化学平衡物理化学习题册

第四章化学平衡练习题

一、判断与问答题：

1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。

2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。

3．因为m r

G ?= -RT ln K ，所以m r G ?是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．m r

G ?是反应进度的函数。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。

6．?r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。

7．任何一个化学反应都可以用m r

G ?来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。

9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。

10．某化学反应的? r G m 若大于零，则K 一定小于1。

11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ?的大小就决定了反应进行方向。

12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。

13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了。

14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。

15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r

G ?。 16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。

17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。

18．因K = ∏(a B ν) ，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。

19．有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G ～ξ”曲线上可存在的位置？

20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理？

21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？

22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系： K RT G ln m r -=?，那么，为什么反应的

平衡态与标准态是不相同的？

23．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？

24．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？

25．平衡常数 K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？

26．在空气中金属不被氧化的条件是什么？

27．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5，

反应的m r H ?= 88 kJ·mol -

1，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化：

(A) 通过减小容器体积来增加压力； (B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力；

(B) 升高温度； (D) 加入催化剂。

28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论分析其道理？

29．2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g)，在反应温度下及p = 101.325kPa 时，K = 4×10-3，试问

HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大？若在标

准状态下反应，体系的总压力是多少？

30．反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)，在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度系数均为1)，当压力增大到500kPa 时，各物质的逸度系数分别为：γ (CO 2) = 1.09， γ (H 2) = 1.10，γ (CO) = 1.23，γ (H 2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？

31．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古代大理石建筑物何以能够保留至今而不倒？

32．说明下列等式成立的条件：

(A) 对于任何反应 ∑νB μB = 0 ；

(B) 气体反应2ln RT U T K p c ?=???? ???? ； (C) 理想气体 p x p c p p T K T K T K ???? ????=???? ????=???? ????ln ln ln ；

(D) 实际气体 K f = K p ； (E) 液相反应 K a = K x ；

(F) 温度对 K 的影响公式：()2112m 12ln T RT T T H K K -?=???? ?? ；

(G) 压力对凝聚态反应影响：()RT p p V K K 12m 12ln -?-=???? ?? ；

(H) 估算转换温度：

298298 S H T ??= 。

33．反应C(s) + H 2O(g) = CO(g) + H 2(g)，在673K 、p 下达到平衡，巳知?H m =133.5kJ·mol -1，

问下列条件变化时，对平衡有何影响？

(A) 增加温度； (B) 增加水蒸气的分压；

34．25℃时，下列反应⑴、⑵的分解压力分别为：p 1 = 0.527 kPa ，p 2 = 5.72 kPa 。 ⑴ 2NaHCO 3(s) = Na 2CO 3(s) + H 2O(g) + CO 2(g)

⑵ NH 4HCO 3(s) = NH 3(g) + H 2O(g) + CO 2(g)

若在25℃将物质的量相等的NaHCO 3(s)、Na 2CO 3(s) 和NH 4HCO 3(s) 放在一个密闭的容器中，试问：(A) 这三种物质的数量将如何变化；(B) 体系最终能否实现平衡。

二、单选题：

1．化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯自由能－反应进度”的曲线进行，则该反应最终处于：

(A) 曲线的最低点； (B) 最低点与起点或终点之间的某一侧；

2．对于摩尔反应吉布斯自由能?r G m ，下列理解错误的是：

(A) ?r G m 是在T 、p 、ξ一定的条件下，进行一个单位反应时吉布斯自由能的改变；

(B) ? r G m 是在有限反应系统终态和始态吉布斯自由能的差值，即实际过程的?G ；

p T G G ,m r ???? ????=?ξ，等于G ～ξ图中反应进度为ξ时的曲线斜率。

3．25℃时反应 1-m r 322mol kJ 5.16NH H 23N 21?-=? ，＝＋G ，在25℃、101325Pa 下，将

1mol N 2、3mol H 2和2mol NH 3(g) 混合，则反应：

(A) 正向自发进行； (B) 逆向自发进行；

4．设反应 A(s) = D(g) + G(g) 的?r G m (J·mol -1) = -4500 + 11(T /K)，要防止反应发生，温度

必须：

(A) 高于409K ； (B) 低于136K ；

5．有一理想气体反应 A + B = 2C ，在某一定温度下进行，按下列条件之一可以用m r

G ? 直接判断反应方向和限度：

(A) 任意压力和组成； (B) 总压101.325 kPa ；

(D) 总压405.300 kPa ，x A = x B = ? ，x C = ? 。

6．反应C(s) + 2H 2(g)＝CH 4(g) 在1000K 时的m r G ? = 19.29 kJ·mol -1。当总压为101kPa ，

气相组成是：H 2 70％、CH 4 20％、N 2 10％的条件下，上述反应：

(A) 正向进行； (B) 逆向进行； (C) 平衡； (D) 不一定。

7．已知下列反应的平衡常数：

H 2(g) + S(s) = H 2S(g) ① K 1 ；S(s) + O 2(g) = SO 2(g) ② K 2 。

则反应 H 2(g) + SO 2(g) = O 2(g) + H 2S(g) 的平衡常数为：

(A) K 1 + K 2 ； (B) K 1 - K 2 ； (C) K 1·K 2 ； (D) K 1/K 2 。

8．恒温下某氧化物分解反应：AO 2(s) = A(s) + O 2(g) 的平衡常数为 K p (1)，若反应 2AO 2(s) = 2A(s) + 2O 2(g) 的平衡常数 K p (2)，则：

(A) K p (1) > K p (2) ； (B) K p (1) < K p (2) ；

9．对于同一化学反应，反应式写法不同，例如⑴N 2 + 3H 2 = 2 NH 3；⑵322NH H 23N 21=+

则下列叙述正确的是：

(A) ?r G m 不变； (B) K p 不变；

10．下列叙述中不正确的是：

(A) 标准平衡常数仅是温度的函数； (B) 催化剂不能改变平衡常数的大小；

(D) 化学平衡发生新的移动，平衡常数必发生变化。

11．对于理想气体反应体系，下列标准反应自由能与平衡常数之间的关系式中正确的是：

(A) p K RT G ln m r -=? ；

(B) c K RT G ln m r -=? ； (C) x K RT G ln m r -=? ； (D) K RT G ln m r -=? 。

12．若反应气体都是理想气体，反应平衡常数之间有K a =K p =K x 的反应是：

(1) 2HI(g) = H 2(g) + I 2(g)； (2) N 2O 4(g) = 2NO 2(g)；

(3) CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)； (4) C(s) + CO 2(g) = 2CO(g)。

