16、无机化学万题库(计算题)(4-6)

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61.1000 K 时,CaCO3 (s) 和CaO (s) 、CO2 (g) 达到平衡时,CO2 的压力为 390 kPa ;反

Θ

应: C (s) + CO2 (g) = 2 CO (g) 的 K= 1.9 。当固体 CaCO3 和 CaO 、C 混合,在 1000 K 的密闭容器中达到平衡时,CO 的分压是多少? **

11Θ-16

N2 (g) + O2 (g) = NO (g) 25℃ 时 K1= 6.8×10221Θ-7

NO2 (g) = NO (g) + O2 (g) 25℃ 时 K2= 6.6×10

262.已知:

若海平面大气压力为101 kPa ,空气的体积分数为:N2 78% ,O2 21% ,Ar 1.0% 。 试计算25℃ 时海平面 NO 和 NO2 的分压 。***

63.反应 CuBr2 (s) = CuBr (s) +

1Br2 (g) 在不同温度下测得平衡时溴蒸气的压力2如下:(T1 =450 K 时)p1 = 0.680 kPa ;(T2 =550 K 时)p2 = 68.0 kPa 。试粗略

ΘΘΘΘ

计算该反应的下列标准热力学数据:Δ rHm、ΔrGm、Δ rSm。( p=100 kPa) ****

64.已知反应 2 NaHCO3 (s) = Na2CO3 (s) + H2O (g) + CO2 (g) 在100℃时 K= 0.23。

Θ

NaHCO3 是一种重要药物。当作药剂使用时NaHCO3 需灭菌。灭菌的办法是在 100℃下

通入101 kPa 的潮湿CO2 ,试计算在该条件下水蒸气的含量应控制在什么范围之内? ****

65.超音速飞机在高空排出的废气中含有的 NO 气体可以消耗臭氧层的臭氧,其反应是: NO (g) + O3 (g) = NO2 (g) + O2 (g) 已知298 K 时,NO (g) 、O3 (g) 和 NO2 (g)

Θ-1

的标准摩尔生成自由能Δ f Gm (298 K) 分别为 86.7 、163.6 和 51.8 kJ · mol ,试

ΘΘ

计算该反应的ΔrGm和 K。**

66.已知下列反应在 1123 K 时的平衡常数:

① C (石墨) + CO2 (g) = 2 CO (g) K1 = 1.3×10

14

? ② CO (g) + Cl2 (g) = COCl2 (g) K2 = 6.0×10

?-3

计算反应 ③ 2 COCl2 (g) = C (石墨) + CO2 (g) + 2 Cl2 (g) 在1123 K 时的平

衡常数 K3 。** 67.1.00 mol NO2 气体在 20℃ 和 93.3 kPa 时占有 15.7 dm 体积。试按理想气体状态方

程计算气体物质的量并计算 NO2 缔合的百分率。***

68.已知10℃时苯甲酸在水中的溶解度为 0.21 g / 100 g H2O ,10~30℃苯甲酸平均摩尔

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?3

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溶解热为 25 kJ·mol 。试计算30℃时苯甲酸的溶解度是多少?***

69.已知1362 K 时下列反应的平衡常数为:

-1

1S2 (g) = H2S (g) Kp1 = 0.800 214

② Br2 (g) + H2S (g) = 2 HBr (g) + S2 (g) Kp2 = 9.00×10

2 ① H2 (g) +

现有 H2 (g) 和 Br2 (g) 各 1.00 mol ,在同样温度下发生如下反应:

H2 (g) + Br2 (g) = 2 HBr (g) 试计算达平衡时,H2 的转化率是多少?***

70.在 550℃ 时,反应 MgCl2 (s) +

O2 (g) = MgO (s) + Cl2 (g) K= 1.75 ,现2将

3

50 g MgCl2 置于一个 2.00 dm 的反应容器中,容器内的温度为 25℃ ,氧气的压力为 101.3 kPa。将容器密封后慢慢加热到823 K。计算达到平衡时反应器内 p (Cl2) 和 p(O2)。

