第4章 化学平衡 熵和Gibbs函数

无机化学精品课程习题库：

第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第10章 第11章 第12章(1) 第12章(2) 第13章 第14章 第15章 第16章 第17章 第18章

第4章 化学平衡 熵和Gibbs函数

一、单选题

1、反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的DG = a，则NH3(g) = 1/2N2(g) + 3/2H2(g)的DG为：（ ）

A. a2 B. 1/a C. 1/ a2 D. －a/2

2、在某温度下，反应1/2N2(g) + 3/2H2(g) = NH3(g)的平衡常数K= a，上述反应若写成2NH3(g) = N2(g) + 3H2(g)，则在相同温度下反应的平衡常数为：（ ）

A. a/2 B. 2a C. a2 D. 1/ a2

3、已知反应２Ａ（g）+B(s) =2C(g) DrHΘ>0,要提高Ａ的转化率，可采用（ ）

A. 增加总压 B.加入催化剂 C. 增大Ａ的浓度 D.升高温度

4、已知下列反应的平衡常数：

H2（g）+S（s）=H2S（g） K1

S（s）+O2（g）=SO2（g） K2

则反应H2（g）+ SO2（g）= O2（g）+ H2S（g）的平衡常数为：( )

A. K1+ K2 B.K1- K2 C. K1K2 D.K1/K2

5、若可逆反应，当温度由T1升高至T2时，标准平衡常数K2Θ>K1Θ，此反应的等压热效应△rHm的数值将（ ）

A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法判断

6、下列各组参数，属于状态函数的是：

A. Qp，G，V B. Qv，V，G C. V，S，W D. G，U，H

7、298K时，某反应的KpΘ= 3.0×105，则该反应的DrGΘ =____KJ/mol（lg3 = 0.477）。

A. 31.2 B. －31.2 C. －71.8 D. 71.8

8、298K时，SΘN2 = 191.50 J?K–1?mol–1，SΘH2 = 130.57 J?K–1?mol–1，SΘNH3 = 192.34 J?K–1?mol–1，反应为N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)，则DrSΘ = ________J?K–1?mol–1：

A. －135.73 B. 135.73 C. －198.53 D. 198.53

9、298K时，DrHΘMgCO3 = 100.8 KJ?mol–1，DrSΘMgCO3 = 174.8 J?K–1?mol–1，反应为MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g)，则598K时的DrGΘ = ________KJ?mol–1：

A. －3.73 B. 105.3 C. －1.04×105 D. 3.73

10、下列方法能使平衡2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)向左移动的是：

A. 增大压力 B. 增大PNO C. 减小PNO D. 减小压力

11、下列物理量中，属于状态函数的是 ( )

A. G B. Q C. ΔH D. ΔG

12、 下列反应中△rSm 值最大的是（ ）

A. PCl5(g) → PCl3(g)＋Cl2(g) B. 2SO2(g)＋O2(g) → 2SO3(g)

C. 3H2(g)＋N2(g) → 2NH3(g) D. C2H6(g)＋3.5O2(g) → 2CO2(g)＋3H2O(l)

13、 反应CaCO3(s) → CaO(s)＋CO2(g)在高温下正反应能自发进行，而在298K时是不自发的，则逆反应的ΔrHmΘ和ΔrSmΘ是 （ ）

A. ΔrHmΘ>0和ΔrSmΘ>0 B. ΔrHmΘ＜0和ΔrSmΘ>0

C. ΔrHmΘ>0和ΔrSmΘ＜0 D. ΔrHmΘ＜0和ΔrSmΘ＜0

14、下列热力学函数的数值等于零的是（ ）

A.SΘm(O2,g,298K) B.△fGΘm(I2,g,298K)

C.△fGΘm(白磷P4,s,298K) D.△fHΘm(金刚石,s,298K)

