O(g)的分压E. 多加入C(S)16.反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，△H<0，根据勒夏特列原理，和生产的实际要求，在硫酸生产中，下列哪一个条件是不适宜的( )A. 选用V2O5作催化剂B. 空气过量些C. 适当的压力和温度D. 低压，低温17.下列反应处于平衡状态，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-200kJ·mol-1，欲提高平衡常数Kc的值，应采取的措施是( )A. 降低温度B. 增大压力C. 加入氧气D. 去掉三氧化硫17．下列叙述正确的是( )A. 在化学平衡体系中加入惰性气体，平衡不发生移动B. 在化学平衡体系中加入惰性气体，平衡发生移动C. 恒压下，在反应之后气体分子数相同的体系中加入惰性气体，化学平衡不发生移动D. 在封闭体系中加入惰性气体，平衡向气体分子数减小的方向移E. 在封闭体系中加入惰性气体，平衡向气体分子数增多的方向移动18．下列关于催化剂作用的叙述中错误的为( )i.可以加速某些反应的进行B. 可以抑制某些反应的进行C. 可以使正逆反应速度以相等的速度加快D. 可以改变反应进行的方向19．勒沙特列原理( )A. 只适用于气体间的反应B. 适用所有化学反应C，只限于平衡时的化学反应 D. 适用于平衡状态下的所有体系a)一定温度下反应: PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)达平衡时，此时已有50%的PCl5分解，下列方法可使PCl5分解程度增大的是( )A. 体积增大一倍B. 保持体积不变，加入氮气使总压力增大一倍C. 保持总压不变，加入氮气使总体积增大一倍D. 增大PCl5的分压E. 降低PCl5的分压20．已知下列反应的平衡常数，H2(g)+S(s) H2S(g) (1) K1S(s)+O2(g) SO2(g) (2) K2则反应: H2(g)+SO2(g) O2(g)+H2S(g) 和反应: SO2S(s)+O2(g)的平衡常数分别为( )A. 1/K1B. 1/K2C. K1-K2D. K2/K1E. K1/K2二．填空题1.已知:(1) H2O(g)=H2(g)+12 O2(g)，Kp=8.73×10-11(2) CO2(g)=CO(g)+ 12 2O2(g)，Kp=6.33×10-11则反应: CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的Kp为_________，Kc为__________2.298K时，HBr(aq)离解反应的△Gø=-58kJ·mol-1，其Ka应为__________由Ka的数值说明_______3.1073K时，反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的Kc=1，在最初含有1.0molCO(g)和1.0molH2O(g)的混合物经反应达到平衡时,CO的物质的量为___mol，其转化率为________________ 4．已知反应: A(g)+B(g) C(g)+D(g)在450K时Kp=4，当平衡压力为100kPa时，且反应开始时，A与B的物质的量相等，则A的转化率为_____________，C物质的分压(kPa)为__________5．下列反应处于平衡状态，X(g)+Y(g) 4Z(g) △H=-45kJ·mol-1当同时升高温度加入正催化剂时，正反应速度将___________，化学平衡将___________.6．反应: (a) C+H2O CO+H2 (b) 3H2+N22NH3，在密闭容器中进行，且呈平衡状态，当温度不变时，在上述反应里加入氮气以增加总压力，对反应(a)将_______________，对反应(b)将_____________三.问答题1.乙酸和甲醇可按下式反应:CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O298K时K C=4，经过计算，(1)反应物均为1mol，(2)甲醇为1mol，乙酸为3mol时甲醇的转化率?对结果作出解释.2.对反应: mA+nB pC，△H<0 ，升高温度，对反应速度和化学平衡有何影响. 为什么?3.催化剂能影响反应速度，但不能影响化学平衡，为什么?4.简述在合成氨生产中: N2(g)+3H2(g)2NH3(g). △Hø=-92.4KJ·mol-1，工业上采用温度控制在673---773K，而不是更低些，压力控制在30390kPa而不是更高?四．计算题1.在某温度下密闭容器中发生如下反应: 2A(g)+B(g) 2C(g)，若将2molA和1molB反应，测得即将开始和平衡时混合气体的压力分别为3×105Pa.和2.2×105Pa，则该条件下A的转化率为多少?平衡常数Kp是多少?2.已知某反应在25℃时，K p=5.0×1017，求此反应的△Gø.3.把3体积H2和1体积N2混合加热，在10Pø条件下，达到平衡，其中NH3含3.85%(体积百分数).计算:当压力为50Pø时NH3占的体积百分数.(Pø=101.3 kPa)4.反应: CO+H2O CO2+H2(均为气体)达到平衡时，Pco=40kPa ，P CO2=40kPa，P H2= 12kPa，P H2O =20kPa，在恒温恒容下通入CO气体，P H2=17 kPa，试计算新平衡下各气体的分压.5.