***

Θ-1

71.已知 25℃ 时 H2O (l) 的Δ f Gm=-237.2 kJ · mol,饱和蒸气压为 3.17 kPa ,假定

Θ

H2O (g) 为理想气体,求 25℃ 时 H2O (g) 的Δ f Gm 。***

Θ-1

72.已知反应 CO (g) + H2O (g) = H2 (g) + CO2 (g) 的Δ rHm=-41.2 kJ · mol,

在总压力为 100 kPa 、温度为 373 K 时,将等摩尔的 CO 和H2O 反应。待反应达到平

Θ

衡后,测得 CO2 的分压为 49.84 kPa ,求该反应的标准摩尔熵变Δ rSm 。***

3

73.将 0.6310 g 光气(COCl2)放在 472.0 cm 的密闭容器中,在 1000 K 下达到平衡后,

测得其总压力为 220.3 kPa 。求反应 COCl2 (g) = CO (g) + Cl2 (g) 在1000 K 时的实验平衡常数 Kc 。(COCl2 的式量为 98.9 )***

74.18.4 g NO2 在容器中发生如下反应: 2 NO2 (g) = N2O4 (g) 在27℃、100 kPa 下测

得总体积为6.0 dm 。(NO2 式量为 46 ) 计算 NO2 缔合的百分率和该温度下反应的 K 。***

75.已知下列热力学数据: SO2 (g) SO3 (g)

Θ-1

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol -296.9 -395.2

Θ-1

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol -300.4 -370.4

Θ

计算下面反应在 500℃ 时的 K: 2 SO2 (g) + O2(g) = 2 SO3 (g) 。***

ΘΘ-1

76.300 K 时 ,反应 2 NO2 (g) = N2O4 (g) 的 K= 6.06 ,Δ rHm=-57.5 kJ · mol, ⑴ 300 K 时,若平衡总压力为 100 kPa,求NO2 和 N2O4 的平衡分压和NO2 的转化率;

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⑵ 求 400 K 时,该反应的 K 和ΔrGm 。***

77.已知反应 PCl5 (g) = PCl3 (g) + Cl2 (g) 在250℃、100 kPa 下达到平衡时,测

-3

得混合物的密度为 2.695 g·dm 。试计算: ⑴ 250℃ 时 PCl5 的解离度 α ;

ΘΘ

⑵ 该反应在 250℃ 时的 K 和ΔrGm 。(原子量:P 31.0 Cl 35.5 )***

Θ -1

78.反应 2 NO2 (g) = N2O4 (g) 在298.15 K 时的ΔrGm= -4.77 kJ · mol,

⑴ 当混合物中 p (NO2)= 26.7 kPa ,p (N2O4)= 107 kPa ,反应向什么方向进行? ⑵ 当混合物中p (NO2)=107 kPa,p (N2O4)=26.7 kPa,反应向什么方向进行?**

Θ3

79.已知反应 2 SO2 (g) + O2 (g) = 2 SO3 (g) 测得:K(773 K) = 2.34×10 ;

Θ24ΘΘ

K(298 K) = 3.55×10 。试计算该反应的Δ rHm 和Δ rSm 。***

80.480℃ 时,向一密闭容器中充入 HCl 、O2 ,p (HCl)= 470 kPa ,p (O2)= 207 kPa , 发生如下反应:4 HCl (g) + O2 (g) = 2 Cl2 (g) + 2 H2O (g) 平衡后p (Cl2)=187 kPa , 求:⑴ 平衡时 p (HCl) 、p (O2) 和p (H2O) ;

Θ

⑵ 标准平衡常数 K 。**

Θ-1

81.反应 NH4Cl (s) Δ NH3 (g) + HCl (g) Δ rHm = 161 kJ · mol,

Θ-1-1

Δ rSm = 250 J · mol · K ,试计算该反应分别在427℃ 和459℃ 下达到平衡时,

反应体系的总压各是多少? ***

3

82.25℃时,1.00 dm 容器中,将 0.100 mol NH4HCO3 按下式分解,且有关热力学数据如下:

NH4HCO3 (s) = NH3 (g) + H2O (g) + CO2 (g)

Θ-1

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol -665.2 -16.48 -228.59 -394.36

Θ

⑴ 计算该反应的标准平衡常数 K; ⑵ 计算平衡时水蒸气压是多少?

