16、无机化学万题库(计算题)(4-6) 下载本文

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92.在一定温度下,把一定量固体 NH4HS 放在一真空密闭容器中,将其分解至总压力为 68 kPa :NH4HS (s) = H2S (g) + NH3 (g)

Θ

⑴ 计算该反应的标准平衡常数 K;

⑵ 若保持温度不变,再加入 NH3 直至 NH3 分压为 93 kPa ,这时 H2S 分压为多少?总

压是多少?***

93.300 K 时,9.20 g N2O4 按下式分解: N2O4 (g) = 2 NO2 (g) ,达平衡时 ,体系的体积

3

为2.95 dm ,压力为 101 kPa 。 ⑴ 计算离解率;

Θ

⑵ 计算300 K时的 K;

Θ-1ΘΘ

⑶ 若在 400 K 时ΔrGm=-13.6 kJ·mol ,求Δ rHm和Δ rSm ;

⑷ 300 K时,若 p(N2O4)= p(NO2)=50.7 kPa ,则反应将向何方向自发进行?****

(原子量 :N 14)

ΘΘ

94.已知反应式: C (s) + CO2 (g) = 2 CO (g) 在 767℃ 时 K=4.61 ,667℃ 时 K

=0.500 ,问:⑴ 该反应是吸热反应还是放热反应?为什么?

Θ

⑵ 667℃ 时的ΔrGm是多少?

ΘΘ

⑶ 计算该反应的Δ rHm和Δ rSm 。***

Θ

95.在 298 K 时,反应 H2 (g) + I2 (g) = 2 HI (g) 的 K= 808 ,计算在该温度下 HI

的分解百分率。***

96.已知反应及其热力学数据为: 2 NO2 (g) = N2O4 (g)

Θ-1

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol 33.2 9.2

Θ-1-1

Sm (298 K) / J · mol · K 240 304

Θ

⑴ 计算 298 K 时的ΔrGm并判断反应能否自发进行?

⑵ 298 K 、总压力为 200 kPa 时,NO2 和 N2O4 的体积分数各为多少?**

Θ

97.300 K时反应 2 NO2 (g) = N2O4 (g) K= 6.0 ,

⑴ 18.4 g NO2 在 100 kPa 下反应达到平衡,占有多大体积?(N 原子量 14 )

ΘΘ

⑵ 384 K 时该反应的 K= 0.039 ,计算Δ rHm。***

98.某温度时,下列反应 N2 (g) + O2 (g) =2 NO (g) 的平衡常数 Kc=0.0049 。假定

3

用5.0 mol O2和5.0 mol N2作用于100 dm容器中,计算达到平衡时有多少NO 生成?**

99.已知氨的合成反应 N2 (g) + 3 H2 (g) =2 NH3 (g) ,在某温度下达到平衡时,各反应

-3-3-3

物和生产物的平衡浓度如下:[N2]=3 mol·dm,[H2]=8 mol·dm,[NH3]=4 mol·dm, 计算该条件下反应的平衡常数 Kc 和 N2 、H2 的初始浓度 。*

100.在 1000℃ 时,炼铁高炉中的一个反应:FeO (s)+CO (g) = Fe (s)+ CO2 (g) 平衡

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常数 K=0.5 ,如果 CO 和 CO2 的初始浓度分别为 0.05 mol·dm和0.01 mol·dm, 计算在平衡时,它们的浓度各为多少?*

101.在一密闭容器中进行如下反应: 2 SO2 + O2 = 2 SO3

-3-3

SO2 的起始浓度是 0.040 mol·dm ,而 O2的起始浓度是 0.84 mol·dm,当 80%的 SO2 转化为 SO3 时,反应即达到平衡。试计算平衡时三种气体的浓度及平衡常数 Kc 。 *

Θ

102.已知分解反应:N2O4( g ) = 2 NO2( g ) ,( 设 p=100 kPa) 求:

Θ

⑴ 实验测得 52℃ 、100 kPa 下,有50% N2O4 离解为 NO2 ,计算 K; ⑵ 计算 52℃ 、200 kPa 下,N2O4 的离解百分率;

⑶ 从计算结果说明压力对平衡移动的影响。***

103.五氯化磷按下式分解: PCl5( g ) = PCl3( g ) + Cl2( g )

