1、化学平衡考研难点分析及试题难点： 难点计算中常见公式例题【2010，中科院 A】1、 (10分) 将1.1 g NOBr 放入-55抽真空的1 dm 3容器中，加热容器至25，此时容器内均为气态物质，测得其压力为3.2410 4Pa，其中存在着以下的化学平衡：gBrNOBr22若将容器内的气体视为理想气体，求上述反应在25时的标准吉布斯自由能变化值 。mrG已知原子的摩尔质量数据如下： N14 gmol -1， O16 g mol-1， Br80 gmol -1解：始态（1）及平衡（2）时的物质的量分别为：(1 分)mololn01.1864.(1 分) RTpV03.2gBrNOgBr2x1
2、.0xmolxn01.2(4 分)16.01342pKp(1 分)145lnmolJRTGpmr例题【2009，华南理工（二） 】1、已知在 时的下列数据， K15.298物质 gCO2NH3gO2sNHC21.molkJGOmr-393.51 -46.11 -241.82 -333.5115298KS213.74 192.45 188.83 104.601, lJCmp37.11 35.06 33.577 93.14试求反应： 在 时的sNHCOgNHgO2232 K425,1.98及标准平衡常数 。mrGOK解： 时： K15.2981398.1molkJSTHGOmrrOmr 56902
3、5.expexpRr时：K4251648.39olkJSTHGOmrrOmr 5034.5.2.expexp Rr考研概念试题【2010，中科院 A】无【2009，中科院 A】1、某低压下的气相反应，在 T=200K 时，K p=8.314102Pa ，则 Kc /mol.cm-3 是：（ D ）(A)5102(B)14106(C)14103(D)0.5【2008，中科院 A】1、对于气相反应，当体系总压力 p 变化时， （ A ）(A) 对 无影响fK(B) 对 无影响r(C) 对 无影响p(D) 对 均无影响prfK,2、在某温度下，当 B 溶解与 A 中形成溶液时，若纯 B 的摩尔体积大
4、于溶液中 B 的偏摩尔体积时， （设 B 的偏摩尔体积大于零） ，若增加压力则 B 在 A 中的溶解度将：（ A ）(A)增大(B)减小(C)不变(D)不确定【2007，中科院 A】1、当以 5mol H2 气与 4mol Cl2 气混合，最后生成 2mol HCl 气。若以下式为基本单元，则反应进度 应是：（ A ）H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)(A)1mol(B)2mol(C)4mol(D)5mol2、对于连续反应 ，已知 E1E 2，若想提高产品 D 的产率，应该：（ DBAkk 21B ）(A)升高温度(B)降低温度(C)增加原料 A(D)及时移去 B【2006，中科院 A】
5、1、在凝固点，液体凝结为固体（设液体密度小于固体密度） ，在定压下升高温度时，该过程的 值将：（ A ）GI(A)增大(B)减小(C)不变(D)不能确定【2005，中科院 A】1、一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行，有关的熵变为：（ B ）（A）S 体系 0，S 环境0（B）S 体系0，S 环境0（C）S 体系0，S 环境=0（D）S 体系 0，S 环境02、反应速率与（ C ）有关。（A）反应物浓度（B）反应物浓度，温度（C）反应物浓度，温度，催化剂（D）视反应条件而定3、恒温时，B 溶解于 A 中形成溶液，若纯 B 的摩尔体积大于溶液中 B 的偏摩尔体积，则增加压力将使 B
6、 在 A 中的溶解度：（ A ）（A）增加（B）减小（C）不变（D）不确定判断1、反应 N2O4 = 2NO2 既可以在气相中进行，也可以在 CCl3 和 CHCl3 为溶剂的溶液中进行，若都用体积摩尔浓度来表示平衡常数 Kc，在相同温度时，这三种情况 Kc 都相同。 （ ）2、在保持恒定时，往平衡体系中添加一种反应物种，有可能使体系组成向生成更多该添加物方向变化。 （ ）3、不可逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的。 （ ）【2004，中科院 A】1、某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系的温度由 T1 升高到 T2，则此过程的焓变 H：（ B ）（A）小于零； （B）等
