第四章化学平衡思考题答案

第四章 化学平衡

一、填空题

2、反应的标准平衡常数K0=＿＿＿＿只是＿＿＿＿的函数，而与＿＿＿＿无关。＿＿＿＿=K0

也是系统达到平衡的标志之一。

3、表达K-T关系的指数式为＿＿＿＿＿＿＿＿；微分式为＿＿＿＿＿＿＿＿；定积分式为＿＿＿＿＿＿

＿＿。

4、对有纯态凝聚相参加的理想气体反应，平衡压力商中只出现＿＿＿＿，而与＿＿＿＿无

关。但对有因熔体或溶液参加的反应，压力商中则不仅出现气相组分的压力，还出现＿＿＿＿＿＿＿＿。

5、对理想气体反应，K0、KP均只是温度的函数，与压力、组成无关；而对真实气体反应，

＿＿＿＿＿＿＿＿仍只是温度的函数，但＿＿＿＿＿的值还与压力无关。

6、对放热反应A=2B+C，提高转化率的方法有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

0

12、设理想气体反应

达化学平衡，在等温下维持系统总压不变，向系统中加入

惰性气体，平衡＿＿＿＿移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后，则平衡＿＿＿＿移动。

二、单选题

4、在恒温恒压下，某一化学反应达到平衡时，一定成立的关系式是( ) A.ΔrGm>0 B.ΔrGm<0 C.ΔrGm=0 D.ΔrGm?>0

5、当产物的化学势之和小于反应物的化学势之和时一定是( ) A.ΔrGm(ξ

第四章 化学平衡

???4-1．在973 K和标准压力下，反应CO(g)?H2O(g)???CO2(g)?H2(g)的 Kp?0.71。

试根据如下两种情况，分别判断反应的方向。

(1) 反应系统中各组分的分压都是1.52?105 Pa。 (2)

反应系统中，

$pCO?1.013?106 Pa，pH2O?5.065?105 Pa，

pCO2?pH2?1.52?105 Pa。

解：(1) 根据化学反应等温式 (?rGm)T,p??RTlnKp?RTlnQp Qp??pCO2p$?pH2p$pCOp$?pH2Op$?1.52?1.52?1

1.52?1.52Qp>K?p，(?rGm)T,p>0，正向反应是不自发的，而逆向反应是自发的。

(2) Qp?pCO2p$?pH2p$pCOp$?pH2Op$?1.52?1.52?0.045

10.13?5.065Qp

???4-2． 反应 CO(g)?H2O(g)???CO2(g)?H2(g)的标准平衡常数与温度的关系为 4951.5?5.103，当CO(g)，H2O(g)，CO2(g)和H2(g)的起初组成的摩尔分数

T/K分别为0.30，0.30，0.2

第四章 化学平衡

（一）主要公式及其适用条件

1、 摩尔反应吉布斯函数变 (?G/??)T,p??vB?B??rGm

B式中：(?G/??)T,p表示在T、p及反应系统组成恒定的条件下，反应系统的吉布斯函数随反应进度?的变化率。此式适用于恒温、恒压及组成恒定的化学反应，当反应进度?=1 mol时，反应系统的吉布斯函数变的计算。

2、 理想气体反应的标准平衡常数定义

?RTlnK＝?rGm 或

?def?K??exp(??rGm/RT)； K???(pB/p?)vB

B?式中：K?称为标准平衡常数；?rGm为指定温度T的标准状态下，反应进行1 mol反应进度时的吉?布斯函数变，称为标准摩尔反应吉布斯函数变。此式适用于理想气体或低压气体恒温反应的?rGm与

K?的相互换算。

?

