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物理化学化学平衡

物理化学化学平衡
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

( )

(A)降低温度 (B)提高温度

(C)提高压力 (D)等温等容加入惰性气体

(9)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

θp

K 将是( ) (A)

θp

K =0 (B)

θp

K <0 (C)

θp

K >1 (D)0<

θp

K <1

(10)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:

(A)θr m G ? (B )θp K (C ),()r m T p G ? (D )θr m H ?

2.填空题

(1)分解反应A(s)?

B(s)+2C(g), 反应平衡常数

θp

K 和离解压力

p 离

的关系是______。

(2)在T 、p 及组成一定的条件下反应

0=B B

υ∑的

,()r m T p

G ?与此反应的反应进度

ξ,θ

p K 及化学式B μ之间的定量关系式为:

,()

r m T p

G ?=( ) =( )=( )

(3)化学反应等温方程式中,表示系统标准状态下性质的是____,用来判断反应

方向的是____,用来判断反应进行限度的是___。

(4)已知等温反应CH 4(g) →C(s)+2H 2(g),若提高系统总压力,则平衡移动的方向

为____。

(5)反应C (s)+H 2

O(G) →CO(g)+H 2

(g),在400℃时达到平衡,θr m G ?=

133.51

k J mol -g ,为使平衡向右移动,可采取的措施有_____。

三、计算题

1、在真空的容器中放入故态的NH 4HS ,于25℃下分解为NH 3与H 2S ,平衡时容器内的压

力为66.66kPa 。(1)当放入NH 4HS 时容器中已有39.99kPa 的H 2S ,求平衡时容器中的压力;(2)容器中原有6.666kPa 的NH 3,问需多大压力的H 2S ,才能形成NH 4HS 固体?

2、在高温下水蒸气通过灼热的煤层,按下式生成水煤气:

)(H (2g O C +石墨))()(2g CO g H +

若在1000K 及1200K 时,K θ

分别为2.505及38.08,试计算此温度范围内平均反应热△r H m

及在1100K 时反应的标准平衡常数K θ

物理化学相平衡例题

相平衡例题 例2 系统中有C(s), H 2O(g), CO 2(g), CO(g), H 2(g)共存,C=? 答:系统中有反应:(1)C(s)+H 2O(g)?CO(g)+H 2(g) (2)C(s)+CO 2(g) ?2CO(g) (3)CO(g)+H 2O(g) ?CO 2(g)+H 2(g) 其中S=5,独立化学平衡数R ≠3=2, ∴C=5–2=3注意:系统确定后,其组分数是确定的,物种数有一定随意性。 例1NH 4Cl(s)=NH 3(g) + HCl(g) C= S –R –R ’ S=3 R =1 K p = P (NH 3) ×P (HCl ) R ′=1 P (NH 3)=P (HCl ) C=1 若体系中已有H C l (g), 则C =?R`=0 C=2例3NH 4HS(s) 和任意量的NH 3(g) 及H 2S(g) 达平衡 时有: (A) C = 2,P = 2,f = 2;(B) C = 1,P = 2,f = 1 (C) C = 2,P = 3,f = 2;(D) C = 3,P = 2,f = 3(A)1000K 下,NH 3、H 2、N 2三气平衡F=? S =3,R =1 (2NH 3=3H 2+N 2),P =1 F = C -P +1=2 (p 、x NH3、x H2或x N2其中之二) (1)、冰水共存时F =? C =1,P =2(冰、水), F = 1-2+2=1 (T 或p )f = C –P + 2

指出含有CaCO 3(s) 、CaO(s) 、CO 2(g)的体系与CO 2(g)和N 2(g)的混合物达渗透平衡时的物种数、组分数、相数和自由度数。 例4. 答:S = 4 , R = 1, R ′= 0 CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) C = 3 , P = 4 f = C –P + 3 = 3 –4 + 3 = 2 ※注意:相律 f = C –P + 2 (体系各处的压力均相等,公式中的2表示温度和压力)而在此题渗透平衡中P 1 ≠P 2 ,所以相律应写为: f = C –P + 3 例5 Na 2CO 3有三种含水盐:N a 2C O 3?H 2O , N a 2C O 3?7H 2O , N a 2C O 3?10H 2O (1)p θ下,与N a 2C O 3(aq)和冰共存的含水盐最多有几种?(2)30℃时,可与水蒸气共存的含水盐最多有几种? 解:系统由N a 2C O 3和H 2O 构成, C =2若S =5, 但存在三个平衡关系: R =3, N a 2C O 3+xH 2O = N a 2C O 3.xH 2O ∴C =2 1) 指定p θ, f = 2 –P + 1= 3 –P , f = 0, P = 3 ∴P 最多为3,与Na 2CO 3(aq)和冰(s)与共存的盐只有一种。 2) 指定30℃, f = 3 –P , f = 0, P = 3 ∴P 最多为3, ∴与水蒸气共存的含水盐最多有2种