(A) (1)(2) ； (B) (1)(3) ； (C) (3)(4) ； (D) (2)(4) 。

13．对于理想混合物反应体系，标准反应自由能与平衡常数之间的关系，不正确的是：

(A) K RT G ln m r -=? ；

(B) x K RT G ln m r -=? ； (C) a K RT G ln m r -=? ； (D) c K RT G

ln m r -=? 。

14．气相反应2NO + O 2 ＝ 2NO 2 在27℃时的K p 与K c 之比值约为：

(A) 4×10-4 ； (B) 4×10-3 ； (C) 2.5×103 ； (D) 2.5×102 。

15．下列平衡常数中都无量纲的是：

(A) K f 、K p 、K ； (B) K c 、K a 、K x ； (C) K x 、K p 、K ； (D) K a 、K x 、K 。

16．对于实际气体反应体系，下列关系式中正确的是：

(A) K = K f ； (B) K = K a ； (C) K = K p ； (D) K f = K p 。

17．反应CO(g) + H 2O(g)＝CO 2(g) + H 2(g)，在 600℃、100kPa 下达到平衡后，将压力增大到5000kPa ，这时各气体的逸度系数为γ(CO 2) = 1.09、γ(H 2) = 1.10、γ(CO) = 1.23、 γ(H 2O) = 0.77。这时平衡点应当：

(A) 保持不变； (B) 无法判断；

18．反应 A B ，既可在气相中进行，又可在水溶液中进行，在确定的温度下，A(g)、 B(g) 在水中的浓度服从亨利定律，用摩尔分数x A 、x B 表示浓度，亨利常数分别是H A 、 H B ，那么气相中反应的平衡常数K p 与液相反应平衡常数K x 之间的关系是：

(A) K p ·H A = K x ·H B ； (B) K p ·K x = H A ·H B ；

19．气体反应CO + H 2O = CO 2 + H 2 ，设各气体皆为实际气体，此反应的?G 和?G 与体

系总压有何关系：

(A) ?G 和?G 皆与体系总压无关； (B) ?G 和?G 皆与体系总压有关；

(D) ?G 与体系总压无关，?G 与总压有关。

20．某次会上关于KHF 2这一化合物是否潮解发生争论，兰州工厂的A 说不易潮解，长沙工厂的B 说易潮解，你估计哪种说法正确：

(A) 二人都对； (B) 二人都不对；

21．某化学反应的00298298>?

S H ，在298K 时该反应有： (A) K 298 > 1，K 随T 升高而增大； (B) K 298 < 1，K 随T 升高而增大；

22．已知化合物：①CaCO 3的分解温度为897℃；②MnCO 3的分解温度为525℃，它们在 298K 下分解反应的平衡常数K p 关系为：

(A) K p ① > K p ② ； (B) K p ① < K p ② ； (C) K p ① = K p ② ； (D) 无法比较。

23．分解反应A(s) = B(g) + 2C(g)，此反应的平衡常数K p 与离解压力p 之间关系为：

(A) K p = 4p 3 ； (B) K p = 4p 3/27 ； (C) K p = p 3/27 ； (D) K p = p 2 。

24．巳知 298K 时，反应 CH 3OH(g) = HCHO(g) + H 2(g)；-1m r mol kJ 0.92?=?

H 。 HCHO(g) = CO(g) + H 2(g)；-1m r mol kJ 40.8?=?

H 。若要提高平衡混合物中 HCHO 的含量，应采取：

(A) 升高温度； (B) 降低温度； (C) 增加压力； (D) 减小压力。

25．已知某反应的?r C p 为零，则该反应的平衡常数随温度升高而：

(A) 增大； (B) 减小； (C) 不变； (D) 不能确定。

26．恒温下，在反应2NO 2(g) = N 2O 4(g) 达到平衡后的体系中加入惰性气体，则：

(A) 平衡向右移动； (B) 平衡向左移动；

27．放热反应2NO(g) + O 2(g) = 2NO 2(g) 达平衡后，若分别采取①增加压力；②减少NO 2 的分压；③增加O 2分压；④升高温度；⑤加入催化剂，能使平衡向产物方向移动的是：

(A) ①②③ ； (B) ②③④ ； (C) ③④⑤ ； (D) ①②⑤ 。

28．设反应a A + b B = g G + h H ，在p 下，300K 时的转化率是600K 的2倍，在300K 下，

总压力为p 时的转化率是总压力2p 的2倍，可推测该反应：

(A) 平衡常数与温度、压力成正比；

(B) 平衡常数与温度成正比，与压力成反比；

(D) 该反应是一个体积增加的吸热反应。

29．恒压下，加入惰性气体后，对下列哪一个反应能增大其平衡转化率：

(A) ()()()g H 23g N 21g NH 223+= ； (B) ()()()g NH g H 23g N 21322=+ ；

(D) C 2H 5OH(l) + CH 3COOH(l) = CH 3COOC 2H 5(l) + H 2O(l) 。

30．在某温度下，一密闭的刚性容器中的 PCl 5(g) 达到分解平衡，若往此容器中充入

N 2(g) 使体系压力增大二倍(此时体系仍可按理想气体处理)，则PCl 5(g) 的离解度将：

(A) 增大； (B) 减小； (C) 不变； (D) 视温度而定。

三、多选题：

1．对于恒温恒压下的化学反应的m

G ?和?G m ，下列说法中哪种是错误的： (A) ?G m 表示有限体系中反应终态和始态的自由能变化；

(B) m

G ?表示各组分处于标准状态下，?ξ = 1mol 时，反应自由能的变化； (C) ?G m 表示维持各组分的化学势不变时，发生一个单位化学反应的自由能变化；

(D) 根据?G m 的大小可以判断反应进行的方向；

(E) 反应的?G m 一定大于反应的m

G ? 。

2．已知ZnO(s) 的标准生成吉布斯自由能-1

m f mol kJ 318?-=?

