化学平衡练习题
1、在200 o C下的体积为V的容器中，下列吸热反应达到平衡态，通过以下各种措施，反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)再达到平衡态时，NH3的分压跟原来相比，有何变化？
A、增加氨气；
B、增加硫化氢气体；
C、增加固体NH4HS；
D、增加温度；
E、加入氩气以增加总压；
F、把反应容器的体积增加到2 V。
2、PCl5的分解作用为：PCl5(g) ===PCl3(g) +Cl2(g)，在523.2 K、101325 Pa下反应到达平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695 kg·m–3，试计算该反应在523.2 K下的标准平衡常数。M(PCl5)=208.2
3、在1000 K时，理想气体反应CO(g)+H2O(g)===CO2 (g) + H2(g)的KΦ＝1.43。设有一反应系统，各物质的分压分别为p(CO)=0.500 MPa，p(H2O)=0.200 MPa，p(CO2)=0.300 MPa，p(H2)=0.300 MPa。试计算：
（1）此反应条件下的Δr G m，并说明反应的方向。
（2）已知在1200 K时KΦ＝0.73，试判断反应的方向。
（3）求该反应在1000～1200 K范围内的Δr H mΦ和Δr S mΦ。
4、在机械制造业中，为了消除金属制品中的残余应力和调整其内部组织，常采用有针对性的热处理工艺，以使制品机械性能达到设计要求。CO和CO2的混合气氛用于热处理时，调节CO/CO2既可成为氧化性气氛（脱除钢制品中的过量碳），也可成为还原性气氛（保护制品在处理过程中不被氧化或还原制品表面的氧化膜）。反应式为Fe（s）+CO2（g）=FeO （S）+CO（g）。已知在1673 K，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g），△r G mΦ=–278.4 kJ·mol-1；2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s)，△r G mΦ=–311.4 kJ·mol-1 混合气氛中含有CO、CO2及N2（N2占1.00%,不参与反应）
（1）CO/CO2比值为多大时，混合气氛恰好可以防止铁的氧化?
（2）此混合气氛中CO和CO2各占多少百分比?
（3）混合气氛中CO和CO2的分压比、体积比、物质的量比及质量比是否相同？若相同，写出依据，若不同，请说明相互换算关系。
（4）若往由上述气氛保护下的热处理炉中投入一定的石灰石碎片，如气氛的总压不变(设为101.3 kPa)，石灰石加入对气氛的氧化还原性有何影响？已知298.15 K时碳酸钙分解反应的Δr H mΦ=179.2 kJ·mol-1；Δr S mΦ=160.2 J·K-1·mol-1。
5、若用298 K液态水与氧作用不能形成H2O2，但湿的锌片与氧作用却能产生H2O2（耦合反应）。
（1）分析反应H2O(l)＋1/2 O2(g)==H2O2(l)不能自发进行的原因；
（2）通过计算说明上述反应能不能通过改变温度而实现。
（3）加入锌就能使该过程实现，写出总反应的化学反应方程式。
（4）分析为什么加入锌就能使该过程实现。
6、碘钨灯因在灯内发生下列反应：W(s)+I2(g)=WI2(g)，碘蒸气与扩散到内壁的钨会反应生成碘化钨气体，后者扩散到钨丝附近会因钨丝的高温而分解出钨重新沉积到钨丝上，从而可延长灯丝的寿命。已知在298 K时：
W(s) I2(g) WI2(g)
Δf G mθ/kJ?mol-10 19.327 -8.37
S mθ/J?mol-133.5 260.69 251
（1）设玻璃外壁的温度为623 K，计算上述反应的Δr G mθ(623 K)。
（2）估算WI2(g)在钨丝上分解的最低温度。
7、560℃时，在恒容闭容器中发生如下反应：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)（正反应吸热）（1）请写出上述反应的平衡常数表达式，若温度升高，则平衡常数_____（填―变大‖、―变小‖或―不变‖）。
（2）若560℃时，在恒容密闭容器中，若起始浓度[H2O]＝0.03 mol/L，当5秒钟时，测得[H2O]＝0.01 mol/L，则前5秒钟H2的平均反应速率V（H2）＝________________。
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________。
A 容器中压强不变，
B 混合气体中密度不变，
C V正(H2)＝V正(H2O)
D c (CO)＝c (H2)
（4）达到平衡后且恒容情况下，往容器中充入适量的H2S气体，重新达到平衡时，H2O的反应速率将______（填―增大‖、―减小‖或―不变‖），理由是。
8、在密闭容器中，保持一定温度进行如下反应N2（g）＋3H2（g）=2NH3（g），已知加入1 mol N2和3 mol H2，在恒压条件下达到平衡时生成a mol NH3，在恒容条件下达到平衡时生成b mol NH3（见下表中编号①的一行）。若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变。回答下列问题：
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝___________。
（2）平衡常数KΦ值越大，表明建立平衡时___________（填序号）
A N2的转化率越高
B NH3的产量越大
C 正反应进行得越彻底
D 化学反应速度越快
（3）a与b的关系是：a b（填＞、＜、＝）
9、2007年第6题：
在给定的实验条件下，一元弱酸HA在苯(B)和水(W)中的分配系数K D=[HA]B/[HA]w=1.00。已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05?10–3和3.96?10–3 mol/L。在水中，HA发生离解，K a=1.00?10–4；在苯中发生二聚生成(HA)2。
1、计算水相中各物种的浓度及pH值。
2、计算HA的苯相中的二聚平衡常数。
3、已知HA中有苯环，1.00 g HA含有3.85?1021个分子，给出HA的化学名称。
4、解释HA在苯中发生二聚的原因，画出二聚体的结构。
