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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)=208.23、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 -8.37S 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 OC NC POH OOHH 2H 2H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)=3.60×102②Xe(g)+2F2(g)=XeF4(g) K p(523 K)=1.07×108K p(673 K)=1.98×103③Xe(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。

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