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 15:11:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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3

在-55℃时,把1.10 g NOBr放入抽真空的1.00 dm烧瓶中,然后把烧瓶加热到0℃,物质成为气体,压力增大到30 kPa,进一步加热到25℃,总平衡压力增大到35 kPa,在0℃和

25℃时,体系呈2NOBr 75

已知反应:CaCO3(s)

?时,Kp= 1.00,问:

?2NO + Br2平衡,计算在0℃时的Kp和?rHm。

?

(已知 Br的相对原子质量为:80)

-2CaO(s) + CO2(g) 在973 K时,K?p=3.00 ? 10,在1173 K

(1) 上述反应是吸热还是放热反应?

? (2) 上述反应的?rHm是多少?

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下列反应的平衡常数可以用Kp = 1/pH2表示的是………………………………… ( ) (A) H2(g) + S(g)H2S(g) (B) H2(g) + S(s)H2S(g) (C) H2(g) + S(s)H2S(l) (D) H2(l) + S(s)H2S(s) 77

将Ag2CO3置于110℃的烘箱内干燥,已知反应 Ag2CO3(s)Ag2O(s) + CO2(g)

-3

在该温度下的Kp = 9.51 ? 10,问为了防止Ag2CO3 的分解,在通入的空气(总压100 kPa)中CO2的体积分数应为多少? 78

已知 Fe2+ + Co3+Fe3+ + Co2+ K1 = 1.1 ? 1018 Cu+ + Co3+Cu2+ + Co2+ K2 = 1.6 ? 1025

+ 3+

Cu2+ + Fe2+ 的K,并判断反应进行的程度。 计算反应Cu+ Fe

79

已知反应Be2C(s)

Be(g) +

lg p = 7.03 -1.97 ? 104 / T。 求反应热。 80

在一定温度下,将1.00 mol SO3放入1.00 dm3的反应器中,当反应: 2SO3(g)2SO2(g) + O2(g) 达到平衡时,容器内有SO2 0.60 mol,反应的平衡常数Kc

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

(A) 0.36 (B) 0.68 (C) 0.45 (D) 0.54 81

苯甲酸在水中的溶解度为:10℃ 时,0.207 g / 100 g H2O;30℃ 时 ,0.426 g / 100 g H2O,每摩尔苯甲酸的平均溶解热约为……………………………………………………………( ) (A) 418 J/mol (B) 1.7 kJ/mol (C) 26 kJ/mol (D) 41.8 kJ/mol 82

在下表变化方向栏内用箭头指示变化方向:

? 序号 可逆反应 ?rHm 操作 变化方向 (1) 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) <0 加热 ( ) (2) C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) >0 冷却 ( ) (3) NH4Cl(s)NH3(g) + HCl(g) >0 加压 ( )

1C(s) 在1430 ~ 1669 K离解压为 2 (4) N2O4(g)2NO2(g) <0 减压 ( ) 83

当温度高到一定程度时,光气(COCl2)会发生如下的分解反应: COCl2(g)CO(g) + Cl2(g)

在900K时,将0.631 g光气注入一体积为0.472dm3 的真空容器,测得分解后混合气体压力为187.2 kPa ,求混合气中未分解的光气的分压和光气的解离度。 已知光气的相对分子质量98.9 84

在300 K时,反应(1)的Kp值为2.46,则反应(2)的Kp值为……………………………( ) (1) NO2(g)N2O4(g) (2) 2NO2(g)N2O4(g) (A) 6.05 (B) 4.92 (C) 2.46 (D) 1.57 85

在碱性溶液中,已知前两个反应的Kc 值,则反应(3)的Kc 值为……………………( )

2-2- (1) 2S(s) + S(aq)S3(aq) Kc1 = 13.0

2- (2) S(s) + S2(aq)S32-(aq) Kc2 = 10.8 (3) S(s) + S2-(aq)S22-(aq) Kc (A) 12.0 (B) 119 (C) 141 (D) 1.40 ? 103 86

已知下列前三个反应的K值,则第四个反应的K值为………………………………( ) (1) H2(g) +

1O2(g)25O2(g)2H2O(g) K1 2NO(g)

K2

(2) N2(g) + O2(g) (3) 2NH3(g) +

2NO(g) + 3H2O(l) K3

(4) N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) K (A) K1 + K2 - K3 (B) K1 ? K2 / K3 (C) K1 ? K3 / K2 (D) K13 ? K2 / K3 87

分几步完成的化学反应的总平衡常数是…………………………………………… ( ) (A) 各步平衡常数之和 (B) 各步平衡常数之平均值 (C) 各步平衡常数之差 (D) 各步平衡常数之积 88

298 K 时,反应BaCl2·H2O(s)BaCl2(s) + H2O(g) 达平衡时,pH2O= 330 Pa,反

?应的?rGm为…………………………………………………………………………… ( ) (A) - 4.3 kJ·mol-1 (B) +14.3 kJ·mol-1 (C) +139 kJ·mol-1 (D) -141 kJ·mol-1

参考答案 1

(D) 2

(D) 3

(D) 4

(B) 5

(B) 6

(B) 7

(C) 8

(D) 9

(D) 10

-2

K?p= p(H2O, g) ? 10 = 0.0230

-1? ?rGm= -2.30RT lgK?p=-2.30 ? 0.00831 ? 293lg0.0230 = 9.17(kJ·mol)

