第三章化学平衡习题答案
第三章 化学平衡 练习参考答案
1. 已知298.15K 时，反应H 2 (g)+
2
1
O 2 (g) ==== H 2O (g)的Δr G m o 为－228.57 kJ ?mol -1
。298.15K 时水的饱和蒸气压为3.1663 kPa ，水和密度为997 kg ?m -3。求
298.15K 反应H 2 (g)+ 2
1
O 2 (g) ==== H 2O (l)的Δr G m o 。
解: 设计下列过程计算Δr G m o 。
H 2(g)+1/2O 2(g)，298.15K ，101.325kPa
H 2O(g)，298.15K ，101.325kPa
H 2O(l)，298.15K ，3.1663kPa
H 2O(g)，298.15K ，3.1663kPa
Δ G o G ΔG ΔG 1
23
ΔG 1 = -228.57 (kJ ?mol -1)
ΔG 2 = ?21p
p V d p = nRT ln 1
2p p
= 1×8.314×298.15×ln(3.1663/101.325) = -8591 ( J )
ΔG 3 = 0
Δr G m o = ΔG 1 +ΔG 2 +ΔG 3
=(-228.57) +(-8591×10-3) +0 = -237.17 (kJ ?mol -1)
2. 1000K 时，反应C (s)+ 2H 2 (g) ==== CH 4 (g)的Δr G m o 为19397 J ?mol -1。现有与碳反应的气体，其中含有CH 4 (g) 10%，H 2 (g) 80%，N 2 (g)10% (体积%)。试问:
(1) T =1000K ，p =101.325kPa 时，甲烷能否形成？
(2) 在(1)的条件下，压力需加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行？ 解: 体积分数等于物质的量分数，p B =x B p ，p = p o
(1) Δr G m = Δr G m o + RT ln Q p = Δr G m o + RT ln
2
)/()
/(2
4
o H o CH p p p p
=19397+ 8.314×1000×ln
28
.01
.0=3963.7 (J ?mol -1) Δr G m ＞0，甲烷不能形成。
(2) Δr G m = Δr G m o + RT ln Q p
=19397+ 8.314×1000×ln
1
2
8.01
.0-???
? ??o p p 当Δr G m ＜0时，该合成甲烷的反应才可能进行。 解得 p ＞163220(Pa ) =163.22(kPa )
3. 在一个抽空的容器中引入氯和二氧化硫，若它的之间没有发生反应，则在375.3 K 时的分压应分别为47.836 kPa 和4
4.786 kPa 。将容器保持在37
5.3 K ，经一定时间后，压力变为常数，且等于8
6.096 kPa 。求反应SO 2Cl 2 (g) ==== SO 2(g)
+ Cl 2 (g)的K o
。
解: 根据pV = nRT ，各气体的分压之比等于摩尔数之比。设平衡时SO 2Cl 2的分压为x Pa ，故
SO 2Cl 2 (g) ==== SO 2(g) + Cl 2 (g)
开始(Pa ) 44786 47836 平衡(Pa ) x 44786 -x 47836-x
平衡时的总压力(Pa ): 86096 = x +(44786 -x )+(47836-x )
解得 x = p SO 2Cl 2 = 6526 (Pa )
p SO 2 = 44786 –x = 38260 (Pa ) p Cl 2 = 47836-x = 41310 (Pa )
K o =
)
101325/6526()
101325/41310)(101325/38260(=2.39
4. 445℃时，反应: H 2 (g)+ I 2 (g) ==== 2HI (g)的标准平衡常数为50.1。取
5.3 mol I 2与7.94 mol H 2，使之发生反应，计算平衡时生产的HI 的量。
解: 设平衡时HI 的量为x mol ，常压下(p = 101325Pa )。
H 2 (g) + I 2 (g) ==== 2HI (g)
开始(mol ) 7.94 5.3 0 平衡(mol ) 7.94- x/2 5.3- x/2 x
平衡后混合物总量 = (7.94- x/2)+(5.3- x/2) + x =13.24 (mol )
K o
=]
24.13/)2/3.5][(24.13/)2/94.7[()24.13/(2
x x x --=50.1
解得 x 1 = 9.48 (mol ) ，x 2 = 19.29 (mol ) ∵x ＜5.3×2(mol ) ， ∴x = 9.48 (mol )
5. 27℃时，反应: A (g)+ B (g) ==== AB (g)的Δr G m o = －8368J ?mol -1，欲使等摩尔的A 和B 有40%变成AB ，需多大总压力？
解:
Δr G m o = －RT ln K o = －8.314×300 ln K o = －8368(J ?mol -1)
K o = 28.645
以1mol A 计算。
A (g) +
B (g) ==== AB (g)
开始(mol ) 1 1 0 平衡(mol ) 1- 0.4 1- 0.4 0.4 平衡后混合物总量 = 1.6 (mol )
K o =
1)101325
()6.1/6.0)(6.1/6.0(6
.1/4.0-?p =28.645
解得 p = 6288.5 (Pa )
6. 298.15K 时，反应: A (g) ==== B (g) ，在A 和B 的分压分别为1013250 Pa
和101325 Pa 时达到平衡，计算K o 和Δr G m o
。当A 和B 的分压分别为202650 Pa 和101325 Pa 及A 和B 的分压分别为10132500 Pa 和506625 Pa 时反应的Δr G m ，并指出反应能否自发进行？
解: K o
= )/()/(o A o B p p p p =1013250
101325
=0.1
Δr G m o = －RT ln K o = －8.314×298.15 ln0.1 = 5707.69(J ?mol -1)
Δr G m1 = Δr G m o
+ RT ln Q p = Δr G m o
+ RT ln )
/()
/(o
A o
B p p p p =5707.69+ 8.314×298.15×ln
