________ J?mol。
5. 2 分 (3353) 反应 3C(s)+2H2O(g)=CH4(g)+2CO(g)在恒温恒容条件下进行,达平衡后,气相各组分皆可看成理想气体,其平衡常数Kp1,碳的转化率为?1;若向该体系内充入N2,则反应体系压力升高,但气体组分仍可近似为理想气体,此时反应的平衡常数Kp2,碳的转化率?2,则Kp1与Kp2的关系为____________,?1与?2的关系为
____________。(大于,小于,等于的关系) 6. 2 分 (2902) 在温度为1000 K时的理想气体反应：2SO3(g)?2SO2(g)?O2(g)的平衡常数Kp=29.0 kPa，则该反应的ΔrGm= 。
7. 2 分 (3192) 一个化学反应的ΔrU 0,m的含义是 ___________________________ 。 8. 2 分 (2908) 若298 K时，反应N2O4(g)?2NO2(g)的?rGm?5398J?mol，则当p(N2O4)=p(NO2)=1 kPa时，反应将 。
（A）向生成N2O4方向进行 （B）向生成NO2方向进行 （C）反应恰好达到平衡 （D）不能判断其进行的方向
11. 2 分 (3043) 若反应 CO(g) + (1/2) O2(g) ＝ CO2(g) 在 2000 K时的 K p= 6.44，同样温度下，则反应
2CO(g) + O2(g) ＝ 2CO2(g) 的 K p(1) = ________ ；2CO2(g) ＝ 2CO(g) + O2(g) 的K p(2) = __________ 。
112. 2 分 (2989) 已知反应C(s)＋O2(g)=CO2(g) 的平衡常数为 K1；CO(g)＋2O2(g)=CO2(g) 的平衡常数为
$$$$-1$?1$K2； 2C(s)＋O2(g)=2CO(g) 的平衡常数为 K3；则K3与K1,K2的关系为 _____________ 。 14. 1 分 (3351) 增加反应 CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) 的压力，将使平衡转化率 ___ 。 二、计算题 ( 共 2题 10分 )
15. 5 分 (2887) 在合成甲醇过程中有一个水煤气变换工段，即把氢气变换成原料气CO，
H2(g)＋CO2(g) CO(g)＋H2O(g)
现有一混合气体，H2, CO2,CO和H2O的分压分别为20.265,20.265,50.663,10.133 kPa。 (1) 问在 820℃时反应能否发生？
(2) 如果把 CO2的分压提高到 405.30 kPa,而CO提高到 303.98 kPa,其余不变, 问情况又怎样？已知 820℃ 时反应的 K p＝1。
$化学平衡 答案
一、填空题
1. 5 分 (3310) [答] ΔrG m= -RTlnK p , lnK p= 4.184 - (2059 K/T) ΔrH m= RT2(dlnK ?/dT) = RT2(2059/T2)=17 119 J·mol-1 (2分)
ΔrS m=(ΔrH m-ΔrG m)/ T (1分) ΔrG m= -RT lnK p= -4.184RT + (2059KR) (1分) ΔrS m= 4.184R = 34.78 J·K-1·mol- (1分) 2. 2 分 (2807) [答]
$$$$$$$$$$?νBBμB= 0
只作体积功的封闭体系，恒温、恒压条件下或恒温、恒容条件下的化学平衡体系
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3. 2 分 (3287) [答] (?lnK p/?T)p=ΔrH m/RT2 ΔrH m> 0 ΔrH m< 0 4. 2 分 (2904)答：?545600 将T代入（1）式求得ΔrGm,1，再令?rGm,1??rGm,2即得。
5. 2 分 (3353) [答] Kp1=Kp2 α1=α2 6. 2 分 (2902) 答：10.293kJ?mol ?rGm??RTlnKp??RTln[Kp(p)$$$?￡?B$$$$$$$-1]=10293J?mol-1
7. 2 分 (3192) [答] 在 0 K 时，标准状态单独存在时按化学计量系数比的反应物完全反应生成标准状态单独存在时按化学计量数比的产物这一过程内能的变化。 8. 2 分 (2908) 答：（A） 11. 2 分 (3043) [答] K p(1) = 41.47 K p(2) = 0.024 12. 2 分 (2989) [答] K3 =(K1/K2)2 14. 1 分 (3351) [答] 增大 (1分) 二、计算题 ( 共 2题 10分 ) 15. 5 分 (2887)
[答] (1) 压力较低, 可视为理想气体反应体系, 则K a= K $f= K $p, Qa=Qf=Qp ΔrGm=-RTlnK $p+RTlnQp=RTlnQp
=8.314×1093{ln[(50.663/p?)(10.133/p?)] /[(20.265/p?)(20.265/p?)]}J·mol-1=2028J·mol-1 ΔrGm> 0, 故该条件下反应不能自发进行。
(2) ΔrGm=-RTlnK $p+RTlnQp=RTlnQp =8.314×1093{ln[(303.98/p?)(10.133/p?)]