物理化学相平衡练习题

相平衡题 一、判断题: 1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。 2.单组分系统的物种数一定等于1。 3.自由度就是可以独立变化的变量。 4.相图中的点都是代表系统状态的点。 5.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。6.单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 7.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。 8.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。 9.杠杆规则只适用于T~x图的两相平衡区。 10.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。 11.二元液系中,若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。 12.恒沸物的组成不变。 13.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。 14.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15.三组分系统最多同时存在5个相。 二、单选题: 1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是:C (A) K = 3 ;(B) K = 5 ;(C) K = 4 ;(D) K = 2 。 2.克劳修斯-克拉伯龙方程导出中,忽略了液态体积。此方程使用时,对体系所处的温度要求:C (A) 大于临界温度;(B) 在三相点与沸点之间; (C) 在三相点与临界温度之间;(D) 小于沸点温度。 3.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则:C (A) V m(l) = V m(s) ;(B)V m(l)>V m(s) ; (C) V m(l)<V m(s) ;(D)无法确定。 4.蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热,可用来:C (A) 可使体系对环境做有用功;(B) 可使环境对体系做有用功; (C) 不能做有用功;(D) 不能判定。 5.压力升高时,单组分体系的熔点将如何变化:D (A) 升高;(B) 降低;(C) 不变;(D) 不一定。 6.硫酸与水可组成三种化合物:H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s),在p 下,能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种:B (A) 1 种;(B) 2 种;(C) 3 种;(D) 0 种。

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

物理化学测验-相平衡

物理化学测验(四) 一、选择题。在题后括号内,填上正确答案代号。 1、硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s),H2SO4?2H2O(s),H2SO4?4H2O(s)三种水合物,问在101325 Pa的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种?( ) (1) 3种;(2) 2种;(3) 1种;(4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 2、组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统,在一定温度下,向纯B 中加入少量的A,系统蒸气压力增大,则此系统为:( )。 (1)有最高恒沸点的系统; (2)不具有恒沸点的系统; (3)具有最低恒沸点的系统。 3、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)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)平衡常数与温度成在正比,与压力成反比。 4、某反应A(s) == Y(g) + Z(g)的?r G与温度的关系为?r G= (-45 000+110 T/K) J ·mol -1,在标准压力下, 要防止该反应发生,温度必须:( ) 。 (1) 高于136 ℃; (2) 低于184 ℃; (3) 高于184 ℃; (4) 低于136 ℃; (5) 高于136 ℃而低于184 ℃。 5、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中,等温在400 K,NH4HCO3按下式分解并达到平衡:NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数?为:( )。 (1)C=2,?=1; (2)C=2,?=2; (3)C=1,?=0; (4)C=3,?=2。 6、已知等温反应 ①CH4(g) == C(s) + 2H2(g) ②CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g) 若提高系统总压力,则平衡移动方向为()。 (1)①向左,②向右; (2)①向右,②向左; (3)①和②都向右。 二、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题7分) 在323 K时,下列反应中NaHCO3(s)和CuSO4-5H2O(s)的分解压力分别为4 000 Pa和6052 Pa: 反应①2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

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 ( )

物理化学相平衡知识点

物理化学相平衡知识点

相平衡 一、主要概念 组分数,自由度,相图,相点,露点,泡点,共熔点,(连)结线,三相线,步冷(冷却)曲线,低共熔混合物(固相完全不互溶) 二、重要定律与公式 本章主要要求掌握相律的使用条件和应用,单组分和双组分系统的各类典型相图特征、绘制方法和应用,利用杠杆规则进行有关计算。 1、相律: F = C - P + n, 其中:C=S-R-R’ (1) 强度因素T,p可变时n=2 (2) 对单组分系统:C=1, F=3-P (3) 对双组分系统:C=2,F=4-P;应用于平面相图时恒温或恒压,F=3-P。 2、相图 (1)相图:相态与T,p,x的关系图,通常将有关的相变点联结而成。 (2)实验方法:实验主要是测定系统的相变点。常用如下四种方法得到。 1