3

⑴ 在某温度下,置于2 dm密闭容器中的 0.70 mol PCl5 有0.50 mol 分解。计算该温

度下分解反应的平衡常数 Kc 。

⑵ 若在上述容器中加入 0.10 mol Cl2 ,计算 PCl5 的离解百分率。***

104.五氯化磷的分解反应如下: PCl5( g ) = PCl3( g ) + Cl2( g ) 若将 2.695 克 PCl5

3

装入容积为 1.00 dm的密闭容器中,在 523 K 达到平衡时总压力为 100 kPa 。

Θ

⑴ 求 PCl5 的摩尔分解率和该反应的标准平衡常数K。(PCl5 式量 208.2 ) ⑵ 当总压力变为1000 kPa 时,PCl5 的摩尔分解率又是多少? ***

3

105.将 0.50 mol N2O4 溶于 450 cmCHCl3 中。已知 N2O4 在 CHCl3 中有如下分解反应:

Θ-5

N2O4 = 2 NO2 ,并且 K= 1.08×10 。计算平衡时溶液中 NO2 的浓度。**

3

106.在 698 K 时,往 10 dm 真空容器中注入 0.10 mol H2 (g) 和 0.10 mol I2 (g) ,反

-3

应平衡后 I2 (g) 的浓度为 0.0021 mol·dm 。试求:

⑴ 在 698 K 时,H2 (g) + I2 (g) = 2 HI (g) 的平衡常数 Kc 和 Kp 。

⑵ 平衡时各物质的分压力 。***

107.已知下列反应及其热力学数据:2 Ag2O (s) = 4 Ag (s) + O2 (g)

Θ-1

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol -31.1

Θ-1

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol -11.2

求:⑴ 在 298 K 时 Ag2O-Ag 体系的 p (O2)= ?

Θ

⑵ Ag2O 的热分解温度是多少?[设在分解温度,p (O2)= p=100 kPa]***

ΘΘ

108.已知反应 C (s) + CO2 (g) = 2 CO (g) K= 4.6(1040 K),K= 0.5(940 K),

Θ

问:⑴ 分别计算该反应在1040 K 和940 K时的ΔrGm= ?

ΘΘ

⑵ 计算该反应的Δ rHm 和Δ rSm 。 ***

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Θ-3 -3

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109.光气的分解反应如下: COCl2 (g) = CO (g) + Cl2 (g) K= 4.44×10 (668 K) 在某密闭容器中,当混合气体总压力为 300 kPa 时,计算该混合气体的平均分子量 。

Θ

( p=100 kPa ,原子量 Cl 35.5 )***

Θ

110.在 523 K 时,五氯化磷的分解反应 : PCl5( g ) = PCl3( g ) + Cl2( g ) K= 1.6 ⑴ 计算当总压力为1000 kPa 时,PCl5 的摩尔分解率是多少?

⑵ 如果摩尔分解率为 10% 时,体系的总压力是多少?**

Θ

111.在 740 K时 ,反应: Ag2S (s) + H2 (g) = 2 Ag (s) + H2S (g) K= 0.36 。

若在该温度下,在密闭容器中将 1.0 mol 的 Ag2S 还原为 Ag ,试计算最少需用 H2 的物质的量 。****

112.在 497℃、100 kPa 下,在某一容器中反应 2 NO2 (g) = 2 NO (g) + O2 (g) 达到

平衡时,有 56% 的 NO2 转化为 NO 和 O2 。试计算:

Θ

⑴ 标准平衡常数 K= ?

⑵ 当 NO2 转化率为 80% 时,平衡体系的压力为多少?***

113.已知下列反应及其热力学数据:CaCO3 (s) = CaO (s) + CO2 (g)

Θ-1

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol -1128.8 -604 -394.4

Θ-1-1

该反应的Δ rSm = 160 J · mol · K ,试计算:

⑴ 在101.3 kPa 下,欲使反应正向进行所需的最低温度是多少?

⑵ 在298.15 K,101.3 kPa 下,在密闭容器中 CaCO3 分解所产生的平衡分压是多少?

