武科大物化第五章化学平衡练习册答案
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 。
化学平衡习题及答案
化学平衡习题及答案化学平衡习题及答案化学平衡是化学反应中达到动态平衡的状态，反应物和生成物之间的摩尔比例在一定时间内保持不变。
在学习化学平衡的过程中，习题是非常重要的一部分，通过解答习题可以帮助我们加深对化学平衡的理解。
本文将为大家提供一些化学平衡的习题及其答案，希望能对大家的学习有所帮助。
习题一：考虑以下反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，在一个封闭容器中，开始时有2 mol N₂和6 mol H₂，经过一段时间后，平衡时封闭容器内有多少摩尔的NH₃？答案：根据反应物的摩尔比例，1 mol N₂与3 mol H₂反应生成2 mol NH₃。
因此，当N₂和H₂的摩尔数分别减少2 mol和6 mol时，NH₃的摩尔数增加4 mol。
习题二：考虑以下反应：CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g)，在一个封闭容器中，开始时有2 mol CO和4 mol H₂O，经过一段时间后，平衡时封闭容器内有多少摩尔的CO₂？答案：根据反应物的摩尔比例，1 mol CO与1 mol H₂O反应生成1 mol CO₂和1 mol H₂。
因此，当CO和H₂O的摩尔数分别减少2 mol和2 mol时，CO₂的摩尔数增加2 mol。
习题三：考虑以下反应：2H₂(g) + O₂(g) ⇌ 2H₂O(g)，在一个封闭容器中，开始时有3 mol H₂和2 mol O₂，经过一段时间后，平衡时封闭容器内有多少摩尔的H₂O？答案：根据反应物的摩尔比例，2 mol H₂与1 mol O₂反应生成2 mol H₂O。
因此，当H₂和O₂的摩尔数分别减少4 mol和2 mol时，H₂O的摩尔数增加4 mol。
习题四：考虑以下反应：N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g)，在一个封闭容器中，开始时有4 mol N₂O₄，经过一段时间后，平衡时封闭容器内有多少摩尔的NO₂？答案：根据反应物的摩尔比例，1 mol N₂O₄生成2 mol NO₂。
大学物理化学化学平衡课后习题及答案
1.PC∣5的分解反应PC∣5（g） == PCI3（g）+C∣2（g）在473 K达到平衡时PC∣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aA（g ） == yY（g）+zZ（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；
(iii)C(石墨)+O2(g)=CO2(g),△rGm,iii=(-394.0-0.84×0-3T∕K)kJ mol-1
8
3.已知下列反应在373K时，K =1.25×0
CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)
(1)已知上述反应的厶rSm(373k)=-125.52J mo∙-1K-1,求COCl2(g)的解离反应在373K下的△rHm=___；
化学平衡课后习题
、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“X”。
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.■:rGm<0时，则该反应能
正向进行。（）
2.如果某一化学反应的ArHi：:：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'∙.bB,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。（）
第五章__化学平衡习题和答案
第五章__化学平衡习题和答案work Information Technology Company.2020YEAR第五章 化学平衡 选择题1. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是(A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 答案：C 。
正确的说法应为0BB Bνμ=∑2. 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3．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 ）4. 在等温等压下，当反应的Δr 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Δr G m 判断而不是Δr G m。
5.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 。
6.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：C7.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 。
物理化学第五版课后习题答案解析电子教案
物理化学第五版课后习题答案解析第五章 化学平衡5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ，试证明，当反应进度﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。