2 对于气液平衡系统,常用方法蒸气压法和沸点法; 液固(凝聚)系统,通常用热分析法和溶解度法。 3、单组分系统的典型相图 对于单组分系统C =1,F =C -P +2=3-P 。当相数P =1时,自由度数F =2最大,即为双变量系统,通常绘制蒸气压-温度(p-T )相图,见下图。 p T l B C A O s g C ' p T l B C A O s g F G D 单斜硫p T 液体硫B C A O 正交硫 硫蒸气 (a) 正常相图 (b) 水的相图 (c) 硫的相图 图6-1 常见的单组分系统相图 4、二组分系统的相图 类型:恒压的t -x (y )和恒温的p -x (y )相图。 相态:气液相图和液-固(凝聚系统)相图。 (1)气液相图 根据液态的互溶性分为完全互溶(细分为形

《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

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;

物理化学上册相平衡练习及答案

物理化学相平衡1试卷 一、选择题( 共21题40分) 1. 2 分(2442)由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系,其自由 度为: ( ) (A) f=2 (B) f=1 (C)f=0 (D) f=3 2. 2 分(2398)将N2,H2,NH3三种气体充进773 K,32 424 kPa的合成塔中,在有催化剂存 在的情况下,指出下列三种情况时该体系的独立组分数C(1),C(2),C(3)各为多少 (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入NH3气,待其平衡后 (A) 3,2,1 (B) 3,2,2 (C) 2,2,1 (D) 3,3,2 3. 2 分(2562)在373.15 K时,某有机液体A和B的蒸气压分别为p和3p,A 和B的某混合物为理想液体混合物,并在373.15 K,2p时沸腾,那么A在平衡蒸气相 中的摩尔分数是多少? (A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/2 (D) 3/4 4. 2 分(2403)将AlCl3溶于水中全部水解,此体系的组分数C是: (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 5. 2 分(2740) 对二级相变而言,则 (A)? 相变H=0,? 相变 V<0(B)? 相变 H<0,? 相变 V=0 (C)? 相变H<0,? 相变 V<0(D)? 相变 H=0,? 相变 V=0 6. 2 分(2436)CuSO4与水可生成CuSO4?H2O,CuSO4?3H2O,CuSO4?5H2O三种水合物,则在一定压力下,与CuSO4水溶液及冰共存的含水盐有: (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐 7. 2 分(2333) 在密闭容器中,让NH4Cl(s)分解达到平衡后,体系中的相数是: (A)1 (B)2 (C)3 (D) 4 8. 2 分(2440)CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为: (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 9. 2 分(2739) 二级相变服从的基本方程为:(A)克拉贝龙方程(B)克拉贝龙—克劳修斯方程 (C)爱伦菲斯方程(D)以上三个方程均可用 10. 2 分(2565)p?时,A 液体与B液体在纯态时的饱和蒸气压分别为40 kPa和46.65 kPa,在此压力下,A和B 形成完全互溶的二元溶液。在x A= 0.5时,A和B 的平衡分压分别是13.33kPa和20 kPa,则此二元物系常压下的T-x图为下列哪个图: 11. 2 分(2396)硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101 325 Pa 的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种 (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 12. 2 分(2399)某体系存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质,相互建立了下述三个平衡:H2O(g) + C(s)垐? 噲?H2(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)垐? 噲?H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s)垐? 噲?2CO(g) 则该体系的独立组分数C为: (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4

物理化学-相平衡习题汇总

第5章 相平衡 复习、讨论 基本内容: ? 相:体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分。气相、液相、固相 ? 相数:体系内相的数目Φ≥1 ? 相图:描述多相体系状态随浓度、温度、压力等变量的改变而发生变化的图 形 ? 均相体系:只有一相的体系Φ=1 ? 多相体系:含多相的体系Φ>1 ? 凝聚体系:没有(或不考虑)气相的体系 ? 物系点:相图中表示体系总组成的点 ? 相点:表示某一个相的组成的点 ? 液相线:相图中表示液相组成与蒸气压关系的曲线 ? 气相线:相图中表示气相组成与蒸气压关系的曲线 ? 步冷曲线:冷却过程温度随时间的变化曲线T-t ? 独立组分数:C = S - R - R',S 为物种数,R 为体系中各物种之间独立的化学 平衡关系式个数,R’为浓度和电中性限制条件的数目。对于浓度限制条件,必须是某个相中的几种物质的浓度之间存在某种关系时才能作为限制条件。C=1单组分体系,C=2二组分体系。若没有化学变化:C=S ;含单质的体系且R ’=0:C=N ;含单质的体系且S>N :R = S – N 。 ? 自由度:确定平衡体系状态所需要的独立强度变量的数目f ≥0 ? 最低(高)恒沸点:对拉乌尔定律正(负)偏差很大的双液系的T —x 图上 的最低(高)点。恒沸点时气相组成与液相相同,具有纯物质的性质,一定压力下恒沸混合物的组成为定值(f*=C-Φ+1=1-2+1=0)。 ? 最低(高)恒沸混合物:最低(高)恒沸点对应的混合物。恒沸物是混合物 而不是化合物 ? 会溶温度(临界溶解温度):部分互溶双液系相图上的最低点或最高点 ? 转熔温度:不稳定化合物分解对应的温度 ? 共轭层:部分互溶双液系相图上的帽形区内溶液为两层 ? 相律:平衡体系中相数、独立组分数与变量数之间的关系f = C - Φ + n ? 杠杆规则:液相的物质的量乘以物系点到液相点的距离,等于气相的物质的 量乘以物系点到气相点的距离。B n B B n n l ×(X B -x B )=n g ×(y B -X B ) 单组分体系相图(p-T):水、CO 2、C 二组分体系相图(T-x):

