内容发布更新时间 : 2024/6/26 20:08:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
如果若Kp>Qp，则(?rGm)T,p<0，反应可自发向右正向进行。这个反应的Qp值为
Qp?10?10?0.02
100?50Qp远小于Kp的值，所以反应自发向右进行。5．在350 K时，NH4HCO3(s)发生分解反
应的计量方程为
NH4HCO3(s)3NH3(g)?CO2(g)?H2O(g)
设在两个容积都等于10 dm的密闭容器A和B中，分别加入纯的NH4HCO3(s)1.0 kg和
20.0 kg，保持温度不变，达到平衡后，下列说法正确的是 ( )
(A) 两容器中压力相等 (B) A 内压力大于B内压力
(C) B内压力大于A内压力 (D) 必须经实际测定方能判别
答：(A)。因为容器的体积有限，NH4HCO3(s)都是过量的，在相同温度下，两密闭容器中的分解压力相同。
6．根据某一反应的?rGm值，下列不能确定的是 ( ) (A) 标准状态下自发变化的方向 (B) 在?rGm所对应的温度下的平衡位置
(C) 在标准状态下系统所能做的最大非膨胀功 (D) 提高温度对平衡的影响情况
答：(D)。温度对平衡的影响情况，要用van’t Hoff公式判断，要根据反应是吸热还是放热，来决定提高温度对平衡有利还是不利，而用?rGm不好确定。
7．某实际气体反应，用逸度表示的标准平衡常数 随下列哪个因素而变 ( ) (A) 系统的总压力 (B) 催化剂 (C) 温度 (D) 惰性气体的量
答：(C)。实际气体化学势的标准态与理想气体是一样的，其标准态化学势仅是温度的函数，所以标准平衡常数也是温度的函数，会随着温度的改变而改变。
8．在某一反应温度下，已知反应（1）2NH3(g)数为Kp(1)?0.25。那么，在相同的反应条件下，反应
3H2(g)?N2(g)的标准平衡常31H2(g)?N2(g)22NH3(g)的
标准平衡常数Kp(2)为 ( ) (A) 4 (B) 0.5
(C) 2 (D) 1
答：(C)。第二个方程是第一个方程的逆过程，标准平衡常数是第一个方程的倒数。而第二个方程式的计量系数是第一个方程的一半，则标准平衡常数应开1/2次方，所以
?1? Kp(2)???K(1)???p?12?1?????0.25?12?2
9．在298 K时，某化学反应的标准Gibbs自由能变化的变化值?rGm<0，则反应对应的标准平衡常数K将 ( ) (A) K (C) K?0 (B) K>1 <0 (D) 0 <0，K>1。 答：(B)。因为 ?rGm??RTlnK，?rGm<0，?RTlnK10．在如下几个反应中，增加系统的总压，能使产物的比例增加的是 ( ) (A) CaCO3(s) (B) CO(g)?H2O(g) (C) CaO(s)?CO2(g) CO2(g)?H2(g) 31H2(g)?N2(g)22NH3(g) (D) PCl5(g)?Cl2(g)?PCl3(g) 答：(C)。增加系统的总压，虽然不改变标准平衡常数，但是对气体分子数减少的反应 有利，能使产物的比例增加。这里只有(C)是气体分子数减少的反应。 11．在等温、等压的条件下，反应C(s)?H2O(g)?CO(g)?H2(g)的平衡常数和转化率分别为Kp(1)和?1。充入一定量的N2(g)后，再次达平衡时的平衡常数和转化率分别为 Kp(2)和?2。两者的关系为 ( ) (A) Kp(1)?Kp(2)，?1>?2 (B) Kp(1)>Kp(2)，?1>?2 (C) Kp(1) 12．在一定的温度下，一定量的 PCl5(g) 在一密闭刚性容器中达到分解平衡。若往容器中充入氮气，使系统的压力增加一倍，则 PCl5的解离度将 ( ) (A) 增加 (B) 减少 (C) 不变 (D) 不确定 答：(C)。虽然充入不参与反应的氮气，应对气体分子数增加的反应有利，但是因为在密闭刚性容器中，体积不变，则压力也相应增加，使压力和气体的总物质的量的比值不变，所以解离度亦不变。 13．PCl5的分解反应的计量方程为PCl5(g)?Cl2(g)?PCl3(g)，在473 K达到平衡时，PCl5(g)的解离度??0.485，温度升至573 K达到平衡时，解离度??0.97，则此反应是 ( ) (A) 放热反应 (B) 吸热反应 (C) 既不放热也不吸热 (D) 两个温度下的平衡常数相等 答：(B)。升高温度，可以使吸热反应的平衡常数增大。 14．在298 K和标准压力下，反应H2(g)?1O2(g)2H2O(l)的 ?rGm??237.13 kJ?mol?1，?rSm??163.3 J?K?1?mol?1。