物理化学上策化学平衡1、2、3及答案汇总.doc

1、1物理化学化学平衡 1 试卷一、选择题 ( 共 21 题 40 分 )1. 2 分 (3338) 下述说法中哪一种正确？ (A) 增加压力一定有利于液体变为固体 (B) 增加压力一定不利于液体变为固体 (C) 增加压力不一定有利于液体变为固体 (D) 增加压力与液体变为固体无关 2. 2 分 (2799) 对反应 CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) (A) K =1 (B) K =Kc (C) K K c (D) K K c p$p$p$p$3. 2 分 (2913) Ag2O 分解可用下面两个计量方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出： AgsgsO21()()()P()1

2、422p设气相为理想气体，且已知反应是吸热的，试判断下列结论哪个是正确的： （ ）（A） （B）KP()()12Kpp()(1（C） 随温度的升高而增大 （D）O 2 气的平衡压力与计量方程的写法无关p4. 2 分 (3339) 反应 A+3B 2C，已知： A B C fH (298 K)/kJmol-1 0 0 -44 m$S (298 K) /JK-1mol-1 180 120 180 C (298 K)/JK-1mol-1 30 20 30 ,mp$298 K 时反应的： ( ) (A) (S /T)p 0 , ( rG /T)p 0 , (lnK /T)p 0 ；$m$(B) (S

3、/T)p 0 , (lnK /T)p 0 ；$m$(D) (S /T)p 0 , (lnK /T)p 1 （D） 1 K = K K 所以 反应向左进行到新平衡点 f$p17. 2 分 (3380) 答：（D） 18. 2 分 (3379)C） 19. 2 分 (3022)（A ） 20. 1 分 (2841) (C) 21. 1 分 (2510) (D) 二、填空题 ( BB()pxcRT共 10 题 20 分 )22. 2 分 (3288) 向右 不 23. 2 分 (2899) 答： 3719.24. 2 分 (3172) 1. 小glmffm()(l)G$lnl(*/)pKRTp$于

4、2. 大于 25. 2 分 (2989) K3 =(K1/K2)2 26. 2 分 (3293) (A) 27. 2 分 (3353) Kp1=Kp21=2 (2 分) 28. 2 分 (2909) 答：（B） 29. 2 分 (3043) K (1) = 41.47 K (2) = 0.024 30. 2 分 (2904) 答： 将 代入p$ 5460T（1）式求得 ，再令 即得。31. 2 分 (2992) 2Cu2S(s) +C(s) = 4Cu(s) rm,1Grm,1r,G$+CS2(g) - - - - - - (4) (1)+2(2)+(3)=(4) 则 K = K (K )2K

5、 4$1$3=0.258(3.910-3)22.2910-2 =8.9910-8 三、计算题 ( 共 4 题 40 分 ) 32. 10 分 (3368)答 CaCO3(s) = CaO(s) +CO2(g) rG =-604.2-394.4-(-1128.8) kJmol-1 =130.3 kJmol-1 (1 分) m$K =exp(- rG /RT) =1.4410-23 (2 分) K =p(CO2)/pp$ $求得 p(CO2)=1.4610-18 Pa (1 分) C p,m=(-11.8+6.210-3T/K) JK-1mol-1 (1 分) rH =-635.1-393.5-(

6、-1206.9) =178.3 kJmol-1 (1 分) m$ rH = Cp,mdT+ H0=-11.8T+3.110-3T 2+H 0 代以 T=298 K, rH =178.3103 Jmol-1 求得 H 0=181.5103 Jmol-1 m$则 rH =181.5103-11.8(T/K)+3.110-3(T/K)2 Jmol-1 (2 分) $lnK = rH /RT2)dT+I0 代以 T=298 K, K =1.4610-18 p(m p$求得 I0=28.63 则 lnK =28.63-21.83103/(T/K)-1.42ln(T/K) +3.710-4(T/K) p$

7、33. 10 分 (2962) 答 (1) H2(g) + I2(g) 2HI(g) Kp = Kc = Kx (4 分) 6(2) H2(g) + I2(g) 2HI(g) t = 0 1 mol 3 mol 0 平衡(1) 1-( x/2)mol 3-(x/2)mol x mol 平衡(2) (3- x)mol (3-x)mol 2x mol Kp(1) = x2/1-(x/2)3-(x/2)； Kp(2) = (2x)2/(3-x)(3-x) (4 分) Kp(1) = Kp(2) 解得 x =3/2 mol Kp = 4 (2 分) 34. 10 分 (3011)答 2NOBr(g)

