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第四章 化學平衡練習題答案 一、判斷題答案： 1．錯，是反應進度為ξ時，反應產(chǎn)物與反應物的偏摩爾吉布斯函數(shù)的代數(shù)和。 2．錯，是在大量系統(tǒng)中的差值。 3．錯，達到平衡時，反應的吉布斯函數(shù)變?yōu)榱恪? 4．錯，與反應進度無關。 5．錯，當有非體積功時，ΔrGm > 0的反應可以進行，如電解冰。 6．對。 7．錯，只能用ΔrGm ≤ 0來判斷方向。 8．錯，ΔrGm < 0只是在給定反應進度那一時刻的判定條件。當反應進行后，ΔrGm會發(fā) 生變化，到ΔrGm = 0時達到平衡。一般情況下反應物不可能都變成產(chǎn)物。 9．錯，熱力學中無時間量，因而無快慢。 10．錯，K由決定。 11．對。 12．對。 13．對。 14．錯。平衡組成與壓力和惰性組分有關。 。 15．對。 16．錯。 17．錯，改變壓力和惰性組分也可使平衡移動。 18．錯，平衡狀態(tài)與方程式的書寫方式無關。 19．答：除ξ = ξe外均可 。 20．答：，絕對純時，ξ = 0 或 ξ = 1，這時，這時 純物質有赴向混合物或進行反應的無窮大傾向，不穩(wěn)定，總有少量反應或混合。 21．答：不對，趨勢大，反應速率不一定大，熱力學無時間概念； 22．答：一定條件下，平衡態(tài)僅一個，而標準態(tài)可以任選； 23．答：按化學反應方程式的計量系數(shù)之比； 24．答：壓力和增加惰性氣體； 25．答：處于平衡態(tài)，各組分處于標準態(tài)，aB = 1，ΔGm = - RTlnK + RTln1 = 0 ； 26．答：金屬氧化物的分解壓力比空氣中O2的分壓 (0.21p)要大； 27．答：(A) 減少； (B) 不變； (C) 增加； (D) 不變。 28．答：因為沉淀、氣體在水中的溶解度比反應達到平衡時的濃度要小得多，產(chǎn)物不斷 析出(沉淀)，或氣體不斷放出，溶液中達不到平衡，反應一直進行下去，因而進行到 底。生成水時，因水的是很大的負值，體系自由能降低很多，平衡常數(shù)大； 29．答：(1) (2) 分解溫度下 p(分解) = p， (3) 在標準狀態(tài)下，各物質的壓力均為 p， 30．答：Kγ = 1.09 1.10/(1.23 0.77) = 1.27 > 1， Kf = Kp Kγ ，Kf 不變，Kp 減少，平衡 向左移動； 31．答：常溫常壓的分解壓力 ，空氣中CO2的分壓為0.005p， ，分解反應不能發(fā)生。 32．答： (A) 化學平衡態(tài)； (B) 理想氣體恒壓反應； (C) Δν = 0； (D) Kγ = 1 ； (E) 理想溶液，理想稀溶液； (F) ΔHm不變時等壓反應； (G) 恒溫，； (H) ΔCp,m = 0，與 T 無關。 33．答：Δν = 1，(A) 由于ΔH > 0，平衡向右移； (B) 平衡向右移； (C) 平衡向左移； (D) 平衡向右移； (E) 碳的活度不變，平衡不動。 34．解：由(1)反應 p(H2O) = p(CO2) = 0.5 0.527 = 0.2635 kPa， 由(2)反應 p(H2O) = p(CO2) = ? 5.72 = 1.757 kPa 。 （A）NaHCO3(s)增多，NH4HCO3（s）、Na2CO3（s）減少； (B) 只要NH4HCO3（s）、Na2CO3（s）量足夠多，可達到平衡 二、單選題答案： 1. A； 2. B； 3. A； 4. A； 5. C； 6. B； 7. D； 8. D； 9. D； 10.D； 11.D； 12.B； 13.D； 14.A； 15.D； 16.B； 17.D； 18.A； 19.C； 20.A； 21.C； 22.B； 23.B； 24.A； 25.D； 26.C； 27.A； 28.C； 29.A； 30.C。 三、多選題答案： 1. AE； 2. AD； 3. BC； 4. AC； 5. BE； 6. B； 7. AC； 8. BE； 9. CE； 10. BD； 11. A； 12. CE。 四、主觀題答案： 1．證明：N2O4 = 2NO2 1-α 2α Σni = 1+α 2．解：(1) 根據(jù)吉布斯-亥姆霍茲方程，有 (2) (3) 3．解：由 ；當 T = 800K 時 800K 時，液態(tài) Zn 的蒸氣壓為 p(Zn) = 3.27 10-3p= 331.3 Pa; 根據(jù)化學反應方程式，得 K = [p(Zn) p(H2O) / p(H2) p] = 1.62 10-7 所以 p(H2) /p(H2O) = 2.02 104 則 n(H2)/n(H2O) = 2.02 104 4．解：由反應(2)：平衡時，p(H2O) = 6.0528 kPa 由反應(1)：平衡時，Kp(1) = p(CO2)p(H2O) = p2 = 3.9992 = 3.998 kPa2 共同平衡時： p(H2O) p(CO2) = Kp(1) 6.0528 p(CO2) = 3.998 p(CO2) = 0.6605 kPa 平衡壓力 p = p(CO2) + p(H2O) = 6.7133 kPa 5．解： (1) H2S(g) + 2Ag(s) = Ag2S(s) + H2(g)， 所以在恒溫恒壓下，Ag 會被腐蝕。 (2) 設不發(fā)生腐蝕時 H2S(g)的摩爾分數(shù)為 x： 6．解：(1) Kp = p(CO2)p(H2O) = p2 T1 = 303 K， K(1) = 0.00822 = 1.681 10-5 T2 = 383 K， K(2) = 1.64812 = 0.6791 由等壓式： lnK = A/T+B ln(1.681 10-5) = A/303 + B 與 ln0.6791 = A/383 + B 解得：A = -15386，B = 39.79 ∴l(xiāng)nK = -15386/T + 39.79 (2) p = p ，K = (p/p)2 = 0.25 ， 代入 ln0.25 = -15386/T + 39.79 T = 373.2 K (3) ΔHm = - 8.314 (-15385) = 127.9 kJ/mol， (4) 通入惰性氣體，平衡向右移動。 7．解： PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) Δν = 1 1-α α α Σni = 1 + α，p = p (1) 設離解度為α1 ， (2) 設離解度為α2 ，，p = p (3) 設離解度為α3， ，p = 2p (4) 設離解度為α4，PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 1 - α4 α4 α4 + y 8．解： (1) 平衡時 CaCO3 的摩爾數(shù) = 11.10-3.98 = 7.12 mol ∴ 熔融物中 (2) CaCO3(l) = CaO(s) + CO2(g)， K = 3.5 ，ΔGm = - RTln K