15、如果某反应的KΘ≥1，则它的 （ ）

A.△r G Θm≥0 ， B.△r GΘm≤0 ， C.△r G m≥0 ， D.△r G m≤0

二、判断题（判断下列各项叙述是否正确，对，打―√‖；错，打―×‖。）

1、某一可逆反应，当J＞KΘ时，反应自发地向逆方向进行。 （ ）

2、化学反应的△rG越小，反应进行的趋势就越大，反应速率就越快。 （ ）

3、对于可逆反应，平衡常数越大，反应速率越快。 （ ）

4、等温等压不做非体积功条件下，凡是△rGm>0的化学反应都不能自发进行。 （ ）

5、Fe (s)和Cl2 (l)的△fHΘm 都为零。 （ ）

6、一个化学反应的△r GΘm 的值越负，其自发进行的倾向越大。 （ ）

7、 体系与环境无热量交换的变化为绝热过程。 （ ）

8、 将固体NH4NO3 溶于水中，溶液变冷，则该过程的ΔG，ΔH，ΔS 的符号依次为－、＋、＋。 （ ）

9、 乙醇溶于水的过程中ΔG ＝ 0。 （ ）

10、CO2(g)的生成焓等于石墨的燃烧热。 （ ）

11、 室温下，稳定状态的单质的标准摩尔熵为零。 （ ）

12、 如果一个反应的ΔrHmΘ<0, ΔrSmΘ>0 ，则此反应在任何温度下都是非自发的。 （ ）

13、 平衡常数的数值是反应进行程度的标志，故，对可逆反应而言，不管是正反应还是逆反应其平衡常数均相同。 （ ）

14、 某一反应平衡后，再加入些反应物，在相同的温度下再次达到平衡，则两次测得的平衡常数相同。 （ ）

15、 在某温度下，密闭容器中反应2NO (g) + O2 (g) = 2NO2 (g) 达到平衡，当保持温度和体积不变充入惰性气体时，总压将增加，平衡向气体分子数减少即生成NO2 的方向移动。 （ ）

三、填空题

1、冬天公路上撒盐可使冰融化，此时的△G值符号为（ ），△S值的符号为（ ）。

2、用吉布斯自由能的变量△rG来判断反应的方向，必须在（ ）条件下；当△rG＜0时，反应将（ ）进行。

3、ΔrHΘm＞0的可逆反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) 在一定条件下达到平衡后：（1）加入H2O(g)，则H2(g)的物质的量将（ ）；（2）升高温度， H2(g)的物质的量将（ ）；增大总压，H2(g)的物质的量将（ ）；加入催化剂H2(g)的物质的量将（ ）

4、标准状态时， H2O（l，100℃）→H2O（g，100℃）过程中，DHΘ （ ）零 ，

DSΘ（ ）零，DGΘ（ ）零。（填＞、=、＜＝）

5、反应2MnO4-(aq)+5H2O2(aq)+6H+(aq) = 2Mn2+(aq)+5O2(g)+8H2O(1)的标准平衡常数KΘ的表达式为（ ）。

6、在一定温度下，二硫化碳能被氧氧化，其反应方程式与标准平衡常数如下：

（1）CS2(g)+3O2 = CO2(g)+2SO2(g)

（2） CS2(g)+O2(g) = CO2(g)+ SO2(g)

试确立KΘ1，KΘ2之间的数量关系。

7、不查表，排出下列各组物质的熵值由大到小的顺序：

（1）O2(1)、O3（g）、O2(g) 的顺序为（ ）

（2）NaCI(s)、Na2O(s)、Na2CO3(s)、NaNO3(s)、Na(s) 的顺序为（ ）

（3）H2(g)、F2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、I2(g) 的顺序为（ ）

8、在一定温度下，可逆反应C(s) + CO2(g) == 2CO(g)的KΘ = 2.0；当CO2(g)与CO(g)的分压皆为100kPa时，则该反应在同样温度时自发进行的方向为 ( )。

9、可逆反应Cl2(g) + 3F2(g) 加入He(g)，α(F2)将( )。

2ClF3(g) 的△rHΘm(298K)=-326.4 kJ·mol-1 ，为提高F2(g)的转化率，应采用( )压( )温的反应条件。当定温定容，系统组成一定时，

10、已知K (Ag2S)=6.3′10-50, KΘf(Ag(CN)2-)=2.5′1020, 则反应2[Ag(CN)2]-(aq)+S2-(aq) Ag2S(s)+4CN-(aq) 的标准平衡常数KΘ= ( )。

四、计算题

1、已知298.15K时，DfHΘm = －46.11 KJ?mol–1；SΘm =191.50J·K－1·mol－1, SΘm =130.57J·K－1·mol－1, SΘm =192.34J·K－1·mol－1。试判断反应N2

（g）+3H2(g)=2NH3(g)在298.15K、标准态下正向能否自发？并估算最高反应温度。

2、已知 △fHΘm[C6H6(l),298K] = 49.10kJ·mol-1，△fHΘm[C2H2(g),298K] =226.73 kJ·mol-1；

SΘm[C6H6(l),298K]=173.40 J·mol-1 K-1， SΘm[C2H2(g),298K]=200.94 J·mol-1 K-1 。试判断：

反应 C6H6(l) = 3 C2H2(g) 在298.15K，标准态下正向能否自发？并估算最低反应温度。

3、已知298.15K时，一些物质的热力学数据如下表。试判断标准状态下反应

C(s)+H2O(g) = CO(g) + H2(g)

在298.15K时能否自发并估算自发进行的最低温度。

物 质 DfHΘ / KJ?mol–1 SΘm/ J·K－1·mol－1 C(s) 0 5.7 CO(g) -110.5 197.7 H2(g) 0 130.7 H2O(g) －241.8 188.8 4、已知2ＨgO(s)=2Hg(l)+O2(g)，在298.15K下的DfHΘm及SΘm的数据已知，求DrHΘ298、、、Dr SΘ298、、DrGΘ298及反应能自发进行的最低温度。