8、= 2NO(g) + Br2(g) 开始时: 0 p0(NO) p0(Br2) 平衡时: p(NOBr) p(NO) p(Br2) p0(NO) =(323.7/297.0)24.14 kPa=26.31 kPa (1 分) p0(Br2) =(0.7040/159.8)8.314323.7/(1.054710-3) kPa =11.24 kPa p(NOBr) =p0(NO)-p(NO) (1 分) p(NOBr) =2(p0(Br2)-p(Br2) p(NO)+p(Br2)+p(NOBr) =30.82 解此三个方程 得 p(NOBr) =13.46 kPa (1 分) p(NO) =12

9、.85 kPa p(Br2) =4.51 kPa Kp =p2(NO)p(Br2)/p2(NOBr) = 4.110 kPa 35. 10 分 (3316)答 298 K 时， p(NH3) = p(H2S) = p/2 = 29 980 Pa (1 分) K = p(NH3)/100 000 Pap(H2S)/100 000 Pa = 0.0876 (1 分) $(1) lnK (308 K)/K (298 K) = ( rH /R)(1/298 K - 1/308 K) (1 分) $m$物理化学化学平衡 2 试卷一、选择题 ( 共 21 题 40 分 )1. 2 分 (3238) 答：（

10、B）2. 2 分 (3344) 理想气体反应 CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g), 若起始原料 CO 与 H2 的分子比为 1:2, 衡时 CO 的转化率为 ,平衡常数为 Kp,则 (A) 与 p 有关 (B) H2 的转化率是 2 (C) Kp= (3-2)2 / 4(1-)2p2 (D) Kp 与 p2 成反比 3. 2 分 (3286) 在刚性密闭容器中，有下列理想气体的反应达到平衡 A(g) + B(g) C(g) 若在恒温下加入一定量的惰性气体，则平衡将 (A) 向右移动 (B) 向左移动 (C) 不移动 (D) 无法确定 4. 2 分 (2910) Ag2O 分解可

11、用下面两个计量方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出： AgsgsO21()()()KP()1422p设气相为理想气体，且已知反应是吸热的，试判断下列结论哪个是正确的： （ ）（A） （B）KP()()12Kpp()(1（C） 随温度的升高而增大 （D ）O 2 气的平衡压力与计量方程的写法无关p75. 2 分 (3018) 答：（A ） （2 分） K =p(O2)/p 1/2 , p(O2)=1.664 kPa$6. 2 分 (3258) 3258 答：（C ） （2 分）7. 2 分 (3026)C） 8. 2 分 (3242) 答：（A ） 9. 2 分 (2802)在一定温度下 ,

12、 (1) Km , (2) (G/)T,p , (3) rG , (4) Kf 四个量中，不随化学$反应体系压力及组成而改变的量是： （ ） (A) (1)，(3) (B) (3)，(4) (C) (2)，(4) (D) (2)，(3) 10. 2 分 (3378) 答：（A） 11. 2 分 (2864)若 298 K 时，反应 N2O4(g) 2NO2(g) 的 K = 0.1132，则： p$(1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _； (2) 当 p (N2O4) = 10 kPa，p (NO 2) = 1 kPa 时，反应将 _ 。 (A) 向生

13、成 NO2 的方向进行 (B) 向生成 N2O4 的方向进行 (C) 正好达化学平衡状态 (D) 难于判断其进行方向 12. 2 分 (2901)理想气体反应 的 与温度 的关系为：CgHCg()()()23rmG$T(T/K)，若使在标准状态下的反应向右进行，则应控制-1rm/Jol2605.9G$反应的温度： （ ）（A）必须高于 409.3 K （B）必须低于 409.3 K（C）必须等于 409.3 K （D）必须低于 409.3 C13. 2 分 (2816)过饱和溶液中溶质的化学势 与纯溶质的化学势 的关系式为： ( )*（A） （B） （C ） （D）不能确定*14. 2 分 (

14、3240) 答：（B） 15. 2 分 (2991) 某低压下的气相反应,在 T200 K 时 Kp8.31410 2 Pa，则Kc/molcm-3 是：( ) (A) 5102 (B) 14106 (C) 14103 (D) 0.5 16. 2 分 (3023) 答：（D ） 17. 2 分 (3021) 答：（B） BB()pcxR18. 2 分 (3245)3245 答：（D ） 19. 2 分 (2985) 在温度为 T、压力为 p 时，反应 3O2(g)2O 3(g) 的 Kp 与 Kx 的比值为 (A) RT (B) p (C) (RT)-1 (D) p-1 20. 1 分 (32