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 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 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. 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;

大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)

相平衡练习题 1. 在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,独立组分数C 和条件自由度F ':答a ; (a) C =3, F '=1 (b) C =3, F '=2 (c) C =4, F '=2 (d) C =4, F '=3 注意:如果上述题目改为:在定压下,NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的过饱和混合水溶液平衡共存时,相律还是否适用? 2. 23Na CO 可形成三种水合盐,232232232Na CO H O, Na CO 7H O Na CO 10H O ???及,常压下将 23Na CO (s) 投入其水溶液中,待达三相平衡时,一相是23Na CO 水溶液,一相是23Na CO (s) ,则另一相是:答d ; (a )冰 (b )232Na CO 10H O(s)? (c )232 Na CO 7H O (s)? (d )232 Na CO H O (s)? 3. 假设A 、B 二组分混合物可以形成理想液态混合物,则下列叙述中不正确的是: (a )A 、B 分子间的作用力很微弱 (b )A 、B 都遵守拉乌尔定律 (c )液态混合物的蒸气压介于A 、B 的蒸气压之间 (d )可以用重复蒸馏的方法使A 、B 完全分离。 答a 4.自由度为零,意味着:答(c ) (a )体系独立组分数C 等于相数 P (b )体系的状态不变 (c )确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零 (d )三相共存 5.在一定压力下,在液态混合物中增加某组分后,液体的沸点下降,则该组分在气相中的相对含量( )它在平衡液相中的相对含量。答a a.大于 b. 小于 c.等于 d. 不确定 6. BaCO 3(s)、BaO(s)、CO 2(g)三种物质处于化学平衡时,体系自由度F 是 答a a.0 b.1 c.2 d.4 7.在一定压力下,某二组分系统能形成最低恒沸物,该恒沸物的组成(c ) a.与系统组成有关 b.与温度有关 c.与压力有关,压力一定时为定值 d.恒定不变,是化合物 8. 在一定压力下,A 和B 能形成最低恒沸物C ,设恒沸物的组成为x ,则对组成为x B (x B >x)的混合物进行普通精馏,最后得到(c ) a. A 和B b. A 和C c. B 和C d.无法确定 例1在101.325 kPa 下,A~B 系统的相图如 图所示。由相图回答: (1)系统中x (A )﹦0.68时:开始沸腾的温度约为 ℃,最初馏出物中B 的摩尔分数约 图16

物理化学-化学平衡练习题

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 (b ) 若(),/T P G ξ?? <0, 该反应能自发向右进行 (c ) 若(),/T P G ξ?? =1, 该反应系统处于平衡状态

物理化学答案 第六章 相平衡

第六章相平衡 6.1 指出下列平衡系统中的组分数C,相数P及自由度F。 (1)I2(s)与其蒸气成平衡; (2)CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡; (3)NH4HS(s)放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡; (4)取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。 (5)I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡(凝聚系统)。 解:(1)C = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. (2)C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1. (3)C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. (4)C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2. (5)C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2. 6.2 已知液体甲苯(A)和液体苯(B)在90 °C时的饱和蒸气压分别为= 和。两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为的甲苯-苯混合物5 mol,在90 °C下成气-液两相平衡,若气相组成为求: (1)平衡时液相组成及系统的压力p。 (2)平衡时气、液两相的物质的量 解:(1)对于理想液态混合物,每个组分服从Raoult定律,因此 (2)系统代表点,根据杠杆原理 6.3 单组分系统的相图示意如右图。 试用相律分析途中各点、线、面的相