G ，对于反应： Zn(s) + ?O 2(g) = ZnO(s)，下列判断正确的是：

(A) 在标准状态下能自发进行； (B) 在标准状态下不能自发进行；

3．等温、等压下，反应 a A + b B c C + d D 达到化学平衡的条件是： (A) ?r F = 0； (B) 0,＝p T G ???? ????ξ； (C) 0=∑i i μν； (D) dξ = 0； (E) 0m r =?

G 。

4．对于理想气体反应体系，标准反应自由能与平衡常数之间的关系式，若压强单位用大气压(atm)，下列正确的是：

(A) K RT G ln m r -=? ；(B) x K RT G ln m r -=?

；(C) p K RT G ln m r -=? ； (D) c K RT G ln m r -=? ； (E) n K RT G ln m r -=?

。

5．对于实际气体反应体系，对于平衡常数的说法，下列正确的是：

(A) K f 、K p 只是温度的函数； (B) K f 、K 只是温度的函数；

6．反应 Ni(s) + 4CO(g) = Ni(CO)4(g) 的-1

m r mol kJ 161?-=?

H ，今利用此反应在温度T 1 时，由粗Ni 制成Ni(CO)4，然后在另一温度T 2使之分解生成纯Ni ，设m r H ?不变，在工业生产中应如何选择T 1与T 2 ：

(A) T 1 > T 2 ； (B) T 1 < T 2 ；

(E) T 1 > T 2；且T 2越低越好。

7．对于理想溶液反应，m r

G ?与平衡常数的关系为： (A) x K RT G ln m r -=? ； (B) c K RT G ln m r -=? ； (C) K RT G ln m r -=? ；

(D) p K RT G ln m r -=? ； (E) m K RT G ln m r -=?

。

8．下列各反应，其平衡常数K p 等于气相总压力的是：

(A) ZnS(s) + 23O 2(g) = ZnO(s) + SO 2(g) ； (B)

CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) ； (C)

CuSO 4·5H 2O(s) = CuSO 4·3H 2O + 2H 2O(g) ；

(D) NH 4HS(s) = NH 3(g) + H 2S(g) ； (E) 32KClO 3(s) = 32

KCl(s) + O 2(g) 。

9．对于下列反应，在定温下，增加总压力，平衡常数K x 不变的是：

(A) HCl(aq) + CaCO 3(s) = CO 2(g) + H 2O(l) + CaCl 2(aq) ；

(B) CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) ； (C) C(s) + O 2(g) = CO 2(g) ；

(D) N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g) ； (E) H 2(g) + Cl 2(g) = 2HCl(g) 。

10．反应 Ag 2CO 3(s) = Ag 2O(s) + CO 2(g) 为吸热反应，在 383K 时平衡常数为K p = 96Pa ，在CO 2分压为101.3 Pa 的烘箱中烘干(温度为383K)时，则：

(A) Ag 2CO 3发生分解； (B) Ag 2CO 3不发生分解；

11．298K 时，下列反应(1)、(2)的分解压力分别为0.527kPa 、5.72kPa ：

⑴2 NaHCO 3(s)=Na 2CO 3(s)+H 2O(g)+CO 2(g)；⑵ NH 4HCO 3(s)=NH 3(g)+H 2O(g)+CO 2(g)。若在298K 时，将摩尔量相等的NaHCO 3(s)、Na 2CO 3 (s) 与NH 4HCO 3(s) 放在一个密闭容器中，那么：

(A) NH 4HCO 3(s) 和Na 2CO 3(s) 都减少；

(B) NH 4HCO 3(s) 与NaHCO 3(s) 都减少；

(D) NaHCO 3(s) 与NH 4HCO 3(s) 都减少；

(E) NaHCO 3(s) 与NH 4HCO 3(s) 都增加。

12．对于理想气体反应 c C(g) + d D(g) = g G(g) + h H(g)，?ν≠0，其各种平衡常数K 、 K p 、K c 、K x ，下列与温度关系式中错误的是： (A)

p p p T K T K ???? ????=??? ????ln ln ；(B)p x p T K T K ???? ????=??? ????ln ln ；(C)p c p T K T K ???? ????=??? ????ln ln ； (D)p x p p T K T K ???? ????=???? ????ln ln ； (E)p c p p T K T K ???? ????=???? ????ln ln 。

四、主观题：

1．N 2O 4能微量解离成NO 2，若N 2O 4与NO 2均为理想气体，证明N 2O 4的离解度α与压力的平方根成反比。

2．乙烯水合反应C 2H 4 + H 2O C 2H 5OH 的标准摩尔吉布斯函数改变为下式：

)K /(2.45)K /ln()K /(4.261047.3)mol J (4-1m r T T T G ++?-=?? 。试求：

(1) 导出标准反应热与温度的关系； (2) 计算出 573 K 时的平衡常数；

(3) 求573K 时反应的熵变。

3．已知反应 ZnO(s) + H 2(g) = Zn(L) + H 2O(g) 的)K /(160232000)mol J (-1m r T G -=??

，液态锌的蒸气压方程为：22.56164lg +-=???? ??T p p ，在800K 时，把H 2通入盛有ZnO(s) 和

Zn(l)的密闭容器中，求达成平衡时H 2(g)和H 2O(g)两种气体物质的量的比n (H 2)/n (H 2O)。

4．化学反应：NaHCO 3(s) = Na 2CO 3(s) + H 2O(g) + CO 2(g) (1)

CuSO 4·5H 2O(s) = CuSO 4·3H 2O(s) + 2H 2O(g) (2)

巳知50℃时，反应(1)、(2)的分解压力分别为p 1 = 3.999 kPa 、p 2 = 6.0528 kPa 。试计算由NaHCO 3、Na 2CO 3、CuSO 4·5H 2O 、CuSO 4·3H 2O 固体物质组成的体系，在50℃时的平衡压力是多少？