解： 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－B，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0气体的组成为：y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-，p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为：0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G ＝n AA＋n BB＝(n A 0A μ＋n B 0B μ)＋00ln(1)A p n RT p n ξ-＋00ln B p n RT p n ξ⋅ ＝[n 0－A μ＋0B μ]＋n 00lnpRT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0A μ＋0lnpRT p)＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-＜0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5－2．已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g ) 2 NO 2(g )在298.15 K 时，0r m G ∆＝4.75kJ ·mol －1。
物理化学答案——第五章-相平衡[1]
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第五章 相平衡一、基本公式和内容提要基本公式1. 克劳修斯—克拉贝龙方程m mH dp dT T V ∆=∆相相（克拉贝龙方程，适用于任何纯物质的两相平衡） 2ln m H d p dT RT ∆=相（克劳修斯—克拉贝龙方程，适用与其中一相为气相，且服从理想气体状态方程的两相间平衡）2.特鲁顿(Trouton)规则1188vap mvap m b H S J mol k T --∆=∆≈⋅⋅（T b 为该液体的正常沸点）3.相律f+Φ=C+n C=S-R-R ′f+Φ=C+2 (最普遍形式)f* +Φ=C+1 (若温度和压力有一个固定，f * 称为“条件自由度”)*4. Ehrenfest 方程2112()p p C C dp dT TV αα-=-（C p ，α为各相的恒压热容，膨胀系数）基本概念1． 相：体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分，用Φ表示。
相的数目叫相数。
2．独立组分数C＝S－R－R′，S为物种数，R为独立化学反应计量式数目，R′ 为同一相中独立的浓度限制条件数。
3．自由度：指相平衡体系中相数保持不变时，所具有独立可变的强度变量数，用字母f 表示。
单组分体系相图相图是用几何图形来描述多相平衡系统宏观状态与T、p、X B（组成）的关系。
单组分体系，因C＝1 ，故相律表达式为f＝3－Φ。
显然f最小为零，Φ最多应为 3 ，因相数最少为 1 ，故自由度数最多为 2 。
在单组分相图中，（如图5-1，水的相图）有单相的面、两相平衡线和三相平衡的点，自由度分别为f＝2、f＝1、f＝0。
两相平衡线的斜率可由克拉贝龙方程求得。
图5-1二组分体系相图根据相律表达式f＝C－Φ＋2＝4－Φ，可知f最小为零，则Φ最多为 4 ，而相数最少为 1 ，故自由度最多为 3 。
为能在平面上显示二组分系统的状态，往往固定温度或压力，绘制压力-组成（p-x、y）图或温度-组成（T-x、y）图，故此时相律表达式为f*＝3－Φ，自然f*最小为 0 ，Φ最多为 3，所以在二组分平面图上最多出现三相共存。
物理化学第五版课后习题答案解析
第五章 化学平衡5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ，试证明，当反应进度﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。
解： 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－B，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0气体的组成为：y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-，p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为：0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G ＝n AA＋n BB＝(n A 0A μ＋n B 0B μ)＋00ln(1)A p n RT p n ξ-＋00ln B p n RT p n ξ⋅ ＝[n 0－A μ＋0B μ]＋n 00lnpRT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0A μ＋0lnpRT p )＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-＜0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5－2．已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g) 2 NO 2(g )在298.15 K 时，0r m G ∆＝4.75kJ ·mol －1。
大学物理化学化学平衡课后习题及答案
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 aA(g ) == yY(g) + zZ(g), 在 101.325 kPa、 300 K 下，A 的转化率是600K 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 ） == N 2O4（ g ） +1/2O 2（ g）的r H为41.84kJ mol －1，B C p ,m(B) 0。
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第5章 化学平衡
5.1 化学反应方向及平衡条件 1.填空题 （1）右
（2）α-HgS
（3）1706.7K 2.1000K 时，反应C(s)+2H 2(g)=CH 4(g)的△r G θm =19.397kJ.mol -1。
现有与碳反应的气体混合物，其组成为体积分数ψ(CH 4)=0.10，ψ(H 2)=0.80，ψ(N 2)=0.10。
试问： （1）T=1000K ，p=100kPa 时，△r G m 等于多少，甲烷能否生成？
（2）在T=1000K ，不改变H2(g)和CH4(g)的比例下，压力需增加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行？
