第六章 化学平衡常数 习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/3/29 20:51:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第六章 化学平衡常数

1

? 已知某反应的?H3> 0,则该反应的平衡常数?H?值…………………………… ( ) (A) K?> 0 (C) K?> 1 2

500 K时,反应SO2(g) +

(B) K?< 0 (D) K?< 1

1O2(g)2SO3(g) 的Kp = 50,在同温下,反应

2SO3(g)2SO2(g) + O2(g) 的Kp必等于……………………………………………( )

-2

(A) 100 (B) 2 ? 10 (C) 2500 (D) 4 ? 10-4 3

某温度时,化学反应A +

1B2A2B的平衡常数K = 1 ? 104,那么在相同温度下,

2A +B 的平衡常数为………………………………………………… ( ) 反应 A2B

40

(A) 1 ? 10 (B) 1 ? 10

-4

(C) 1 ? 10 (D) 1 ? 10-8 4

在一定条件下,一个反应达到平衡的标志是…………………………………………( ) (A) 各反应物和生成物的浓度相等 (B) 各物质浓度不随时间改变而改变

? (C) ?rGm= 0

(D) 正逆反应速率常数相等 5

反应 Ag2CO3(s)Ag2O(s) + CO2(g),在110℃时的Kp = 5.1 ? 10-4,今在110℃的

烘箱内干燥Ag2CO3,为防止其分解,必须使烘箱内空气中CO2的摩尔分数大于………( )

(A) 5.1 ? 10-4 % (B) 5.1 ? 10-2 %

(C) 1/5.1 ? 10-4 % 6

在523 K时,PCl5(g)

(D)5.1? 10-2 %

?PCl3(g) + Cl2(g),Kp= 1.85,则反应的?rGm(kJ·mol-1)

? 为…………………………………………………………………………………………… ( )

(A) 2.67 (B) -2.67 (C) 26.38 (D) -2670 7

? 已知在20℃,H2O(l)H2O(g),?rGm= 9.2kJ·mol-1,H2O(l)的饱和蒸气压为2.33 kPa,则………………………………………………………………………………………( )

? (A) ?rGm> 0,H2O(g)将全部变为液态 (B) 20℃,H2O(l)和H2O(g)不能达到平衡

(C) 20℃时,pH2O= 2.33 kPa,体系的ΔrGm= 0

(D) 水蒸气压为100 kPa时,平衡向形成H2O(g)的方向移动

8

?? 某一气相反应A=B,同一温度下GA=GB,则该反应的平衡常数K?( ) p是…………… (A) 0 (B) 大于1 (C) 小于1 (D) 1 9

硫酸铜有多种不同水合物,它们脱水反应的Kp分别为 CuSO4·5H2O(s)CuSO4·3H2O(s) + 2H2O(g) Kp1 CuSO4·3H2O(s)CuSO4·H2O(s) + 2H2O(g) Kp2 CuSO4·H2O(s) CuSO4(s) + H2O(g) Kp3

为了使CuSO4·H2O晶体保持稳定(不风化也不潮解),容器中水蒸气压pH2O应为……( ) (A) Kp1 pH2O> Kp2 (D) Kp2 >pH2O> Kp3

10

? 已知在20℃ 时,水的饱和蒸气压为2.3 kPa,试求H2O(l)=H2O(g) 的Kp和?rGm;在

?100℃,101.3 kPa时?rGm等于多少?

11

已知298 K,100 kPa下,水的饱和蒸气压为3.12 kPa;CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)、

?H2O(g)的?fGm(kJ·mol-1) 分别为 -1880.06、-661.91、-228.50; ? (1)在此条件下,下述反应的?rGm和K?p各是多少?

CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s) + 5H2O(g)

(2)若空气中水蒸气相对湿度为60.0%,上述反应的ΔrGm是多少? CuSO4·5H2O是否会风化? CuSO4是否会潮解? 12

已知在298K,100 kPa下

PCl3(g) P(白) P(红) Cl2(g)

? ?fHm/ kJ·mol-1 -287.0 0 -17.6 0 ? Sm/ J·K-1·mol-1 311.67 41.09 22.80 222.96

2P(s,白) + 3Cl2(g) 2P(s,红) + 3Cl2(g)

?2PCl3(g) ?rHm(1) ?2PCl3(g) ?rHm(2)

?? 问:(1)?rHm(1) 和?rHm(2) 哪个大?

