班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共7题 14分 ) 1. 2 分
对于气相反应，当体系总压力 p 变化时， （ ） (A) 对 无影响 (B) 对 Kr 无影响 (C) 对
$Kp$Kf 无影响
$，Kr，Kp (D) 对 均无影响
2. 2 分
对反应CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ( ) =1 =Kc ＞Kc ＜Kc
3. 3. 2 分
下述说法中哪一种正确？ ( )
(A) 增加压力一定有利于液体变为固体 (B) 增加压力一定不利于液体变为固体 (C) 增加压力不一定有利于液体变为固体 (D) 增加压力与液体变为固体无关
4. 2 分
已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为： ( )
(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1
5. 2 分
Ag2O分解可用下面两个计量方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出：
$(A) K p$(B) K p$(C) K p$(D) K p$Kf1Ag2O(s)2Ag(s)O2(g)2 KP(1)
K(2) 2Ag2O(s)4Ag(s)O2(g) p
2K(2)Kp(1)（A）KP(2)KP(1) （B）p
1设气相为理想气体，且已知反应是吸热的，试判断下列结论哪个是正确的： （ ）
（C）p
6. 2 分
$ΔrS mK(2)随温度的升高而增大 （D）O2气的平衡压力与计量方程的写法无关
已知 FeO(s) + C(s) = CO(g) + Fe(s) 反应的
$ΔrH m$为正，ΔrS m为正（假定
$ΔrH m，
不随温度而变化），下列说法哪一种是正确的？ ( ) (A) 低温下自发过程，高温下非自发过程 (B) 高温下自发过程，低温下非自发过程
(C) 任何温度下均为非自发过程 (D) 任何温度下均为自发过程
7. 2 分
理想气体反应 N2O5(g) = N2O4(g) + (1/2) O2(g) 的ΔrH m为 41.84 kJmol-1，ΔCp= 0，试问增加 N2O4平衡产率的条件是： （ ）
(A) 降低温度 (B) 提高温度 (C) 提高压力 (D) 等温等容加入惰性气体
二、填空题 ( 共 8题 16分 ) 8. 2 分
温度对化学反应平衡常数影响很大，在恒压下，它们的定量关系是 _________ 。当 ______时，升高温度对反应进行有利；当 _______ 时，升高温度对反应进行不利。
9 2 分
对于非理想气体反应，其平衡常数可用 表示，式中 决定于____ 决定于 _____ ；Kr决定于 _______ 。
10 2 分
$K p$，K c$$K f$= KrK p$K f$；K p均为理想气体反应的平衡常数，则
$(lnK p/T) V =_________；
$(lnK c/T)p=_________ 。
11. 2 分
对于理想气体的化学反应 (lnKc/p)T＝___________； (lnKx/p)T＝_________ 。
12 2 分
若以A代表Na2HPO4，已知A·12H2O＝A·7H2O＋5H2O(g)； A·7H2O＝A·2H2O＋5H2O(g)；A·2H2O＝A＋2H2O(g) 平衡共存水蒸气压力分别是0.02514p, 0.0191p, 0.0129p，25℃纯水饱和蒸气压是 0.0313 p。
在某沙漠地区,气温为25℃,相对湿度稳定在 45%,有一长期在此保存的A·7H2O的 A.R. 级样品，你以为此样品的组成最可能是 ________ 。
13. 2 分
按照不同的两种能量零点，可给出两种不同形式的配分函数： q'＝exp(-ε0/kT)∑giexp(-εi/kT)
q＝∑gexp(-εi/kT)
在q和q'中把粒子的最低能级的能量分别定为 _______ 和 _______ 。
14. 2 分
q是选择最低能级的能量值为0时的配分函数，q0是选择最低能级的能量值为零 的配分函数，则q0/q＝ ___________ 。
15. 2 分
在温度为1000 K时的理想气体反应：2SO3(g)2SO2(g)O2(g)的平衡常数
$ΔGrmKp=29.0 kPa，则该反应的= 。
三、计算题 ( 共4题 35分 ) 16. 10 分
试求反应 CO＋H2O CO2＋H2在温度为 1000 K 时的平衡常数 已知 298 K 时的
$$Kf。
$Kf$＝98×103，标准焓变
$ΔrHm＝-41.13kJmol-1.