7、于零； （C）大于零； （D）不能确定2、某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数 随下列哪些因素而变：（ C ）fK（A）体系的总压力； （B）催化剂；（C）温度； （D）惰性气体的量【2003，中科院 A】无【2002，中科院 A】1、反应 CO(g) +H2O(g) =CO2(g)+H2(g)在 600，100kPa 下达到化学平衡。当 p=5000kPa 时，各气体的逸系数为： (CO2)=1.90， (H2)=1.10， (CO)=1.23， (H2O)=0.77，则平衡点（ C ）（A）向右移动 （B）不移动 （C）向左移动 （D）不能确定2、反应 NO+1/2O2=NO2 的速率在温
8、度升高时反而下降，这是因为（ C ）（A）该反应是一个光化学反应 （B）该反应催化剂的活性随温度升高而下降（C）速控步骤前的快速平衡步骤放热显著 （D）这是一个放热的复杂反应考研计算及证明试题【2010，中科院 A】1、 (10分) 将1.1 g NOBr 放入-55抽真空的1 dm 3容器中，加热容器至25，此时容器内均为气态物质，测得其压力为3.2410 4Pa，其中存在着以下的化学平衡：gBrNOBr22若将容器内的气体视为理想气体，求上述反应在25时的标准吉布斯自由能变化值 。mrG已知原子的摩尔质量数据如下： N14 gmol -1， O16 g mol-1， Br80 gmol -
9、1解：始态（1）及平衡（2）时的物质的量分别为：(1 分)mololn01.1864.(1 分) RTpV03.2gBrNOgBr2x1.0xmolxn01.2(4 分)16.01342pKp(1 分)145lnmolJRTGpmr【2009，中科院 A】无【2008，中科院 A】无【2007，中科院 A】无【2006，中科院 A】无【2005，中科院 A】1、56.0时，100g 水中能溶解 3.31g 对羟基苯甲酸，80时在 100g 水中能溶解 13.43g，试问在 60时的溶解度是多少？解：对羟基苯甲酸 =对羟基苯甲酸 (2 分)saqmaqsKa(2 分)2lnlRTHdTra211
10、212llSmsmr(4 分)40.56olkJHsrKRKSsmr 15.3.291.329ln(2 分) OHg204.5.【2004，中科院 A】1、 （10 分）373.15K、2 的水蒸汽可以维持一段时间，但是这是一种亚平衡态，称作Op过饱和态，它可自发地凝聚，过程是： PalHPagOH2065,12065,22 求此过程 H2O 的摩尔焓变 、摩尔熵变 及摩尔自由能变化 。已知水的摩尔汽mmSmG化热 ，假设水蒸汽为理想气体，液态水是不可压缩。1.4olkJmvap解：（10 分）由下列可逆过程（1） PagOHPag10325,2065,122 (理想气体),mH1121, 7
11、6.5lnKmolJVRS 11,1, 25076.305 molJSTGm（2） PalOHPagOH3,12022 , 46moJmvapm12, 8.105.3746KmolJTHSmvapm(可逆相变)0,G（3） PalOPalO2065,112,22 恒温下液体加压，体积不变， 值与前者相比可忽略。3,3, mmGSH所以： 112,1, 112,1, 5.25008.76. 6.44 olkJolJGKSS llHmm2、 （10 分）在密闭容器中放入 PCl5，并按下式分解： gClPlgCl235（1）在 T=403K 时，体系的压力是否有定值？（2）在 T=403K，总压力
12、为 101325Pa 时，实验测得混合气的密度为 4.800m -3，计算反应在 403K 时的 mrG（3）若总压力仍维持在 101325Pa，而其中 0.5101325Pa 是惰性气体 Ar，求此时 PCl5的离解度 已知：原子量 Cl：35.5， P：31.0，气体为理想气体。解：（1）该体系中： 1,13, CRS，即体系的压力不为定值。1*PCf（2）设初始为 ,则：5molgClPlg23平衡时： 体系总量：1mol1组分分压： 1总质量为 的摩尔质量： ,则由理想气体：5PCl5PClM(1)RTnpV1(2)VPClM5(1)(2),得： molRTPl 314.8.4031.