202650
101325
=3989.5 (J ?mol -1)
Δr G m1＞0，反应不能否自发进行。
Δr G m2 = 5707.69+ 8.314×298.15×ln 10132500
506625
=－1718.2 (J ?mol -1)
Δr G m2＜0，反应能否自发进行。
7. 合成氨时所用氢和氮的比例为3∶1，在673K 、1013.25kPa 压力下，平衡混合物中氨的摩尔百分数为3.85%。
(1) 求N 2 (g) + 3H 2 (g) ==== 2 NH 3 (g)的K o 。
(2) 在此温度时，若要得到5%氨，总压力为多少？ 解:
(1) 平衡混合物中，NH 3 (g)的摩尔百分数=0.0385，则
N 2 (g) = (1-0.0385)×(1/4) = 0.2404 H 2 (g) = (1-0.0385)×(3/4) = 0.7211
K o
=2
32)101325
1013250(7211.02404.00385.0-??=1.64×10
-4
(2) 平衡混合物中，NH 3 (g)的摩尔百分数=0.05，则 N 2 (g) = (1-0.05)×(1/4) = 0.2375 H 2 (g) = (1-0.05)×(3/4) = 0.7125
K o
=232)101325
(7125.02375.005.0-??p =1.64×10
-4
解得 p = 1.35×106 (Pa )
8. 已知甲醇蒸气的标准生成吉布斯自由能Δf G m o 为－161.92 kJ ?mol -1。试求甲醇(液)的标准生成自由能(假定气体为理想气体，且已知298.15K 的蒸气压为16.343 kPa )。
解: 298.15K 时，设计下列过程计算Δf G m o (l )。
甲醇(l 甲醇(g ，101325Pa)
o
Δ
G f
m o
甲醇(l ，16343Pa)
(g ，16343Pa)
1
2
G 3
Δf G m o
(g) = －161920 (J ?mol -1)
ΔG 1 = ?21p
p V m d p = RT ln 1
2p p
= 8.314×298.15×ln(16343/101325) = -4522.7 ( J ?mol -1 )
ΔG 2 = 0
ΔG 3 = 0 (忽略甲醇液体ΔG 随p 的变化。若知密度，则可计算) Δf G m o (l ) = Δf G m o
(g)+ΔG 1 +ΔG 2 +ΔG 3
=(-161920) +(-4522.7)
= -166442.7 (J ?mol -1) = -166.44 (kJ ?mol -1)
9. 25℃时丁二酸(C 4H 6O 4) 在水中的溶解度为0.715 mol ?kg -1，从热力学数据表中得知，C 4H 6O 4(s)、C 4H 5O 4- (m =1)和H + (m =1) 的标准生成吉布斯能Δf G m o 分别为－748.099、－723.037和0 kJ ?mol -1，试求25℃时丁二酸在水溶液中的第一电离常数。
解: 设计下列过程
:
C 4H 6O 4(m=1)
C 464(0.715m )
C 4H 6O 4(s )
C 4H 4- (m=1) + H + (m=1)
ΔG G 1
ΔG 3
2
o
ΔG 1 = RT ln 1
2
c c =8.314×298.15×ln(0.715/1) = -831.58 ( J ?mol -1 ) ΔG 2 =0 ΔG 3 =
()
()
反应物
产物
∑
∑
?-
?B
O f
B
O
f
G G
=1×(-723.037)+ 1×0 - (-748.099) =25.062 (kJ ?mol -1) 丁二酸在水溶液中第一步电离的
Δr G m o =ΔG 1 +ΔG 2 +ΔG 3=(-831.58)×10-3 + 0 + 25.062
= 24.23 (kJ ?mol -1)
Δr G m o = －RT ln K o = －8.314×298.15 ln K o =24.23×103 K o = 5.686×10-5
10. 在真空的容器中放入固态的NH 4HS ，于25℃下分解为NH 3 (g)与H 2S (g)，平衡时容器内的压力为66.66 kPa 。(1)当放入NH 4HS(s)时容器中已有39.99 kPa 的H 2S (g)，求平衡时容器中的压力；(2) 容器中原有6.666 kPa 的NH 3 (g)，问需加多大压力的H 2S (g)，才能形成固体NH 4HS ？
解: NH 4HS (s )==== NH 3 (g) + H 2S (g)
p NH 3 = 66.66×103×(1/2) = 33.33×103 (Pa ) p H 2S = 66.66×103×(1/2) = 33.33×103 (Pa ) K o = )/()/(2
2
o
O
H o
O H p p p p ?=2
3)101325
)1033.33(?=0.1082
(1) 设平衡时NH 3 (g)的分压为x Pa ，则
K o = ]101325/)1099.39[()101325/(3?+?x x =0.1082 解得 x = p NH 3 =18872.25 (Pa )
p H 2S = 18872.25+39.99×103 = 58862.25 (Pa )
平衡时容器中的压力为
p 总 = p NH 3+ p H 2S = 18872.25+ 58862.25 =77734.5 (Pa )
(2) 设平衡时H 2S (g)的分压为y kPa ，则
K o = )325.101/()325.101/66.6(y ?=0.1082
解得 y = 166.8 (kPa )
即 p H 2S ＞166.8 (kPa ) ，才能形成固体NH 4HS 。
11. 现有理想气体间反应A (g)+ B (g) ==== C (g)+ D (g) 开始时，A 与B 均为1 mol ，25℃下，反应达到平衡时，A 与B 各为0.3333 mol 。
(1) 求反应的K o ；
(2) 开始时，A 为1 mol ，B 为2 mol ；
(3) 开始时，A 为1 mol ，B 为1 mol ，C 为 0.5 mol ； (4) 开始时，C 为1 mol ，D 为2 mol ； 分别求反应达平衡时C 的物质的量。 解:
(1) 按反应式，平衡时，
C 为1-0.3333=0.6667 mol
D 为1-0.3333=0.6667 mol
平衡混合物为 0.3333+0.3333+0.6667+0.6667=2 mol
K o