? (2)温度升高时,?rGm(2) 是增大还是减小?为什么?

(3)温度升高时,反应(2)的平衡常数K?p是增大还是减小?为什么? 13

在673K时,合成氨反应: N2(g) + 3H2(g)

?

2NH3(g) Kp= 1.64 ? 10-4,

? ?rHm= -92.4 kJ·mol-1,计算在873K时的K?p。

14

已知在298K,以下反应的平衡常数如下: (1) HNO2H+ +NO-K1= 4.5 ? 10-4 2

- (2) NH3 + H2OK2= 1.8 ? 10-5 NH?4+OH (3) H2OH++ OH- Kw = 1.0 ? 10-14 计算下列反应的平衡常数。

- NH3 + HNO2NH?4+NO2

15

? 已知?fGm(ICl,g) = -5.5 kJ·mol-1 (298K) 及

I2(s) Cl2(g) ICl(g)

?

Sm/ J·mol-1·K-1 116.8 223.0 247.3 求 (1) 298K时反应 I2(s) + Cl2(g)

2ICl(g) 的平衡常数Kp;

?

? (2) ?fHm(ICl, g) (298K)

16

在597K时NH4Cl分解压是100 kPa,求反应 NH4Cl(s)

?度下的?rGm。

HCl(g)+NH3(g) 在此温

17

100℃时,光气分解反应 COCl2(g)

??CO(g)+Cl2(g) Kp= 8.00 ? 10-9,?rSm= 125.5J·K-1·mol-1,

计算(1) 100℃ p总 = 200 kPa 时COCl2 的解离度?;

? (2) 100℃ 时,上述反应的?rHm。

18

将1.00 mol SO2 和1.00 mol O2 的混合物在600℃ 和总压力为100 kPa的恒压下,通过 V2O5 催化剂使生成SO3,达到平衡后测得混合物中剩余的氧气 (O2) 为0.62 mol,求此反应的平衡常数K?p。

19

298K 时在1.0 dm3 容器中,1.0mol NO2分解发生下列反应: 2NO2(g)2NO(g) + O2(g)

-3

达平衡时,若有3.3 ? 10% 的NO2 发生分解,求平衡常数Kc。 20

在一个密闭容器中含0.075mol·dm-3 HCl(g)和0.033mol·dm-3 O2(g),在480℃ 时发生

4HCl(g) + O2(g)2Cl2(g) + 2H2O(g),dm-3 Cl2(g),下列可逆反应:平衡后产生0.030 mol·

求算:

(1) HCl(g)、O2(g) 和H2O(g) 的平衡浓度 (mol·dm-3); (2) 该浓度下此反应的Kc。 21

? 已知反应CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g) 的?rHm= -41.2kJ·mol-1,在总压为

100 kPa温度为373K时,将等摩尔的CO和H2O反应。待反应达平衡后,测得CO2 的分压为49.84 kPa,求该反应的标准摩尔熵变。 22

已知N2(g) + O2(g)2NO(g) 是吸热反应,它在2000K时,Kc = 2.3 ? 10-4,如果氧

-3

气和氮气的原始浓度都是1.0mol·dm,试求平衡混合物中NO的浓度;从计算结果说明单质直接生产NO是否可取? 23

250℃ 时,PCl3(g) + Cl2(g)

PCl5(g) 的K?在一密闭容器中装入1.00 molp = 0.54,

的 PCl3 和1.00 mol的Cl2,若达到平衡时,总压力为100 kPa,求各物质的摩尔分数。 24

300℃ 时反应 PCl5(g)

PCl3(g) + Cl2(g) 的Kp= 11.5。取2.00 mol PCl5 与1.00

?mol PCl3 相混合,在总压为200 kPa下反应达平衡,求平衡混合物中各组分的分压。 25

已知800℃ 时,CaO(s) + CO2(g) 的Kp = 1.16,反应CaCO3(s)若将20 g CaCO3 置

3

于10.0 dm容器,并加热至800℃,问达到平衡时,未分解的 CaCO3 百分率是多少? (CaCO3 的化学式量为100) 26

将0.6310克光气(COCl2)放在472.0cm3 的密闭容器中,在1000K,达平衡后,测得其总

CO(g) + Cl2(g) 在1000K时的平衡常数Kc。(COCl2 压力为220.3 kPa,求反应COCl2(g)

