Bài tập chương 1: Cân bằng hóa học | Bài tập môn Hóa lý | Đại học Bách khoa hà nội

Bài tập chương 1: Cân bằng hóa học. Tài liệu trắc nghiệm môn Hóa lý giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

36 18 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Hóa lý 2 (CH3061)

Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội

Thông tin:

3 trang 1 tháng trước

Tác giả:

Profile Lê Na
1
Bài tập chương 1: Cân bằng hóa học
Câu 1: Xác định hằng số cân bằng Kp của phản ứng: SO
2
(k) + 1/2O
2
(k) = SO
3
(k) ở
700K. Biết rằng ở 500K, hằng số cân bằng Kp = 2,138.10
5
atm
-1/2
và hiệu ứng nhiệt của
phản ứng trong khoảng nhiệt độ từ 500 đến 700K là ∆H = -23400 cal.
ĐS: 255,491 atm
-1/2
Câu 2: Hằng số cân bằng ở 1000K của phản ứng: 2H
2
O(h) = 2H
2
(k) + O
2
(k) là K
P
=
7,76.10
-21
atm. Áp suất phân ly của FeO ở nhiệt độ đó là 3,1.10
-18
atm. Hãy xác định K
P
ở
1000K của phản ứng: FeO(r) + H
2
(k) = Fe(r) + H
2
O(h)
ĐS: 20.
Câu 3: Đun nóng tới 445
o
C một bình kín chứa 8 mol I
2
và 5,3 mol H
2
thì tạo ra 9,5 mol
HI lúc cân bằng. Xác định lượng HI thu được khi xuất phát từ 8 mol I
2
và 3 mol H
2
.
ĐS: n
HI
= 5,74 mol
Câu 4: Hằng số cân bằng của phản ứng:
CO(k) + H
2
O(h) CO
2
(k) + H
2
(k) ở 800K là K
P
= 4,12.
Đun hỗn hợp chứa 20% CO và 80% H
2
O (% khối lượng) đến 800K. Xác định lượng
hydro sinh ra nếu dùng 1 kg nước.
ĐS: 8,55 mol
Câu 5: ở 750
o
C đối với phản ứng:
2
1
SnO
2
(r) + H
2
(k) =
2
1
Sn(r) + H
2
O(h)
P
hệ
= 32,0 mmHg, P
H2O
= 23,7mmHg (ở cân bằng)
a) Tính K
p
b) Đối với phản ứng: H
2
(k) + CO
2
(k) = CO(k) + H
2
O(k) thì ở 750
o
C, K
p
= 0,771. Tính
K
p
của phản ứng:
2
1
SnO
2
(r) + CO(k) =
2
1
Sn(r) + CO
2
(k)
§S: a) 2,85; b) 3,71
Câu 6: ở T = 1273K, P
hệ
= 30,4 atm, cân bằng trong phản ứng: CO
2
(k) + C(r) = 2CO(k)
đạt được với % số mol CO
2
= 17%.
a) Tính % số mol CO
2
nếu P
hệ
= 20,3atm.
b) Nếu thêm N
2
vào hỗn hợp phản ứng (V
hệ
= const) cho đến khi P
N2
= 10atm thì cân
bằng sẽ thay đổi như thế nào?
c) Tại áp suất nào thì % số mol khí CO
2
= 25%?
ĐS: a) %CO
2
= 12,59%; c) P = 54,75atm
Câu 7: Khi nung NH
4
Cl ở 427
o
C (tạo thành NH
3
(k) và HCl(k)), áp suất hơi của hệ đo
được bằng 4650 mm Hg. Ở 459
o
C áp suất hơi của hệ tăng đến 8360 mm Hg. Giả sử hơi
tuân theo định luật của khí lý tưởng.
2
a) Xác định các hằng số cân bằng K
p
ở hai nhiệt độ trên.
b) Tính các biến thiên năng lượng Gibbs ở 1 atm (G
o
).
c) Giả sử trong khoảng nhiệt độ từ 427
o
C đến 459
o
C, biến thiên enthalpy ở 1 atm (H
o
)
không phụ thuộc vào nhiệt độ, hãy tính H
o
.
d) Biến thiên entropy chuẩn (S
o
)
của phản ứng nhiệt phân NH
4
Cl ở 427
o
C từ các điều
kiện nêu trong mục b) và c).
