第三章-化学平衡

1、第三章 化学平衡1写出下列可逆反应的平衡常数Kc、Kp或K的表达式（1）2NOCl (g) 2NO (g) +Cl 2 (g) （2）Zn (s) +CO2 (g) ZnO (s) +CO (g)（3）MgSO4 (s) MgO (s) +SO3 (g) （4）Zn (s) +2H+ (aq) Zn2+ (aq) +H2 (g)（5）NH4Cl (s) NH3 (g)+HCl (g)解：（1） Kc= Kp= (2) Kc= Kp=(3) Kc=SO3 Kp=P (4) Kc=(5) Kc=NH3HCl Kp=PP2已知下列反应的平衡常数：HCN H+ + CN K1=4.910-10 NH3 +H2O NH4+ +OH K2=1.810-5H2O H+ + OH Kw=1.010-14 试计算下面反应的平衡常数： NH3 + HCN NH4+ + CN 解：因为所求反应式=反应式（1）+反应式（2）反应式（3）根据多重平衡规则： K=0.883在699K时，反应H2 (g) +I2 (g) 2HI (g)的平衡常数Kp=55.3，如果将2.00mol的H2和2.00mol的I2作用于

2、4.00L的容器内，问在该温度下达到平衡时有多少HI生成？解：设平衡时有x mol的HI生成H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)起始浓度 =0.5 =0.5 0 （molL-1） 平衡浓度 0.5 0.5 （molL-1） Kc= Kp = = 55.3 解得 X= 3.15mol4反应H2 +CO2 H2O +CO在1259K达到平衡，平衡时H2=CO2 =0.440molL1，H2O=CO =0.560molL1。求此温度下反应的经验平衡常数及开始时H2和CO2的浓度。解： H2 (g) + CO2 (g) H2O(g) + CO(g)平衡浓度（molL-1） 0.440 0.440 0.560 0.560 Kc= = =1.62 Kp=Kc (RT) = Kc (RT)0 = Kc = 1.62开始时 H2=CO2=0.440+0.560=1.00 （molL-1）5可逆反应H2O +CO H2 +CO2在密闭容器中建立平衡，在749K时该反应的平衡常数Kc=2.6。 （1）求nH2O/n CO（物质的量比）为1时，CO的平衡转化率；（2）求nH2O/n CO（物质的量

3、比）为3时，CO的平衡转化率；（3）从计算结果说明浓度对化学平衡移动的影响。解：（1）设CO的平衡转化率为xH2O + CO H2 + CO2 起始浓度（molL-1） a a 0 0 平衡浓度 （molL-1） aax aax ax ax Kc=2.6 解得 x = 0.62（2）设CO的平衡转化率为xH2O + CO H2 + CO2 起始浓度 （molL-1） 3a a 0 0 平衡浓度 （molL-1） 3aax aax ax ax Kc=2.6 解得 x=0.87（3）从（1）和（2）的计算结果说明增大某一种反应物（H2O）的浓度，可以使另一种反应物（CO）的转化率增大。6HI分解反应为2HI H2 + I2，开始时有1.0molHI，平衡时有24.4%的HI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尔I2。解：首先求Kc（假设体系总体积为1 L）2HI H2 + I2起始浓度（molL-1） 1.0 0 0 平衡浓度（molL-1）1.0（10.244）=0.756 =0.122 =0.122 Kc=0.0260 再设应该往此平衡系统中加入x

4、molI2,（假设体系总体积为1 L）2HI H2 + I2起始浓度（molL-1） 1.0 0 x 平衡浓度（molL-1）1.0（10.10）=0.90 =0.050 x+=x+0.050 Kc=0.0260 解得 x=0.37 mol7 在900K和1.00105Pa时SO3部分离解为SO2和O2 SO3 (g) SO2 (g) +1/2 O2 (g) 若平衡混合物的密度为0.925gL1，求SO3的离解度。解：设SO3的离解度为x，（假设SO3的起始浓度为a molL-1）SO3 (g) SO2 (g) + 1/2 O2 (g)起始浓度（molL-1） a 0 0 平衡浓度（molL-1） a（1x） ax ax依题意，平衡时该混合物的密度应等于： 0.925= 而 联合解得 x=0.31（若用P=101.325kPa来计算，x=0.34）8在308K和总压1.00105 Pa时，N2O4有27.2%分解为NO2。（1）计算N2O4 (g) 2NO2 (g)反应的Kp；（2）计算308K和总压2.026105 Pa时，N2O4的离解百分率；（3）从计算结果说明压力对平衡移动的影