10、06年第五题：
配置KI(0.100 mol/L)-I 2的水溶液，用0.100 mol/L Na 2S 2O 3标准溶液测得c(I 2)=4.85?10–3 mol/L 。量取50.0 mL KI-I 2溶液和50.0 mL CCl 4溶液振荡达到平衡，分液后测得CCl 4相中c(I 2)=2.60?10–3 mol/L 。已知实验条件下CCl 4溶液从水溶液中萃取I 2的分配比为85：1。求水溶液中I 2+I –=I 3–的平衡常数。
11、05年第1题：
1、已知室温下用CCl 4萃取I 2的分配系数为c I 2(CCl 4)/c I 2(H 2O)=84，预计用CCl 4萃取AtI 的分配系数c AtI(CCl 4)/c AtI(H 2O) 84（填 >, < 或 ＝）;理由是 。
2、已知I 2 + I － ? I 3－ 的平衡常数K = 800，可推断AtI + I － ? AtI 2－
的平衡常数K 800（填 >, < 或 ＝）; 依据是: 。
12、03年第10题：
美国Monsando 公司生产了一种除草剂，结构如下图，酸式电离常数如下： p K a1 0.8, p K a2 2.3 , p K a3 6.0 , p K a4 11.0。与它配套出售的是转基因作物（大豆、棉花、玉米、油菜籽）的种子，转入了抗御该除草剂的基因，喷洒该除草剂后其他植物全部死光，唯独这些作物茁壮成长，由此该除草剂得名Roundup ，可意译为―一扫光‖。这四种转基因作物已在美国大量种植，并已向我国和巴西等国大量出口，但欧洲至今禁止进口。
1、Roundup 为无色晶体，熔点高达200 o C ，根据如上结构式进行的分子间作用力（包括氢键）的计算，不能解释其高熔点。试问：Roundup 在晶体中以什么型式存在？写出它的结构式。
2、写出其1、2、3级电离方程式。
13、下列四种物质：
(A)CH 3COOH (B)CH 2NH 2COOH (C)CH 2(OH)COOH (D)CH 2ClCOOH 1、它们的熔点高低顺序是 > > > ， 简述其理由 。 2、其pk a 值由大到小的顺序为 > > > ， 简述理由 。
14、乙酸的分子量为60。乙酸熔点之所以比较高是因为容易形成二聚物的缘故。这一反应可以表示为2HAc=(HAc)2
在0℃，乙酸的密度为1.05 g/ml ，上述反应的平衡常数K=15.8。 (1)画出乙酸二聚物的结构 。
(2)计算在0 ℃，100%乙酸中单分子状态所占的百分数。
15、室温下，MgF 2在水中的溶解度为1.29×10–3 mol.L –1，试计算溶液中F –、Mg 2+及MgF +的浓度，并计算MgF 2的溶度积。已知Mg 2++F —==MgF +的平衡常数为63.0，计算时不需考
OH C O
C N
C P
OH O
OH
H 2
H 2
H
虑HF的生成。
16、稀有气体氙Xe和氟F2反应可生成XeF2、XeF4和XeF6。在523 K和673 K反应的平衡常数K如下：
①Xe(g)＋F2(g)=XeF2(g) K p(523 K)＝8.80×104K p(673 K)＝3.60×102
②Xe(g)＋2F2(g)=XeF4(g) K p(523 K)＝1.07×108K p(673 K)＝1.98×103
③Xe(g)＋3F2(g)=XeF6(g) K p(523 K)＝1.01×108K p(673 K)＝36.0
（1）指出在所给温度下，最有利的和最不利的反应。
（2）按①式制备XeF2，产物中必有XeF4。为了减少XeF2中XeF4的含量应采取什么措施？（3）今拟制取分压为1 atm（1.013×105 Pa）的XeF2，其中XeF4的含量须低于1%。试计算起始的Xe︰F2分压比值至少为多少？
（提示：可利用Xe（g）＋XeF4（g）=2XeF2（g）减少XeF4的生成）
17、已知240 K时液氨的自电离常数及相应的平衡常数：
NH3＋NH3=NH4＋＋NH2－K1＝1.0×10－33
又知氨水的电离及电离常数为：
NH3＋H2O=NH4＋＋OH－K2＝1.8×10－5
（1）试计算NH2－＋H2O=NH3＋OH－的平衡常数。
（2）仔细想来，以上计算是错误的，请指出错在何处。
18、密闭钢制容器中，NH4I固体在一定条件下首先发生分解反应并达平衡：①NH4I（s）=NH3（g）＋HI（g），然后缓慢进行反应②2HI（g）=H2（g）＋I2（g），亦达平衡。它们的平衡常数K（K只随温度的变化而变化）分别为K1与K2，式中p指平衡时气体的分压。（1）当反应②进行时，恒容密闭体系中的变化情况是p HI，p总（填―不变‖、―增大‖或―减小‖）；
（2）平衡时，若p(NH3)＝d，p(H2)＝f，则p(HI)＝；
（3）用K1、K2表示NH3的平衡分压：p(NH3)＝。
19、甲烷、水蒸气以1︰5的混合气体，在600 ℃、1 atm下，通过催化剂发生如下两个反应（反应后仍保持原来的温度和压强）：
CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）K p1＝0.574 atm2
CO（g）十H2O（g）=CO2（g）＋H2（g）K p2＝2.21
设甲烷的转化率为91.2％，试求反应达到平衡时各组分气体的分压。
20、NO2和N2O4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。理论估算和实测发现，
混合气体体积由V压缩为V/2，温度由298K升至311K。已知这两个温度下N2O4(g)
?2NO
(g)的压力平衡常数K p分别为0.141和0.363。
2
1 通过计算回答，混合气体经上述压缩后，NO2的浓度比压缩前增加了多少倍。
2 动力学实验证明，上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。压缩后的混合气体在
室温下放置，颜色如何变化？为什么？
1、在200 o C下的体积为V的容器中，下列吸热反应达到平衡态，通过以下各种措施，反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)再达到平衡态时，NH3的分压跟原来相比，有何变化？
A、增加氨气；
B、增加硫化氢气体；
C、增加固体NH4HS；
D、增加温度；
E、加入氩气以增加总压；
F、把反应容器的体积增加到2 V。
AD增大；B减小；CE不变。F?
