物理化学考研模拟练习库 第6章 化学平衡.docx

第六章化学平衡

1、1000K、101325kPa时，反应2SO?(g)2SO?(g)+O?(g)的K。=3.54mol·m3。

(1)求此反应的K,和K。

(2)求反应SO?(g)?(g)的K,和K。

解：(1)Kp=K。(RT)A

=(3.54mol·m3)×8.314J·mol-1·K-1)(1000K)=2.943×10?Pa

Kx=K,·p-Av=Kp/p=0.291

(2)K=KI2=171.6(Pa)2

K=K12=0.539

2、已知457K、总压为101.325kPa时，NO?有5%按下式分解。求此反应的K.

2NO?(g)2NO(g)+O?(g)

解：2NO?(g)2NOgO?(g)总物质的量

反应前2豕地0S2

反应后2×(1-5%)0.10.052.05

=6.76×10-?

3、在973K时，已知反应CO?(g)+C(s)2CO(g)的K,=90180Pa,试计算该反应的K和K。

解：

K。=K。(RT)-2%=90180×(8.314×973)?1=11.15mol·m3

4.PCl?的分解作用为PCl?(g)PCl?(g)+Cl?(g)

1

在523.2K,101.325kPa下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695×103kg·m-3,试计算：

(1)PCl?(g)的离解度

(2)该反应的K;

(3)该反应的△,G

解：(1)PCl?(g)PCl?(g)+Cl?(g)总物质的量

反应前no00no

平衡时no(1-α)noanoαno(1+α)

pV=∑n,RT=n。(1+α)RT

由质量守恒定律W=W混=2W

因此

当p=p时，K=1.78

(3)△,G=-RTInK=-2.5kJ·mol-

5.合成氨时所用的氢和氮的比例为3:1,在673K,1013.25kPa压力下，平衡混合物中氨的摩尔百分数为3.85%。试求(1)N?(g)+3H?(g)2NH?(g)的K;(2)在此温度时，要得到5%的氨，总压应为多少帕斯卡?

解：(1)N?g)+3H?(g)2NH?(g)

2

物理化学习题解答

(2)由上题可知

p=1.35×10?Pa

当x=0.05时

6.温度为T在体积为V的容器中，充入1molH?,3molI?.设平衡后有xmolHI生成。若再加入2molH?,则平衡后HI的物质的量为2xmol,试计算K,值

解：H?(g)+I?(g2HI(g)

第一次平衡

加入2molHe豕3-x3-x2x

由Kp=Kp?,则

7、今有某气相反应，证明

3

中

证明：已知

8、过去曾有尝试用甲烷和苯蒸气的混合物在不同温度下，通过各种催化剂来制备甲苯，

即CH?(g)+C?H?(g)→C?H?CH?(g)+H?(g)。但都以失败告终。今若以等物质的量的

甲烷与苯的混合物在500K时，通过适当的催化剂。

(1)试问根据热力学的分析预期得到甲苯的最高产量为若干(用百分数表示)?已知500K时，甲烷、苯和甲苯的标准生成吉布斯自由能分别为-33.08、162、172.4kJ·mol-

(2)上述过程的逆过程是芳烃加氢脱烷基皮应，在石油系统中，芳烃的生产有一定意义。若在500K时，甲苯和H?的物质的量之比为1:1,试问甲苯的平衡转化率为若干?解：(1)CH?(g)+C?H?(g)→C.H?CH?(g)+H?(g)

反应前1次100

反应后1-aI-aaa

△,G=△,G(C?H?CH?)±△,G(H?)-△,G(CH?)-△,G(C?H?)

=43.48kJ·mol-1