5．银可能受到H 2S(g) 的腐蚀而发生反应：H 2S(g) + 2Ag(s) = Ag 2S(s) + H 2(g)，今在298K 、 p 下，将Ag 放在等体积比的H 2与H 2S 混合气体中，问：

(1) 能否发生腐蚀；(2) 在混合气体中，H 2S(g) 的百分数小于多少时才不会发生腐蚀。

巳知298K 时，Ag 2S(s) 和 H 2S(g) 的m f G ?分别为 -40.26、-33.02 kJ·mol -

1 。

6．NaHCO 3 的分解反应：2NaHCO 3(s) = Na 2CO 3(s) + H 2O(g) + CO 2(g)，实验测定的分解压力在30℃时为0.0082p ，110℃时为1.6481p 。若反应热与温度无关，试求： ⑴ 平衡常数K 与T 的关系式；⑵ NaHCO 3在常压下的分解温度；

⑶ 反应的?r H m ；⑷ 恒压下通入惰性气体对平衡有何影响？

7．设某一温度下，有一定量的PCl 5(g) 在p 、体积为1升的条件下达到平衡，离解度为50%，说明下列情况下PCl 5(g) 的离解度是增加，还是减少？

⑴ 使气体的总压力降低，直到体积为2升；

⑵ 恒压下，通入N 2，使体积增加到2升；

⑶ 恒容下，通入N 2，使压力增加到2p ；

⑷ 通入Cl 2(g)，使压力增到2p ，而体积仍为1升。

8．在884℃时CO 2与5.62摩尔的K 2CO 3和11.10摩尔的CaCO 3共同加热，平衡时CO 2 的分压为101.325kPa (K 2CO 3不分解)，熔融液中有CaCO 3和K 2CO 3，固相为纯CaO 。冷却后称量，发现整个体系失去相当于3.98摩尔的CO 2质量，试求：⑴ 熔融物中CaCO 3 的摩尔分数? ⑵ 巳知反应：CaCO 3(l) = CaO(s)+ CO 2(g) 的标准平衡常数为3.50，若以纯CaCO 3为标准态，求熔融物中CaCO 3的活度与活度系数？

物理化学经典习题(配南大傅献彩)

物理化学经典习题一、填空题 1．硫酸与水可形成三种水合盐：H 2SO 4·H 2O 、H 2SO 4·2H 2O 、H 2SO 4 ·4H 2O 。常压下将一定量的H 2SO 4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H 2SO 4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是。 2．Na +、H +的还原电极电势分别为 –2.71V 和 –0.83V ，但用Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时，阴极产物是Na –Hg 齐，而不是H 2，这个现象的解释是。 3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。 4．在两个具有0.001mAgNO 3溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向极方向流动。 5．反应 A ?→?1k B (Ⅰ) ; A ?→?2 k D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂改变获得B 和D 的比例。 6．等温等压（298K 及p ?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ·mol -1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ·mol -1，则该化学反应的熵变为。

7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ =A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力，A、B为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。 1O2(g) ═ H2O(l) 的8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g) + 2 (?r G m–?r F m)/ J·mol-1为。二、问答题 1．为什么热和功的转化是不可逆的？ 1O2(g) ═ H2O(g)，2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + 2 在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，?U，?H，?S和?F。 3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？ 4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？ 5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？三、计算题 1．苯在正常沸点353K下的?vap H m?= 30.77 kJ·mol-1，今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。

物理化学习题第四章化学平衡

物理化学习题第四章化学平衡 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第四章化学平衡一．基本要求 1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。 3．掌握标准平衡常数K 与r m G ?在数值上的联系，熟练用热力学方法计算r m G ?，从而获得标准平衡常数的数值。 4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?的定义和它的应用。 5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van ’t Hoff 公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。二．把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 mol -的区间之内。因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ξ，如果在一个很大的系统中， 1 mol ξ=。严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数，因为压力已指定为标准压力。对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势，已经归入r m G ?中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力有关。学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数，了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和工业生产服务。而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。由于标准平衡常数与r m G ?在数值上有联系，r m ln p G RT K ?=-，所以有了r m G ?的值，就可以计算p K 的值。定义了标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?，

物理化学化学平衡小结

第四章化学平衡核心内容：恒T 、p 、W ˊ=0下，化学反应自发 0,,>< =?∑='B B W p T G μν 平衡反向自发主要内容：化学反应△G 、K 的计算及过程方向的判断。一、内容提要 1、化学反应自发进行和达到平衡的条件自发 0,,><=?∑='B B W p T G μν 平衡反向自发其中，B ν为B 的化学计量数，对于产物B ν取

正值，对于反应物B ν取负值。 2、理想气体化学反应的等温方程（分压的影响）和反应方向的具体判据 θ K Q RT p ln = <0 自发（Qp ＜θ K ） =0 平衡（Q p=θK ） >0 反向自发（Qp ＞θ K ）式中：θ θμνB B m r G ∑=?为标准摩尔反应吉布斯函数变化，θ K 为标准平衡常数， )ex p(RT G K m r θ θ ?-==B p p eq B B νθ)(∏=f(T) 3、理想气体化学反应平衡常数的其他表示法及其相互关系除了标准平衡常数外，实际应用中常用经验平衡常数K P 、K C 、K n 、K y

（1）K P ：θK =∑∏=∏-B B B p p p p eq B B eq B B νθννθ)()()( θK =∑ - B p K P νθ)( θ K 仅是温度的函数，K P 也只与温度有关。 (2）K C ：理想气体P B V=n B RT p B =RT c RT V n B B = θK =∑∏=∏=∏B B B B p RT c p RT c p p B B B B eq B B νθννθνθ)()()( K C 也只与温度有关（3）K y ：p B =py B K y 与温度和总压有关（4）K n : ∑=B B B B n n p p = ∑∑B n p p K n νθ ) ( K n 与温度、总压和惰性气体有关。综合以上各式

