物理化学第六章试卷

物理化学第六章试卷

考试时间120分钟，满分100分

要求：闭卷[√]，开卷[ ]；答题纸上答题[√]，卷面上答题[ ](填入√)

一.选择题（每题2分，共20分）

1、在温度T时，反应达到平衡，标准平衡常数=1。现在在一个温度为T的真空容器中引入这3种气体，使他们的分压都等于100 kPa，这时反应将（）。

（A）自发向左进行（B）自发向右进行

（C）处于平衡状态（D）无法判断

2、已知反应2NO(g)+ O2(g)=2NO2(g)是放热反应，当达到平衡后，分别对系统（1）增加压力，（2）减少NO2(g)分压，（3）增加O2(g)分压，（4）升高温度，（5）加入催化剂，以上哪些措施有利于产物的生成？（）

（A）（1），（2），（3）（B）（2），（3），（4）

（C）（3），（4），（5）（D）（1），（2），（5）

3、在一定的温度和压力下，反应H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(l)达到平衡的条件是（）

（A）µ(H2,g)= µ(O2,g)= µ(H2O,l)

（B）µ(H2,g)+ µ(O2,g)= µ(H2O,l)

（C）µ(H2,g)+ 1/2 µ(O2,g)= µ(H2O,l)

（D）µ(H2,g)= 1/2µ(O2,g)= µ(H2O,l)

4、在某反应条件下，反应SO2(g)+ 1/2O2(g)= SO3(g)的平衡常数。保持反应条件不变，反应2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g)的标准平衡常数应该等于（）

（A）0.54（B）1.08（C）0.735（D）0.29165、在298 K、100 kPa时，反应1/2N2(g)+ 3/2H2(g)= NH3(g)的标准摩尔吉布斯自由能的变化值。在该反应条件下，将1 mol N2(g)、3 mol H2(g)和2 mol NH3(g)混合，则反应将（）

（A）自发向左进行（B）自发向右进行

（C）达到平衡状态（D）无法判断，因无

6、设某反应的与温度的关系式可表示为

若要阻止该反应发生，温度应控制在（）

（A）高于409 K（B）低于409 K

（C）低于136 K（D）在136 K至409 K之间7、390 K至510 K的温度区间内，甲醇脱氧反应的平衡常数与温度的关系为

则甲醇脱氧反应在该温度区间内的标准摩尔反应焓变等于（）

（A）-88.077 kJ·mol-1（B）88.077 kJ·mol-1

（C）44.038 kJ·mol-1（D）38.247 kJ·mol-18、在定温下，在一抽空的容器中放入过量的A(s)，发生的分解反应为，达平衡时，测得D(g)的分压pD = 1.20 kPa，则反应的标准平衡常数等于（）

（A）（B）

（C）（D）

9、在定温下，有一理想气体反应为，在如下的几个压力和摩尔分数的组成中，哪个可以用来判断变化的方向和限度？（）

（A）p总 = 100 kPa，xA = xB = xC = 1/3

（B）p总 = 300 kPa，xA = xB = xC = 1/3

（C）p总 = 400 kPa，xA = xB = 1/4，xC = 1/2

（D）任意压力和组成都可以

10、已知反应3O2(g)= 2O3(g)，在298 K时，则对该反应有利的条件是（）。

（A）升温、加压（B）升温、降压

（C）降温、加压（D）降温、降压

二.问答题（共8分）

PCl5(g)的的分解反应为PCl5(g)= PCl3(g)+ Cl2(g)，在一定的温度和压力下，反应达到平衡，试讨论如下各种因素对PCl5(g)解离度的影响。

（1）降低气体的总压；

（2）通入N2(g)，保持压力不变，使体积增加一倍；

（3）通入N2(g)，保持压力不变，使压力增加一倍；

（4）通入Cl2(g)，保持体积不变，使压力增加一倍。

三.计算题（每题12分，共72分）

1、373 K时，2 NaHCO3(s)= Na2CO3(s)+ CO2(g)+ H2O(g)反应的。

（1）在10-2m3的抽空容器中，放入0.1 mol Na2CO3(s)，并通入0.2 mol H2O(g)，问最少需通入物质的量为多少的CO2(g)，才能使Na2CO3(s)全部转变成NaHCO3(s)？

（2）在373 K，总压为101325 Pa时，要在CO2(g)及H2O(g)的混合气体中干燥潮湿的NaHCO3(s)，问混合气体中H2O(g)的分压应为多少才不致使NaHCO3(s)分解？

2、银可能受到H2S气体的磨蚀而发生下列反应：

H2S(g)+ 2 Ag(s)= Ag 2S(s)+ H2(g)

已知在298 K和100 kPa压力下，Ag 2S(s)和H2S(g)的标准摩尔生成吉布斯自由能分别为-40.26 kJ·mol-1和-33.02 kJ·mol-1。试问：在298 K和100 kPa压力下，（1）在H2S(g)和H2(g)的等体积的混合气体中，Ag是否会被腐蚀生成Ag 2S(s)？

（2）在H2S(g)和H2(g)的混合气体中，H2S(g)的摩尔分数低于多少时便不至于使Ag(s)发生腐蚀？

3、已知反应COCl2(g)=CO(g)+ Cl2(g)在373K时的标准平衡常数，试计算（可以做合理的近似）：

（1）在373 K，总压为200 kPa时，COCl2(g)的解离度；

（2）在373 K时反应的；

（3）当总压为200 kPa时，要使COCl2(g)的解离度=0.001时的温度。设

4、乙烯加氢反应的方程式为C2H4(g)+ H2(g)= C2H6(g)，设所有的Cp,m与温度无关。已知在298 K时的热力学数据如下表：

试求：

（1）反应在350 K时的标准平衡常数；

（2）反应的转折温度。

5、在448~688 K的温度区间内，用分光光度计研究下面的气相反应：

I2(g)+ 环戊烯(g)= 2 HI(g)+ 环戊二烯(g)

得到标准平衡常数与温度的关系式为： 试计算

（1）在573 K时反应的，；

（2）若开始以等物质的量的I2(g)和环戊烯(g)混合，温度为573 K，起始总压为100 kPa，求达平衡时I2(g)的分压；

（3）起始总压为1000 kPa，求达平衡时I2(g)的分压。

6、在298 K时，设反应A(g)= 2 B(g)的标准摩尔吉布斯自由能的变化值，试计算：

（1）反应开始只有纯A存在时，在298 K和100 kPa压力下，A(g)的解离度；

（2）298 K时，压力为1000 kPa时A(g)的解离度；

（3）298 K和100 kPa时，增加惰性气体，使A(g)与惰性气体的物质的量之比为

1︰2，计算这时的解离度。