15、84) 某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数 K 随下列哪些因素而变： f$(A) 体系的总压力 (B) 催化剂 (C) 温度 (D) 惰性气体的量 21. 1 分 (2511) 某一固体在 25和 p压力下升华,这意味着 : (A) 固体比液体密度大些 (B) 三相点的压力大于 p (C) 固体比液体密度小些 (D) 三相点的压力小于 p 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 )22. 2 分 (3220)配分函数 qexp(- 0/kT)g iexp(-i/kT)中的 0 表示在 _ 坐标中 _ 的能量， i 表示在 _ 坐标中_ 的能量。 23. 2 分 (3191)已知理想气体分子

16、A2 的转动特征温度为 r，写出该气体在 T (300 K)时，8转动对 (G -U )/T 贡献的计算式为 _ 。 m$0,24. 2 分 (3188) 能量零点选择不同，则配分函数的值 _ ；内能的值 _ ；熵的值 _；等容热容的值 _ 。 （只填“相同”或“不同” ） 。 25. 2 分 (3260) 答： ；0 26. 2 分 (2900)2rm/（ ）HRT$在温度为 2000 K 时，理想气体反应 的COgCOg()()()122，则该反应的平衡常数 。-1rm4587JolG$ pkPa27. 2 分 (3296) 对于非理想气体反应，其平衡常数可用 K = KrK 表示，式中

17、K f$p决定于_ ；K 决定于 _ ；K r 决定于 _ 。 f$p$28. 2 分 (3016) 答： 8314. RTpc()29. 2 分 (3219) 按照不同的两种能量零点，可给出两种不同形式的配分函数： qexp(- 0/kT)g iexp(-i/kT) qgexp(- i/kT) 在 q 和 q中把粒子的最低能级的能量分别定为 _ 和 _ 。 30. 2 分 (2948) 低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：K p 只是温度的函数, K c 是 _的函数，K x 是 _ 的函数。 31. 2 分 (2807) 化学平衡的化学势判据是 _ ， 其适用条件是 _ 。 三

18、、计算题 ( 共 4 题 40 分 )32. 10 分 (3321) 乙烯水合反应： C2H4 + H2O C2H5OH 的标准生成自由能 fG 与温度的关系式为： m$ fG = (-34 585 + (26.4T/K) ln(T/K) + 45.19T/K)Jmol-1 (1) 推导温度 T 时的标准反应热表达式； (2) 求 573 K 时的平衡常数 K；(3) 求 573 K 时该反应的标准熵变。 33. 10 分 (3035) ？34. 10 分 (3088) 1000下，在 1 dm3 容器内含过量碳；若通入 4.25 g CO2 后发生下列反应： C(s) + CO2(g) 2C

19、O(g) 反应平衡时的气体的密度相当于平均摩尔质量为 36 gmol-1 的气体密度。 (1) 计算平衡总压和 Kp； (2) 若加入惰性气体 He，使总压加倍，则 CO 的平衡量是增加，减少，还是不变？若加入 He，使容器体积加倍，而总压维持不变，则 CO 的平衡量发生怎样变化？ 35. 10 分 (2969)1 dm3 容器内盛有 NOCl(g)，其物质的量为 0.0140 mol ，当往此容器中加入 0.060 mol 9的 I2 蒸气时，发生下面反应：2NOCl + I2 2NO + 2ICl，在 452 K 时，平衡压力为 9.34104 Pa。 (1) 试计算反应在 452 K 时

20、平衡常数 Kp ； (2) 在 452 K 时，反应 2NOCl 2NO + Cl2 的平衡常数 Kp(1) = 2.634102 Pa 计算在 452 K 时，反应 2IClI 2+ Cl2 的平衡常数 Kp(2)； (3) 证明在 (1) 的平衡混合物中，Cl 2 的分压比总压小得多，可忽略不计。 物理化学化学平衡 2 试卷 答案一、选择题 ( 共 21 题 40 分 )1. 2 分 (3238)（B ）2. 2 分 (3344)答 (A) Kp=Kxp =(3-2)2/4(1-)3p2,定温下Kp 为常数,故 与 p 有关。 3. 2 分 (3286)答 (C) 4. 2 分 (2910