大学物理化学化学平衡课后习题及答案

化学平衡课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“”，错误的画“”。 1.某一反应在定温、定压且无非体积功的条件下，当该反应的r G m<0时，则该反应能正向进行。（） 2.如果某一化学反应的r H0，该反应的K随着温度升高而减小。（） 3.对理想气体反应：0 = B B B，在定温定压下当B B>0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。（） 4.对理想气体反应：0 = B B B，在定温定压下当B B>0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。（9. 如果某一化学反应的r H不随温度变化，那么其r S也不随温度变化，但是其r G却与温度有关。（） 5.对于真实气体混合物的反应，该反应的标准平衡常数K仅仅是温度的函数。（）二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内： 1.PCl5的分解反应PCl5（g）== PCl3（g）+ Cl2（g）在473 K达到平衡时PCl5（g）有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是（）（ 1 ）吸热反应；（ 2 ）放热反应；（ 3 ）反应的标准摩尔焓变为零的反应；（ 4 ）在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。 2.设反应a A（g ） == y Y（g） + z Z（g）,在101.325 kPa、300 K下，A的转化率是600 K 的2 倍，而且在300 K 下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应（）（ 1 ）标准平衡常数与温度，压力成反比；（ 2 ）是一个体积增加的吸热反应；（ 3 ）是一个体积增加的放热反应；（4）标准平衡常数与温度成正比，与压力成反比。 3.理想气体反应N2O5 （g ）== N2O4（g）+1/2O2（g）的r H为41.84kJ mol－1，C（B）= 0。要增加N2O4（g）的产率可以（）（1）降低温度；（ 2 ）提高温度；（3）提高压力；（4）定温定容加入惰性气体。 4.影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为：（）。（1）催化剂；（2）温度；（3）压力。 5.温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（）（1）降低；（2）增大； (3)恒定；

物理化学《化学平衡》习题及答案

物理化学《化学平衡》习题及答案选择题 1．下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案：C 。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动 2．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变答案：D 。因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ） 3．在等温等压下，当反应的?r G m ? = 5kJ ·mol -1 时，该反应能否进行? (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行答案：C 。应该用?r G m 判断而不是?r G m ? 。 4．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。 5．反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其?r G m ? /(J ·mol -1 ) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则： (A) ?r G m ? 变负，反应更完全 (B) K p ? 变大，反应更完全 (C) K p ? 变小，反应更不完全（D ）无法判断答案：C 6．对于气相反应，当体系总压力p 变化时 (A) 对K f ? 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ? 无影响 (D) 对K f ? 、K r 、K p ? 均无影响答案：A 。理想气体的K p ? 不受压力的影响而真实气体的K p ? 将随压力而变。 7．理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的?r G m ?与温度T 的关系为： ?r G m ? = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ? >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C 8．某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的K p ?将是： (A)K p ?= 0 (B) K p ? < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ? < 1 答案：C 。根据ln r m p G RT K ?=-$ $ 。 9．25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能?f G m ?为－ 237.19kJ ·mol －1 ，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为： (A) －245.76kJ ·mol －1 (B) －229.34kJ ·mol －1 (C) －245.04kJ ·mol －1 (D) － 228.60kJ ·mol －1 答案：D 。可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa 的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变

物理化学化学平衡

第六章化学平衡一选择题（1）合成氨反应N 2(g)＋3H 2(g) →2NH 3(g)达到平衡后加入惰性气体，且保持系统温度、总压不变（气体为理想气体），则（）（A ）2n N 减少，2n H 减少，3n NH 增加，θp K 不变（B ）2n N 减少，2n H 减少，3n NH 增加，θp K 增加（C ）2n N 不变，2n H 不变，3n NH 不变，θp K 不变（D ） 2 n N 增加， 2 n H 增加， 3 n NH 减少， θp K 不变（2）已知某温度下，反CO(g)＋H 2O(g) →H 2(g)＋CO 2(g)放热，达平衡后，采取下列哪种措施能是反应的进度发生变化？（）（1）加大压力；（2）升高温度；（3）保持温度和压力不变；（4）加入惰性气体。（A ）2 （B ）3、4 （C ）1 （D ）2、3 （3）反应2c(s)＋O 2(g) →2CO(g), 1θ/()r m G J mol -?g =232600167.8/T K --，若温度增加，则：（A ）θ r m G ?变负，反应更完全（B ）θ p K 变大，反应更完全（C ）θp K 变小，反应更不完全（D ）无法判断（4）PCl 5的分解反应PCl 5(g) →PCl 3(g)＋Cl 2(g),在473K 达平衡时，PCl 5有48%分解，在573K 时PCl 5有97%分解，则此反应为（）（A ）放热（B ）吸热（C ）即不放热也不吸热（D ）无法确定（5）在等温等压下，当反应的θ r m G ?=51J mol -g 时，该反应能否进行？（A ）能正向自发进行（B ）能逆向自发进行（C ）不能判断（D ）不能进行（6）同一化学变化，若反应式的计量系数不同，其平衡常数 θp K 和标准吉布斯自由能变化为（）（Ａ）θp K 相同 θr m G ?不同（Ｂ）θ p K 不同 θ r m G ?相同（Ｃ） θp K 、θr m G ?都不同（D ）θ p K 、θ r m G ?都相同（7）已知反应2NH 3→N 2＋3H 2 ，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2N 2(g)＋3/2H 2(g) →NH 3(g)的标准平衡常数为（）（Ａ）４（B ）０.５（C ）2 （D ）1 （８）理想气体反应N 2H 5(g) →N 2O 4(g)＋1/2(g)的 θ ,θ141.84k 0 r m r p m H J mol G -?=?=g ，。试问增加N 2O 4(g)平衡产率的条件是（）

南京大学《物理化学》每章典型例题

第一章热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为? ?K -1 。解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=，V 2=) →(T 3=97℃, p 3=，V 3= V 2) 例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θ p ） s ，1 mol ，-5℃，θ p ） ↓△H 2 ↑△H 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp ）（s ，1 mol ，0℃，θ p ） ∴ △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4 例题3 在时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－ kJ·mol －1 、－ kJ·mol －1 ，计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol －1 ，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。解：(1) 甲醇燃烧反应：CH 3OH(l) + 2 3 O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θ m c U ?=－ kJ/32)mol =－ kJ·mol －1 Q p =θ m c H ?=θ m c U ?+ ∑RT v )g (B = (－－×××10－3 )kJ·.mol －1