3、K?与Kc、Kn、Ky之间的关系

?vBK??p???Ky??p?????p/p?????Kn???n(g)?B??vB?RT???Kn??p?V????vB???cRT????Kc??p????vB

式中：p?=100kPa，c?=1 mol·dm?3；

vBvB?Ky??yB,Kn??nB,Kc??(cB/c?)vB

BBB此式适用于理想气体或低压气体的

第四章 化学平衡

一、填空题

2、反应的标准平衡常数K0=＿＿＿＿只是＿＿＿＿的函数，而与＿＿＿＿无关。＿＿＿＿=K0

也是系统达到平衡的标志之一。

3、表达K-T关系的指数式为＿＿＿＿＿＿＿＿；微分式为＿＿＿＿＿＿＿＿；定积分式为＿＿＿＿＿＿

＿＿。

4、对有纯态凝聚相参加的理想气体反应，平衡压力商中只出现＿＿＿＿，而与＿＿＿＿无

关。但对有因熔体或溶液参加的反应，压力商中则不仅出现气相组分的压力，还出现＿＿＿＿＿＿＿＿。

5、对理想气体反应，K0、KP均只是温度的函数，与压力、组成无关；而对真实气体反应，

＿＿＿＿＿＿＿＿仍只是温度的函数，但＿＿＿＿＿的值还与压力无关。

6、对放热反应A=2B+C，提高转化率的方法有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

0

12、设理想气体反应

达化学平衡，在等温下维持系统总压不变，向系统中加入

惰性气体，平衡＿＿＿＿移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后，则平衡＿＿＿＿移动。

二、单选题

4、在恒温恒压下，某一化学反应达到平衡时，一定成立的关系式是( ) A.ΔrGm>0 B.ΔrGm<0 C.ΔrGm=0 D.ΔrGm?>0

5、当产物的化学势之和小于反应物的化学势之和时一定是( ) A.ΔrGm(ξ

第四章 化学平衡

（一）主要公式及其适用条件

1、 摩尔反应吉布斯函数变 (?G/??)T,p??vB?B??rGm

B式中：(?G/??)T,p表示在T、p及反应系统组成恒定的条件下，反应系统的吉布斯函数随反应进度?的变化率。此式适用于恒温、恒压及组成恒定的化学反应，当反应进度?=1 mol时，反应系统的吉布斯函数变的计算。

2、 理想气体反应的标准平衡常数定义

?RTlnK＝?rGm 或

?def?K??exp(??rGm/RT)； K???(pB/p?)vB

B?式中：K?称为标准平衡常数；?rGm为指定温度T的标准状态下，反应进行1 mol反应进度时的吉?布斯函数变，称为标准摩尔反应吉布斯函数变。此式适用于理想气体或低压气体恒温反应的?rGm与

K?的相互换算。

?

3、K?与Kc、Kn、Ky之间的关系

?vBK??p???Ky??p?????p/p?????Kn???n(g)?B??vB?RT???Kn??p?V????vB???cRT????Kc??p????vB

式中：p?=100kPa，c?=1 mol·dm?3；

vBvB?Ky??yB,Kn??nB,Kc??(cB/c?)vB

BBB此式适用于理想气体或低压气体的

第四章 化学平衡

一．基本要求

1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。

?3．掌握标准平衡常数K?与?rGm在数值上的联系，熟练用热力学方法计算?，从而获得标准平衡常数的数值。 ?rGm?4．了解标准摩尔生成Gibbs自由能?fGm的定义和它的应用。

5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van’t Hoff公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。

二．把握学习要点的建议

把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。

本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0?1 mol的区间之内。因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d?，如果在一个很大的系统中，??1 mol。

严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化

物理化学答案!!北师大版!

第四章 化学平衡

一、基本公式和内容提要 1. 化学反应的方向和限度

（1）反应系统的吉布斯自由能和反应进度

反应进行过程中，A和B均各以纯态存在而没有相互混合，则在反应进度为ξ时反应体系的总吉布斯自由能G*为：

G* = nAμA* + nBμB* = （1－ξ）μA* +ξμB* = μA* +ξ（μB* －μA*）

对于封闭体系在定温定压下在反应实际进行过程中，A和B是不可能以纯态存在的。它们是混合在一起的，因此还存在混合吉布斯自由能△mixG。

△mixG = RT（nAlnXA + nBlnXB） = RT [(1－ξ)ln(1－ξ) + ξlnξ]

（2）化学反应标准平衡常数

理想气体的化学反应

aA(g) bB( g)

(PG/P)(PH/P)(PA/P)(PB/P)

a

gG( )g

Hh(

g

g hb

－

1RT

(g G h H－a A－b B)