⑶ 计算平衡时 NH4HCO3 的解离度 。***

83.将 1.000 mol SO2 和 1.000 mol O2 的混合物在 873 K 、100 kPa 下缓慢通过 V2O5 催

化剂,使之生成 SO3 。达平衡后,测得混合物中剩余的 O2 为 0.615 mol 。

Θ

⑴ 试求该反应的平衡常数 K;

-3

⑵ 在相同温度下,若开始时 [SO3]=[SO2]=[O2]=0.100 mol·dm,通过计算说明反应

将向什么方向进行?***

84.已知 298 K 、100 kPa 下,水的饱和蒸气压为 3.12 kPa ,以及有关热力学数据: CuSO4·5 H2O (s) CuSO4 (s) H2O (g)

Θ-1

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol -1880.06 -661.91 -228.50

Θ Θ

⑴ 计算在此条件下,下述反应的ΔrGm和 K 各是多少? CuSO4·5 H2O (s) = CuSO4 (s) + 5 H2O (g)

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ΘΘ

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⑵ 若空气中水蒸气相对湿度为 60.0% ,上述反应的 ΔrGm是多少?CuSO4·5 H2O 是否

会风化?CuSO4 是否会潮解? ***

Θ

85.523 K 时,分解反应:PCl5( g ) = PCl3( g ) + Cl2( g ) K=1.85 。若将等摩尔的

3

PCl3 和Cl2 充入一个 5.0 dm 密闭容器中并在该温度下达到平衡,测得 PCl5 的分压为

100 kPa ,求 PCl3 和Cl2 的开始时的物质的量 。***

-3

86.328 K 和100 kPa 时,N2O4 部分分解为 NO2,体系平衡混合物的密度为2.249 g·dm,

Θ

试计算N2O4 的解离度α 和平衡常数 K。*** (原子量 N 14)

87.加热 NH4Cl固体,发生分解反应:NH4Cl (s) =NH3 (g) + HCl (g) 在427℃和459℃ 时,其蒸气压分别为 607.8 kPa与 1114.3 kPa 。试计算这两个温度下解离反应的平衡

ΘΘΘΘ

常数 K、ΔrGm、Δ rHm以及 427℃时的Δ rSm 。****

88.已知下列热力学数据: Fe2O3 (s) H2 (g) Fe (s) H2O (g)

Θ-1

Δ f Gm (298 K) / kJ · mol -741.0 0 0 -228.59 判断下列反应 Fe2O3 (s) + 3 H2 (g) = 2 Fe (s) + 3 H2O (g) 在298 K 下,用压力为

101.3 kPa 含有饱和 H2O (g)(p(H2O)= 3.17 kPa )的H2 气通过 Fe2O3 (s) ,能否将其

还原为金属铁?***

89.已知下列热力学数据和反应方程式:

Fe2O3 (s) H2 (g) Fe (s) H2O (g)

Θ-1

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol -822.1 0 0 -241.83

Θ-1-1

Sm (298 K) / J · mol · K 90.0 130.59 27.2 188.72

Fe2O3 (s) + 3 H2 (g) = 2 Fe (s) + 3 H2O (g)

判断在 1000 K 用压力为 101.3 kPa 、含有饱和水蒸气(p(H2O)= 3.17 kPa )的H2 气

ΘΘ

能否将其还原为金属铁?(设Δ rHm和Δ rSm不随T 变化)***

90.已知下列热力学数据: C2H5OH (l) C2H5OH (g)

Θ-1

Δ f Hm (298 K) / kJ · mol -277.6 -235.4

Θ-1-1

Sm (298 K) / J · mol · K161 282

ΘΘ

试计算乙醇在 12000 m 高空(气压为 60 kPa)的沸点是多少?(设Δ rHm和Δ rSm不

随T 变化)****

91.在 1473 K 和 101 kPa 时,碘蒸气的分解反应 I2 (g) = 2 I (g) 达到平衡,测得

-3Θ

此时蒸气密度为 1.20 g·dm ,试计算该反应的平衡常数 K。若总压力不变,通入 Ar 气,使 p(Ar) = 50.5 kPa ,此时 I2 (g) 的离解度为多少?(原子量 I 127)***

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Θ

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