=0
22)101325()2/3333.0()2/6667.0(p ?=2
2)2/3333.0()2/6667.0(= 4
(2) 设平衡时C 为x mol ，则平衡时 A 为1- x mol B 为2- x mol D 为x mol
平衡混合物为 (1- x )+(2- x )+ x + x =3 mol
K o
=]
3/)2[(]3/)1()3/(2
x x x -?-= 4
解得 x = 0.8453 (mol ) (另一解x = 3.1547舍去) 平衡时C 为0.8453 mol
(3) 设平衡时D 为y mol ，则平衡时
A 为1- y mol
B 为1- y mol
C 为0.5+ y mol
平衡混合物为 (1- y )+( 1- y )+ (0.5+ y )+y =2.5 mol K o =
2
)1()
5.0(y y y -+= 4
解得 y = 0.5959 (mol ) (另一解y = 2.2374舍去) 平衡时C 为0.5+ y = 1.0959 mol (4) 设平衡时A 为z mol ，则平衡时
B 为z mol
C 为1- z mol
D 为2- z mol
平衡混合物为 z + z + (1- z )+(2- z ) =3 mol
K o =
2
)
2)(1(z z z --= 4
解得 z = 0.4574 (mol ) (另一解z ＜0舍去) 平衡时C 为1- z = 0.5426 mol
12. 设在某一温度下，有一定量的PCl 5 (g)在标准压力p o 下的体积为1dm 3，在该情况下PCl 5(g)的离解度设为50%，用计算说明在下列几种情况中，PCl 5(g)的离解度是增大还是减小。
(1) 使气体的总压力减低，直到体积增加到2dm 3；
(2) 通入氮气，使体积增加到2dm 3，而压力仍为101.325kPa ； (3) 通入氮气，使压力增加到202.65 kPa ，而体积仍为1dm 3； (4) 通入氯气，使压力增加到202.65 kPa ，而体积仍为1dm 3。
解:
(1) PCl 5 (g) === PCl 3 (g) + Cl 2 (g) 开始(mol ) n 0 0 平衡(mol ) n (1- 0.5) 0.5 n 0.5 n 平衡后混合物总量 = 1.5n (mol )
K o
=
)(5.1/5.0)5.1/5.0(2o o p p ?=3
1
设此时PCl 5(g)的离解度为α
PCl 5 (g) === PCl 3 (g) + Cl 2 (g)
开始(mol ) n 0 0 平衡(mol ) n (1-α) αn αn 平衡后混合物总量 = (1+α)n (mol ) 定温下，pV =常数，此时p =1×p o /2=p o /2
K o
=
)2/()1/()1()]1/([2o o p p ?+-+αααα=3
1
解得 α= 0.62 = 62%，PCl 5(g)的离解度增大。 (2) 理想气体反应的总体积一定时（定温下），通入惰性气体（此处为氮气）不影响化学平衡。(2)与(1)的总体积都为2dm 3，所以，PCl 5(g)的离解度也是62%，离解度增大。
可计算如下:
设此时PCl 5(g)的离解度为α2
PCl 5 (g) === PCl 3 (g) + Cl 2 (g) 氮气
开始(mol ) n 0 0
平衡(mol ) n (1-α2) α2n α2n n
0 平衡后混合物总量 = (1+α2)n +n
0 (mol )
K o
=)(])1/[()1(]})1/[({0222022o o p
p n n n n n n ?++-++αααα=31
整理得 4n 2α22 +nn 0α2 -n 2-nn 0 =0 ○(1 由于定温、定压力时，V 2/ V 1= n 2/ n 1
所以，2/1= [(1+α2)n +n
0]/ 1.5n
整理得 n
0 =2n - n α2 ○2
解得 α2= 0.62 = 62%，PCl 5(g)的离解度增大。(求解时n 、n
0可消去) (3) 此时与总体积为1dm 3时PCl 5(g)的离解度相同，即为50%，离解度不变。
(计算方法与(2)类似，略)
(4) 设此时PCl 5(g)的离解度为β
PCl 5 (g) === PCl 3 (g) + Cl 2 (g)
开始(mol ) n 0 m 平衡(mol ) n (1-β) n β n β+m 平衡后混合物总量 = n + n β+m (mol )
K o
=
)2()/()()]/())][(/([o o p p m n n n n m n n m n m n n n ?++-+++++ββββββ=3
1
整理得 7n 2β2+7nm β-n 2 - nm =0 ○(1 由于定温、定体积时，p 2/ p 1= n 2/ n 1 所以，2/1=( n + n β+m )/ 1.5n
整理得 n β-2n + m =0 ○2 解得 β= 0. 2 = 20%，PCl 5(g)的离解度减小。
13. 在448～688 K 的温度区间内，用分光光度法研究了下面的气相反应:
I 2 + 环戊烯 → 2HI + 环戊二烯
得到K o
与温度(K )的关系为
ln K = 17.39－T 575.451034
(1) 计算在573 K 时，反应的Δr G m o
、Δr H m o 和Δr S m o 。
(2) 若开始时用等量的I 2和环戊烯混合，温度为573 K ，起始总压力为101.325kPa ，试求平衡后I 2的分压。
(3) 若起始压力为1013.25kPa ，试求平衡后I 2的分压。 解:
(1) ln K o (573 K ) = 17.39－573
575.451034
?= -2.0777
K o
(573 K ) = 0.1252
Δr G m o (573 K ) = -RT ln K o = -8.314×573(-2.0777) = 9898(J ?mol -1) 设Δr H m o 在448～688 K 内可视为常数，由化学反应等压方程可得
ln K = －RT H O
m r ?+常数，与ln K = 17.39－T
575.451034
比较可得
Δr H m o (573 K ) =
575.451034R = 575
.451034
×8.314 = 92742 (J ?mol -1) Δr G m o =Δr H m o -T Δr S m o
Δr S m o
(573 K ) =T G H O
m r O m r ?-?=573
9898
92742-=144.6(J ?K -1?mol -1)
