相平衡的

（2）与（1）在同样温度，压力条件下，以n(H2)：n(CO)：n(N2)=1：5：2 开始进行反应，问反应达平衡时，混合气体中若不计算N2部分时，H2(g)，CO(g)，CO2(g)，CH4(g)的体积分数与（1）是否相同？ 已知在600 ℃时

-1

CH4(g) + H2O(g) == CO(g) + 3H2(g) , ?rG( 1 ) = 4435 J·mol ； CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2(g) , ?rG ( 2 ) = 6 632 J·mol-1 （p= 100 kPa）

[10.0分]24.在 1000 K下，反应SO2(g) + 1/2O2(g) == SO3(g) 的?H = －5.115 kJ·mol-1。

(1) 计算在1000 K下，当反应达平衡时混合气体中的O2(g)之分压力为60 000 Pa，则其中n (SO3) / n (SO2) 为若干；

(2) 在保持温度不变的条件下，使(1)的反应系统中加入一定量的N2(g)(惰性气体)，使

5

系统总压力最终达到1.2×10 Pa，问此时n (SO3) / n (SO2) 为多少。

[5.0分]25. C(s)可以作为万能还原剂将金属从其氧化物中还原出来，今有反应 反应(1) C(s) + O2(g)==CO2(g)

=－394 000－0.84

反应(2) 2Fe(?) + O2(g)==2FeO(s) =－519 200+125.1

求（在标准状态下）C(s)能将Fe(?)从FeO(s)中还原出来的最低温度。 答案部分，(卷面共有38题,200.0分,各大题标有题量和总分) 一、选择(13小题,共22.0分) [1.0分]1.答案解：（1） [2.0分]2.答案解：（1） [2.0分]3.答案解：（2） [1.0分]4.答案解：（3） [1.0分]5.答案解：（1） [2.0分]6.答案解：（2）

[2.0分]7.答案解： (3)

[2.0分]8.答案解：（4）

[2.0分]9.答案解：（2） [1.0分]10.答案解：（2）

攀枝花学院

2010-2011学年二学期物理化学期末考试试卷(C卷)

班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 成绩 复核 得分 阅卷 题目部分，(卷面共有38题,200.0分,各大题标有题量和总分) 一、选择(13小题,共22.0分)

[1.0分]1.在通常温度，NH4HCO3 (s)可发生分解反应： NH4HCO3 (s) == NH3 (g) + H2O (g)

现把1 kg 和20 kg NH4HCO3(s)分别装入两个预先抽空的小型密闭容器A和B中，在一定温度下经平衡后：（ ）。

（1）两容器中的压力相等；

（2）A内的压力大于B内的压力； （3）B内的压力大于A内的压力；

（4） 须经实际测定后才能判定哪个容器内的压力大。

[2.0分]2.在298 K，100 kPa 条件下反应 A(g) == 2Y(g)的K为0.143，则其 ?rG (298 K)为：（ （1）4.82 kJ·mol-1 ； （2）6.59 kJ·mol-1 ； （3）46.5 kJ·mol-1 。

（

p=100 kPa）

[2.0分]3.298.15K时反应 N2O4(g) == 2NO2(g)的K= 0.1132。当p(N2O4) = p(NO2) = 1kPa 时，反应：（ ）。

（1）向生成NO2方向进行； （2）向生成N2O4方向进行； （3）正好达到平衡；

（4）难以判断反应进行的方向。 [1.0分]4. 已知纯理想气体反应： aA + bB == yY + zZ

已知?B?B ＞ 0，则对于该反应，等温等压下添加惰性组分，平衡将：（ ）。 （1）向左移动；（2）不移动；（3）向右移动。

[1.0分]5. 已知等温反应

① CH4(g) == C(s) + 2H2(g)

② CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g)

若提高系统总压力，则平衡移动方向为（ ）。 （1）①向左 ，②向右 ； （2）①向右，②向左； （3）①和②都向右。

[2.0分]6. 影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为：（ ）。 (1) 催化剂 ；

。 ） (2) 温度 ； (3) 压力 。

[2.0分]7. 1000 K时 ,CO (g) +

O2 (g) == CO2(g ) 其K1= 5.246×1012；

C(s) + CO2(g) == 2CO(g) 其 K2= 1.719×10 -5 则反应C(s) +

O2(g) == CO (g) 的K3为：（ ）。

(1) 1.109×10-6

(2)1.036×10-10 (3) 9.018×107 (4)4.731×1020

[2.0分]8.反应PCl5(g) == PCl3(g) + Cl2(g)在473 K时的离解度为48.5%，而573 K时的离解度为97 %，则可判断为（ ）。