《物理化学》化学平衡练习题

《物理化学》化学平衡练习题 1. 常压下，(NH 4)2S(s)=2NH 3(g)+H 2S(g)的△H>0,则该反应( c ) a.任意温度下自发 b. 较高温度下自发 c.较低温度下自发 d.任意温度下不自发 2. 实际气体反应的标准平衡常数数值与（ c ）无关 a.标准态 b.温度 c.压力 d. 计量方程式 3.在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是(b ) a.Δr G m ? b. Δr G m c.K ? d.Δr H m 4.某温度时，NH 4Cl(s)＝NH 3(g)+HCl(g)的分解压力是P ?，则反应的标准平衡常数K ?为( c ) a.1 b.0.5 c.0.25 d.0.125 5．某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数f K 随下列哪些因素而变： (a) 系统的总压力 (b) 催化剂 (c) 温度 (d) 惰性气体的量答c ； 6．根据某一反应的r m G ?值，下列何者不能确定： (a) 标准状态下自发变化的方向 (b) 在r m G ?所对应的温度下的平衡位置 (c) 在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 (d) 提高温度反应速率的变化趋势答d ； 7．增大压力能使平衡向产物方向移动的反应是： (a)32CaCO (s)CaO(s)+CO (g) (b) 222CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g) (c)2231.5H (g)+0.5N (g) NH (g) (d)3252253CH COOH()+C H OH()=H O()+C H COOCH ()l l l l 答c ； 8. 对任意一化学反应，等压热效应与等容热效应的关系为B(g)p V Q Q RT ν=+∑（式中B(g)ν为反应中气体的计量系数）故：（a ）p Q >v Q ( b) p Q v Q < (c ) p Q =v Q (d) p Q 不一定大于v Q 答d ； 9．下列说法中, 不正确的是：（a ） (),/T P G ξ??表示完成 1mol 化学反应吉布斯自由能的变化

物理化学经典例题

一、选择题 1. 下面有关统计热力学的描述，正确的是：( ) A. 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系 B. 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系 C. 统计热力学是热力学的理论基础 D. 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科B 2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时，令∑ni = N，∑niεi = U，这是因为所研究的体系是：( ) A. 体系是封闭的，粒子是独立的 B 体系是孤立的，粒子是相依的 C. 体系是孤立的，粒子是独立的 D. 体系是封闭的，粒子是相依的C 3.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε，简并度分别为1、1、2、3 四个这样的分子构成的定域体系，其总能量为3ε时，体系的微观状态数为：( ) A. 40 B. 24 C. 20 D. 28 A 4. 使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律，要求粒子数N 很大，这是因为在推出该定律时：( ). ! A、假定粒子是可别的 B. 应用了斯特林近似公式C.忽略了粒子之间的相互作用 D. 应用拉氏待定乘因子法A 5.对于玻尔兹曼分布定律ni =(N/q)·gi·exp( -εi/kT)的说法：(1) n i是第i 能级上的粒子分布数; (2) 随着能级升高，εi 增大，ni 总是减少的; (3) 它只适用于可区分的独立粒子体系; (4) 它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是：( ) A. (1)(3) B. (3)(4) C. (1)(2) D. (2)(4) C 6.对于分布在某一能级εi上的粒子数ni，下列说法中正确是：( ) A. n i与能级的简并度无关 B.εi 值越小，ni 值就越大 C. n i称为一种分布 D.任何分布的ni 都可以用波尔兹曼分布公式求出B 7. 15．在已知温度T时，某种粒子的能级εj = 2εi，简并度gi = 2gj，则εj 和εi 上分布的粒子数之比为：( ) A. 0.5exp(εj/2kT) B. 2exp(- εj/2kT) C. ( -εj/kT) D. 2exp( 2εj/kT) C 8. I2的振动特征温度Θv= 307K，相邻两振动能级上粒子数之n(v + 1)/n(v) = 1/2的温度是：( ) A. 306 K B. 443 K C. 760 K D. 556 K B 9.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关：( ) 《 A. S、G、F、Cv B. U、H、P、C v C. G、F、H、U D. S、U、H、G B 10. 分子运动的振动特征温度Θv 是物质的重要性质之一，下列正确的说法是：( C ) A.Θv 越高，表示温度越高 B.Θv 越高，表示分子振动能越小 C. Θv越高，表示分子处于激发态的百分数越小 D. Θv越高，表示分子处于基态的百分数越小 11.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的：( ) A. 转动运动 B. 电子运动 C. 振动运动 D. 平动运动D 12.三维平动子的平动能为εt = 7h2 /(4mV2/3 )，能级的简并度为：( ) A. 1 B. 3 C. 6 D. 2 C 的转动惯量J = ×10 -47 kg·m2 ，则O2 的转动特征温度是：( ) A. 10 K B. 5 K C. K D. 8 K C ; 14. 对于单原子分子理想气体，当温度升高时，小于分子平均能量的能级上分布的粒子数：( ) A. 不变 B. 增多 C. 减少 D. 不能确定C 15.在相同条件下，对于He 与Ne 单原子分子，近似认为它们的电子配分函数相同且等于1，则He 与Ne 单原子分子的摩尔熵是：( ) A. Sm(He) > Sm (Ne) B. Sm (He) = Sm (Ne) C. Sm (He) < S m(Ne) D. 以上答案均不成立C 二、判断题 1．玻耳兹曼熵定理一般不适用于单个粒子。（√） 2．玻耳兹曼分布是最概然分布，但不是平衡分布。（×） 3．并不是所有配分函数都无量纲。（×） 4．在分子运动的各配分函数中平均配分函数与压力有关。（√） - 5．粒子的配分函数q 是粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和。（×） 6．对热力学性质(U、V、N)确定的体系，体系中粒子在各能级上的分布数一定。（×） 7．理想气体的混合物属于独立粒子体系。（√）