2、PCl5的分解作用为：PCl5(g) ===PCl3(g) +Cl2(g)，在523.2 K、101325 Pa下反应到达平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695 kg·m–3，试计算该反应在523.2 K下的标准平衡常数。M(PCl5)=208.2
平衡混合物的平均分子量M=ρRT/p
=2.695?103(g?m–3)?8.314(Pa?m3?mol–1?K–1)?523.2(K)/101325(Pa)
=115.7 (g?mol–1)
设混合物中PCl3的体积分数为x，
则Cl2的体积分数为x，PCl5的体积分数为1–2x。
x?M(PCl5)+(1–2x)?M(PCl5)=115.7
x=0.4443
KΦ=(0.4443?101325/100000)?(0.4443?101325/100000)/(0.1114?101325/100000)
=1.795
3、在1000 K时，理想气体反应CO(g)+H2O(g)===CO2 (g) + H2(g)的KΦ＝1.43。设有一反应系统，各物质的分压分别为p(CO)=0.500 MPa，p(H2O)=0.200 MPa，p(CO2)=0.300 MPa，p(H2)=0.300 MPa。试计算：
（1）此反应条件下的Δr G m，并说明反应的方向。
（2）已知在1200 K时KΦ＝0.73，试判断反应的方向。
（3）求该反应在1000～1200 K范围内的Δr H mΦ和Δr S mΦ。
（1）此反应条件下的Δr G mΦ=–RTlnKΦ=–2.97 kJ/mol。
此反应条件下的Δr G m= Δr G mΦ+RTlnJ=–3.85 kJ/mol，正向进行。
（2）已知在1200 K时KΦ＝0.73，试判断反应的方向。
J=0.90>KΦ，逆向进行。
（3）求该反应在1000～1200 K范围内的Δr H mΦ和Δr S mΦ。
Δr H mΦ–1000Δr S mΦ=–2.97kJ/mol
Δr H mΦ–1200Δr S mΦ=1.05kJ/mol
Δr S mΦ=–20.1 J?mol–1?K–1
Δr H mΦ=–23.1 kJ?mol–1
4、在机械制造业中，为了消除金属制品中的残余应力和调整其内部组织，常采用有针对性的热处理工艺，以使制品机械性能达到设计要求。CO和CO2的混合气氛用于热处理时，
调节CO/CO2既可成为氧化性气氛（脱除钢制品中的过量碳），也可成为还原性气氛（保护制品在处理过程中不被氧化或还原制品表面的氧化膜）。反应式为Fe（s）+CO2（g）=FeO （S）+CO（g）。已知在1673 K，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g），△r G mΦ=–278.4 kJ·mol-1；2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s)，△r G mΦ=–311.4 kJ·mol-1 混合气氛中含有CO、CO2及N2（N2占1.00%,不参与反应）
（1）CO/CO2比值为多大时，混合气氛恰好可以防止铁的氧化?
（2）此混合气氛中CO和CO2各占多少百分比?
（3）混合气氛中CO和CO2的分压比、体积比、物质的量比及质量比是否相同？若相同，写出依据，若不同，请说明相互换算关系。
（4）若往由上述气氛保护下的热处理炉中投入一定的石灰石碎片，如气氛的总压不变(设为101.3 kPa)，石灰石加入对气氛的氧化还原性有何影响？已知298.15 K时碳酸钙分解反应的Δr H mΦ=179.2 kJ·mol-1；Δr S mΦ=160.2 J·K-1·mol-1。
（1）△r G mΦ=–16.5 kJ·mol-1；CO/CO2=3.27
（2）CO%=75.8%；CO2%=23.2%
（3）前三者相同；m(CO)/m(CO2)=28p(CO)/44p(CO2)
（4）碳酸钙分解反应在1673 K，△r G mΦ=–88.8 kJ/mol，只有当p(CO2)>5.92?102pΦ时才不分解。在指定条件下，碳酸钙完全分解，增大了CO2的浓度，降低了CO/CO2的比值，对反应Fe（s）+CO2（g）=FeO（S）+CO（g）而言，△r G m减小，即氧化性增强。
5、若用298 K液态水与氧作用不能形成H2O2，但湿的锌片与氧作用却能产生H2O2（耦合反应）。
（1）分析反应H2O(l)＋1/2 O2(g)==H2O2(l)不能自发进行的原因；
（2）通过计算说明上述反应能不能通过改变温度而实现。
（3）加入锌就能使该过程实现，写出总反应的化学反应方程式。
（4）分析为什么加入锌就能使该过程实现。
（1）反应H2O(l)＋1/2 O2(g)==H2O2(l)，Δr H mΦ=98.05 kJ·mol-1
；Δr S mΦ=–62.83 J·K-1·mol-1。
（2）焓增熵减型，任何温度下不能进行。
（3）H2O(l)+Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)+H2O2(l)。
（4）Δr H mΦ=–250.25 kJ·mol-1；Δr S mΦ=–163.37 J·K-1·mol-1。Δr G mΦ=–201.57 kJ·mol-1；（5）Δr G mΦ=–184.90 kJ·mol-1；
KΦ=1.40?1024
6、碘钨灯因在灯内发生下列反应：W(s)+I2(g)=WI2(g)，碘蒸气与扩散到内壁的钨会反应生成碘化钨气体，后者扩散到钨丝附近会因钨丝的高温而分解出钨重新沉积到钨丝上，从而
可延长灯丝的寿命。已知在298 K时：
W(s) I2(g) WI2(g)
Δf G mθ/kJ?mol-10 19.327 -8.37
S mθ/J?mol-133.5 260.69 251
（1）设玻璃外壁的温度为623 K，计算上述反应的Δr G mθ(623 K)。
（2）估算WI2(g)在钨丝上分解的最低温度。
Δr G mθ(298 K)=-27.697 kJ?mol-1
Δr S mθ(298 K)=-43.19 J?mol-1
Δr H mθ(298 K)= Δr G mθ(298 K)+TΔr S mθ(298 K)=-40.568 kJ?mol-1
Δr G mθ(623 K)= Δr H mθ(298 K)-TΔr S mθ(298 K)=-13.661 kJ?mol-1
T=Δr H mθ(298 K)/Δr S mθ(298 K)=939.3 K
7、560℃时，在恒容闭容器中发生如下反应：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)（正反应吸热）（1）请写出上述反应的平衡常数表达式，若温度升高，则平衡常数_____（填―变大‖、―变小‖或―不变‖）。
（2）若560℃时，在恒容密闭容器中，若起始浓度[H2O]＝0.03 mol/L，当5秒钟时，测得[H2O]＝0.01 mol/L，则前5秒钟H2的平均反应速率V（H2）＝________________。
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________。
A 容器中压强不变，
B 混合气体中密度不变，
C V正(H2)＝V正(H2O)
D c (CO)＝c (H2)
（4）达到平衡后且恒容情况下，往容器中充入适量的H2S气体，重新达到平衡时，H2O的反应速率将______（填―增大‖、―减小‖或―不变‖），理由是。
（1）KΦ＝[p(CO)/pΦ][p(H2)/pΦ]/[p(H2O)/pΦ] 变大
（2）0.004 mol/L·s
（3）A、B
（4）增大，该温度时，H2S分解产生H2增大H2浓度，可加快反应速度
8、在密闭容器中，保持一定温度进行如下反应N2（g）＋3H2（g）=2NH3（g），已知加入1 mol N2和3 mol H2，在恒压条件下达到平衡时生成a mol NH3，在恒容条件下达到平衡时生成b mol NH3（见下表中编号①的一行）。若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变。回答下列问题：
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝___________。
（2）平衡常数KΦ值越大，表明建立平衡时___________（填序号）
A N2的转化率越高
B NH3的产量越大
C 正反应进行得越彻底
D 化学反应速度越快
（3）a与b的关系是：a b（填＞、＜、＝）
（1）略
（2）A、C
（3）＞
9、2007年第6题：