21、)（C） 因，且反应吸热 5. 2 分 (3018)(A) K =p(O2)/p 1/2 , p(O2)=1.664 kPafT() $6. 2 分 (3258) 答：（C） 7. 2 分 (3026) 答：（C ） 8. 2 分 (3242)（A）9. 2 分 (2802) (B) 10. 2 分 (3378) 答：（ A）11. 2 分 (2864) (1) (B) 向生成 N2O4 的方向进行 (1 分) (2) (A) 向生成 NO2 的方向进行 (1 分) 12. 2 分 2901（B） 由 求得 13. 2 分 (2816) =0.2816 p(Br2) rm0G$=0.2816p

22、=28.53 kPa (2) K (323 K)/ K (298 K) p$=exp( rH /R)(1/298 K -1/323 K) =2.610 m$K (323 K) =2.6100.2816 =0.7350 (2 分 ) p(Br2) =0.7350p=74.47 kPa p(3) 标准压力下沸腾时 p(Br2)=p, K (T) =p/p=1 K (323 K)/ K (T) =exp( rH $/R)(1/T- 1/323 K) (2 分) 求得 T=332 K m$14. 2 分 (3240) （B ） 15. 2 分 (2991)(D) 16. 2 分 (3023) （D ）

23、17. 2 分 (3021) （B） 18. 2 分 (3245) 答：（D）19. 2 分 (2985) B()pcxKRp(D) 20. 1 分 (3284) (C) 21. 1 分 (2511) (B) 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 )22. 2 分 (3220)答 公共 基态 各自 i 能级 23. 2 分 (3191)答 (G - U )/Tr= -Rlnq = -R ln(T/r) m$0, r$24. 2 分 (3188) 答 不同；不同；相同；相同 25. 2 分 (3260) 答： ；0 2rm/（ ）HRT$26. 2 分 (2900) 答： 由06412.()/

24、kParmG$lnl()ppTK$求得Bv27. 2 分 (3296)答 温度；温度和压力；温度和压力 1028. 2 分 (3016) 答： 8314.KRTpc()29. (3219)答 0 和 0 30. (2948) T; T, p 31. 2 分 (2807)答 = 0 B只作体积功的封闭体系，恒温、恒压条件下或恒温、恒容条件下的化学平衡体系 三、计算题 ( 共 4 题 40 分 )32. 10 分 (3321)答 (1) 已知 fG = -34 585 Jmol-1+(26.4T JK-1mol-1)ln(T/K)m$+45.19T/K Jmol-1 fG /T = - 34 58

25、5 Jmol-1/T + (26.4 JK-1mol-1)ln(T/K) + $45.19 JK-1mol-1 ( fG /T)/Tp= - rH /T2 (2 分) mm$ rH = -T2( fG /T)/Tp= -T2(34 585 Jmol-1) /T2 + (26.4 JK-1mol-1)/T m$= -34 585 Jmol-1 - 26.4T JK-1mol-1 (2 分) (2) 因为 fG = -RTlnK (1 分) 则 K = 1.0810-8 (2 分) m$p$p$(3) rS = ( rH - rG )/T = 293.3 JK-1mol-1 (3 分) 33. 1

26、0 分 (3035) ？34. 10 分 (3088)答 (a) 设平衡转化率为 ，则 = 0.097 (1+) mol Bn= x(CO2) M(CO2) + x(CO) M(CO) 解得：= 0.333 (2 分) p(总压) = (RT)/V = 1070 kPa (1 分) Kp = 536 kPa 2 分) Bn(b) 在恒温、恒容条件下，加入惰性气体 He，对平衡无影响。在恒温、恒压下加入惰气，使总体积变化，则平衡转化率将发生变化。根据 Kp = Kc(RT) = 536 kPa (2 分) 求得： = 0.548 (2 分) BCO 的平衡量将由原来的 0.065 mol 增大至

27、 0.106 mol。 1 分) 35. 10 分 (2969)2969答 (1) n 总 = pV/RT = 0.0249 mol (1 分) 设平衡时 I2 转化的物质的量为 ，则 n(NOCl) = 1.410-2 mol - 2 n(I2) = 6.010-3 mol - (2 分) n(ICl) = n(NO) = 2 (1 分) n 总 = = 2.010-2 mol + = 2.4910-2 mol B解得：= 4.910 -3 mol (1 分) Kp= 1783 kPa (2 分) (2) Kp(2) = Kp(1)/K = 1.510-4 (3 分) (3) n(Cl2) = n(ICl)Kp(2)1/2 (2 分)