物理化学习题与答案

热力学第一定律练习题一、判断题：1．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。4．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。5．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。7．因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。10．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。12．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。13．因焓是温度、压力的函数，即H= f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。16．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。18．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。20．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。28．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，W R= ΔU= n C V,mΔT，W Ir= ΔU= n C V,mΔT，所以W R= W Ir。 1．第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH= 0。4．错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。5．错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。7．错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。8．错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。10．错，这不是理想气体的单纯pVT 变化。12．错，在升温过程中有相变化。13．错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。16．错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。18．对。 20．错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。28．错，两个过程的ΔT不同。二、单选题：2．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：(A) T，p，V，Q ； (B) m，V m，C p，?V；(C) T，p，V，n； (D) T，p，U，W。 8．下述说法中，哪一种不正确： (A)焓是体系能与环境进行交换的能量；(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(C) 焓是体系状态函数；(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。 12．下述说法中，哪一种正确：(A)热容C不是状态函数； (B)热容C与途径无关； (C)恒压热容C p不是状态函数； (D) 恒容热容C V不是状态函数。 18．1 mol H2(为理气)由始态298K、p被绝热可逆地压缩5dm3，那么终态温度T2 与内能变化?U分别是：(A)562K，0 kJ ； (B)275K，-5.49 kJ ；(C)275K，5.49kJ ；(D) 562K，5.49 kJ 。 21．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较：(A) W T > W i；(B)W T < W i；(C) W T = W i； (D) 无确定关系。热力学第二定律练习题一、判断题：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0。5．为计算绝热不可逆过程的熵变，可在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。6．由于系统经循环过程后回到始态，?S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。24．指出下列各过程中，物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零？⑴理想气体自由膨胀过程；⑵实际气体节流膨胀过程；⑶理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态；⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；⑸ 0℃、p 时，水结成冰的相变过程；⑹理想气体卡诺循环。1．对。 4 正确。5．错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。6 错，环境的熵变应加在一起考虑。 8．错。14．错。未计算环境的熵变；15．错，条件 16．错，必须在等温等压，W’= 0的条件下才有此结论。24．(1) ΔU = ΔH = 0；(2) ΔH = 0； (3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0；(5) ΔG = 0；6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。二、单选题： 2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： (A) 跑的最快；(B)跑的最慢； (C) 夏天跑的快； (D) 冬天跑的快。 12．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其?S(J·K-1)为： (A) -5.76 ； (B) 331 ； (C) 5.76 ； (D) 11.52 。 13．如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是： (A) 图⑴； (B) 图⑵；(C)图⑶； (D) 图⑷。

大学物理化学3-化学平衡课后习题及答案

化学平衡课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“?”。 1. 某一反应在定温、定压且无非体积功的条件下，当该反应的?r G m <0时，则该反应能正向进行。 ( ) 2. 如果某一化学反应的?r H < 0，该反应的K 随着温度升高而减小。（） 3. 对理想气体反应：0 = ∑B νB B ，在定温定压下当∑B νB >0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。（） 4. 对理想气体反应：0 = ∑B νB B ，在定温定压下当∑B νB >0时，随着惰性气体的加入而平衡向左移动。（9. 如果某一化学反应的?r H 不随温度变化，那么其?r S 也不随温度变化，但是其?r G 却与温度有关。（） 5. 对于真实气体混合物的反应，该反应的标准平衡常数K 仅仅是温度的函数。（）二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内： 1. PCl 5的分解反应PCl 5(g) == PCl 3(g) + Cl 2(g) 在473 K 达到平衡时PCl 5(g) 有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是（）（1）吸热反应；（2）放热反应；（3）反应的标准摩尔焓变为零的反应；（4）在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。 2. 设反应 a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa 、300 K 下，A 的转化率是600 K 的2 倍，而且在300 K 下系统压力为101 325 Pa 的转化率是2×101 325 Pa 的2 倍，故可推断该反应 ( ) （1）标准平衡常数与温度，压力成反比；（2）是一个体积增加的吸热反应；（3）是一个体积增加的放热反应； (4)标准平衡常数与温度成正比，与压力成反比。 3.理想气体反应N 2O 5（g ）== N 2O 4（g ）+1/2O 2（g ）的?r H 为41.84kJ ?mol －1， ∑=0)(,B C m p B ν。要增加N 2O 4（g ）的产率可以（）（1）降低温度；（2）提高温度；（3）提高压力；（4）定温定容加入惰性气体。 4. 影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为：（）。 (1) 催化剂； (2) 温度； (3) 压力。 5. 温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（）（1）降低；（2）增大；

南京大学《物理化学》(上学期)每章典型例题.doc

第一章热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到1013.25kPa 。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为20.92J ?mol -1 ?K -1。解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (1mol, T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(1mol, T 2=27℃, p 2=p 外=?，V 2=?) →(1mol, T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ，V 3= V 2) 例题2 计算水在 θp ，-5℃ 的结冰过程的△H 、△S 、△G 。已知θ)(,,2l O H m p C ，θ )(,,2s O H m p C 及水在 θ p ，0℃的凝固焓θm con H ?。解题思路：水在 θp ，-5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用θp ，0℃结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θp 2O （s ，1 mol ，-5℃，θp ） ↓△H 2,△S 2, △G 2 ↑△H 4,△S 4, △G 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θ p H 2O （s ，1 mol ，0℃，θ p ） △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4=θ)(,,2l O H m p C （273K-268K ）+θ m con H ?+θ )(,,2s O H m p C (268k-273K) △S 1=△S 2＋△S 3＋△S 4=θ)(,,2l O H m p C ln(273/268)+ θm con H ?/273+θ )(,,2s O H m p C ln(268/273) △G 1=△H 1-T 1△S 1 例题3 在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知298.15K 时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83 kJ·mol －1 、－ 393.51 kJ·mol － 1，计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol － 1，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。

北师大版物理化学化学平衡习题答案

化学平衡习题解答 1. 有理想气体反应 2H 2(g) + O 2(g)2H 2O(g)，在2000 K 时，已知反应的7 1.5510K =? (1) 计算H 2和O 2分压各为1.00×104 Pa ，水蒸气分压为1.00×105 Pa 的混合气中，进行上述反应的r m G ?，并判断反应自发进行的方向； (2) 当H 2和O 2的分压仍然分别为1.00×104 Pa 时，欲使反应不能正向自发进行，水蒸气的分压最少需要多大？解：(1) 反应系统的分压比 2222222252H O H O 243 H O H O (/)(1.0010)101325 1013.25(/)(/)(1.0010) p p p p p Q p p p p p p ''???====''''?? 由定温方程 1 r m 7 51 1013.25ln ln ln(/)(8.3142000ln )J mol 1.55101.6010J mol p p G RT K RT Q RT Q K --?=-+==????=-?? 由r m G ?<，可判断此时反应能够自发正向进行。 (2) 欲使正向反应不能自发进行，p Q 至少需与K θ 相等，即 222 2H O 7H O 1.5510p p p Q K p p ?==?= ? 所以227432142 H O 1 1.5510(1.0010)Pa 1.5310Pa 101325 p =???? =?