= e

= 常数 = Kθ

Kθ称为标准平衡常数。 （3）化学反应的等温方程式

（a）对任意反应达平衡时：△rGmθ = －RTlnKθ

△rGmθ是指产物和反应物均处于标准态时，产物的吉布斯自由能和反 应物的吉布

第四章 血液循环（复习思考题）

一、填空

1、心肌细胞分为两类：一类是构成心房和心室壁的普通心肌细胞，细胞内含有排列有序的丰富肌原纤维，具有 兴奋性 、 传导性 和 收缩性 ，执行收缩功能，称为 工作 心肌细胞；另一类是具有 自动节律性 的心肌细胞，在没有外来刺激的条件下，会自发地发出节律性兴奋冲动，它们也具有 兴奋性 和 传导性 ，这类细胞的主要功能是产生和传播兴奋，控制心脏活动的节律。这一类细胞包括窦房结、房室交界区、房室束、左右束支和浦肯野纤维，其自律性高低依次递减，合称为 心脏的特殊传导组织 。正常心脏的自律性兴奋由 窦房结 发出，传播到右、左心房，然后经 房室束 、 房室交界 、 左右束支 传播到左、右心室，引起心房、心室先后有序的节律性收缩。这样，两类心肌细胞各司其职，相互配合，共同完成心脏的有效的泵血功能。

2、心肌细胞的生理特性有 兴奋性 、 传导性 、 节律性 和 收缩性 。 3、决定和影响自律性的最重要的因素是 4期自动去极化速度和最大舒张电位与与电位之间的电位差距 。

4、心率加快时，心动周期缩短，其中主要缩短的是 舒张期 。 5、每搏输出量与心舒末期容积的百分比称为 射血分数 。 6、影响血流阻力的

第四章 化学平衡练习题

一、判断与问答题：

1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。

2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?rGm就是在一定量的系统中进行1mol的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。

m= -RTlnK，所以?rGm是平衡状态时的吉布斯函数变化。 3．因为?rGm是反应进度的函数。 4．?rG5．在等温等压条件下，?rGm > 0的反应一定不能进行。

6．?rGm的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。

m来判断其反应进行的方向。 7．任何一个化学反应都可以用?rG8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化

学反应在给定条件下?rGm < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。

9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? rGm < 0时，若值越小，自发进行反应 的趋势也越强，反应进行得越快。

10．某化学反应的? rGm若大于零，则K一定小于1。

m的大小就决定了反应进行方向。11．理想气体反应 A + B = 2C，当pA = pB = pC时，?rG 12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。

13．在给定温度和压力下发生的PCl5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知

第四章 复习思考题

讲课的知识点都是必须掌握的内容

在掌握课堂知识的基础上回答下列问题：

1、 除书上讲的五种无机成因学说外，还有哪些无机成因说？

地幔脱气说、费-托合成说（nCO+(2n+1)H2→CnH2n+2+nH2O)） 2、 什么是现代宇宙说？

在太阳系某些星球的大气中，其主要成分为甲烷，从一个侧面说明了太阳系星球中碳氢化合物宇宙成因的可能性，这就是现代宇宙说

3、“不同石油的成分相似，但不相同”的现象为什么能够支持石油的有机成因？

石油的相似性是主要的，正好说明他们的成因可能大致相同，而他们在成分上的差异则可能与原始生油物质和生成环境的不尽相同、油气生成后经历的变化有关。

4、现代沉积物中的油气生成过程。

沉积物埋藏到较大深度，到了成岩作用晚期或后生作用初期，沉积岩中的不溶有机物（干酪根）在温度的作用下达到成熟，通过热降（裂）解生成大量液态石油和天然气

5、干酪根的类型及不同类型有机质（干酪根）的产烃率。

I型干酪根原始氢含量高，氧含量低，来自藻类堆积物，产烃率80% II型干酪根原始氢含量较高，来自海相浮游生物（植物为主），产烃率60% III型干酪根原始氢含量低，氧含量高，来自陆地高等植物，产烃率30% 6、各种类型干酪根的H