中南大学题库

13、 平衡常数的数值是反应进行程度的标志,故,对可逆反应而言,不管是正反应还是逆反应其平衡常数均相同。 ( )

14、 某一反应平衡后,再加入些反应物,在相同的温度下再次达到平衡,则两次测得的平衡常数相同。 ( )

15、 在某温度下,密闭容器中反应2NO (g) + O2 (g) = 2NO2 (g) 达到平衡,当保持温度和体积不变充入惰性气体时,总压将增加,平衡向气体分子数减少即生成NO2 的方向移动。 ( )

三、填空题

1、冬天公路上撒盐可使冰融化,此时的△G值符号为( ),△S值的符号为( )。

2、用吉布斯自由能的变量△rG来判断反应的方向,必须在( )条件下;当△rG<0时,反应将( )进行。

3、ΔrHΘm>0的可逆反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) 在一定条件下达到平衡后:(1)加入H2O(g),则H2(g)的物质的量将( );(2)升高温度, H2(g)的物质的量将( );增大总压,H2(g)的物质的量将( );加入催化剂H2(g)的物质的量将( )

4、标准状态时, H2O(l,100℃)→H2O(g,100℃)过程中,DHΘ ( )零 ,

DSΘ( )零,DGΘ( )零。(填>、=、<=)

5、反应2MnO4-(aq)+5H2O2(aq)+6H+(aq) = 2Mn2+(aq)+5O2(g)+8H2O(1)的标准平衡常数KΘ的表达式为( )。

6、在一定温度下,二硫化碳能被氧氧化,其反应方程式与标准平衡常数如下:

(1)CS2(g)+3O2 = CO2(g)+2SO2(g)

(2) CS2(g)+O2(g) = CO2(g)+ SO2(g)

试确立KΘ1,KΘ2之间的数量关系。

7、不查表,排出下列各组物质的熵值由大到小的顺序:

(1)O2(1)、O3(g)、O2(g) 的顺序为( )

(2)NaCI(s)、Na2O(s)、Na2CO3(s)、NaNO3(s)、Na(s) 的顺序为( )

(3)H2(g)、F2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、I2(g) 的顺序为( )

8、在一定温度下,可逆反应C(s) + CO2(g) == 2CO(g)的KΘ = 2.0;当CO2(g)与CO(g)的分压皆为100kPa时,则该反应在同样温度时自发进行的方向为 ( )。

9、可逆反应Cl2(g) + 3F2(g)

2ClF3(g) 的△rHΘm(298K)=-326.4 kJ·mol-1 ,为提高F2(g)的转化率,应采用( )压( )温的反应条件。当定

温定容,系统组成一定时,加入He(g),α(F2)将( )。

10、已知K ( )。

(Ag2S)=6.3′10-50, KΘf(Ag(CN)2-)=2.5′1020, 则反应2[Ag(CN)2]-(aq)+S2-(aq) Ag2S(s)+4CN-(aq) 的标准平衡常数KΘ=

四、计算题

1、已知298.15K时,DfHΘm

-1

= -46.11 KJ?mol–1;SΘm =191.50J·K1·mol1, SΘm

-=130.57J·K1·mol1, SΘm

-=192.34J·K1·mol

。试判断反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在298.15K、标准态下正向能否自发?并估算最高反应温度。

2、已知 △fHΘm[C6H6(l),298K] = 49.10kJ·mol-1,△fHΘm[C2H2(g),298K] =226.73 kJ·mol-1;

SΘm[C6H6(l),298K]=173.40 J·mol-1 K-1, SΘm[C2H2(g),298K]=200.94 J·mol-1 K-1 。试判断:

反应 C6H6(l) = 3 C2H2(g) 在298.15K,标准态下正向能否自发?并估算最低反应温度。

3、已知298.15K时,一些物质的热力学数据如下表。试判断标准状态下反应

C(s)+H2O(g) = CO(g) + H2(g)