13、85215 mol34.0 pPRTpPTKGpr 221ln1lnln 125.7431.04l431.8 molJ15.7molkJ（3） pPpKp 2112876.034.2247.0【2003，中科院 A】无【2002，中科院 A】1、 （8 分）已知反应：（1）Na(s) Na(g), H=105kJ (291K)（2）Cl 2(g) 2Cl(g), H=250kJ (291K)（3）1/2Cl 2(g)+Na(s) NaCl(s), H= -411kJ (291K)（4）Na(g) Na +(g)+e, U=493kJ (0K)（5）Na +(g)+Cl-(g) NaCl(s),
14、 U= -766kJ (0K)（6）NaCl(s)(0K) NaCl(s)(291K), H=100kJ （7）Na(g)(0K)+Cl(g)(0K) Na(g)(291K)+Cl(g)(291K), H=12.1kJ求氯原子的电子亲合势，即（8）Cl(g)+e Cl - (g)的- U(0K)。 解： 5467213得： kJKU4502、 （8 分）已知气相反应 的标准平衡常数 与 的函数关系为：32SOcKT58.14log.21037logTTKc上述反应可视为理想气体反应。（1）求该反应在 时的 。KmrrmrUHG,（2） 时， 下若有 的混合气体，其中 占 20%(vol)，0P
15、a1032532SO2SO占 20%(vol)，试判断在此条件下反应的方向如何?O解：(1)将 代入 与 的函数关系：pCRTKc c得 时，1042.3所以： molkJRTHUdKlkJGBmrr pmr 14.80ln. 152 1(2)因为 ，所以 ，故反应向左进行。5.2pQp【2012，华南理工（二） 】1、甲烷转化反应： gHCOgHC224 3在 下的标准平衡常数 ，若取等物质的量的甲烷与水蒸气反应，求K9080.1OK下达到平衡时系统的组成。kPa,解：设平衡转化率为 ，从而可得 (取正值)，则：%.55328.0,176.0,148.0,148.0 22 HyCyHyCy【
16、2011，华南理工（二） 】1、有理想气体反应 ，在 时， 。gSOgSO322K1045.3O求 的分压分别为 的混合气中发生上32,S PaPa544.,.,10. 述反应的 ，并判断反应自发进行的方向。mrG若 的分压仍分别为 ，为使反应正向进行， 的分压2,O44.,3.2 3SO最大不能超过多少？解： ，反应不能正向进行。13549olJmr若要正向进行，即 。Pap408.2、有如下晶型转变反应 ，黑红 HgSKTmolJGOr 48.2517(1)在 时哪种物质最稳定？ 10(2)求反应的转变温度。解：(1) ， 晶型稳定。01molJGOr 红(2)反应的转变温度 KT2.67
17、3【2010，华南理工（二） 】1、将氨基甲酸铵放在一抽空的容器中，并按下式回答： gCONHsCONH23422在 达到平衡时，容器内压力为 。在另一次实验中，温度不变，先通入氨8.0kPa85.气，使氨的起始压力为 ，再加入氨基甲酸铵使之分解。若平衡时尚有过量固体k.1氨基甲酸铵存在，求平衡时各气体的分压及总压。答： 分压 , 分压 ，总压2ap598.03p640.1kPap239.14注意：对高次方程的求解,迭代式的写法很重要。若待求量1，则把低次项放置右边作已知量处理，初值取1。2、 时，反应 。现有与碳反应K1142 379.1, molkJGgCHsOmr的气体混合物，其组成为体
18、积分数 。试问：.0,8.022N(1) 时， 等于多少，甲烷能否形成？kPapT10,mr(2) 在 下，压力需增加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行？K答：(1) ，反应不能进行,及甲烷不能形成。3941olJGmr(2) 时才可进行。kPap7.160【2009，华南理工（二） 】1、已知在 时的下列数据， K15.298物质 gCO2NH3gO2sNHC21.molkJGOmr-393.51 -46.11 -241.82 -333.5115298KS213.74 192.45 188.83 104.601, lJCmp37.11 35.06 33.577 93.14试求反应： 在 时
