第七章化学平衡习题解答
1．回答下列问题
（1）反应商和标准平衡常数的概念有何区别？ （2）能否用?rG?来判断反应的自发性？为什么？ m（3）计算化学反应的K?有哪些方法？
（4）影响平衡移动的因素有哪些？它们是如何影响移动方向的？ （5）比较“温度与平衡常数的关系式”同“温度与反应速率常数的关系式”，有哪些相似之处？有哪些不同之处？举例说明。
（6）酸碱质子理论如何定义酸和碱？有何优越性？什么叫共轭酸碱对？
（7）当往缓冲溶液中加入大量的酸和碱，或者用很大量的水稀释时，pH是否仍保持不变？说明其原因。
（8）对于一个在标准状态下是吸热、熵减的化学反应，当温度升高时，根据勒夏特列原理判断，反应将向吸热的正方向移动；而根据公式?rGm?=?rHm?-T?rSm?判断，?rGm?将变得更正（正值更大），即反应更不利于向正方向进行。在这两种矛盾的判断中，哪一种是正确的？简要说明原因。
（9）对于制取水煤气的下列平衡系统：
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)??； ?rHm?。问：
① 欲使平衡向右移动，可采取哪些措施？
② 欲使正反应进行得较快且较完全（平衡向右移动）的适宜条件如何？这些措施对K?及k(正)、k(逆)的影响各如何？
（10）平衡常数改变时，平衡是否必定移动？平衡移动时，平衡常数是否一定改变？
【解答】
（1）反应商是在一定温度下，任意给定态时，生成物的相对压力（或
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者相对浓度）以方程式中化学计量系数为幂的乘积除以反应物的相对压力（或相对浓度）以化学计量系数为幂的乘积。
在一定温度下，当反应达到平衡时，生成物的相对压力（或者相对浓度）以方程式中化学计量系数为幂的乘积除以反应物的相对压力（或相对浓度）以化学计量系数为幂的乘积是一个常数，称为标准平衡常数，是量纲为一的量。标准平衡常数的数值只是温度的函数。
（2）只能用?rG?判断在标准态下的反应的自发性。任意给定态时，m反应的自发进行的方向只能由?rGm来判断。
若?rGm?0，表示正反应自发进行；
?rGm?0?rGm?0，表示逆反应自发进行； ，表示反应处于平衡状态。
（3）根据化学平衡定律计算，即由在一定温度下，当反应达到平衡时，生成物的相对压力（或者相对浓度）以方程式中化学计量系数为幂的乘积与反应物的相对压力（或相对浓度）以化学计量系数为幂的乘积之比
?????RTlnK，得K= e求得标准平衡常数；由?rGm- ?rGmRT?
（4）浓度对化学平衡的影响：若提高反应物浓度（或分压）或降低生成物浓度（或分压），平衡向右移动；减少反应物的浓度（或分压）或增加生成物的浓度（或分压），平衡向左移动。
压力对化学平衡的影响：增加压力，平衡向气体分子数减少的方向移动；降低压力，平衡向气体分子数增多的方向移动。
温度对化学平衡的影响：温度升高，平衡向着吸热反应方向移动；降低温度时，平衡向着放热反应的方向移动。
????RTlnK（5）温度与平衡常数的关系：由?rGm和
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?rG?m??rH?m?T?rS?m得lnK????rHmRT???rSmR?EaRT?；
EaRT温度与反应速率常数的关系式：k?Ae或lnk?lnA?
相似之处：平衡常数K?和反应速率常数k都是温度的函数，lnK?和
lnk都与
1T成正比；
不同之处：温度与平衡常数的关系反映了化学反应热效应对平衡常数的影响，温度与反应速率常数的关系反映了活化能对反应速率的影响。
（6）酸碱质子理论认为：凡能给出质子H+的为酸，能接受质子H+的为碱；酸碱质子理论中酸与碱不是彼此孤立的，而是统一在对质子的联系上；相差一个质子的酸碱对，称为共轭酸碱对。
（7）当往缓冲溶液中加入大量的酸和碱，或者用很大量的水稀释时，pH要发生变化。这是因为，缓冲溶液的缓冲能力具有一定的限度，如果外界变化超出这个限度，那么缓冲液pH将会变化很大。
（8）第一种说法正确。由公式lnK????rHmRT???rSmR?可知，对于一
个在标准状态下的吸热、熵减的化学反应，当温度升高时，化学反应标准准平衡常数K?增加，反应向吸热的正方向移动可降低环境的温度，勒夏
?????rHm?T?rSm可特列原理只适用于已经处于平衡状态的系统；由?rGm知，对于一个在标准状态下的吸热、熵减的化学反应，在标准态、任意温
??0，正向反应不能自发进行。 度下?rGm（9）①增加H2O浓度或减少CO和H2的浓度；升高温度；减小压强。
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②高温低压。升高温度，由lnK????rHmRT???EaRT?rSmR?可知，对于吸热反应
?rHm?0，标准平衡常K??增加；由k?Ae可知，化学反应速率常数k
（正）
和k（负）都增加。降低压强，标准平衡常K?、化学反应速率常数k（正）
和k（负）都不变，它们只是温度的函数。
（10）平衡常数改变时，平衡不一定移动。平衡常数只与温度有关，当温度与其他量如浓度、体积、压强等一同改变时，平衡可能不移动；平衡移动时，平衡常数也不一定改变，当温度不变而由浓度、体积、压强的变化引起平衡移动时，平衡常数不变。
2．写出下列各反应的Kp、K?表达式 （1）NOCl(g)?12N2(g)+12Cl2(g)+12O2(g)
（2）Al2O3(s)+3H2(g)?2Al(s)+3H2O(g) （3）NH4Cl(s)?HCl(g)+NH3(g)??
（4）2NaHCO3(s)?Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) 【解答】 （1）KP?(pN)212(pCl)212(pO)212(pNOCl)
pO1(K?pN2?p?)12(pCl2ppNOCl?)12(2p?)2
(p?) 43
（2）KP?(pH2O)3(pH2O(pH)23，K??(ppH2?))3
3p?（3）KP?pHCl?pNH，K??3pHClpNH3???pp
（4）KP?pCO?pHO，K22?pHClpNH3????pp
3．已知反应
?3（1）H2(g)?S(s)?H2S(g) K??1.0?10 (1)6（2）S(s)?O2(g)?SO2(g) K??5.0?10 (2)计算下列反应的K?值
H2(g)?SO2(g)?H2S(g)?O2(g)
【解答】根据多重平衡原理，（1）-（2）得（3）
K??K(1)K?(2)??1.1?10?365.0?10?2.2?10?10
4．将空气中的单质氮变成各种含氮的化合物的反应叫做固氮反应。
?根据?rG?m（298.15K）及K。从热力学的角度看选择哪个反应为最好？
N2(g)?O2(g)?2NO(g)
2N2(g)?O2(g)?2N2O(g) N2(g)?3H2(g)?2NH3(g)
【解答】
（1） N2(g)?O2(g)?2NO(g)
?fGm(kJ?mol) 0 0 86.57 ?rGm?2?86.57?173.14kJ?mol??1??1，
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