ĐS: a) 9 atm
2
và 30,25 atm
2
; b) Tính cho 1 mol NH
4
Cl :-12,7874 kJ/mol và -2,75
kJ/mol; c) 161,389 kJ/mol; d) 248,82 J/(mol.K)
Câu 8: Hằng số cân bằng của phản ứng: 2H (nguyên tử khí) = H
2
(khí)
có thể biểu diễn bằng phương trình: lgK
p
= 22570/T – 1,504lgT – 0,767. Trong đó, hằng
số cân bằng Kp và nhiệt độ T có đơn vị atm
-1
và K, tương ứng. Xác định hiệu ứng nhiệt
của phản ứng đã cho ở 800K.
ĐS: - 441,9 kJ/mol
Câu 9: Có thể điều chế clo bằng phản ứng: 4HCl(k) + O
2
→ 2H
2
O(h) + 2Cl
2
Xác định hằng số cân bằng Kp của phản ứng ở 386
o
C, biết rằng ở nhiệt độ đó và áp suất
hệ 1atm, khi cho 1 mol HCl tác dụng với 0,48 mol O
2
thì khi cân bằng sẽ thu được 0,402
mol Cl
2
.
ĐS: 9,773 atm
-1
Câu 10: ở 500
o
K, hằng số cân bằng của phản ứng:
PCl
3
(k) + Cl
2
→ PCl
5
(k) là Kp = 3 atm
-1
a) Tính độ phân ly α của PCl
5
ở 1 atm và ở 8 atm.
b) Tính áp suất mà ở đó có độ phân ly α = 10% .
c) Phải thêm bao nhiêu mol Cl
2
vào 1 mol PCl
5
để độ phân ly của PCl
5
ở 8 atm là α =
10%.
ĐS: a) 0,5; 0,2; b) 33 atm; c) 0,5 mol
Câu 11: Hằng số cân bằng Kp ở 25
o
C và 50
o
C của phản ứng
CuSO
4
.3H
2
O(r) → CuSO
4
(r) + 3H
2
O(h) lần lượt là 10
-6
và 10
-4
atm
3
;
a) Tính hiệu ứng nhiệt trung bình của phản ứng trong khoảng nhiệt độ trên
b) Tính lượng hơi nước tối thiểu phải thêm vào một bình có thể tích 2 lít ở 25
o
C để
chuyển hoàn toàn 0,01 mol CuSO
4
trong bình thành CuSO
4
.3H
2
O.
ĐS: b) 3,08 . 10
-2
(mol)
Câu 12: Cho phản ứng: N
2
O
4
(k) 2NO
2
(k)
a) Biết độ chuyển hóa của phản ứng ở 100
o
C; 1 atm đạt 89%. Tính giá trị của K
P
và G
o
của phản ứng ở 100
o
C
b) Biết H
o
298
= 57,01 kJ (giả thiết H
o
không phụ thuộc vào nhiệt độ). Tính giá trị của
K
P
và thành phần các chất của phản ứng tại trạng thái cân bằng ở 25
o
C. Nhận xét và giải
thích ảnh hưởng của nhiệt độ tới chiều chuyển dịch cân bằng.
3
c) Áp suất của phản ứng là bao nhiêu để hiệu suất phản ứng đạt 99% ở 100
o
C. Nhận xét
và giải thích ảnh hưởng của áp suất tới chiều chuyển dịch cân bằng phản ứng.
ĐS: a) 15,24 atm.; - 34590 J;
Câu 13: Cho cân bằng trong pha khí: I
2
2I
Coi khí là lý tưởng. Hằng số cân bằng của phản ứng K
p
ở một số nhiệt độ như sau:
T (K)
950
1050
1150
1250
K
p
(Pa)
1,134.10
-3
7,316.10
-3
33,83.10
-3
127.10
-3
a. Dựng đồ thị trong khoảng nhiệt độ 950 – 1250K
b. Lập phương trình trong khoảng nhiệt độ 950 – 1250K
c. Xác định hiệu ứng nhiệt trong khoảng nhiệt độ nghiên cứu
Hướng dẫn giải
a) Vẽ K
P
= f(1/T)
b) Vẽ ln K
P
= f(1/T), fit đường thẳng tìm giá trị y = Ax+B
Ta có ln K
P
= A/T +B
c) Từ giá trị A của đường thẳng tính ΔH = -A*R
| 1/3
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