平衡关系及自由度。 解:单相区已标于图上。 二相线(F = 1): 三相点(F = 0): 图中虚线表示介稳态。 6.4 已知甲苯、苯在90 °C下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa和136.12 kPa。两者可形成理想液态混合物。取200.0 g甲苯和200.0 g苯置于带活塞的导热容器中,始态为一定压力下90 °C的液态混合物。在恒温90 °C下逐渐降低压力,问 (1)压力降到多少时,开始产生气相,此气相的组成如何? (2)压力降到多少时,液相开始消失,最后一滴液相的组成如何? (3)压力为92.00 kPa时,系统内气-液两相平衡,两相的组成如何?两相的物质的量各位多少? 解:原始溶液的组成为 (1)刚开始出现气相时,可认为液相的组成不变,因此 (2)只剩最后一滴液体时,可认为气相的组成等于原始溶液的组成

物理化学练习(相平衡)

物理化学练习(相平衡)化学/化生2012级 一、选择题( 共22题) 1. 设373 K时,液体A的饱和蒸气压为133.3 kPa,液体B为66.66 kPa,则: (1) 若A和B形成理想液体混合物,当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,在气相中的摩尔分数为 ______________ 。 (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1 (2) 若A 和B 完全不互溶,当由 2 mol A和3 mol B在恒温下构成双液体系时,体系的总蒸气压为 _____________ kPa (A) 66.66 (B) 133.3 (C) 200.0 (D) 466.6 2. 液体B比液体A易于挥发,在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液,下列几种说法中正确的是: (A) 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压 (B) 该液体的沸点必低于同样压力下纯液体A的沸点 (C) 该液体的凝固点必低于同样压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A) (D) 该溶液的渗透压为负值 3. CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为: (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 4. 水与苯胺的最高临界溶点温度为T。在某工艺中需用水萃取苯胺中的某物质时,操作的最佳温度应该是: (A)T > T0 (B)T < T0 (C)T = T0(D)视具体情况而定 5. 已知苯―乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3 K,乙醇的沸点是351.6 K,两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2 K.今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为x2。问: (1)下列结论何者正确? (A) y2>x2 (B) y2=x2 (C) y2

物理化学习题答案相平衡

物理化学习题答案(二) 一. 选择题 1. 当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时,则:( C ) (A) p 必随T 之升高而降低(B) p 必不随T 而变 (C) p 必随T 之升高而变大(D) p 随T 之升高可变大或减少 2. 水的三相点,其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol-1。则在三相点冰的升华热约为:( B ) (A) 38.83 kJ?mol-1 (B) 50.81 kJ?mol-1(C) -38.83 kJ?mol-1 (D) -50.81 kJ?mol-1 3. 已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3K,乙醇的沸点是351.6K,两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气、液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为x2。问:下列结论何者正确?(C ) (A) y2> x2(B) y2= x2 (C) y2< x2(D) 不能确定 4. 如上题,若将上述溶液精馏,则能得到:(D ) (A) 纯苯(B) 纯乙醇(C) 纯苯和恒沸混合物(D) 纯乙醇和恒沸混合物 5. 绝热条件下,273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中,体系的温度将如何变化? (B ) (A) 不变(B) 降低(C) 升高(D) 不能确定 6. 体系中含有H2O、H2SO4?4H2O、H2SO4?2H2O、H2SO4?H2O、H2SO4,其组分数C为:( B ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 7. 在410 K,Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g),此平衡体系的自由度为:(A ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 8. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为:(D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 9. CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系,其组分数为:(B ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 10. 由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为:( C) (A) f =2 (B) f = 1 (C) f = 0 (D) f = 3 11. N2的临界温度是124K,室温下想要液化N2, 就必须:( D) (A) 在恒温下增加压力(B) 在恒温下降低压力 (C) 在恒压下升高温度(D) 在恒压下降低温度 12. 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体,通过下列哪种作图法可获得一直线:(C) (A) p对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T (D) 1/p 对lg(T/K) 13. 在相图上,当体系处于下列哪一点时存在二个相:(A ) (A) 恒沸点(B) 三相点(C) 临界点(D) 最低共熔点 14. 在相图上,当体系处于下列哪一点时存在一个相:(C ) (A) 恒沸点(B)熔点(C) 临界点(D) 最低共熔点 15. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时,将引起(A ) (A) 沸点升高(B) 熔点升高(C) 蒸气压升高(D) 都不对 16. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述其中正确的是( C)

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