5、响。解：（1） N2O4 (g) 2NO2 (g)起始分压 （Pa） P 0平衡分压（Pa） （10.272）P 20.272P 又总压P总=P+0.272P=1.272P=P = Kp=，将代入，求得Kp=0.32（2） N2O4的离解百分率为x N2O4 (g) 2NO2 (g)起始分压（Pa） P 0 平衡分压（Pa） （1x）P 2xP 又总压P总=（1x）P +2xP=（1+x）P=2.026105 PaP= Pa Kp=0.32 联合 、，解得x=0.196（3）上面（1）和（2）的计算结果说明，恒温下，增大压力，平衡向着气体计量系数减小的方向移动。对本反应来说，即是向着逆反应方向移动，使N2O4的离解百分率减小。9PCl5（g）在523K达到分解平衡： PCl5（g） PCl3 (g) + Cl2 (g)平衡浓度：PCl5=1.00 molL1，PCl3=Cl2 =0.204 molL1若温度不变而压力减小一半时，新的平衡体系中各物质的浓度为多少？解： PCl5（g） PCl3 (g) + Cl2 (g)平衡浓度： 1.00 0.204 0.204 （molL1）Kc=

6、4.1610-2 PCl5 的起始浓度应为：1.00+0.204=1.204 molL1 当温度不变而压力减小一半时，设新的平衡体系中Cl2的浓度为x molL1PCl5（g） PCl3 (g) + Cl2 (g)起始浓度： =0.602 0 0 （molL1）平衡浓度： 0.602x x x （molL1）Kc=4.1610-2 （一元二次方程）解得 x=0.139 molL1而PCl5=0.6020.139=0.463 molL1 PCl3= Cl2=0.139 molL110对于下列化学平衡2HI (g) H2 (g) + I2 (g) 在698K时，Kc=1.82102，如果将HI（g）放入反应瓶中，问： （1）当HI的平衡浓度为0.0100 molL1时，H2和I2各是多少？（2）HI (g)的初始浓度是多少？（3）在平衡时HI的转化率是多少？解：（1）设H2= I2 =x molL1，则2HI (g) H2 (g) + I2 (g)平衡浓度（molL1）： 0.0100 x xKc=1.8210 -2 解得 x=1.3510 -3 molL1 （2）依题意HI的初始浓度为：

7、0.0100+2x=1.2710 -2 molL1（3）平衡时HI的转化率为：100%=21.2%11反应SO2Cl2（g）SO2（g）+Cl2（g）在375K时，平衡常数Kp=2.4，以7.6g SO2Cl2和1.00105 Pa的Cl2作用于1.0L的烧瓶中，试计算平衡时SO2Cl2、SO2和Cl2的分压。解：设平衡时SO2的分压为xPa，SO2Cl2（g） SO2（g）+ Cl2（g）起始分压 =1.756105 0 1.00105 （Pa）平衡分压 1.756105x x 1.00105+x （Pa） =2.4 解得 x=0.967105 Pa即=（1.7560.967）105 =7.89104 Pa=（1.00+0.967）105 =1.97105 Pa12某温度下，反应PCl5（g） PCl3 (g) + Cl2 (g)的平衡常数Kp=2.25。把一定量的PCl5引入一真空瓶内，当达平衡后PCl5的分压是2.533104 Pa，问：（1）平衡时PCl3和Cl2的分压各是多少？（2）离解前PCl5的压力是多少？（3）平衡时PCl5的离解百分率是多少？解：（1）设平衡时PCl3和Cl2的分压为xPa，PCl5（g） PCl3 (g) + Cl2

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