《物理化學(xué)》化學(xué)平衡練習(xí)題1.常壓下，(NH4)2S(s)=2NH3(g)+H2S(g)的△H>0,則該反(c )a.任意溫度下自發(fā) b.較高溫度下自發(fā) c.較低溫度下自發(fā) d.任意溫度下不自發(fā)實(shí)際氣體反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)數(shù)值與（c）無關(guān)標(biāo)準(zhǔn)態(tài) b.溫度 壓力 d.計(jì)量方程式(b)Δ

? b.ΔG

c.K? d.ΔHr m r m r m某溫度時(shí)，NH4Cl(s)＝NH3(g)+HCl(g)的分解壓力是P?，則反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為(ca.1 b.0.5 c.0.25 d.0.125某實(shí)際氣體反應(yīng)，用逸度表示的平衡常數(shù)K 隨下列哪些因素而變：f(a)系統(tǒng)的總壓力 (b)催化劑 (c)溫度 (d)惰性氣體的答c；根據(jù)某一反應(yīng)的G 值，下列何者不能確定：r m(a)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自發(fā)變化的方向 (b)在G 所對應(yīng)的溫度下的平衡位置r m在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下系統(tǒng)所能作的最大非膨脹功 (d)提高溫度反應(yīng)速率的變化趨勢答d；增大壓力能使平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng)的反應(yīng)是：(a)CaCO(s) CaO(s)+CO(g) (b)CO(g)+H3 2 2

CO(g)+H(g)2 2(c)1.5H(g)+0.5N2 2

NH(g)3(d)CHCOOH(l)+CHOH(l)=HO(l)+CHCOOCH(l)3 2 5 2 2 5 3答c；對任意一化學(xué)反應(yīng)，等壓熱效應(yīng)與等容熱效應(yīng)的關(guān)系為Q Qp V中 為反應(yīng)中氣體的計(jì)量系數(shù)）故：B(g)

B(g)

RT（式（a）Q Qp v答d；

(b)Q Qp v

(c)Q Qp v

Qp

不一定大于Qv,不正確的是：（a）/T,P

表示完成1mol化學(xué)反應(yīng)吉布斯自由能的變化（b）若G/T,P（c）若G/T,P

＜0,該反應(yīng)能自發(fā)向右進(jìn)行=1, 該反應(yīng)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)（d）若G/T,P

＞0,該反應(yīng)的Δ

rGm＞0答（c）p10影響實(shí)際氣體反應(yīng)的Kθ數(shù)值的因素是（a）pa.溫度和壓力 b.只有溫度 只有壓力d.有無惰性氣體11.PCl的分解反應(yīng)是PCl5(g)＝PCl(g)+Cl(g)，在450K達(dá)到平衡時(shí)，PCl(g)有45%分5 3 2 5573K97%分解，則此反應(yīng)為：（a）放熱反應(yīng) （b）吸熱反應(yīng)（c）即不放熱也不吸熱 （d）這兩個(gè)溫度下的平衡常數(shù)相答（b）11.某實(shí)際氣體反應(yīng)A(g)+B(g)=C(g)在300K和100kPa下達(dá)平衡,當(dāng)溫度不變、壓力增至10000kPa,若各氣體的逸度系數(shù)依次1.2、0.81.5，則平衡移動(dòng)。12..對于工業(yè)上合成氨反應(yīng)，惰性氣體的存在對產(chǎn)物的生成的；當(dāng)N2和H2摩爾比等時(shí)，NH3在混合氣體中的平衡含量最大。例1.已知某反應(yīng)的lnKθ=37－2200/T(T在250K-400K范圍),計(jì)算300K時(shí)反應(yīng)的△Gθ、△Hθ 及△Sθ 。r m r m r m例2.已知700℃時(shí)反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為K ＝0.71，試問：(1)各物質(zhì)的分壓均為1.5p 時(shí)，此反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？(2)若增加反應(yīng)物的壓力，使pCO該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？