(2) 设此时I 2 的平衡转化率为α
I 2 + 环戊烯 → 2HI + 环戊二烯
开始(mol ) n n 0 0
平衡(mol ) n (1-α) n (1-α) 2αn αn 平衡后混合物总量 = (2+α)n (mol ) 定温、定体积下，由V
nRT
p 2=
始，V nRT p )2(α+=平，o p p =始
可得 2
)2(α+=
平p o
p K o
=??
??
?
?
??????+?+-+?+o
o p p )22()]2/()1[()]2/([)]2/(2[22ααααααα=0.1252 解得 α=0.31
平衡后I 2的分压:
1013252
31
.0121)22(
)]2/()1[(?-=-=+?+-o o p p αααα=34957 (Pa) (3) 设此时I 2 的平衡转化率为β
I 2 + 环戊烯 → 2HI + 环戊二烯
开始(mol ) n n 0 0
平衡(mol ) n (1-β) n (1-β) 2βn βn 平衡后混合物总量 = (2+β)n (mol ) 定温、定体积下，由V
nRT
p 2=始，V nRT p )2(β+=平，o p p 10=始
可得 )2(5β+=平p o p
K o
=??
?
???+?+-+?+o
o p p )2(5)]2/()1[()]2/([)]2/(2[22βββββββ=0.1252 解得 β=0.164 平衡后I 2的分压:
101325)164.01(5)1(5)2(5)]2/()1[(?-=-=+?+-o o p p ββββ
=423539 (Pa)
14. CO 2与H 2S 在高温下有如下反应:
CO 2 (g)+ H 2S (g) ==== COS (g)+ H 2O (g)
今在610 K 时，将4.4×10-3 kg 的CO 2加入2.5dm 3体积的空瓶中然后再充入H 2S 使总压力为1013.25kPa 。平衡后水的摩尔分数为0.02。同上试验，在620 K ，平衡后水的摩尔分数为0.03 (计算时可假定气体为理想气体)。
(1) 计算610 K 时的K o 。 (2) 求610 K 时的Δr G m o 。
(3) 计算反应的热效应Δr H m o 。 解:
(1) 定T 、定V 反应。
p CO 2 = (n CO 2)RT /V =(4.4×10-3/44×10-3)×8.314×610/(2.5×10-3)
=202861.6 (Pa)
p H 2S =p 总 - p CO 2 = 1013.25×103 - 202861.6 = 810388.4 (Pa) n CO 2 = 4.4×10-3/44×10-3 = 0.1 (mol)
n H 2S = p H 2S V / RT =810388.4×2.5×10-3/ 8.314×610 = 0.4 (mol) 设610 K 时H 2S 的平衡转化率为α
CO 2 (g) + H 2S (g) ==== COS (g)+ H 2O (g)
开始(mol ) 0.1 0.4 0 0
平衡(mol ) 0.1-0.1α 0.4-0.1α 0.1α 0.1α
平衡后混合物总量 = 0.5 (mol )
平衡后水的摩尔分数为0.02，0.1α/0.5=0.02，α=0.1=10%
K o
(610K ) =]
5.0/)01.04.0][(5.0/)01.01.0[()5.0/01.0(2
--=2.849×10-3
(2) Δr G m o (610K ) = -RT ln K o
= -8.314×610ln2.849×10-3 = 29723(J ?mol -1)
(3) 620 K 时，平衡后水的摩尔分数为0.03，
0.1α/0.5=0.03， α=0.15=15%
K o
(620K ) =]
5.0/)015.04.0][(5.0/)015.01.0[()5.0/015.0(2
--=6.875×10-3
设Δr H m o 在610～620 K 为常数。由化学反应等压方程可得
ln 12K K =)11(2
1T T R H o
m r -? 代入数据，解得
Δr H m o = 277×103 (J ?mol -1)
15. (1) 在1120℃下用H 2 (g)还原FeO(s)，平衡时混合气体中H 2 (g)的摩尔分数为0.54。求FeO(s)的分解压。已知同温度下，2 H 2O (g) ==== 2 H 2 (g) + O 2 (g) K o
=3.4×10-13 ；(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: 1120℃下，还原1 mol FeO 需要CO 若干摩尔？
已知同温度下2CO 2 (g) ==== 2CO (g) + O 2 (g) K o =1.4×10-12。 解:
(1) 设用H 2 (g)还原FeO(s)时H 2的平衡转化率为α
FeO(s) + H 2 (g) ==== Fe (s)+ H 2O (g) ○1
开始(mol ) n 0
平衡(mol ) n (1-α) αn
平衡后混合物总量 = n (mol )
平衡时H 2 (g)的摩尔分数为0.54，(1-α)/1=0.54，α=0.46
K o 1 =
1
/)46.01(1
/46.0-=0.8519
2 H 2O (g) ==== 2 H 2 (g) + O 2 (g) ○2 已知 K o 2 =3.4×10-13
因为反应2○1+○2得FeO(s)的分解反应。
2FeO(s) ==== 2Fe (s) + O 2 (g) ○3
所以，K o 3 = (K o 1)2K o 2 =(0.8519)2×3.4×10-13 = 2.4675×10 –13
K o 3 = (
o
p
p 分解)
FeO(s)的分解压 p 分解= 2.4675×10 –13×101325 = 2.5×10 – 8 (Pa)
(2) 上述反应的温度均相同。
2CO 2 (g) ==== 2CO (g) + O 2 (g) ○4
已知 K o 4=1.4×10-12
因为反应[○3-○4]/2得该氧化铁还原反应:
FeO(s) +CO (g) ==== Fe(s) + CO 2 (g) ○5
所以，K o 5 = (K o 3/K o 4)1/2 =(2.4675×10 –13/1.4×10-12 )1/2 = 0.4198
设还原1 mol FeO 需要CO n 摩尔
FeO(s) +CO (g) ==== Fe(s) + CO 2 (g)