? 100℃,100 kPa时,H2O(l)和H2O(g)处于平衡状态,所以?rGm= 0

11

? (1) ?rGm= (-228.50) ? 5 + (-661.91)- (-1880.06) = 75.65 (kJ·mol-1)

2.30?8.31?10?298 (2) ?rGm= 75.65 + 2.30 ? 8.31 ? 10-3 ? 298 lg (3.17 ? 10-2 ? 0.600)5 = 26.4 (kJ·mol-1) CuSO4·5H2O不能风化成CuSO4;CuSO4 能潮解成CuSO4·5H2O。 12

?? (1) ?rHm(1) < ?rHm(2)

?? (2) ?rGm(2) 应增大,因为?rSm(2)是负值

lgK?p=???rGm-3-14

,K?p= 5.25 ? 10

???? (3) K?p(2) 应减小;因为 ?rGm= -2.30RT lgK,?rGm(2) 增大,Kp必减小

13

lg

K?p2K?p1??rHmT?T1?(2) 2.30RT2?T1 lg

K?p21.64?10?4-6

K?p2= 3.71 ? 10

??92.4873?673() ?3873?6732.30?8.31?10

14

- (1) + (2) - (3) 得 NH3 + HNO2NH?4+OH

K = K1K2 / Kw = 4.5 ? 10-4 ? 1.8 ? 10-5/1.0 ? 10-14 = 8.1 ? 105 15

(1) 反应的吉布斯自由能变(298K)

? ?rGm = 2 ? (-5.5) = -11.0 kJ·mol-1

? lgK?= -?rGm/2.303RT = -(-11.0 ? 103) / 2.303 ? 8.314 ? 298 =1.93

K?p= 85 (2) 反应的熵变(298)

????

= 2 ?Sm(ICl, g) - (Sm (I2, s) + Sm(Cl2, g) ?rSm = 2 ? 247.3 - (223.0 + 116.8) = 154.8 (J·K-1·mol-1) 所以反应的焓变

??? ?rHm= ?rGm+T?rSm= -11.0 + 298 ? 154.8 ? 10-3 = 35.1(kJ·mol-1)

?所以?fHm(ICl, g) =

??rHm35.1?= 17.6 (kJ·mol-1) 22

16

总压力p = 100 kPa

因为1 mol NH4Cl分解产生1 mol HCl和1 mol NH3 所以pHCl = pNH3=p?/ 2 = 0.50 ? 100 kPa

-1

K?p= 2.50 ? 10

? ?rGm= -RT lnK?p

= -8.31 ? 10-3 ? 597 ? 2.30 ? lg(2.50 ? 10-1) = 6.87 (kJ·mol-1)

17

(1) COCl2(g)CO(g) + Cl2(g) 平衡时压力/100 kPa 2.00(1-? ) 2.00? 2.00? pCO = pCl2= 200 ?

?1?? pCOCl2 = 200 ?

1?? 1??2002)8.00?10?91/2-91??100 = 8.00 ? 10 ? = ()= 6.32 ? 10-5

1??200200()?1??100100-3-9-1? (2) ?rGm=-RT lnK?p= -8.314 ? 10 ? 373 ? ln(8.00 ? 10) = 57.8 (kJ·mol)

()2?(??? ?rHm=?rGm+T?rSm= 57.8 + 373 ? 0.1255 = 104.6 (kJ·mol-1)

? 18

2SO2 + O22SO3 初始n /mol 1.00 1.00 0

平衡n /mol 0.24 0.62 0.76 n总= 0.24 + 0.62 + 0.76 = 1.62(mol)

0.762()?p总1.62 Kp = 0.620.2422(p总)()?p总1.621.62 p总= 100 kPa K?p= 26

19

2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)

-3

开始时 c /mol·dm 1.0 0 0

-5

平衡时 c /mol·dm-3 1.0-3.3 ? 10-5 3.3 ? 10-5 1? 3.3 ? 10 2 所以Kc =

(NO)2(O2)(NO2)2?(3.3?10?5)2?(1?3.3?10?5)2(1.0?3.3?10?5)2=1.8 ? 10-14

20

4HCl(g) + O2(g)2Cl2(g) + 2H2O(g)

-3

初始浓度/mol·dm 0.075 0.033 0 0 平衡浓度/mol·dm-3 0.015 0.018 0.030 0.030

0.03042

Kc == 8.9 ? 10 40.015?0.018 21

CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g)

1.0000?2?0.49841.0000?2?0.4984 平衡分压 0.4984 0.4984

22100 kPa

pH2?pCO20.498424?

Kp== 9.7 ? 10 ?pCO?pH2O0.00162-34-1? 因为?rGm= -2.303RT lgK?p= -2.303 ? 8.31 ? 10 ? 373 lg(9.70 ? 10) = -35.6 (kJ·mol)

??? 而?rGm=?rHm - T ?rHm

?所以?rSm

???rHm??rGm?41.2?(?35.6)?== -15 (J·mol-1·K-1)

T373

22

设平衡时有x mol·dm-3的N2和O2发生反应 N2 + O2 2NO

-3

起始浓度/mol·dm 1.0 1.0 0 平衡浓度/mol·dm-3 1.0-x 1.0-x 2

(2x)2 K == 2.3 ? 10-4 2(1.0?x) x = 7.5 ? 10-3 所以平衡时NO浓度为1.5 ? 10-2 mol·dm-3

NO的生成是吸热反应,在2000 K转化率还很低,所以由N2和O2直接生成NO的方法不可取。 23

设PCl3的转化率为x