大学无机化学第四章试题及答案 

发生了分解,今欲将分解百分数降低到10%,试计算应往此平衡系统中加若干摩I2。(《无机化学例题与习题》吉大版)

5.5L的容器中装入等物质的量的PCl3和Cl2。在523K时达到平衡,如PCl3分压为1×10-5 Pa,此时PCl5 +PCl3 Cl2反应的Kp=1.81×105 Pa。问原来装入的PCl3和Cl2为多少摩尔?

6. 在900K和1.013×105Pa时SO3部分离解为SO2和O2

1 SO3(g) SO2(g)+ O2(g)

2—3

若平衡混合物的密度为0.925g·dm,求SO3的离解度。(《无机化学例题与习题》吉大版)

7.1000K时,2SO(+ O(2SO(,Kp'=3.50,则反应SO(SO22g)2g)3g)3g)(g)+ 1/2O2(g)的Kp和Kc各是多少?

8.已知反应CaCO3(s)CaO(s)+ 2CO2(g)在973K时,Kp?=3.00×10-2;在1000K时,Kp?=1.00。问:(1)上述反应是吸热还是放热反应? (2)上述反应的rHm?是多少?

9. 在308K和总压1.013×105Pa,N2O4有27.2%分解为NO2。 (1)计算 N2O4(g)

2 NO2(g)反应的K? ;

(2)计算308K时总压为2.026×105Pa时,N2O4的离解百分率;

(3)从计算结果说明压强对平衡移动的影响。(《无机化学例题与习题》吉大版)

10. PCl5(g)在523K达分解平衡:

PCl5

PCl3(g)+ Cl2(g)

平衡浓度:[PCl5]=1 mol·dm?3,[ PCl3]=[ Cl2]=0.204 mol·dm?3。

若温度不变而压强减小一半,在新的平衡体系中各物质的浓度为多少?(《无机化学例题与习题》吉大版)

参考答案 一 选择题

1. C 2. A 3.A 4.B 5. C 6.D 7.D 8.D 9. D 10.D 11.D 12.B 13.D 14.B 15. A 16.C 17.D 18.A 19.D 20.B 二 填空题 1.不变,

,至于始终态有关. rH?m=Ea(正)-Ea(逆)

2. 0 3.而变,不随 4.5.7

6

5. 化学反应条件 的改变 恒压.恒浓度下升高温度 恒温.恒压.恒浓度下加催化剂 对Ea.k.K的影响 活化能Ea 基本不变 降低 速率常数k 增加 增加 平衡常数K 改变 不变 6. 解: PCl3和Cl2的摩尔数分别为 PCl3 + Cl2PCl5

起始物质的量: amol a 0 变化量: x x x 平衡时: a-x a-x x

x?8.314J?K?1?mol?1?523K51.013?10Pa ∴ ?335?10m∴x = 0.116

'∴Kp?11x1 ??0.5405??2Kp1.85(a?x)RT∴a = 0.123mol

7. 53.1 37.3

84.2?31.6?2 8.解:KC=Kp=

63.1?21.1CO2(s) + H2(g) == CO(g) + H2O(g) 63.1 22.1 84.2 31.6 x 43.3 63 10.4 10.4?63?2 ∴

43.3x∴x = 7.58atm 9. 6.43

10. 7.60×10,75%

4

三.问答题

1. 答:

2. 答:

7

3.答:

4.答: △rGm=△rG?m+RTlnQ

?△rG?=—RTln K m当Q〈 K?时 △rGm〈 0 正反应自发进行

当Q = K?时 △rGm = 0 反应达到平衡,以可逆方式进行 当Q 〉K?时 △rGm 〉0 逆反应自发进行

5.答:△rGm=△rG?m+RTlnQ △rGm=0, △rG?m= —RTlnk

四 计算题

8

1.解: (1)H2O + CO

H2 + CO2

a-x b-x x x x2=2.6(a-x)2 ?x=0.617 a H2 + CO2

所以CO的平衡转化率是61.7%。

(2)H2O + CO

n 3n 0 0

n-x 3n-x x x

xx2 =2.6 ?=0.865

n(n?x)(3n?x)所以CO的平衡转化率是86.5%。

2.解:K?=Kp(P?)?△n Pso2cL2×1=

7.6RT 135得出 Pso2cL2=6.8×104Pa PSO2=8.8×104Pa PCl2=1.90×105Pa

3.解:(1)rH?=2×33.9-2×90.4=-113.0(KJ?mol-1)

rS?=2×240.0-2×210.0-205.0=-145.0(J?mol-1?K-1)

∴rG?=rH?-TrS?=-113.0-298×(-145.0)×10-3 =-69.8(KJ?mol-1)<0 ∴反应能自发进行。

(2)1000K时,rGm?=rHm?-TrSm?

=-113.0+145.0×10-3×1000=32.0(KJ?mol-1)

∴ lgKp?=-rGm?/2.303RT =-1.67 ∴Kp?=0.021

4.解: 2HI

H2 + I2

起始 1 0 0 转化 0.244 0.122 0.122

0.1222(0.05?x)0.05 = ?x=0.37mol(《无机化学例题与习题》吉大版)

0.920.7562

5.解:PCl5 +PCl3 Cl2,已知Kp=1.81×105 Pa,PPCl3=PCl2 Kp= PPCl3PCl2 / PPCl5=(PPCl3 )2/1×105=1.81×105

∴PPCl3=PCl2=(1.81×105×105)1/2=1.35×105 (Pa)

PV=nRT, nPCl5= PPCl5?V/RT= 1×105×5/8314×523=0.115(mol)

9

n PCl3= PPCl3?V/RT= 1.35×105×5/8314×523=0.155(mol)

原装入摩尔数为:0.155+0.115=0.27(mol) 6.解:PV=nRT P

m?=nRT PM=?RT

?RT0.925?103?8.314?900 M===68.33 5P1.013?101O2(g) 2 x 0 0

1a-x x x

2180(a?x)?64x?32?x2= 68.33 1a?x?x?x2x= 0.34 所以SO3的离解度是34%。 a

7.解:对反应SO3(g)SO2(g)+ 1/2O2(g)

221/21/21/21/2

Kp= PSO2(PO2 )/ PSO3= 1/[(PSO3)/(PSO2) PO2]=1/(Kp')=1/(3.5)=0.535

n -n

根据Kp= Kc(RT) 得Kc= Kp(RT)

-1/2

∴Kc=0.535×(RT) 当R=0.082时,Kc=0.059

当R=8.314时,Kc=5.87×10-3 当R=8314时,Kc=1.855×10-4

8.解:(1)吸热反应;

(2)由lg1/3×10-2=rH?×(1173-973)/2.303×8.31×10-3×1173×973

得rH?=166(KJ?mol-1)

SO3(g) SO2(g)+

△△

9.解:(1) N2O4(g)2 NO2(g)

0.272 0.544

0.5442 K==0.32

1?0.272?Pn= 同理得出N2O4的离解百分率是19.6%。 VRT (3) 增大压强,平衡向体积减小的方向移动; 减小压强,平衡向体积增大的方向移动。

(2) PV=nRT

0.204210.解: K==0.041616

1? 10

PCl5 PCl3(g)+ Cl2(g)

1-x 0.204+x 0.204+x

(0.204?x)2 0.204==0.041616

1?x2

得出 x=0.135mol·dm?3

11



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