27H O 1.2410Pa p =? 2. 已知反应CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g) 在700℃时K θ = 0.71，(1) 若系统中四种气体的分压都是 1.5×105 Pa ；(2) 若 6CO 1.010 Pa p =?， 25H O 5.010Pa p =?，22 5 CO H ==1.510Pa p p ?；试判断哪个条件下正向反应可以自发进行？解：(1) 由定温方程r m r m ln p G G RT Q ?=?+，知 11 r m ln (8.314973.2ln 0.71)kJ mol 2.77 kJ mol G RT K --?==-???=? ∵r m r m ln p G G RT Q ?=?+ =222CO (g)H (g)H O(g)CO(g)( )()ln ln ()( )p p p p RT K RT p p p p ''-+'' = 55 1 55 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln )J mol 1.510 1.510 -??????????? = 3 1 2.7710 J mol -?? ∴ ?r G m = 2.77×1031 J mol -?＞ 0 此反应不能正向自发进行。 (2) 当6CO 1.010 Pa p =?，25H O 5.010Pa p =?，2 25CO H ==1.510Pa p p ?时 ?r G m = 551 65 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln ) J mol 1.010 5.010 -??????????? = －22.3×1031 J mol -? ∵ ?r G m =－22.3×1031 J mol -?＜ 0

物理化学上策化学平衡1、2、3及答案

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)+H 2O(g)=H 2(g)+CO 2(g) (A) K p $=1 (B) K p $=K c (C) K p $＞K c (D) K p $ ＜K c 3. 2 分 (2913) Ag 2O 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： Ag O s Ag s O g 22212 ()()()→+ K P ()1 2422Ag O s Ag s O g ()()()→+ K p ()2 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 ）K K P P ()()2112= （B ）K K p p ()()21= （C ）K p ()2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 4. 2 分 (3339) 反应 A+3B 2C ，已知： A B C Δf H m $(298 K)/kJmol -1 0 0 -44 S m $(298 K) /JK -1mol -1 180 120 180 C ,m p $ (298 K)/JK -1mol -1 30 20 30 298 K 时反应的： ( ) (A) (ΔS m $/T )p > 0 , (Δr G m $/T )p > 0 , (ln K /T )p > 0 ； (B) (ΔS m $/T )p < 0 , (Δr G m $/T )p < 0 , (ln K /T )p < 0 ； (C) (ΔS m $/T )p < 0 , (Δr G m $/T )p > 0 , (ln K /T )p > 0 ； (D) (ΔS m $/T )p < 0 , (Δr G m $/T )p >0 , (ln K /T )p < 0 。 5. 2 分 (3190) 300 K 时，某分子的基态能量是 ×10-21 J ，其玻耳兹曼因子为： (A) (B) (C) (D) 6. 2 分 (2843) 已知反应 2NH 3= N 2+ 3H 2在等温条件下，标准平衡常数为，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N 2+(3/2) H 2= NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) (C) 2 (D) 1 7. 2 分 (3292)PCl 5的分解反应是 PCl 5(g) ＝ PCl 3(g) + Cl 2(g)，在473 K 达到平衡时， PCl 5(g) 有 % 分解，在573 K 达到平衡时，有 97% 分解，则此反应为 ( ) (A) 放热反应 (B) 吸热反应

物理化学经典习题

物理化学经典习题一、填空题 1．硫酸与水可形成三种水合盐：H2SO4?H2O、H2SO4?2H2O 、H2SO4 ?4H2O。常压下将一定量的H2SO4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是。 2．Na+、H+的还原电极电势分别为–2.71V和–0.83V，但用Hg作阴极电解 NaCl溶液时，阴极产物是Na–Hg 齐，而不是H2，这个现象的解释是。3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。 4．在两个具有0.001mAgNO3溶液的容器之间是一个AgCl多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向极方向流动。 5．反应 A B (Ⅰ) ; A D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂改变获得B和D的比例。 6．等温等压（298K及p?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ?mol-1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ?mol-1，则该化学反应的熵变为。 7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0 –γ = A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力， A、B 为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。8．298.2K、101.325kPa下，反应 H2(g) + O2(g) ═ H2O(l) 的 (?rGm– ?rFm)/ J?mol-1为。二、问答题 1．为什么热和功的转化是不可逆的？ 2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + O2(g) ═ H2O(g)，在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，?U，?H，?S和 ?F。 3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？ 4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？ 5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？三、计算题 1．苯在正常沸点353K下的?vapHm? = 30.77 kJ?mol-1，今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。 (1) 求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W； (2) 求苯的摩尔气化熵 ?vapSm? 及摩尔气化自由能 ?vapGm?； (3) 求环境的熵变 ?S环，并判断上述过程是否为不可逆过程。 2．把一定量的气体反应物A迅速引入一个温度800K的抽空容器内，待反应达到指定温度后计时（已有一部分A分解）。已知反应的计量方程为 2A(g) 2B(g) + C(g) ，反应的半衰期与起始浓度无关；t=0时，p总=1.316×104Pa ；t=10min时，p总 =1.432×104Pa ；经很长时间后，p总 =1.500×104Pa。试求： (1) 反应速率常数k和反应半衰期t1/2 ； (2) 反应进行到1小时时，A物质的分压和总压各为多少？ 3．A和B能形成两种化合物A2B和AB2，A的熔点比B低，A2B的相合熔点介于A和B之间，

化学平衡 物理化学习题册