5.2 理想气体化学反应的等温方程式及标准平衡常数 1.填空题 （1）0.008
（2）66.3kPa
2.已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数K r θ和标准反应Gibbs 函数△r G θ
m 如下：
θ
θ
θ
θ
2
,r 22241,r 1224 K )(3)()()( K )(2)(2)()(CH m m G g H g CO g O H g CH G g H g CO g CO g ∆+=+∆+=+
求反应：θ
θ3,r 32224K )(4)()(2)(m G g H g CO g O H g CH ∆+=+，的 解：依题 （3）=2×（2）-（1） 则：θ
θθ
1
2
23)
(K K K =
θ
θ
θ1,2,3,2m r m r m r G G G ∆-∆=∆
3.在真空容器中放入固态的NH 4HS ，与25℃下分解为NH 3(g)和H 2S(g)，平衡时容器内总压力为66.66kPa 。
（1）计算25℃时此分解反应的标准平衡常数K θ。
（2）当放入NH 4HS 时容器内已有39.99kPa 的H 2S ，求平衡时容器内总压力；
（3）容器内原有6.666kPa 的NH 3(g)，问需加多大压力的H 2S ，才能形成NH 4HS(s)。
解：（1）NH 4HS = NH 3(g) + H 2S(g) 初始 n 0 0 平衡 n-x x x
依题平衡时： p(NH 3)=p(H 2S)=66.66/2=33.33kPa 1111.0)100
33.33(
))
()(
)
((
K
2
23===θ
θ
θ
p
S H p p
NH p
4.（1）在1120℃下用H 2还原FeO(s)，平衡时混合气体中H2的摩尔分数为0.54，求FeO(s)的分解压力，已知同温度下：
2H 2O(g)=2H 2(g)+O 2(g)， K θ=3.4×10-13 （p θ=100kPa ） (2)在炼铁炉中，氧化铁按如下反应还原：
FeO(s)+CO(g)=fe(s)+CO 2(g)
求在1120℃下，还原1molFeO 要多少摩尔的CO ？已知同温度下 2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g) K θ=1.4×10-12
解：（1）各反应计量式如下
显然，（3）=（1）+（2）
（2）氧化铁还原反应
显然，
因此所需CO(g)的物质的量为1 + 2.38 = 3.38 mol 。
求CO(NH 2)2(s)的标准摩尔生成吉布斯函数△f G θm ，s ，298.15K)，以及下列反应的K θ：CO 2(g)+2NH 3(g)=H 2O(g)+CO(NH 2)2(s) 解：由∑=∆i
i m i
m S S θ
θ
ν
,r
∑∆=∆i
m f i
m r H H θ
θν
将已知
数据代入可得：
1
1
.67.456)15.298(---=∆K
mol
J K S m r θ，
1
.51.333)15.298(--=∆mol
kJ K H m r θ
θ
θ
θ
m r m r m r S T H G ∆-∆=∆=-333.51+298.15×456.67×10-3
=-197.35kJ.mol -1
(2) 由∑∆=∆i
m f i
m r θ
θν
G G 可得：△r G m θ
=1.44kJ.mol -1
581
.015
.298314.81440lnK
-=⨯-=
∆-=
RT
G m
r θ
θ
K θ=0.562
6. 25℃，100kPa 下，将4mol 的纯A(g)放入带活塞的密闭容器中，达到如下化学平衡： A(g)=2B(g)。
已知平衡时n A =1.697mol ，n B =4.606mol 。
（1） 求该温度下反应的K θ
和△r G m θ
；
（2） 若总反应为50kPa ，求平衡时A ，B 的物质的量。
解：（1）n 总=n A +n B =6.303mol 269.0303
.6697.1x A ===
总
n n A
731.0269.01x B =-=
1
.693.198.1ln 15.298314.8ln --=⨯⨯-=-=∆mol
J K
RT G m r θ
θ
(2) A = 2B 初 4 0 平衡 4-x 2x
则：
解之得：x=2.82mol 则平衡时A 的物质的量为：4-x=1.18mol ；
B 的物质的量为：2x=5.64mol 5.4 温度对标准平衡常数的影响 （1）18.76kJ.mol -1 （2）吸热 （3）167.8
（4）-0.209kJ.mol -1K -1 （5）不变
2.在454-475K 温度范围内，反应)(2)()(C 2252
352g H g H COOC
CH g OH H +=的平衡常
数与温度关系为：lgK θ
=-2100K/T+4.67
（1）计算T=473K 时，此反应的K θ
和△r G m θ
，△r H m θ
，△r S m θ
；
（2）已知473K 时，乙醇的△f H θm (C 2H 5OH ，g ，473K)=-235.34kJ.mol -1，求该温度下乙酸乙
酯的△f H θ
m (CH 3COOC 2H 5，g ，473K) 解：(1)因为lgK θ=-2100K/T+4.67
当T=473K 时，lgK θ
=-2100K/473+4.67=0.2303 解之得：K θ
=1.699 △r G m θ=-RTln K θ=-8.314×473×ln1.699=-2.085kJ.mol -1 2
dlnK RT
H dT
m r θ
θ
∆=
△r H m θ=RT 2dT
θ
dlnK =8.314×4732×2100×2.303
2
T
1=40.21kJ.mol -1
△r S m θ=
T
G
-H ∆∆=(40.21+2.085)/473=89.42J.mol -1K -1
(2) △r H m θ=△f H θm (CH 3COOC 2H 5，g ，473K)-2△f H θm (C 2H 5OH ，g ，473K)=40.21 △f H θ
m (CH 3COOC 2H 5，g ，473K)=40.21+2×（-235.34）=-430.47kJ.mol -1
5.5 其它因素对理想气体化学平衡的影响
1.降低 升高
1.左（在T 、P 下，加入惰性气体，相当于总压减小，平衡向体积增大方向移动）。