19、的sNHCOgNHgO2232 K425,1.98及标准平衡常数 。mrGOK解： 时： 15.981398.1molkJSTmrrOr 569025.expexpRKOr时：4251648.39olkJSTHGOmrrOmr 5034.5.2.expexp RKr2、已知反应： 在 时 ，假设该气体反应是gBA2 K1.9812.molkJGOmr理想气体反应系统。试计算：(1) 反应开始时只有 ，求在 ，标准大气压下，物质 A的解离度。5.(2) 恒温下，总压力为 时，物质A 的解离度。atm10(3) 标准大气压下，开始时原料气体 与惰性气体的物质的量之比为： ，求物质 的2:1A解离度
20、。(4) 根据(2)，(3) 的计算结果分析压力变化和惰性气体组分对该气体反应的影响。解：(1) 276.x(2) 051(3) 39(4) 增加总压不利于反应的进行，而增加惰性组分则有利于反应的进行。【2008，华南理工（二） 】1、 时，反应 。现有与碳KT0142 397.1, molkJGgCHsOmr反应的气体混合物，其组成为体积分数 ，试问：.0,8.022N(1) 时， 等于多少？甲烷能否生成？ kPap1, mr(2) 时，压力须增加到若干，上述合成甲烷的反应才能进行？KT0答：(1) ，无法生成。0965.31olJGmr(2) 。Op1.2、反应 为逆反应速率常数。1,1
21、kgCBgAk在 时： ， 时： 。5 131 0.5,2.0sMPas 371184.0sk(1) 求 时的平衡常数 和标准平衡常数 。K98pOK(2) 求 时反应的 。OmrG(3) 求正向反应的活化能 。aE(4) 时以 的 开始进行反应，若使总压达到 ，问需时若干( 设K298P510gAPa510.逆反应可忽略)？答：(1) 2.396,62.3OpKMa(2) kJGOmr814(3) 17.olEa(4) st3【2007，华南理工（二） 】1、对反应 ，gHCgHC62242已知 时水的标准生成焓 和各物质的标准摩尔燃烧K98 1286,molkJlOmf焓及标准摩尔熵值如下
22、表： gHC42 gHC62 gH21molkJHOr-1411 -1560KSm219.5 229.5 130.6在 范围内，反应的平均热容差 。解决下列问10298 1,84.10molKkJCmpr题：(1) 计算反应在 时的标准平衡常数。K(2) 升高温度对生成 是否有利? gHC62解：(1) 时：9811116.1206.305.93784molKJolJBSvlkJlkJvOOmr OmcBOmr其中水的标准生成焓即为 的摩尔燃烧焓。 为常数， 时，gH2 mprC,K1028111112,1 1, 0749.035.82expexp527.043.1980ln4.206l987
23、43980.98RTGKmolkJolkJSTHKkJmolKkJTCSmolkJolkJTHOrOOrrOmr mprOrmrmprOrmr(2) 从反应焓随升温从负到正说明，高温时反应吸热，因此反应升温有利。【2006，华南理工（二） 】1、反应 在 时：金 刚 石石 墨 C25， ，金刚石和石墨的密度分别为180molJHOmr 131.molKJSOmr和 。35.cg32.cg(1)导出 的关系式，并用此式计算 的 值，计算的时候假定 TfGOmr 50OmrG是常数。rrSH,(2) 计算 反应处于平衡时的压力。问在 , 标准压力 时哪一种形式的碳K502kPa1在热力学上更为稳定