$$$ /[(20.265/p?)(405.3/p?)]} J·mol-1 =-8912 J·mol-1 ΔrGm< 0, 故该条件下反应可自发进行。 三、问答题 ( 共 2题 10分 )
17. 5 分 (3468) 答：在结晶进行过程中，一定是自发的，所以?G?0。又因为结晶过程是一个混乱度减小的过程，所以?S?0，根据公式?G??H?T?S，?H必是为负值，所以，结晶过程为放热过程。
相平衡练习
一、选择题1. (2390) Fe(s)、FeO(s)、Fe3O4(s)与CO(g)、CO2(g)达到平衡时,其独立化学平衡数 R、组分数 C 和自由度数 f 分别为： ( )
(A) R = 3；C= 2；f= 0 (B) R = 4；C= 1；f= -1 (C) R = 1；C= 4；f= 2 (D) R = 2；C= 3；f= 1
2. (2409) 一体系如下图所示，其中半透膜 aa'只允许 O2(g) 通过，请选择正确的答案。（1）体系的组分数为：( )(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 1（2）体系的相数为: ( )(A) 3相 (B) 4相 (C) 5相 （3）体系的自由度数为：( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
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三、问答题7. (2683) H2O-FeSO4-(NH4)2SO4的三组分体系相图（见图），请标出各区相态，x代表体系状态点。现从x点出发制取复盐E(FeSO4·7H2O)，请在相图上表示出采取的步骤，并作简要说明。
8. (2672) KNO3 -NaNO3 -H2O的相图如下,现有200 kg混合盐,已知其中含NaNO3 29%,KNO3 71 %。问: (1) 用加水溶解的方法能得到哪一种纯盐?(2) 如果向混合盐中加入200 kg水,平衡后能得到什么?
9. (2449)Ag2O分解的计量方程为:Ag2O(s)=2Ag(s)+(1/2)O2(g)，当Ag2O进行分解时,体系的组分数、自由度和可能平衡共存的最多相数各为多少?
二、填空题 3. (2341) 含有CaCO3(s)，CaO(s)，CO2(g)的混合物与CO2(g)和N2(g)的混合物达渗透平衡时，该体系的物种数S为 ，独立组分数C为 ，相数?为 ，自由度f为 。 4. (2681) 对三组分体系来说，体系最多可能有 个自由度，它们是： 。
5. (2742) 在二级相变中，没有 、 的变化，但物质的 、 和 发生突变。 6. (2360) 给出CO2的安德鲁斯等温线示意图，并回答下述问题：
欲将CO2气体直接变为液体不经过气液平衡过程，其变化路径应该为： 。
答案
三.问答题 7. (2683) 解：在x体系中加入FeSO4后，物系沿xB线移动，在靠近EO线处，取一点y，向y体系中加入水，物系沿yA移动，进入EDF区，当物系点到达z点时就有FeSO4?7H2O固体析出，过滤可得复盐E。
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8. (2672)[答] (1) 在相图的底边(BC边上)确定出混合盐的物系点F,然后连接AF,FA线通过KNO3的结晶区。所以只能得到纯净的KNO3。
(2) 向200 kg混合盐中加入200 kg水时,根据杠杆规则,体系的物系点应落在FA线的中点M上,由相图看出此点在不饱和溶液的单相区内。故得到的是KNO3和NaNO3的非饱溶液。
9. (2449) [答] 体系的组分数 C=s-R-R'=3-1-0=2 , 自由度数 f=C-Φ+2=2-3+2=1 , 当f=0时,相数最多,故0=C-Φ+2=2-Φ+2 解得Φ= 4 6. (2360) 答：首先使CO2气定容升温使温度超过CO2的临界温度。然后等温压缩至液态。
（5分）
一、选择题 1. (2390)[答] (D) R = S - N = 5 - 3 = 2 ( S 为物质种数，N 为元素数 )
C= S - R - R' = 5 - 2 - 0 = 3 Φ= 4 ( 三固，一气 ) f = C+ 2 -Φ= 3 + 2 - 4 = 1 2. (2409)[答] (1) (B) (2) (B) (3) (B) f = C + 3 - Φ = 3 + 3 - 4 = 2 二、填空题3. (2341) 答：S=4； C=3； ?=4； f=2
4. (2681) 答：4 温度、压力和两个浓度项 因为 C?3 f=C???2=5??体系中相数为1时，f最大，所以，f?5???5?1?4
5. (2742) 答：相变热 比体积 膨胀系数? 压缩系数? 定压热容Cp
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