（1）反应的标准平衡常数K=2；

（2）在两温度下标准平衡常数K相等； （3）反应是放热的； （4）反应是吸热的。

[2.0分]9.反应 FeO(s) + C(s) == CO(g) + Fe(s) 的?rH 为正， ?rS 为正（假定?rH ，

与温度无关），下列说法中正确的是：（ ）。 ?rS

（1）低温下自发过程，高温下非自发过程； （2）高温下自发过程，低温下非自发过程； （3）任何温度下均为非自发过程； （4）任何温度下均为自发过程 。

[1.0分]10.反应 2NO(g) + O2(g) == 2NO2(g) 是放热的, 当反应在某温度、压力下达平衡时，若使平衡向右移动。则应采取的措施是：（ ）。 （1）降低温度和减小压力；（2）降低温度和增大压力； （3）升高温度和减小压力；（4）升高温度和增大压力。

[1.0分]11. 对于化学平衡，以下的说法中错误的是：（ ）。

（1）化学平衡态就是化学反应的限度；

（2）化学平衡系统的热力学性质不随时间而变； （3）化学平衡时各物质的化学势相等。

[2.0分]12. 影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为：（ ）。 (1) 催化剂 ； (2) 温度 ； (3) 压力 。

[3.0分]13.H2 (g) 与O2(g)的反应化学计量方程式写成如下：

H2 (g) +O2 (g) == H2O (g) ①

2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (g) ②

它们的标准平衡常数和标准摩尔反应吉布斯函数分别为 K(1)，K(2)及?rG(1)，?rG(2)，那么它们之间存在有：（ ）。

(1) K(1)= K(2)，?rG(1) = ?rG(2) ； (2) K(1) = K(2)，?rG(1) =(3) K(1) =

?rG(2)；

K(2)，2?rG (1) = ?rG(2)；

?rG(2)。

(4) K(1)= [K(2)]1/ 2 ，?rG(1) =

二、计算(25小题,共178.0分)

[6.0分]1.已知反应CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2(g) 700 ℃时的 K=0.71，若 （1）反应系统中各组分的分压力都是 152 kPa；

（2）反应系统中 p(CO) =1 013 kPa，p(H2O) = 507 kPa，p(CO2) =p(H2) = 152 kPa。判断反应进行的方向。（p=100 kPa）

[10.0分]2.反应顺-2-丁二烯 (g) == 反-2-丁烯(g) 在400～500 K的温度范围内，反应的?rH -1 -1-1和?rS值分别为－ 5.02 kJ·mol与－ 5.02 J·K·mol。 （1）由此数据推导出lgK与T的关系式；

（2）在450 K下，于体积为V的容器(抽空)中，放顺-2-丁烯(g)。未反应时，容器的压力为22 000 Pa，当反应达平衡时，顺-2-丁烯(g) 的转化率为多少？(p=100 kPa )

[8.0分]3.有人想用甲烷和苯蒸气的混合物来制取甲苯，反应为： CH4(g) + C6H6(g) == C6H5CH3(g) + H2(g)

-1-1

已知500 K 时CH4 , C6H6, C6H5CH3的?fG分别为－33.68 kJ·mol, 161.92 kJ·mol ，172.38 kJ·mol-1。今使物质的量比为1：1的CH4与C6H6的混合物在500 K时通过适当的催化剂，试问 C6H5CH3的最高产率为多少？ [6.0分]4. 在323 K时，下列反应中NaHCO3(s)和CuSO4-5H2O(s)的分解压力分别为4 000 Pa和6052 Pa：

反应① 2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 反应② CuSO4-5H2O(s) ==CuSO4-3H2O(s) + 2H2O(g) 求：

(1) 反应①和②的K①和K②；

(2) 将反应①，②中的四种固体物质放入一真空容器中，平衡后CO2的分压力为多少（T=323 K）？

[8.0分]5.在630 ℃及100 kPa 下，SO2(g)及O2(g)，平衡时混合物的体积质量(密度)? = 0.009 27 g-cm -3 ,试计算 SO3(g)== SO2(g) +