开始(mol ) n 0 平衡(mol ) n -1 1
平衡后混合物总量 = n (mol ) K o 5 =
n
n n
/)1(/1-= 0.4198
解得 n =3.3821 (mol )
16. 已知298.15K ，CO (g) 和CH 3OH (g) 标准摩尔生成焓Δf H m o 分别为-110.52及-200.7 kJ ?mol -1，CO (g)、H 2 (g)、CH 3OH (l)的标准摩尔熵S m o 分别为197.67、130.68及127 J ?mol -1?K -1。又知298.15K 甲醇的饱和蒸气压为16.59 kPa ，
摩尔汽化热Δvap H m o
=38.0 kJ ?mol -1，蒸气可视为理想气体。
利用上述数据，求298.15K 时，反应CO (g) +2H 2 (g) ==== CH 3OH (g)的Δr G m o
及K o 。
解:
Δr H m =
()
()
反应物
产物
∑
∑
?
-
?
B
O
f
B
O
f
H H
=1×(-200.7)- 1×(-110.52)-0 = -90.18 (kJ ?mol -1)
设计下列路线来计算CH 3OH (g)的标准摩尔熵S m o (g) 。
S m o (l, p o )→S m o (g, 16.59 kPa )→S m o (g, p o ) S m o
(g) = S m o
(l) +
汽化
汽化T H ?+
?
2
1
V V p d V / T
= S m o (l) +
汽化
汽化T H ?+ R ln
2
1
p p =127 + 15.298100.383?+8.314ln 101325
16590
=239.4(J ?mol -1?K -1)
Δr S =Σ(S m o ) 产物 -Σ(S m o )反应物
=1×239.4 -1×197.67 - 2×130.68 = -219.63 (J ?K -1)
Δr G m o =Δr H m o -T Δr S m o
=(-90.18)- 298.15×(-219.63)×10 –3 = -24.7 (kJ ?mol -1)
Δr G m o = －RT ln K o
= -8.314×298.15 ln K o
= -24.7×103
K o = 2.13×104
17. 试求25℃时，下述反应的K a o
CH 3COOH (l) + C 2H 5OH (l) ==== CH 3COOC 2H 5 (l) +H 2O(l)
已知各物质的标准生成自由能Δf G m o
物质 Δf G m o (kJ ?mol -1) CH 3COOH (l) -395.8 CH 3COOC 2H 5 (l) -341.1 H 2O(l) -236.6 C 2H 5OH (l) -175.1 解:
Δr G m =
()
()
反应物
产物
∑
∑
?-
?B
O f
B
O f
G G
=1×(-341.1)+ 1×(-236.6)- 1×(-395.8)- 1×(-175.1) = -6.8 (kJ ?mol -1) Δr G m o = －RT ln K o
= -8.314×298.15 ln K o = -6.8×103
K o = 15.54
18. 反应: 2SO 2 (g) + O 2 (g)==== 2SO 3 (g)在727℃时的K o =3.4×10-5，计算827℃时的K o 。已知该反应的Δr H m o =-189 kJ ?mol -1，并设在此温度范围内Δr H m o 为常数。
解: 由化学反应等压方程可得
ln 12K K =)11(2
1T T R H o
m r -? 代入数据，ln 5
210
4.3-?K =))273827(1
)273727(1(314.8101893+-+?- 解得 K o (827℃) =4.3×10-6
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：
化学平衡高考题(含答案)
化学平衡 1．（08年全国理综I ·11）已知：4NH 4(g)＋5O 2(g) = 4NO(g)＋6H 2O(g)，ΔH=－1025kJ ·mol － 1 ，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正．． 确． 的是C 2．（08年全国理综II ·13）在相同温度和压强下，对反应 CO 2 ( g ) + H 2 ( g ) CO(g ) + H 2O( g ） 进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表： 物质 物质的量 ） 实验 CO 2 H 2 CO H 2O 甲 a mol a mol ^ 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 } 0 mol 0 mol a mol a mol 丁 a mol 0 mol a mol 、 a mol C ． D ． 1200℃ N O 含量 时间 ) N O 含量 时间 1000℃ 催化剂 1000℃ 无催化剂 N O 含量 时间 10×105Pa < A ． B ． N O 含量 时间 1000℃ 1200℃
上述四种情况达到平衡后， n ( CO ）的大小顺序是 A A ．乙＝丁＞丙＝甲 B ．乙＞丁＞甲＞丙 C ．丁＞乙＞丙＝甲 D ．丁＞丙＞乙＞甲 3．（08年天津理综·8）对平衡CO 2（g ）CO 2（aq ） .△H =·mol － 1，为增大二氧化碳 气体在水中的溶解度，应采用的方法是D A ．升温增压 B ．降温减压 C ．升温减压 D ．降温增压 ' 4．（08年山东理综·14）高温下，某反应达到平衡，平衡常数) H ()CO () O H ()CO (222c c c c K ??=。恒容 时，温度升高，H 2浓度减小。下列说法正确的是A A ．该反应的焓变为正值 B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小 C ．升高温度，逆反应速率减小 D ．该反应的化学方程式为CO ＋H 2O CO 2＋H 2 5．（08年宁夏理综·12）将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： } ①NH 4I(s) NH 3(g)＋HI(g)；②2HI(g) H 2(g)＋I 2(g) 达到平衡时，c (H 2)=·L -1，c (H I )=4mol ·L -1，则此温度下反应①的平衡常数为C A ．9 B ．16 C ．20 D ．25 6．（08年四川理综·8）在密闭容器中进行如下反应：H 2(g) ＋I 2(g) 2HI(g)，在温度T 1和T 2时，产物的量与反应时间 的关系如下图所示．符合图示的正确判断是D < A ．T 1＞T 2，ΔH ＞0 B ．T 1＞T 2，ΔH ＜0 C ．T 1＜T 2，ΔH ＞0 D ．T 1＜T 2，ΔH ＜0 7．（08年广东理基·36）对于反应2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)能增大正反应速率的措施是 催化剂 高温 T 1碘化氢的量 时 间 T 2