(1) 设ΔrHm不随温度而变； (2) ΔrHm与温度有关，ΔCp=[-9.46+52.7×10-3 (T/K)-34.2×10-6 (T/K) 2 ]JK.-1mol-1 已知标准熵：
Sm(298 K)/JK-1mol-1：CO：197.9； H2O(g)：188.7；CO2(g)：213.7；H2：130.6
17. 10 分
3H2+ N2= 2NH3在 350℃的Kp= 6.818×10-8(kPa)-2，并设与压力无关，从3:1的 H2，
N2混合物出发，在 350℃下要获得物质的量分数为 0.08 的 NH3，压力至少要多大？
18. 10 分
估算由 NH4Cl(s) 分解，且压力达到 101.325 kPa 时此反应的温度。已知 298 K 时的 数据如下： NH4Cl(s) HCl(g) NH3(g) ΔfH m/kJmol-1 -315.4 -92.3 -46.2 ΔfG m/kJmol-1 -203.9 -95.3 -16.6 假设标准反应热不随温度而改变。
19 5 分
在 900℃和 p压力下，使 CO2和 H2混合气通过催化剂来研究下述反应平衡:
CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) 把作用后的平衡混合气体通过毛细管,骤然冷却到室温再进行分析,得到各气体的分压, CO2：21.70 kPa，H2：25.83 kPa，CO：26.89 kPa。在同一温度下，另一平衡混合气内含22.72 mol的CO，22.72 mol的 H2O, 48.50 mol的 CO2，求含 H2量。
四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 20. 10 分
试验证双原子分子理想气体的振动运动 (振动频率为) 对下列热力学函数的贡献为：
(1) [(Gm- U0,m)/T]V = Rln(1 - e-x) (2) (Hm- U0,m)V = (Um - U0,m)V = [x/(e-x-1)]RT
式中 x = h/kT。
21 5 分
今有某气相反应，证明 :
22 5 分
$(lnKc$$$/T)p＝
$ΔrHm/RT2
某气体反应 A = B + C 在298.15 K 时的标准平衡常数 = 1，该反应为吸热反应，问： (1) 在 298.15 K (2)
$时其ΔrG m$K p是多少？
是正还是负？
$在同样的标准状态下，其ΔrS m (3) 选 1 moldm
-3
$为标准状态时，K c$和ΔrG m为多少？
(4) 在 313.15 K 时的
$K p是比 1 大，还是小？
$ (5) 在 313.15 K 时的ΔrG m是正还是负？
参考答案
一、选择题 ( 共7题 14分 ) 1. 2 分
[答] (A)
2. 2 分
[答] (B)
3. 2 分
[答] (C)
4. 2 分
$$[答] (C) K p(2) = [K p(1)]12= (0.25)12= 2
5. 2 分 答：（C） 因Kpf(T)，且反应吸热
6. 2 分
[答] (B)
7. 2 分
[答] (B) 二、填空题 ( 共 8题 16分 ) 8. 2 分
$[答] (lnK p/T)$$p=ΔrH m/RT2 ΔrH m> 0
9. 2 分
[答] 温度；温度和压力；温度和压力
10. 2 分 $[答] (lnK p/T)$V =ΔrHm/RT2 $ (lnK c/T)$p =ΔrU m/RT2
11 2 分
[答] 0 -ΔrVm/RT
12. 2 分
$rH m< 0
（2分） (1分)
(2分) Δ (308 K)= 0.2990 = [p(NH3)/100 000 Pa][p(H2S)/100 000 Pa]
= [p/(2×100 000 Pa)]2
p = 1.11×105 Pa (2分) (2) NH4SH(s) ＝ NH3(g) + H2S(g) n 0.7 mol-n 0.60 mol-n 气体的n总＝1.30 mol-2n (1分) 平衡后总压 p = (1.30 mol-2n)RT/V (1分)
Kp= p(H2S)p(NH3)
= {[(0.7 mol-n)/(1.30 mol-2n)]}×{[(0.60 mol-n)/(1.30 mol-2n)]}[(1.30 mol-2n)RT/V]2 (308 K)(p)2 (2分) n= 0.1013 mol m(NH4SH) = nM = 0.1013×51 g= 5.166 g (1分)
13 2 分
[答] ε0和0 (各1分)
14. 2 分 [答] e
15 2 分
ε0/kT$= K p$K p (2分)
-110.293kJmol 答： （2分）
$$$£B-1GRTlnKRTln[K(p)]10293Jmolrmpp =
三、计算题 ( 共 4题 35分 ) 16. 10 分 [答] (1)
$lgK f,2$K f,2$=lgK f,1+(Δ