O2(g) 的K。( p= 100 kPa) [4.0分]6.已知下列反应在1 110 ℃时的标准平衡常数： C(s) + 2S (s)== CS2 (g) K1=0.258

Cu2S(s) + H2 (g)== 2Cu(s)+H2S (g) K1=3.9×10 -3 2H2S (g)== 2H2 (g) + 2S(s) K1= 2.29×10 -2 试求反应2Cu2S(s) + C(s) == 4Cu(s) +CS2(g) 的K。

[8.0分]7.在630 ℃及100 kPa 下，SO2(g)及O2(g)，平衡时混合物的体积质量(密度)? = 0.009 27 g-cm -3 ,试计算 SO3(g)== SO2(g) +

O2(g) 的K。( p= 100 kPa) [6.0分]8.等温等压气相反应 2A + B == Y，平衡时各组分物质的量为nA=3 mol ，nB=6 mol ，nC= 2 mol 。于平衡系统添加1 mol B物质后，确定平衡移动的方向。

[6.0分]9.已知反应

Ni(s) + 1/2 O2(g) == NiO(s) ?rG?1(1 000 K)= －148.1 kJ ·mol H2(g) + 1/2 O2(g) == H2O(g) ?rG?2(1 000 K) = －190.8 kJ ·mol

今将Ni(s) 置于含水蒸气 ? (H2O,g) = 0.97 ? (H2,g) = 0.03的气体混合物中, 在1 000 K时, Ni(s) 能否被氧化。(p=100 kPa)

[8.0分]10.NaHCO3(s) 分解反应为：

2 NaHCO3(s) == Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 已知有关数据如下表：

物质 NaHCO3(s) Na2CO3(s) H2O(g) CO2(g) －947.4 －1131 －241.8 －393.5 102.0 136.0 189.0 214.0 而且在298～373 K之间, ?fH(T) 及?rS(T)均可近似视为与T无关。求 (1) 101 325 Pa，371.0 K 时的K ；

(2) 101 325 Pa，371.0 K 时，系统中H2O的摩尔分数x(H2O)= 0.6500的H2O和CO2混合气体，能否使NaHCO3避免分解？(p=100 kPa)

[6.0分]11.NaHCO3(s)在50 ℃和110 ℃时的分解压力分别为4.0 Pa和167 kPa，求50 ℃和110 ℃时反应

2NaHCO3(s) == Na2CO3(s) + CO2(g) +H2O(g)

的标准平衡常数K及在这一温度区间反应的平均标准摩尔焓 。(p=100 kPa) [10.0分]12.反应 2HI(g) == H2(g)+ I2(g) 在700 K时的K= 0.0183， 0.2 g H2(g)若以10 g I2(g)，

3

放入体积为 3 dm 的抽空密闭容器中, 升温至700 K并反应达平衡。 (1) 求平衡时，容器中I2(g)，H2(g) 及HI(g)的分压力各为若干?

(2) 求HI(g)的解离度为题解温度下的解离度的一倍时的反应温度为若干?已知?rH=23.76 kJ·mol -1，并与T无关。I2(g)的摩尔质量为253.8 g·mol -1。

[10.0分]13.反应 2H2S(g) == 2H2(g) + S2(g) 在1065 ℃时的K= 0.0118，?rH= 177.0 kJ·mol -1。假设?rH不随温度而变，试求反应在1200 ℃时的 K与?rG， ?rS。

[6.0分]14.反应 A(g) == Y(g) + Z(g) 在250℃时的 ?rG =2508.4 J·mol-1，今欲在250℃时使 A(g)的分解率为30%，系统总压力需怎么控制？（p=100kPa）

[6.0分]15.计算反应 CH3OH(g) == HCHO(g) + H2(g)在25℃的标准平衡常数。已知 CH3OH(g)，HCHO(g)在25℃时的 ?fH分别为－ 201.2 kJ·mol-1，－115.9 kJ·mol-1，CH3OH(g)，HCHO(g)和H2(g)在25℃的S分别为239.7 J·K- 1·mol-1，218.8 J·K- 1·mol-1和130.6 J·K- 1·mol-1。

[6.0分]16. 已知反应 C (石墨) + H2O(g)==CO(g) + H2(g) (1) H2(g) +

O2(g) ==H2O(g) (2)