在298.15K时能否自发并估算自发进行的最低温度。

物 质 DfHΘ / KJ?mol–1 SΘm/ J·K1·mol1 --C(s) 0 5.7 CO(g) -110.5 197.7 H2(g) 0 130.7

H2O(g) -241.8 188.8 4、已知2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g),在298.15K下的DfHΘm及SΘm的数据已知,求DrHΘ298、、、Dr SΘ298、、DrGΘ298及反应能自发进行的最低温度。

物 质 DfHΘ /kJ·mol-1 SΘm/ J·K1·mol1 --HgO (s) -90.8 70.3 Hg(l) 0.0 75.9 O2(g) — 205.2 5、对生命起源问题,有人提出最初植物或动物的复杂分子是由简单分子自动形成的。例如尿素(NH2CONH2)的生成可用反应方程式表示如下:

CO2(g)+2NH3(g)—→(NH2)2CO(s)+H2O(1)

(1)已知298K时的△rHΘm=﹣133 kJ·mol-1, △rSΘm =﹣424 J·mol-1K-1 ,并说明此反应在298K和标准态下能否自发进行;

(2)在标准态下最高温度为何值时,反应就不再自发进行了?

6、已知下列反应 2SbCl5(g) =2SbCl3(g) +Cl2(g)

在298K时的△rHΘm =80.7,KΘ=1.58×10-6,试求800K时此反应的KΘ。假设温度对此反应的△rHΘm的影响可以忽略。

7、光气(又称碳酰氯)的合成反应为:CO(g)+Cl2(g)D COCl2(g),100℃下该反应的KΘ=1.50×108。若反应开始时,在1.00L容器中,n0(CO)=0.035 0 mol,n0(Cl2)=0.027. 0 mol.no(COCl2)=0 mol,并计算100℃平衡时各物种的分压和CO的平衡转化率。

8、蔗糖的水解反应为:

C12H22O11+H2O D C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)

若在反应过程中水的浓度不变,试计算

(1)若蔗糖的起始浓度为a mol·L-1,反应达到平衡时,蔗糖水解了一半,KΘ应为多少?

(2)若蔗糖的起始浓度为2a mol·L,则在同一温度下达到平衡时,葡萄糖和果糖的浓度各为多少?

-1

无机化学习题库参考答案:

第四章 化学平衡 熵和Gibbs函数

一、 单选题

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 D D D D A D B C A D A A A C B 二、 判断题

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ × × √ × × √ √ × √ × √ × √ √ 三、 填空题

1、 负或(-),正或(+)。

2、 定压定温、不做非体积功;正向自发。

3、 (增加);(增加);(减少);(不变) 。

4、 (大于或>);(大于或>);(等于或=).

5、 KΘ=

6、 KΘ1 = (KΘ2)3

7、 O3(g)、O2(g) 、O2(1);

NaNO3(s)、Na2CO3(s)、Na2O(s)、NaCI(s)、Na(s) ;

I2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、F2(g)、H2(g) 。

8、正向自发。

9、高压低温;增大 。

10、 2.5×108

四、计算题

1、解:因为△rHΘm(T)=∑υB△fHΘm(B,T)

即△rHΘm(298K)=2DfHΘm -DfHΘm -3DfHΘm

=2×(-46.11 KJ?mol–1)-0-3×0

=-92.22 kJ·mol-1

又因为△rSΘm(T) =∑υBSΘm (B,T)

即△rSΘ m(298K) =2 SΘm - SΘm -3 SΘm

=2×192.34J·K1·mol1-191.50J·K1·mol1-3×130.57J·K1·mol1

=-198.53 J·K1·mol

-1

根据吉布斯-亥姆霍兹公式

△rGΘm (T)=△rHΘm (T)-T△rSΘm (T)

△rGΘm (298K)=△rHΘm (298K)-T△rSΘm (298K)

= (-92.22 kJ·mol-1)- 298.15K×(-198.53×10-3kJ·mol-1 K-1)

= 33.03 kJ·mol-1 >0 正向反应不自发。

若使 △rGΘm (T)=△rHΘm (T)-T△rSΘm (T)<0 ,则正向自发。

又因为△rHΘm 、△rSΘm随温度变化不大,即

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