高三化学反应原理第三章《物质在水溶液中的行为》第三章
化学测试题 I卷（５４分） 2008、4、2 一、选择题（每小题３分，共５４分） 1.下列溶液一定是碱性的是 A．pH = 8的某电解质的溶液. B．c(OH－)＞1×10-7mol/L C．溶液中含有OH－. D．溶液中c(OH－)＞c(H＋) 2. 0.1mol/L K2CO3溶液中，若使c (CO32—)更接近0.1 mol/L，可采取的措施是 A. 加入少量盐酸 B. 加水 C. 加KOH固体 D. 加热 3．在60℃时，水的离子积Kw==1×10-13mol2·L－2，下列同体积的各水溶液中所含H+和OH-粒子数之和最小的是： A、pH = 4 B、pH = 6 C、pH = 8 D、pH = 11 4．在已达到电离平衡的0.1 mol/L的醋酸溶液中，欲使平衡向电离的方向移动，同时使溶液的pH 降低，应采取的措施是（） A. 加热 B. 加少量水 C. 加少量盐酸 D. 加少量醋酸钠晶体 ５．将足量BaCO3粉末分别加入下列溶液中，充分溶解至溶液饱和。各溶液中Ba2+的浓度最小的为（） A．40mL 水B．10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 C．50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液D．100mL 0.01mol/L盐酸 ６. 下列有关滴定操作的顺序正确的是（） ①检查滴定管是否漏水②用蒸馏水洗涤玻璃仪器③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管，用待测液润洗盛待测液的滴定管④装标准溶液和待测液并调整液面（记录初读数） ⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中⑥滴定操作 A. ①③②④⑤⑥ B. ①②③④⑤⑥ C. ②③①④⑤⑥ D. ④⑤①②③⑥ ７．下列反应的离子方程式正确的是（） A．等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合 Ba2＋＋2 OH—＋NH4＋＋HCO3— = BaCO3↓ ＋NH3·H2O ＋H2O
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 ?，
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）
化学平衡高考题(含答案)
化学平衡 1．（08年全国理综I ·11）已知：4NH 4(g)＋5O 2(g) = 4NO(g)＋6H 2O(g)，ΔH=－1025kJ ·mol －1 ，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不． 正确．． 的是C 2．（08年全国理综II ·13）在相同温度和压强下，对反应 CO 2 ( g ) + H 2 ( g ) CO(g ) + H 2O( g ）进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下 表： 上述四种情况达到平衡后， n ( CO ）的大小顺序是 A A ．乙＝丁＞丙＝甲 B ．乙＞丁＞甲＞丙 物质 物质的量 实验 CO 2 H 2 CO H 2O 甲 a mol a mol 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 0 mol 0 mol a mol a mol 丁 a mol 0 mol a mol a mol C ． D ． 1200℃ N O 含量 时间 1000℃ N O 含量 时间 1000℃ 催化剂 1000℃ 无催化剂 N O 含量 时间 10×105Pa 1×105Pa A ． B ． N O 含量 时间 1000℃ 1200℃
C ．丁＞乙＞丙＝甲 D ．丁＞丙＞乙＞甲 3．（08年天津理综·8）对平衡CO 2（g ） CO 2（aq ） .△H =-19.75kJ·mol － 1，为增大 二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是D A ．升温增压 B ．降温减压 C ．升温减压 D ．降温增压 4．（08年山东理综·14）高温下，某反应达到平衡，平衡常数) H ()CO () O H ()CO (222c c c c K ??=。恒容 时，温度升高，H 2浓度减小。下列说法正确的是A A ．该反应的焓变为正值 B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小 C ．升高温度，逆反应速率减小 D ．该反应的化学方程式为CO ＋H 2O CO 2＋H 2 5．（08年宁夏理综·12）将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①NH 4I(s) NH 3(g)＋HI(g)；②2HI(g) H 2(g)＋I 2(g) 达到平衡时，c (H 2)=0.5mo l ·L -1，c (H I )=4mo l ·L -1，则此温度下反应①的平衡常数为C A ．9 B ．16 C ．20 D ．25 6．（08年四川理综·8）在密闭容器中进行如下反应：H 2(g) ＋I 2(g) 2HI(g)，在温度T 1和T 2时，产物的量与反应时 间的关系如下图所示．符合图示的正确判断是D A ．T 1＞T 2，ΔH ＞0 B ．T 1＞T 2，ΔH ＜0 C ．T 1＜T 2，ΔH ＞0 D ．T 1＜T 2，ΔH ＜0 7．（08年广东理基·36）对于反应2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)能增大正反应速率的措施是 A ．通入大量O 2 B ．增大容器容积 C ．移去部分SO 3 D ．降低体系温度 8．（08年广东化学·8）将H 2(g)和Br 2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H 2（g ）+Br 2(g) 2HBr （g ）△H ＜0，平衡时Br 2(g)的转化率为a ；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br 2(g)的转化率为b 。a 与b 的关系是A 催化剂 高温 T 1碘化氢的量 时 间 T 2