24、，这种形式的碳在所有的 和 时都稳定吗？T0(3) 你用哪两个反应的 (容易测定) 来确定上述反应的 。OmrHOmrH(4) 根据上述计算你认为采用什么实际条件可以从石墨制造金刚石？解：(1)利用基希霍夫公式可得： 1113.803.molJKTollSTGOrOmrOmr5,5lTOmr(2) 根据 得平衡时有：dpVGTPapolJpKOmrOmrr 561 102.15.30.235 相当于17780个大气压。Pap9078.1根据第(1)部分计算结果，在 时，任何温度下均有 ，所以，在标准ka100TGOmr压力的任何温度下，C(石墨)热力学上更稳定。(3)可用测标准燃烧反应焓或标准
25、生成反应焓来计算上述反应的 。rH(4)从上述结果表明，通过增加压力的方法有可能从石墨制造金刚石，实验上也通过加压到 20000 大气压下成功合成金刚石，但改变温度无法实现。【2005，华南理工（二） 】1、乙醇脱水可制备乙烯，其反应为： ，已知各物质lOHgClOH24252时的 标准如下：K298OmfSH,lHC52 gC42lOH2-277.7 52.26 -285.831olkJOmf161 219.6 69.91KS假设 不随温度而变，试求：OmrrSH,(1) 时反应的标准平衡常数 。298OK(2) 时反应的标准平衡常数 。K50(3) 反应的转折温度。解：(1) 0945.2
26、8315.expexp 834.51.4.26921347.2835 111 1 RTGK molkJolkJSHKmolKJS lkOmrOrmrOr(2) 6.12503.8expexp 125.0.4 11 T olkJolkJSOmrOrmr(3) KSHSGOmrOmrrr 4.351.2840【2004，华南理工（二） 】1、已知反应 在 时 , 试求：gBA2K98175.4molkJGOmr(1) 反应开始只有 ，在 下 的离解度？kPa10,gA(2) 当温度不变，总压增至 ， 的离解度？ (3) 反应开始时原料气中 与惰性气体的摩尔比为 ， 在 下 的gA2:1kPaK10
27、,98gA离解度？ (4) 解释(2)、(3) 的计算结果。解：(1) 183.0147.021,1 100247.98315.74expexp2 aapKpaa molanmololt gBgARTGKAOBOOAmrO 总平 衡 (2) 0653. 147.0102,22aaapKpAOBOBOA(3) 36.0147.023412,31 3202 aaapKpaa molanmololmolt gBgAOBOOA 总平 衡 惰 性 气 体(4) 反应是气相分子数增加的反应，从(2)计算可知，恒温时，增加总压不利于反应；而加入惰性气体相当于降低总压，故(3)情况有利于反应。【2003，华南
28、理工（二） 】1、已知反应 。温度为 时系gCOHsCONasaH223232 10,5统的平衡总压分别为 。设反应的 与温度无关,试求: P960,5mr(1)计算 时该反应的 。50mrGK(2)计算该反应的 。rH(3)计算 的分解温度。sNaCO3解:(1) 11222 22323 089031.ln5.33145.8ln4902 molJKmolKJRTGPaPappgCOHKpgCOHsasapmr平 衡 ， 则设 平 衡 总 压 为(2) 11 22.28128075 0391.28ln53. .23.734.ln 31.0410964015.7 molkJolJKKTRHPaPapmr时 ，(3) KT TKmolJkTRHPaPapK Tpr06.374 15.3215.82095.ln1ln2576.0403410112 利 用 等 压 方 程 ， 此 时时 对 应 的 温 度压若 分 解 温 度 即 为 平 衡 总【2002，华南理工（二） 】1、在物理化学实验中为了测定反应: 的平衡常数,一种方法是在水溶液系统中加32II入 溶剂。请试述在两系统中如何确定上述反应中各物质的平衡浓度,从而计算反应的平衡4Cl常数?解：见实验教材。