10p ,pH2

5p ,pCO2

p 1.5p ，H2解：已知反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和參加反應(yīng)的各物質(zhì)的分壓比(即J )，欲判斷反應(yīng)的方p向，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)的恒溫方程可以解決此問題。

RTlnK RTln

RTln0.71+RTln[(1.51.5)/(1.51.5)]r m p2.77kJmol1>0; 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行G RTlnK RTlnJpr =8.314973ln0.71+8.314973ln[(1.51.5)/(10pr 22.3kJmol1<0; 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行討論：此題也可以通過直接比較Jp與K 大小來判斷反應(yīng)的方向。例3.總壓101.325kPa，反應(yīng)前氣體含SO26%、O212%(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))其余為惰性氣體Ar，問在什么溫度下，反應(yīng)SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)達(dá)到平衡時(shí)，有80%SO2轉(zhuǎn)變?yōu)镾O3298KfHm/(kJmol1)SO3:395.76、SO:296.90；298K的標(biāo)準(zhǔn)熵S /(JK1mol1)為：SO:256.6、SO:248.11、2 m 3 2O:205.04,并設(shè)反應(yīng)的C為零。2 r p解：首先求80%SO轉(zhuǎn)變?yōu)镾O時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，這里要掌握K與K 之間的關(guān)2 3 n系式；然后求出H 和S 數(shù)值，因?yàn)榉磻?yīng)的C 為零，利用等式r m r m r pG RTlnK H TS 求出反應(yīng)溫度。r m r m r m以100mol的反應(yīng)物為計(jì)算基準(zhǔn)SO(g)+1/2O(g) SO(g) Ar 2 2 3起始ni平衡ne,i

6 12 0 82 1006(10.8)1260.4 6K Kn

p pn總

B[4.821.2)]97.6)1212.75G RTlnK 21.16THr m r

TSr mH Hr m f

(SO3

)Hf

(SO2

)=395.76+296.9=98.86kJmol1S =Sr m

(SO3

)[Sm

(SO2

)+1/2Sm

(O)]2=256.6248.111/2205.04=94.03JK1mol121.16T98860+94.03T,得：T=858.2K討論：此題包含的知識(shí)點(diǎn)較多：(1)計(jì)算在有惰性氣體存在時(shí)，指定反應(yīng)的反應(yīng)物達(dá)一定平衡轉(zhuǎn)化率時(shí)該反應(yīng)的K ；(2)涉及到熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算，用已有的熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的rGm；(3)要注意到一定溫度下K 與熱力學(xué)函數(shù)rHm和rSm之間的間接關(guān)系即：rGmRTlnK rHmTrSm。例4.理想氣體反應(yīng)：R(g) 1/2P(g)，已知：298K時(shí)：fHm/kJmol-1 Sm/JK-1mol-1 Cp,mR 70.0 500 76.0P 20.0 600 152.0當(dāng)系統(tǒng)中xR0.4時(shí),判斷反應(yīng)在310K, p 下進(jìn)行的方向；(1)方向相反方向進(jìn)行，T,R不變壓力應(yīng)控制在什么范圍？(b) p,R不變溫度應(yīng)控制在什么范圍？(c)T，p不變，x 應(yīng)控制在什么范圍？R解：(1)和(2)(a)、是典型的由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵先求標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵，再由公式G H TS 求G ，進(jìn)而由G 求K ，r m r m r m r m r m然后通過vatHoff方程判斷反應(yīng)方向。(1) H =60.0kJmol1, S =200JK1mol1r m r mC 0, H S 與T無關(guān)r p,m r m r mG Hr m r

TSr

=(60.0103+200T/K)Jmol1310K 時(shí)，lnK Gr m

RT0.776，K 0.460G G RTlnJr m r m p12p/12p/p 0.6p/p120.4p/p 1.94Rp PJ K ，∴反應(yīng)由PR進(jìn)行p要使反應(yīng)向右進(jìn)行，須使J KpTx 不變，R

0.460欲使Jp

0.6p/p 1

p