的化学式量98.9) 27

18.4 g NO2 在容器中发生如下聚合反应,2NO2(g)N2O4(g),在27℃ 100 kPa下

3

测得总体积为 6.0 dm。

(1) 求27℃ 时此反应的K?p;

(2) 又知在111℃ 时此反应的K?p= 0.039,问此反应是吸热还是放热反应,为什么? 28

已知在250℃,气相反应:PCl5PCl3 + Cl2 的 Kp = 1.85

3

若等摩尔的PCl3 和Cl2 在5.0 dm容器中在该温度下达平衡,测得PCl5 的分压为100 kPa,求PCl3 和Cl2 的原始物质的量。 29

在600K时,反应N2 + 3H22NH3 的 Kp = 0.10。若在4.92 dm3 的容器中,上述反应体系在催化剂存在条件下达平衡,测得pN2= 1000 kPa,pH2= 100 kPa。

问:(1) 若用1000 cm3 0.10 mol·dm-3 HCl溶液吸收其中的NH3,计算溶液的pH值; (2) 在溶液中加入甲基橙呈什么颜色;

(3) 定性说明若体系的总压降低,溶液的pH发生怎样的变化? (Kb(NH3) = 1.8 ? 10-5) 30

在1000K的恒容器中发生如下反应2NO(g) + O2(g)2NO2(g),反应发生前pNO = 100 kPa,pO2= 300 kPa,pNO2= 0,反应达到平衡时,pNO2= 12 kPa,计算平衡时NO 和

O2 的分压及平衡常数K?p。

31

? 已知:?fGm (Cl2,l) = +4.794 kJ·mol-1,Cl2(l) 在298K的饱和蒸气压是多少? 32

已知:298K下

?H?/ kJ·mol-1

fm? / kJ·mol-1 ?fGmSO2(g) -296.9 -300.4 SO3(g) -395.2 -370.4

? 求下述反应在500℃ 时的平衡常数Kp:2SO2(g) + O2(g)

2SO3(g)

33

?? 已知?fGm(CO2,g) = -394.4 kJ·mol-1,?fGm(CO,g) = -137.3 kJ·mol-1,试判断在

2CO(g) 能否自发进行,并求出该反应在25℃ 时常温常压下反应C(石墨) + CO2(g)的平衡常数Kp。

34

300K时,反应2NO2(g)

?N2O4(g) 的Kp= 6.06,?rHm= -57.5kJ·mol-1

?

?

(1) 300 K时,若平衡总压力为100 kPa,求NO2 和N2O4 的平衡分压及NO2 的转化率;

? (2) 求310 K时,该反应的K?p和?rGm。

35

五氯化磷的气相反应为: PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g)

250℃ 时100 kPa下达到平衡,测得混合物的密度为2.695 g·dm-3, 求(1) 250℃ 时PCl5 的解离度? ;

? (2) 该反应在250℃ 时的K?p和?rGm。

(相对原子质量:P 31.0 Cl 35.5) 36

在55℃ 和100 kPa时N2O4 部分分解成NO2,体系平衡混合物的平均摩尔质量为61.2 g·mol-1,求:

(1) 解离度? 和平衡常数K?p;

(2) 计算55℃ 总压力为10 kPa 时的解离度。 37

?已知C5H10(l) 和C5H10(g) 的?fHm分别为 -105.9 和 -77.2 kJ·mol-1,又知

??=?rHm/ Tb = 88 J·mol-1·K-1 ?rSm 求:(1) 环戊烷的正常沸点。(2)环戊烷在298K的饱和蒸气压。 38

?2NOF(g) ?rHm= -312.96 kJ·mol-1, 已知在298K时 2NO(g) + F2(g)??

(NO) = 90.37 kJ·mol-1,NO(g),F2(g),NOF(g) 的Sm分别为 210.6,203.3和248.0 ?fHmJ·mol-1·K-1