设H2，N2和NH3在达平衡时总压力为500kPa，N2的分压为100kPa，此时H2的物质的量的分数为0.40，试计算下列几种情况的Kp值.1. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) K p12. NH3(g) N2(g)+3H2(g) K p26.已知反应: PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)523K时在2L容器中的0.7molPCl5有0.5mol分解了，计算:(1) 该温度下反应的K c和K p(2) 若在上述密闭容器中又加入0.1molCl2, PCl5的分解百分率是多少.第二章化学平衡习题答案一．选择题1. A2. B3. B4. B5. C E6. B7. B D8. C9. D 10. D 11. B 12. B 13. C 14. A D 15. D 16. A 17. C D 18. D 19. D 20. A C 二．填空题1.7.25×10-17.25×10-12. 1.46×1010HBr(aq)离解的很完全3.0.5mol 50%4.67% 33.35.加快向左移动6.无影响使平衡右移三．问答题1.答:(1) CH3COOH + CH3OH CH3COOCH3 + H2O始: 1 1 0 0平: 1-X 1-X X XX2(1-X)2= K C = 4 X=0.67α1=0.671×100%=67%(2) y2/(1-y)(3-y)=K c=4，y=0.9 α2=90%α2>α1，是由乙酸的浓度增大，使平衡右移导致甲醇的转化率升高2.答: 升高温度，可以加快正逆反应的反应速度，平衡将逆向移动.因升高温度使速度常数增大，反应速度则加快.(或从活化分子百分数增大，有效碰撞增多，微观角度说明).依据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热方向移动.给出反应，逆向吸热，正向放热，所以平衡将逆向移动.3.答: 因为催化剂能起到改变反应历程，从而改变反应活化能的作用，所以能影响反应速度，但由于催化剂同时改变正，逆反应的活化能，同等速度的影响正，逆反应速度，而改变反应的始态和终态，所以不影响化学平衡.4. 答: 对于此反应，低温有利于提高反应物的转化率，但低温反应速度慢，使设备利用率低，单位时间合成氨量少，为使其有较高的转化率，和较快的反应速度，单位时间内合成较多的氨，常以催化剂的活性温度为该反应的控制温度.高压对合成氨有利，但压力过高对设备要求高，运转费高，因此，压力不宜过高，为了得到更多的氨，常用加压，冷却合成气的方法，以分离氨，使平衡右移.四．计算题 1.解:2A(g) + B(g)2C(g)始: 2×105 1×105 0平: (2×105-X) (1×105-1/2X) X 有 (2×105-X)+(1×105-1/2X)+X=2.2×105 X=1.6×105(Pa) =1.6×1052×105×100%=80% K=P C 2P A 2P B= 1.6×105(0.4×105)(0.2×105) =8×10-4 2.解:∵ △G ø=-2.30RTlgK p∴ △G ø=-2.30×8.31×(273+25)×lg5.0×1017=100813(J·mol -1) =1.008×102(kJ·mol -1)3.解:平衡时，P(NH 3)=10×3.85%=0.385P ø P(N 2)=10-0.3854 =2.40P øP(H 2) =3P(N 2) = 7.2P ø K p =P(NH 3)/P(H 2)P(N 2) = 0.3857.2×2.4= 1.65×10-4设50P ø时，NH 3占X P=50XP ø P(N 2) =504(1-X)=(12.5-12.5X)P øP(H 2) =(37.5-37.5X)P ø(50X)(37.5-37.5X)3(12.5-12.5X)= 1.65×10-4X=0.15 NH 3占15%. 4.解:K P =OH CO CO H 222p p p p =40×1240×20=0.6 恒容下通入CO 使P(H 2)增大 17-12=5(kPa)P’(CO 2)= 40+5 = 45(kPa) P’(H 2O) = 20-5=15(kPa)K P =OH CO CO H 222p p p pP ’CO =pO H CO H K p p p 222 =17×450.6×15=85(kPa) 5. 解:N 2的物质的量的分数为100500=0.2，则NH 3的为1-0.2-0.4=0.4 则P=500×0.4=200kPa ， P(H 2)=500×0.4=200kPa(1) K p1=P(NH 3)/[P(H 2)P(N 2) =200200×100 =5×10-5(2) K p2=1K=1.4×1026.解:(1) PCl 5 PCl 3 + Cl 2平衡:0.7-0.520.5/2 0.5/2 (mol/L) 即: 0.1 0.25 0.25 K c =[PCl 3][Cl 2][PCl 5] = (0.25)0.1= 0.625K p = K c (RT)2 -11= 0.625(0.082×523)1 = 26.8 (2) 设有X mol 转化为PCl 5 PCl 5PCl 3 + Cl 2平衡:0.1+X 2 0.25-X 2 0.25+(0.1-X)20.25-X20.3-X 20.1+X2= 0.625 解，得: X = 0.045 (mol)PCl5的分解百分率为: 0.25-X2×20.70×100% =65%。