在给定的实验条件下，一元弱酸HA在苯(B)和水(W)中的分配系数K D=[HA]B/[HA]w=1.00。已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05?10–3和3.96?10–3 mol/L。在水中，HA发生离解，K a=1.00?10–4；在苯中发生二聚生成(HA)2。
1、计算水相中各物种的浓度及pH值。
2、计算HA的苯相中的二聚平衡常数。
3、已知HA中有苯环，1.00 g HA含有3.85?1021个分子，给出HA的化学名称。
4、解释HA在苯中发生二聚的原因，画出二聚体的结构。
1、[H+]=[A–]=5.05?10–4；[HA]=2.55?10–3；[OH–]=1.98?10–11；pH=3.30
2、[HA]B=[HA]W=2.55?10–3；[HA]B+2[(HA)2]=3.96?10–3；[(HA)2]=7.05 ?10–4；KΦ=1.08?102；
3、M=156 g/mol，为氯代苯甲酸
4、羧基氢键二聚
10、06年第五题：
配置KI(0.100 mol/L)-I2的水溶液，用0.100 mol/L Na2S2O3标准溶液测得c(I2)=4.85?10–3 mol/L。量取50.0 mL KI-I2溶液和50.0 mL CCl4溶液振荡达到平衡，分液后测得CCl4相中c(I2)=2.60?10–3 mol/L。已知实验条件下CCl4溶液从水溶液中萃取I2的分配比为85：1。求水溶液中I2+I–=I3–的平衡常数。
设萃取平衡时，水溶液中c(I2)为x mol/L
x=3.06?10–5
c(I3–)=2.22?10–3 mol/L
c(I–)=0.098 mol/L
KΦ=7.40?102
11、05年第1题：
1、已知室温下用CCl4萃取I2的分配系数为c I2(CCl4)/c I2(H2O)=84，预计用CCl4萃取AtI 的分配系数c AtI(CCl4)/c AtI(H2O) < 84（填>, < 或＝）;理由是AtI是极性分子（1.5分）。
2、已知I2 + I－?I3－的平衡常数K = 800，可推断AtI + I－?AtI2－的平衡常数K> 800（填>, < 或＝）; 依据是: 形成X3－离子的能力I3－>Br3－>Cl3－。
12、03年第10题：
美国Monsando公司生产了一种除草剂，结构如下图，酸式电离常数如下：p K a1 0.8, p K a2 2.3 , p K a3 6.0 , p K a4 11.0。与它配套出售的是转基因作物（大豆、棉花、玉米、油菜籽）的种子，转入了抗御该除草剂的基因，喷洒该除草剂后其他植物全部死光，唯独这些作物茁壮成长，由此该除草剂得名Roundup，可意译为―一扫光‖。这四种转基因作物已在美国大量种植，并已向我国和巴西等国大量出口，但欧洲至今禁止进口。
OH
C
O C N
C
P
OH
O
OH
H2
H2
H
1、Roundup 为无色晶体，熔点高达200 o C ，根据如上结构式进行的分子间作用力（包括氢键）的计算，不能解释其高熔点。试问：Roundup 在晶体中以什么型式存在？写出它的结构式。
2、写出其1、2、3级电离方程式。
13、下列四种物质：
(A)CH 3COOH (B)CH 2NH 2COOH (C)CH 2(OH)COOH (D)CH 2ClCOOH 1、它们的熔点高低顺序是 > > > ， 简述其理由 。 2、其pk a 值由大到小的顺序为 > > > ， 简述理由 。
1、B>C>D>A
2、B>A>C>D
14、乙酸的分子量为60。乙酸熔点之所以比较高是因为容易形成二聚物的缘故。这一反应可以表示为2HAc=(HAc)2
在0℃，乙酸的密度为1.05 g/ml ，上述反应的平衡常数K=15.8。 (1)画出乙酸二聚物的结构 。
(2)计算在0 ℃，100%乙酸中单分子状态所占的百分数。
1050=C(HAc)c·M(HAc)+C[(HAc)2]·M[(HAc)2] 15.8=C[(HAc)2]/[C(HAc)]2
解得C HAc =0.728 mol.L －
1
C(HAc)2=8.38 mol.L －
1
HAc%= C(HAc)/{ C(HAc)+ C[(HAc)2]}=8.00%
15、室温下，MgF 2在水中的溶解度为1.29×10–3 mol.L –1，试计算溶液中F –、Mg 2+及MgF
+
C
O OH N P
O
OH O H 2C
O
O N P
O
OH O H 2+H +
1
2
3
4
C
O O N P
O
OH
O H 22
C
O
O N P
O
O O H 2+H +
3
C
O O N P
O
O
O H 2C
O
O N
P
O
O O H +H +
的浓度，并计算MgF2的溶度积。已知Mg2++F—==MgF+的平衡常数为63.0，计算时不需考虑HF的生成。
MgF2=Mg2++2F－Mg2++F－=MgF+
溶液中[Mg2+]+[MgF+]=1.29×10－3
[F－]+[MgF+]=2×1.29×10－3
设[Mg2+]=X，则[MgF+]=1.29×10－3－X；
[F－]=1.29×10－3+X
所以(1.29×10－3－X)/[X(1.29×10－3+X)]=63.0
X=1.12×10－3 mol.L－1
即[Mg2+]=1.12×10－3 mol.L－1 [MgF+]=1.7×10－4 mol.L－1
[F－]=2.41×10－3 mol.L－1
K sp=[Mg2+][F－]2=6.51×10－9
16、稀有气体氙Xe和氟F2反应可生成XeF2、XeF4和XeF6。在523 K和673 K反应的平衡常数K如下：
①Xe(g)＋F2(g)=XeF2(g) K p(523 K)＝8.80×104K p(673 K)＝3.60×102
②Xe(g)＋2F2(g)=XeF4(g) K p(523 K)＝1.07×108K p(673 K)＝1.98×103
③Xe(g)＋3F2(g)=XeF6(g) K p(523 K)＝1.01×108K p(673 K)＝36.0
（1）指出在所给温度下，最有利的和最不利的反应。
（2）按①式制备XeF2，产物中必有XeF4。为了减少XeF2中XeF4的含量应采取什么措施？（3）今拟制取分压为1 atm（1.013×105 Pa）的XeF2，其中XeF4的含量须低于1%。试计算起始的Xe︰F2分压比值至少为多少？
（提示：可利用Xe（g）＋XeF4（g）=2XeF2（g）减少XeF4的生成）
1、523 K时和673 K时，最有利的反应为（2）；523 K时和673 K时，最不利的反应分别为（1）和（3）。
2、Xe必须过量。
3、Xe(g)＋XeF4(g)=2XeF2(g) K p(523 K)＝72.4 K p(673 K)＝65.5
523 K：p Xe＞1.40×105 Pa；起始Xe︰F2分压比至少为2.41︰1.01=2.39。
673 K：p Xe＞1.55×105 Pa 起始Xe︰F2分压比至少为2.56︰1.01=2.53。
17、已知240 K时液氨的自电离常数及相应的平衡常数：
NH3＋NH3=NH4＋＋NH2－K1＝1.0×10－33
又知氨水的电离及电离常数为：
NH3＋H2O=NH4＋＋OH－K2＝1.8×10－5
（1）试计算NH2－＋H2O=NH3＋OH－的平衡常数。
（2）仔细想来，以上计算是错误的，请指出错在何处。
18、密闭钢制容器中，NH4I固体在一定条件下首先发生分解反应并达平衡：①NH4I（s）=NH3（g）＋HI（g），然后缓慢进行反应②2HI（g）=H2（g）＋I2（g），亦达平衡。它们的平衡常数K（K只随温度的变化而变化）分别为K1与K2，式中p指平衡时气体的分压。（1）当反应②进行时，恒容密闭体系中的变化情况是p HI，p总（填―不变‖、―增大‖或―减小‖）；
（2）平衡时，若p(NH3)＝d，p(H2)＝f，则p(HI)＝；
（3）用K1、K2表示NH3的平衡分压：p(NH3)＝。
1、减小；增大
2、d-2f
3、？
19、甲烷、水蒸气以1︰5的混合气体，在600 ℃、1 atm下，通过催化剂发生如下两个反应（反应后仍保持原来的温度和压强）：
CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）K p1＝0.574 atm2
CO（g）十H2O（g）=CO2（g）＋H2（g）K p2＝2.21
设甲烷的转化率为91.2％，试求反应达到平衡时各组分气体的分压。
CH4：0.0112 atm；H2O：0.442 atm；CO：0.0357 atm；
CO2：0.0809 atm；H2：0.431 atm