在 1 000 K时的标准平衡常数分别为K(1)=2.51，K(2)=9.35×109，求CO(g)的?rG(CO,1 000 K)。

[6.0分]17.在1120 ℃下用H2还原FeO(s)，平衡时混合气体中H2 的摩尔分数为0.54，求FeO(s)的分解压力，已知同温度下： 2 H2O(g) == 2H2(g) + O2 (g)，

K= 3.4 × 10-13 (p = 100 kPa)

[8.0分]18.固体化合物A(s) 放入抽空的容器中发生分解反应，生成两种气体Y(g) 和Z(g)

A(s) === Y(g) + Z(g)

25 ℃时测得平衡压力为 66.7 kPa , 假设Y，Z为理想气体，求反应的标准平衡常数。如果在该温度下容器中只有Y和Z，Y的压力为13.3 kPa，为保证不生成固体，问Z的压力应如何控制。(p=100 kPa) [8.0分]19.某反应的标准平衡常数与温度的关系为 ln K=4.814－

,试计算该反应在

25 ℃时的 ?rS。

[5.0分]20.实验测得CaCO3(s)在500℃时的分解压力为 9.3 Pa，在1 000℃时的分解压力为3.9?10 5 Pa , 求CaCO3(s) 在500 ℃至1 000 ℃间的分解反应的标准摩尔焓。

[4.0分]21.CO2(g)的?fG(298 K，CO2，g)为－394.38 kJ·mol-1，CO(g)的?fG(298 K， CO，g)为－137.29 kJ·mol-1，求反应：

CO(g) == C(石墨) + CO2(g)的K(298 K)。

[8.0分]22. 计算反应 C(石墨) + CO2 == 2 CO 在1 000 K下的标准平衡常数，已知： 物 质 S?fH[S[?fH (298 K) / J·K- 1·mol-1 (298 K) / kJ·mol-1 (1 000K)－S (298 K)] /J·K- 1·mol-1 (298 K) ]/ kJ·mol-1 C（石墨） 5.69 0 18.70 11.76 CO2 213.64 -393.51 55.56 33.44 CO 197.90 -110.52 36.90 21.698 (1 000 K)－?fH

[10.0分]23.今有 2 H2(g) +2 CO(g) == CO2(g) + CH4(g) 的反应

（1）若在600℃、101 325 Pa 下，以n(H2)：n(CO)：n(N2)=1：5：2 开始进行反应，问反应达平衡时，混合气体的组成；

（2）与（1）在同样温度，压力条件下，以n(H2)：n(CO)：n(N2)=1：5：2 开始进行反应，问反应达平衡时，混合气体中若不计算N2部分时，H2(g)，CO(g)，CO2(g)，CH4(g)的体积分数与（1）是否相同？ 已知在600 ℃时

-1

CH4(g) + H2O(g) == CO(g) + 3H2(g) , ?rG( 1 ) = 4435 J·mol ； CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2(g) , ?rG ( 2 ) = 6 632 J·mol-1 （p= 100 kPa）

[10.0分]24.在 1000 K下，反应SO2(g) + 1/2O2(g) == SO3(g) 的?H = －5.115 kJ·mol-1。

(1) 计算在1000 K下，当反应达平衡时混合气体中的O2(g)之分压力为60 000 Pa，则其中n (SO3) / n (SO2) 为若干；

(2) 在保持温度不变的条件下，使(1)的反应系统中加入一定量的N2(g)(惰性气体)，使

5

系统总压力最终达到1.2×10 Pa，问此时n (SO3) / n (SO2) 为多少。

[5.0分]25. C(s)可以作为万能还原剂将金属从其氧化物中还原出来，今有反应 反应(1) C(s) + O2(g)==CO2(g)

=－394 000－0.84

反应(2) 2Fe(?) + O2(g)==2FeO(s) =－519 200+125.1

求（在标准状态下）C(s)能将Fe(?)从FeO(s)中还原出来的最低温度。 答案部分，(卷面共有38题,200.0分,各大题标有题量和总分) 一、选择(13小题,共22.0分) [1.0分]1.答案解：（1） [2.0分]2.答案解：（1） [2.0分]3.答案解：（2） [1.0分]4.答案解：（3） [1.0分]5.答案解：（1） [2.0分]6.答案解：（2）

[2.0分]7.答案解： (3)

[2.0分]8.答案解：（4）

[2.0分]9.答案解：（2） [1.0分]10.答案解：（2）

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