鲁科版《化学反应原理》 基础知识思维导图-第3章-物质在水溶液中的行为
鲁科版《化学反应原理》 基础知识思维导 图-第 3 章-物质在水溶液中的行为.DOCX
（20XX——20XX 学年 第 X 学期）
单位 姓名 20XX 年 X 月
极其微弱，水中含极少量离子，几乎不导电
特点
吸热：升温电离程度增大
水
的 电
表达式：Kw=[H+]·[OH-]
离
单位：mol2·L-2
水的离子积（Kw）
适合于任何稀水溶液
影响因素
只与温度有关，升温，Kw增大 加酸碱盐，只影响平衡和电离程度，不改变Kw
强电解质
强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI 强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2 盐：NaCl、BaSO4、CaCO3、AgCl、NH4HCO3
电解质
活泼金属氧化物：K2O、CaO、Na2O、MgO、Al2O3 弱酸：CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H2S、H3PO4、HClO
弱电解质
弱碱：NH3·H2O、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2 水
络合物：Fe(SCN)3
电
解
非金属氧化物：SO2、NO2、CO2
质
与 非
非电解质
气态氢化物：CH4、NH3
电
解
大多有机物：蔗糖、酒精、CCl4
质
本质
电解质能电离 非电解质不能电离
电解质和非电解质区别
所属化合物
电解质是离子化合物或共价化合物 非电解质是共价化合物
电离方程式书写
强电解质： =、一步
判断方法：熔融状态是否导电
弱电解质：可逆号、多元弱酸分步，其他一步
形态：水合离子或水和分子
导电性：
决定因素：与离子浓度有关，与离子多少无关
向盐酸中加少量NaOH固体导电性几乎不变 向醋酸中通NH3导电性增强
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0
(D). W <0，Q =0，U >0 6. 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 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，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'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0
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
高中化学23高考化学选择题之——经典化学平衡题
1、在密闭容器中进行如下反应：H 2(g) ＋I 2(g) 2HI(g)，在温 度T 1和T 2时，产物的量与反应时间的关系如下图所示．符合图示 的正确判断是 A ．T 1＞T 2，ΔH ＞0 B ．T 1＞T 2，ΔH ＜0 C ．T 1＜T 2，ΔH ＞0 D ．T 1＜T 2，ΔH ＜0 2、在相同温度和压强下，对反应CO 2(g)+H 2(g) CO(g)+H 2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时 放入容器内各组分的物质 的量见下表,上述四种情 况达到平衡后，n (CO)的 大小顺序是 A ．乙=丁＞丙=甲 B ．乙＞丁＞甲＞丙 C ．丁＞乙＞丙=甲 D ．丁＞丙＞乙＞甲 3、已知：4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2(g). △H=-1025KJ/mol 该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是 4、对于平衡 ，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是 A.升温增压 B.降温减压 T 1 碘化氢的量 时 间 T 2
C.升温减压 D.降温增压 5、向某密闭容器中充入1molCO 和2molH 2O （g ），发生反应：CO+H 2O (g) CO 2 +H 2。 当反应达到平衡时，CO 的体积分数为x 。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是 A ．0.5molCO+2molH 2O(g)+1molCO 2+1molH 2 B ．1molCO+1molH 2O(g)+1molCO 2+1molH 2 . C ．0.5molCO+1.5molH 2O(g)+0.4molCO 2+0.4molH 2 D ．0.5molCO+1.5molH 2O(g)+0.5molCO 2+0.5molH 2 6、一定条件下，体积为10L 的密闭容器中，1molX 和1molY 进行反应： 2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s 达到平衡，生成0.3molZ 。下列说法正确的是 A ．以X 浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L ·S) B ．将容器体积变为20L ，Z 的平衡浓度变为原来的1/2 C ．若增大压强，则物质Y 的转化率减小 D ．若升高温度，X 的体积分数增大，则该反应的△H ＞0 7、在一定条件下，固定容积的密闭容器中反应： 2NO 2(g )O 2(g )＋2NO (g )；?H ＞0，达到平衡。当改变其中 一个条件X ，Y 随X 的变化符合图中曲线的是 A . 当X 表示温度时，Y 表示NO 的物质的量 B . 当X 表示压强时，Y 表示NO 2的转化率 C . 当X 表示反应时间时，Y 表示混合气体的密度 D . 当X 表示NO 2的物质的量，Y 表示O 2的物质的量 8、对可逆反应4NH 3(g )＋5O 2(g ) 4NO (g )＋6H 2O (g )，下列叙述正确的是 ( ) A . 达到化学平衡时，4υ正(O 2)＝5υ逆(NO ) B . 若单位时间内生成x mol NO 的同时，消耗x mol NH 3，则反应达到平衡状态 催化剂 高温