20、NO2和N2O4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。理论估算和实测发现，
混合气体体积由V压缩为V/2，温度由298K升至311K。已知这两个温度下N2O4(g)
?2NO
(g)的压力平衡常数K p分别为0.141和0.363。
2
1 通过计算回答，混合气体经上述压缩后，NO2的浓度比压缩前增加了多少倍。
2 动力学实验证明，上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。压缩后的混合气体在
室温下放置，颜色如何变化？为什么？
1 (1) 设混合气体未被压缩，在298K(V1, T1) 达平衡，N2O4(g) 的平衡分压为P1, NO2(g)的平衡
分压为P2，则
P1 + P2＝1 atm （a）
K P(298K)＝(P2/ P2?)2 /(P1 / P1?) ＝0.141 （b）
解联立方程（a）和（b），得
P1＝0.688 atm，P2＝0.312 atm
(2) 设针管压缩未发生平衡移动，已知P t1＝1 atm，T1＝298K，T2＝311K，V2/ V1＝1/2，根据理想气体状态方程P t1V1/T1＝P t2V2/T2 解得
P t2＝2.087 atm，N2O4分压P1’＝1.436 atm，NO2分压P2＝0.651 atm (3) 压缩引起压力变化，Q＝0.6512/1.436 ＝0.296, Q < K＝0.363, 平衡正向移动。设达平衡时，N2O4分压减小x atm, 则NO2分压增大2x atm, 有：
K P(311K)＝((P2’+2x) / P2?)2 /( (P1’- x) / P1?) ＝0.363 （c）
解得：x = 0.0317 atm
N2O4平衡分压P1(311K)＝1.404 atm, NO2(g) 的分压为P2(311K)＝0.714 atm
(4) 分压比；P(NO2,311K)／P(NO2,298K)＝0.714/0.312 ＝2.29 增加1.29倍
浓度比: c(NO2,311K)／c(NO2,298K)＝2.29T1/T2＝2.19
2 压缩后的混合气体在室温下放置，温度逐渐下降，平衡向放热方向移动，NO2聚合成N2O4，颜色由深变浅，直至体系温度降至室温，颜色不再变化。
化学反应速率和化学平衡练习题(含详细答案)
化学反应速率和化学平衡综合练习 一、选择题(包括15个小题，每小题4分，共60分。每小题有只一个选项符合题意。) 1. 设反应C＋CO 22CO（正反应吸热）反应速率为v1，N2＋3H2 2NH 3（正反应放热），反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1、v2的变化情况为 A. 同时增大 B. 同时减小 C. v1增大，v2减小 D. v1减小，v2增大 2. 在一密闭容器内发生氨分解反应：2NH 3N2＋3H2。已知NH3起 始浓度是2.6 mol·L－1，4s末为1.0 mol·L－1，若用NH3的浓度变化来表示此反应的速率，则v（NH3）应为 A. 0.04 mol·L－1·s－1 B. 0.4 mol·L－1 ·s－1 C. 1.6 mol·L－1·s－1 D. 0.8 mol·L－1·s－1 3. 在温度不变的条件下，密闭容器中发生如下反应：2SO2＋ O 22SO3，下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是 A. 容器中SO2、O2、SO3共存 B. SO2与SO3的浓度相等 C. 容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2 D. 反应容器中压强不随时间变化 4. 反应2A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反 应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是 A. 加压 B. 减压 C. 减少E的浓度 D. 降温 5. 一定温度下，浓度均为1mol·L－1的A2和B2两种气体，在密闭容 器内反应生成气体C，反应达平衡后，测得：c(A2)＝0.58 mol·L－1，c(B2)＝0.16 mol·L－1，c(C)＝0.84 mol·L－1，则该反应的正确表达式为 A. 2A 2＋B22A2B B. A2＋B22AB C. A 2＋B2A2B2 D. A2＋2B22AB2 6. 一定条件下的反应：PCl 5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)(正反应吸热)达到平衡 后，下列情况使PCl5分解率降低的是 A. 温度、体积不变，充入氩气 B. 体积不变，对体系加热 C. 温度、体积不变，充入氯气 D. 温度不变，增大容器体积 7. 在一定温度下，把2. 0体积的N2和6. 0体积的H2通入一个带活塞
化学反应速率和化学平衡测试题及答案
化学反应速率和化学平衡测试题 一、选择题。 1．反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是（） A．υ(D)= mol / L·s B．υ(C)= mol / L·s C．υ(B)= mol / L·s D．υ(A)= mol / L·s 2．某化学反应其△H== —122 kJ/mol，?S== 231 J/(mol·K)，则此反应在下列哪种情况下可自发进行（） A．在任何温度下都能自发进行B．在任何温度下都不能自发进行 C．仅在高温下自发进行D．仅在低温下自发进行 3．可逆反应N2+3H22NH3的正逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。 下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是（） A．υ正(N2)=υ逆(NH3) B．3υ正(N2)=υ正(H2) } C．2υ正(H2)=3υ逆(NH3) D．υ正(N2)=3υ逆(H2) 4．下列说法正确的是（） A．增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大 B．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率可能增大 C．加入反应物，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大 D．一般使用催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大化学反应速率5．在2L密闭容器中加入4molA和6molB，发生以下反应：4A(g)+6B(g) 4C(g) +5D(g)。 若经5s后，剩下的A是，则B的反应速率是（） A．mol / L·s B．mol / L·s C．mol / L·s D．mol / L·s 6．有一处于平衡状态的反应：X(s)＋3Y(g) 2Z(g)，ΔH＜0。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是（） ①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出Z & A．①③⑤B．②③⑤C．②③⑥D．②④⑥7．同质量的锌与盐酸反应，欲使反应速率增大，选用的反应条件正确的组合是（）反应条件：①锌粒②锌片③锌粉④5%盐酸⑤10%盐酸⑥15%盐酸⑦加热 ⑧用冷水冷却⑨不断振荡⑩迅速混合后静置 A．③⑥⑦⑨ B．③⑤⑦⑨ C．①④⑧⑩ D．②⑥⑦⑩
化学平衡常数及其计算训练题