***

114.水的分解反应为: 2 H2O (g) = 2 H2 (g) + O2 (g) ,在1227℃ 和 727℃ 下,该

Θ-11-19Θ

反应的标准平衡常数 K 分别为 1.9×10 和 3.9×10 ,试计算该反应的Δ rHm = ?***

3

115.在容积为 10 dm 的容器中有 4.0 mol 的 N2O4 ,1.0 mol 的 NO2 。已知294 K 时反应:

Θ

N2O4 (g) = 2 NO2 (g) 的 K= 0.24 ,求在此温度下该反应进行的方向 。** 116.已知下列反应的标准平衡常数和熵变:

ΘΘ

① N2 (g) + O2 (g) = 2 NO (g) 平衡常数为K1 ,熵变为Δ rSm1

ΘΘ

② N2 (g) + 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) 平衡常数为K2 ,熵变为Δ rSm2

ΘΘ

③ 2 H2 (g) + O2 (g) = 2 H2O (g) 平衡常数为K3 ,熵变为Δ rSm3

ΘΘ

求 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (g) 的 K 和Δ rSm 。**

117.混合含有 0.100 mol 的 Hg (ClO4)2 和 0.080 mol 的 NaCl 的水溶液,其混合溶液的

3+2+-

体积为 1.25 dm。已知 Hg (ClO4)2 和 NaCl 为强电解质,而 HgCl = Hg + Cl 的

Θ-7-

平衡常数 K= 1.87×10,计算混合溶液中 Cl 的最终浓度。***

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Θ-2

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118.在669 K 时,反应 H2 (g) + I2 (g) = 2 HI (g) ,K= 55.3 。当某体系中p (HI)

=71 kPa ,p (H2)=p (I2)= 2.0 kPa 时,当反应达到平衡时,各分压力将是多少? ( pΘ

=100 kPa) **

119.已知25℃ 时下面反应及其热力学数据:Ag2CO3 (s) = Ag2O (s) + CO2 (g)

Θ-1

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol -437.2 -10.8 -394.4

Θ

⑴ 计算该反应的 K(25℃);

⑵ 若空气中含有 0.03%(体积百分数)的 CO2 ,通过计算说明放在空气中的Ag2CO3能

否自动分解?**

Θ

120.已知25℃ 时,下列反应2 NO (g) + O2 (g) = 2 NO2 (g) 的ΔrGm= -69.7kJ · mol-1

试判断当 NO 、O2 和 NO2 的分压分别为 20.27 kPa 、10.13 kPa 和 70.93 kPa 时,上

述反应自发进行的方向 。**

3

121.在5.0 dm 密闭容器中加入 1.0 mol 的水,当加热到 1800 K 时,有如下反应产生:

Θ-9

2 H2O (g) = 2 H2 (g) + O2 (g) ,其平衡常数 K= 2.0×10 。试计算达到平衡时

氧的物质的量 。****

122.在 600℃ ,100 kPa 下发生如下反应:A (g) = B (g) + C (g) ,达到平衡时,A

的转化率为 39% 。压力不变,700℃ 时,A的转化率为 50% 。求:

Θ

⑴ 该反应在 600℃ 和 700℃ 时ΔrGm各为多少?推断该反应是吸热反应还是放热反

应?是熵增还是熵减的过程?

⑵ 若在600℃时,压力为 200 kPa 下达到平衡时,A 的转化率又是多少?

****

123.在 400 ℃ ,总压力为1000 kPa时,反应 2 NH3 (g) = N2 (g) + 3 H2 (g) 中 NH3 的

Θ

离解度为 98.0% ,计算该反应在 400℃时的ΔrGm 。**

124.已知反应 2 SO2 (g) + O2 (g) = 2 SO3 (g) ,在100 kPa 、700 K 时体系的平衡组

成为: SO2 0.21 mol ,SO3 10.3 mol ,O2 5.36 mol ,N2 84.13 mol 。若反应前后体系的压力始终保持 100 kPa 。试求:

Θ

⑴ 700 K 时的 K;

⑵ SO2、O2、N2 混合物的最初组成(以 mol 计)

⑶ SO2 的转化率α 值 。***

3

125.900 K时,将 1.00 mol SO2 和 0.80 mol O2 充入 5.00 dm 密闭容器中,平衡时 SO2

的转化率为 80% ,计算反应 2 SO2 (g) + O2 (g) = 2 SO3 (g) 在 900 K 时的标准

Θ

平衡常数 K。**

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Θ