化学反应原理第三章第一节
化学反应原理第三章第一节 一、水的电离 1、水的电离是一个过程，水的电离方程式是 在一定条件下，其平衡常数表达式为： 2、称为水的离子积常数，简称为，其表达式为： 25℃时，纯水中的[H+] 和[OH-] 都是mol/L，所以K W为 注意：①K W适用于任何稀溶液，在25℃时，任何稀溶液中都有K W＝[H+]·[OH-]＝ ②在纯水中，温度升高，K W数值变，[H+] [OH-] 1.0×10-7 mol?L-1 水显性。 ③任何稀溶液中都存在着H+ 和OH－，强酸溶液中的H+来自酸电离出的H+ 和水电离出 的H+，强碱溶液中的OH－来自碱电离出的OH－和水电离出的OH－。 ④任何稀溶液中，水电离出的H+ 和OH－的物质的量浓度始终相等。 [练习] 1、室温下，某酸溶液中的[H+] ＝1.0×10-5 mol?L-1。则该溶液中的[OH-]＝， 由水电离产生的[H+] ＝。 2、某温度下，纯水的[H+] ＝2.0×10-7 mol?L-1，则此时[OH-]＝，在相同温度下的某酸溶液中[OH-]＝2.0×10-10 mol?L-1，则此溶液中[H+] ＝，由水电离产生的[H+] ＝。 3、水的电离在某种意义上可以看成是中和反应的逆反应，因此下列说法不正确的是（） A、水的离子积K W随温度的升高而升高 B、水的电离程度很小 C、在一定温度下，当溶液中的[H+]变小时，[OH-]一定变大 D、在任何条件下，溶液中的[H+]变大时，[OH-]一定变小 二、电解质在水溶液中存在的形式 1、知识回顾： 电解质： 非电解质： 注意：①电解质和非电解质的物质范畴都是 ②电解质导电的条件是：或 ③有些物质的水溶液虽然能够导电，但不是电解质。如： ④电解质溶液的导电能力取决于 2、强电解质： 弱电解质： 注意：①书写电离方程式时，强电解质用“＝”，弱电解质用“” ②强电解质包括：强酸、强碱和大多数的盐。 弱电解质包括：弱酸、弱碱和极少数的盐[如：Fe(SCN)3]。 [练习]（1）写出下列物质的电离方程式： Al2(SO4)3；H2S BaSO4；Fe（OH）2 （2）判断：①能导电的物质就是电解质。（） ②水溶液导电性强的是强电解质，导电性弱的是弱电解质。（） ③氨水能够导电，所以氨气是电解质。（） ④在水溶液中，以分子和离子的形式共存的电解质是弱电解质。（） ⑤NaHSO4在熔融状态和水溶液中的电离方程式一样，NaHSO4＝Na++HSO4－ 3、溶剂化作用： 电解质溶于水后形成的分子或离子不是单独存在的，而是以或
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m r G ?= -RT ln K ，所以m r G ?是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．m r G ?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m r G ?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，m r G ?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PCl 5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m r G ?。 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 B ν)，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：K RT G ln m r -=?，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PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5， 反应的m r H ?= 88 kJ·mol -1，以下情况下，PCl 5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N 2气来增加总压力； (B) 升高温度； (D) 加入催化剂。 28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论 分析其道理？ 29．2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g)，在反应温度下及p = 101.325kPa 时，K = 4×10-3，试问 HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大？若在标 准状态下反应，体系的总压力是多少？ 30．反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)，在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度 系数均为1)，当压力增大到500kPa 时，各物质的逸度系数分别为：γ (CO 2) = 1.09， γ (H 2) = 1.10，γ (CO) = 1.23，γ (H 2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？ 31．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古代大 理石建筑物何以能够保留至今而不倒？
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。
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
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( )