化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 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？ 化学平衡练习题 【例1】将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中，以此时的温度、压强和体积作为起始条件，发生了如下反应： 3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g)达到平衡时C的浓度为w mol·L-1。 回答⑴～⑸小题： (1)保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P中，平衡后C的浓度仍为w mol·L-1的是( ) (A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B十2 mol C， (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2)保持原起始温度和体积不变，要使平衡后C的浓度仍为w mol·L-1，应按下列哪种 配比向容器Q中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C十2 mol D (C) mol A+ B+1 mol C + mol D (D)以上均不能满足条件， (3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应，则平衡时C的浓度和w rml·L-1的关系是( ) (A)＞w (B)＜ w (C)= w (D)不能确定 (4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中，保持温度和体积不变，平衡时C的浓度为V mol·L-1，V与w和叫的关系是( ) (A) V＞w (B) V＜w (C) V=w (D)无法比较 (5)维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为 V mol·L-1 ( ) (A)1 mol C+ m01 D ． (B)3 mol A+2 mol B (C)3 mol A+1 mol B+1 mol D (D)以上均不能满足条件 解析⑴略：答案为（A） 化学平衡常数和化学平衡计算 1．在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO＋H22＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加热到800℃，则CO的转化率为 ( ) A．16.7% B．50% C．66.7% D．83.3% 2．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应： 2NO22O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol 3．某温度下H2(g)＋I2的平衡常数为50。开始时，c(H2)＝1mol·Ｌ－1，达平衡时，c(HI)＝1mol·Ｌ－1，则开始时I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A．0.04mol·Ｌ－1 B．0.5mol·Ｌ－1 C．0.54mol·Ｌ－1D．1mol·Ｌ－1 4．在一个容积为 6 L的密闭容器中，放入 3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应： 4X(g)＋n＋6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增 加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 5．在一定条件下，可逆反应X(g)十达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A．1∶1 B．1∶３ C．2∶3 D．3∶２ 6．将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H22(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为A．11.5 B．23 C．25 D．28 7．在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n ＋W(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为A．4 B．3 C．2 D．1 8．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH43(g)＋HI(g)， 2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·Ｌ－1，c(HI)＝4mol·Ｌ－1，则 NH3的浓度为( ) A．3.5mol·Ｌ－1 B．4mol·Ｌ－1 C．4.5mol·Ｌ－1D．5mol·Ｌ－1 9．体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应A(g)＋。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A．原混合气体的体积为 1.2V L B．原混合气体的体积为 1.1V L C．反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L D．反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10．在n L密闭容器中，使1molX和2molY在一定条件下反应：a X(g)＋b c Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为20%，混合气体压强比原来下降20%，Z的浓度为Y的浓度的0.25倍，则a，c的值依次为( ) A．1,2 B．3,2 C．2,1 D．2,3 11．在一定条件下，1mol N2和3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是 同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为( ) A．20% B．30% C．40% D．50% 12．已知CO(g)＋H22(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。 (1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2O)＝0.03mol·Ｌ－1，c(CO2)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2)＝0.05mol·Ｌ－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 第四章化学平衡课后习题参考答案 4解：由2×②-2×①得反应：4H 2(g)+2SO 2(g) == 4H 2O(g) + S 2(g) 5解：反应开始时： 平衡时： 即平衡时NOCl 的分压增加了（8.53-6.97）×105=1.56×105（Pa ） 对于反应： 2NO(g) + Cl 2(g) === 2NOCl(g) 平衡分压/Pa (4.18-1.56)×105 (2.79-1/2×1.56)×105 8.53×105 8解：（1）2.2710252383142.0)10252383145.0(5 2 5 =??????=θK PCl 5的分解率=0.5/0.7×100%=71.4% （2） 加入Cl 2,平衡向左移动,设生成物转化了x mol/L PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2 平衡分压 (0.1+x)×8314×523 (0.25-x)×8314×523 (0.25+0.05-x)×8314×523 x= 0.01074(mol/L) PCl 5的分解率=%4.68%10035.0) 01074.01.0(35.0=?+- 平衡向左移动,其分解率减小到68.4%. （3）设生成PCl 3 x mol/L PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2 平衡分压 (0.35-x)×8314×523 x ×8314×523 (0.05+x)×8314×523 代入平衡常数表达式 x=0.239（mol/L ） PCl 5的分解率=0.239/0.35=68.4% 8 24 21 210 06.5)80.0108.1()(?=?==θθθK K K 2 .27105238314)1.0(10523 8314)3.0(105238314)25.0(5 5 5=??+??-???-=x x x K θ2 .2710523 8314)35.0(10523 8314)05.0(10523 83145 55=??-??+???=x x x K θ) (1018.40.15503 8314500.1)()(500Pa V RT NO n NO p ? =??==) (1079.20.15503 8314000.1)()(52020Pa V RT Cl n Cl p ?