假定?Cp,m?0，则在398 K 时，反应的?rGm(398K)的值为 ( ) (A) ?237.13 kJ?mol (B) 237.13 kJ?mol (C) ?220.80 kJ?mol (D) ?253.51 kJ?mol 答：(C)。因为是等温反应，所以 ?rGm??rHm?T?rSm ?rHm??rGm?T?rSm ?[?237.13?298(?163.3)?10] kJ?mol?3?1?1?1?1?1??285.79 kJ?mol?1 因为假定?Cp,m?0，所以?rHm和?rSm的值不随温度而变，则 ?rGm(398K)??rHm?398K??rSm ??285.79 kJ?mol?398K?(?163.3 J?K?mol) ??220.80 kJ?mol 五．习题解析 1．在973 K和标准压力下，反应CO(g)?H2O(g)试根据如下两种情况，分别判断反应的方向。 (1) 反应系统中各组分的分压都是1.52?10 Pa。 (2) 反应系统中， 5?1?1?1?1CO2(g)?H2(g)的 Kp?0.71。 pCO?1.013?106 Pa，pH2O?5.065?105 Pa， pCO2?pH2?1.52?105 Pa。 解：(1) 根据化学反应等温式 (?rGm)T,p??RTlnKp?RTlnQp Qp?pCO2p?pH2ppCOp?pH2Op?1.52?1.52?1 1.52?1.52Qp>Kp，(?rGm)T,p>0，正向反应是不自发的，而逆向反应是自发的。 (2) Qp?pCO2p?pH2ppCOp?pH2Op?1.52?1.52?0.045 10.13?5.065Qp 2． 反应 CO(g)?H2O(g)CO2(g)?H2(g)的标准平衡常数与温度的关系为 4951.5?5.103，当CO(g)，H2O(g)，CO2(g)和H2(g)的起初组成的摩尔分数 T/K分别为0.30，0.30，0.20和0.20，总压为101.3 kPa时，问在什么温度以下（或以上），反lnKp?应才能自发地向生成产物的方向进行？ 解： 要使反应自发地向生成产物的方向进行，必须使反应的(?rGm)T,p<0，即 (?rGm)T,p??RTlnKp?RTlnQp<0 lnQp 0.30?0.30 ln0.444 ?T/K?解得 T<1 154 K 3．在313 K时，反应LiCl?3NH3(s)3LiCl?NH3(s)?2NH3(g)的Kp?9?1010。 在一个5 dm的容器内含有0.1 mol的LiCl?NH3(s)，如果要使LiCl?NH3(s)全部变成 LiCl?3NH3(s)，试计算需通入NH3(g)的物质的量的。设气体为理想气体。 解： 欲使反应向左进行，应满足： (?rGm)T,p??RTlnKp?RTlnQp>0 lnQp>lnKp 这是一个复相化学反应，标准平衡常数只与NH3(g)的压力有关。设需通入NH3(g)的物质的量为n，则 ?pNH3??nRT? Qp?????? pVp????22?n?8.314?313 ?2 ?? ?27.09n??33?5?10?100?10? lnKp?ln(9?1010)?25.22 lnQp?ln(27.09n2)?3.30?2lnn 3.30?2lnn>25.22 n>57 526 mol 4．Ag(s)受到H2S(g)的腐蚀可能发生如下反应 22Ag(s)?H2S(g)Ag2S(s)?H2(g)。 试计算，在298 K和标准压力下，在H2S(g)和H2(g)的混合气体中，H2S(g)的摩尔分数低于多少时，便不致使Ag(s)发生腐蚀？已知在298 K时，Ag2S(s)和H2S(g)的标准摩尔生成Gibbs自由能分别为：?fGm(Ag2S,s)??40.25 kJ?mol， ?1?fGm(H2S,g)??33.56 kJ?mol?1。 解： 设H2S(g)在气体混合物中的物质的量分数为x，则H2(g)的物质的量分数为 (1?x)。根据化学反应等温式 (?rGm)T,p??rGm?RTln 1?x?0 x??G1?x?exp??rmx?RT?? ? ?rGm??fGm(Ag2S,s)??fGm(H2S,g) ?(?40.25?33.56)kJ?mol?1??6.69 kJ?mol?1 ??rGm???6.69 kJ?mol?1?exp exp??????14.88 ?1?1?RT??8.314 J?mol?K?298 K? 1?x?14.88 x?0.063 x5． 通常在钢瓶里的压缩氢气中含有少量O2(g)。实验中常将氢气通过高温下的铜粉，以除去少量O2(g)，其反应为：2Cu(s)?1O2(g)2Cu2O(s)。若在 873 K时，使反 应达到平衡，试计算经处理后，在氢气中剩余O2(g)的分压为多少？已知反应的摩尔Gibbs