$rH m/2.303R)(1/T1-1/T2) 求得
=0.86 (3分)
$$ (2) 求得 ΔrS m(298 K) =-42.3 J·K-1·mol-1 将此及ΔrH m(298 K)=-41.13 kJ·mol-1代入下式 (1分) ΔrG m(1000 K) =ΔrH m(1000 K)-1000 KΔrS m(1000 K)
$=ΔrH m$$$(298 K)+
$T2T1CpdT
-(1000 K)ΔrS m(298 K)-(1000 K)T1
=-2468 J·mol-1 (上限T2=1000 K,下限T1=298 K)
(4分) =exp[-ΔrG m(1000 K)/RT] =1.3 (2分)
17. 10 分
[答] 3H2(g) + N2(g) ＝ 2NH3(g) (2分) 平衡时：3 mol-3n 1 mol-n 2n B= 4 mol- 2n (1分) 2n/(4 mol-2n) = 0.08 n = 0.148 mol (2分) 故 x(H2) = 0.69 x(N2) = 0.23 (2分)
$K f,2$T2(Cp/T)dTnB Kp =(xNH3p)2/(xH2p)3(xN2p)= 6.818×10-8 kPa2
解得 p = 1115 kPa (3分)
18 10 分
[答] NH4Cl(s) = HCl(g) + NH3(g) =[p(HCl)/p][p(NH3)/p] (1分) 设在温度T时分解压力达 101.325 kPa, 则 p(HCl)=p(NH3)=p/2 $K p$K p(T) =0.25 (1分) $ lnK p(T) =-1.3863
ΔG $rm(298 K) =92.0 kJ·mol-1 $ lnK p(298 K) =-92 000 J·mol-1/[(8.314 J·K-1·mol-1)×(298 K)] =-37.13 Δ$rH m(298 K) =176.9 kJ·mol-1 $$ lnK p(T)-lnK p(298 K) =(Δ$rH m/R)[1/(298 K) -1/T] 解得 T=597 K
19 5 分
[答] 对理想气体, 此反应的Kp=Kn即 Kp=[p(H2O)p(CO)]/[p(H2)p(CO2)]=[n(H2O)n(CO)]/[n(H2)n(CO2)] T不变时, Kp不变, p(H2O) =101.325 kPa-p(CO)-p(H2)-p(CO2) =26.90 kPa (26.90×26.89)/(25.83×21.70) =22.72×22.72/48.50n(H2) 求得 n(H2) =8.25 mol
四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 20. 10 分
[答] (1) Gm,v=-RTlnqv+U0,m,v=-RTln[1-exp(-x)]-1+U0,m,v
= RTln[1-exp(-x)] + U0,m,v
所以[(Gm- U0,m)/T]v= Rln[1-exp(-x)] (2) Hm,v= RT2dlnqv/dT + U0,m,v
Um,v = RT2dlnqv/dT + U0,m,v 所以 (Hm-Un,m)v= (Um – U0,m)v= RT2dlnqv/dT
= RT2dln[1-exp(-x)]-1/dT = RT2[exp(-x) d(-hν/kT)/dT]/[1-exp(-x)] = RT2[exp(-x)hν/kT2/[1-exp(-x)] = RT x/[exp(x)-1]
21. 5 分
[答] 设气体为理想气体 $$
K p= K c(cRT/p)Δν
$$ (lnK c/T)p=(lnK p/T)p-Δν (lnT/T)p
=Δ$rH m/RT2-ΔνRT/RT2 =Δ$rH m/RT2-Δ(pV)/RT2
=Δ$rU m/RT2 (5分)
(1分) (1分)
(1分) (1分) (2分) (2分)
(1分) (1分) (2分) (1分) (4分) (3分)
(3分) 22. 5 分 [答] (1)
$ΔrG m$$= -RT lnK p$= 0 (2分)
$$$ (2) ΔrS m= (ΔrH m-ΔrG m)/T 因ΔrH m> 0 , ΔrG m= 0
$所以ΔrS m为正 (2分)
(RTc/p)-1 = [(8.314 J·K-1·mol-1)×(298.15 K)×(1000 mol·m-3)/100 000 Pa]-1 = 0.0409
$ΔrG m$(3) K c$= K p$= -RT lnK c= 7.92 kJ·mol-1 (2分) $ (4) (lnK p/T)$p=ΔrH m/(RT2) $ 因ΔH $rm> 0 , 所以
K p(313.15 K) > 1 $ (5)
Δ$rG m(313.15 K) = -RT lnK p(313.15 K) < 0
(2分)
(2分)
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