=??==) (1097.60.15503 8314500.2)()(500Pa V RT NOCl n NOCl p ?=??==) (1053.80 .155038314060.3)()(5Pa V RT NOCl n NOCl p ?=??==) (940.050383140.1510) 56.118.4()()(5mol RT V NO p NO n =???-==27 .5)1/01.2()1/62.2()1/53.8(]/)([]/)([]/)([22 222===θθθθp Cl p p NO p p NOCl p K 考纲要求 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 考点一可逆反应与化学平衡建立 1．可逆反应 (1)定义 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 ①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2．化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立 (3)平衡特点 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)2H2O电解 2H2↑＋O2↑为可逆反应( ) 点燃 (2)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化( ) (3)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等( ) (4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( ) 2SO3(g) ΔH＝2．向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)催化剂 加热 －Q kJ·mol－1(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量 2 mol(填“＜”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量 0 mol，转化率 100%，反应放出的热量Q kJ。 题组一极端假设，界定范围，突破判断 1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为mol·L－1、mol·L－1、mol·L－1， 第三节化学平衡练习题一、选择题 1．在一个密闭容器中进行反应：2SO 2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 已知反应过程中某一时刻，SO2、O2、SO3分别是L、L、L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（） A．SO2为L，O2为L B．SO2为L C．SO2、SO3(g)均为L D．SO3(g)为L 2．在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（） A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. A、B、C的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA，同时生成3n molB D. A、B、C的分子数之比为1:3:2 3．可逆反应H 2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是（） A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2、I2、HI的浓度相等 D. I2在混合气体中体积分数不变 4．在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是（）A．混合气体的压强B．混合气体的密度 C．C、D的物质的量的比值D．气体的总物质的量 5．在一真空密闭容器中，通入一定量气体A．在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g) + x C(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大为P ％，若此时A 的转 化率为a ％，下列关系正确的是（ ） A ．若x=1，则P ＞a B ．若x=2，则P ＜a C ．若x=3，则P=a D ．若x=4，则P≥a 6．密闭容器中，用等物质的量A 和B 发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，反应 达到平衡时，若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A 的转化率为（ ） A ．40％ B ．50% C ．60％ D ．70％ 7．在1L 的密闭容器中通入2molNH 3，在一定温度下发生下列反应：2NH 3 N 2+3H 2， 达到平衡时，容器内N 2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列初始物质，达到平衡时，容器内N 2的百分含量也为a ％的是（ ） A ．3molH 2+1molN 2 B ．2molNH 3＋1molN 2 C ．2molN 2+3molH 2 D ．＋+ 8．在密闭容器中发生反应2SO 2+O 2 2SO 3(g)，起始时SO 2和O 2分别为20mol 和 10mol ，达到平衡时，SO 2的转化率为80%。若从SO 3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO 3的物质的量及SO 3的转化率分别为（ ） A 10mol 10% B 20mol 20% C 20mol 40% D 30mol 80% 9．X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X+2Y 2Z 。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+n （Y ）=n （Z ），则Y 的转 化率为（ ） A ． %1005 ?+b a B ．%1005) (2?+b b a C ．%1005)(2?+b a D ．%1005) (?+a b a (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常 第四章 化学平衡 一、判断与问答题： 1．化学反应自由能是反应产物与反应物之间的吉布斯自由能的差值。 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自由能的差值。 3．因为0r m G ?= -RT ln K ?，所以0r m G ?是达到平衡状态时体系吉布斯函数变化值。 4．0r m 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时的反应的趋势。 7．任何一个化学反应都可以用0r m G ? 来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压条件下，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、等压条件下，反应的? r G m < 0时，其值越小，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，0r m 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．若已知一个生成气体的反应，达到平衡是组成，则能求得反应的r m G ?。 16．温度T 时，若K ? ＝l ，说明这个反应在此温度，压力为P θ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 = ∏(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。 21．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？ 22．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？ 23．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？ 24．在空气中金属不被氧化的条件是什么？ 25．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0r m 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。 26．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？ 27．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？ 二、单选题： 1．化学反应若严格遵循体系的“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； 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 选修四 化学速率章末测试题（内含答案） 一．选择题（共20小题） 1．将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH 4I （s ）?NH 3（g ）+HI （g ）；②2HI （g ）?H 2（g ）+I 2（g ）．达到平衡时，c （H 2）=0.5mol/L ，c （HI ）=4mol/L ，则此温度下反应①的平衡常数为（ ） A ．9 B ．16 C ．20 D ．25 2．在体积为V 的密闭容器中发生可逆反应3A （？）+B （？）═2C （g ），下列说法正确的是（ ） A ．若A 为气态，则气体的平均密度不再变化时反应达到平衡状态 B ．升高温度， C 的体积分数增大，则该正反应放热 C ．达到平衡后，向容器中加入B ，正反应速率一定加快 D ．达到平衡后，若将容器的容积压缩为原来的一半，C 的浓度变为原来的 1.8倍，则A 一定为非气态 3．在体积均为1.0L 的两个恒容密闭容器中加入足量的相同质量的固体B ，再分别加入0.1mol A 和0.2molA ，在不同温度下反应A （g ）+B （s ）?2C （g ）达到平衡，平衡时A 的物质的量浓度c （ A ）随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）．下列说法正确的是（ ） A ．反应 A （g ）+ B （s ）?2 C （g ）△S ＞0、△H ＜0 B ．A 的转化率：a （状态Ⅱ）＞a （状态Ⅲ） C ．体系中c （C ）：c （C ，状态Ⅱ）＞（C ，状态Ⅲ） D ．化学平衡常数：K （状态Ⅰ）=K （状态Ⅲ）＞K （状态Ⅱ） 4．在醋酸溶液中，CH 3COOH 电离达到平衡的标志是（ ） A ．溶液显电中性 B ．溶液中检测不出CH 3COOH 分子存在 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 ?，就可 以很方便地用热力学数据表中个物质的f m G ?值，来计算反应的r m G ?，从而可以求 高三化学二轮-----------化学反应速率化学平衡 考点内容： 1、了解化学反应速度的概念，反应速度的表示方法，外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应 速度的影响。 2、了解化学反应的可逆性，理解化平学平衡的涵义。掌握化学平衡与反应速度之间的内在联系。 3、理解勒沙特原理的涵义，掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 4、本章命题以上述知识的综合应用和解决生产生活中的实际问题为主，考查学生运用知识的能力。 考点一：化学反应速率与化学反应速率的影响因素 . 化学反应速率的概念及表示方法：通过计算式：v =Δc /Δt来理解其概念： ①在同一反应中，用不同的物质来表示反应速率时，数值可以相同，也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此，表示反应速率时，必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时，其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。 ②一般来说，化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率，实际是这段时间 内的平均速率，而不是瞬时速率。 ⑵. 影响化学反应速率的因素： I. 决定因素（内因）：反应物本身的性质。 Ⅱ. 条件因素（外因）（也是我们研究的对象）： ①浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大活化分子总数，从而加快化学反应速率。值得 注意的是，固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数； ②压强：对于气体而言，压缩气体体积，可以增大浓度，从而使化学反应速率加快。值得注意的是，如果 增大气体压强时，不能改变反应气体的浓度，则不影响化学反应速率。 ③温度：其他条件不变时，升高温度，能提高反应分子的能量，增加活化分子百分数，从而加快化学反应 速率。 ④催化剂：使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤其他因素。如固体反应物的表面积（颗粒大小）、光、不同溶剂、超声波等。 【例1】可逆反应A（g）+ 4B（g）C（g）+ D（g），在四种不同情况下的反 应速率如下，其中反应进行得最快的是（） A. v A==0.15mol/(L·min) B. v B==0.6 mol/(L·min) C. v C==0.4 mol/(L·min) D.v D==0.01 mol/(L·s) ［例2］某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图 所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为_________。反应开始至2 min， Z的平均反应速率为。 【例3】反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在可变容积的密闭容器中进行，下列 的改变，对化学反应速率的影响如何？ A、增加碳的量____________________________________________ B、容器的体积缩小一半________________________________________ C、保持体积不变，充入N2，使体系的压强增大一倍_____________________________________ D、保持压强不变充入N2 ________________________________________ 【例4】下列关于催化剂的说法，正确的是（） A.催化剂能使不起反应的物质发生反应 B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变 C.催化剂能改变化学反应速率 D.任何化学反应，都需要催化剂 E.电解水时，往水中加少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂 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= - RT ln K ，所以是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．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，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PCl5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。 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 Bν) ，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：，那么，为什么反应的平衡态与标准态是不相同的？物理化学第四章化学平衡练习题及答案
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