Bài tập chương 1: Cân bằng hóa học
Câu 1: Xác định hằng số cân bằng Kp của phản ứng: SO2(k) + 1/2O2(k) = SO3(k) ở
700K. Biết rằng ở 500K, hằng số cân bằng Kp = 2,138.105 atm-1/2 và hiệu ứng nhiệt của
phản ứng trong khoảng nhiệt độ từ 500 đến 700K là ∆H = -23400 cal.
ĐS: 255,491 atm-1/2
Câu 2: Hằng số cân bằng ở 1000K của phản ứng: 2H2O(h) = 2H2(k) + O2(k) là KP =
7,76.10-21 atm. Áp suất phân ly của FeO ở nhiệt độ đó là 3,1.10-18 atm. Hãy xác định KP ở
1000K của phản ứng: FeO(r) + H2(k) = Fe(r) + H2O(h) ĐS: 20.
Câu 3: Đun nóng tới 445oC một bình kín chứa 8 mol I2 và 5,3 mol H2 thì tạo ra 9,5 mol
HI lúc cân bằng. Xác định lượng HI thu được khi xuất phát từ 8 mol I2 và 3 mol H2.
ĐS: nHI = 5,74 mol
Câu 4: Hằng số cân bằng của phản ứng: CO(k) + H2O(h)
CO2(k) + H2(k) ở 800K là KP = 4,12.
Đun hỗn hợp chứa 20% CO và 80% H2O (% khối lượng) đến 800K. Xác định lượng
hydro sinh ra nếu dùng 1 kg nước. ĐS: 8,55 mol
Câu 5: ở 750oC đối với phản ứng: 1 1 SnO2(r) + H2(k) = Sn(r) + H2O(h) 2 2
Phệ = 32,0 mmHg, PH2O = 23,7mmHg (ở cân bằng) a) Tính Kp
b) Đối với phản ứng: H2(k) + CO2(k) = CO(k) + H2O(k) thì ở 750oC, Kp = 0,771. Tính Kp của phản ứng: 1 1 SnO2(r) + CO(k) = Sn(r) + CO2(k) 2 2
§S: a) 2,85; b) 3,71
Câu 6: ở T = 1273K, Phệ = 30,4 atm, cân bằng trong phản ứng: CO2(k) + C(r) = 2CO(k)
đạt được với % số mol CO2 = 17%.
a) Tính % số mol CO2 nếu Phệ = 20,3atm.
b) Nếu thêm N2 vào hỗn hợp phản ứng (Vhệ = const) cho đến khi PN2 = 10atm thì cân
bằng sẽ thay đổi như thế nào?
c) Tại áp suất nào thì % số mol khí CO2 = 25%?
ĐS: a) %CO2 = 12,59%; c) P = 54,75atm
Câu 7: Khi nung NH4Cl ở 427oC (tạo thành NH3(k) và HCl(k)), áp suất hơi của hệ đo
được bằng 4650 mm Hg. Ở 459oC áp suất hơi của hệ tăng đến 8360 mm Hg. Giả sử hơi
tuân theo định luật của khí lý tưởng. 1
a) Xác định các hằng số cân bằng Kp ở hai nhiệt độ trên.
b) Tính các biến thiên năng lượng Gibbs ở 1 atm (Go).
c) Giả sử trong khoảng nhiệt độ từ 427oC đến 459oC, biến thiên enthalpy ở 1 atm (Ho)
không phụ thuộc vào nhiệt độ, hãy tính Ho.
d) Biến thiên entropy chuẩn (So) của phản ứng nhiệt phân NH4Cl ở 427oC từ các điều
kiện nêu trong mục b) và c).
ĐS: a) 9 atm2 và 30,25 atm2; b) Tính cho 1 mol NH4Cl :-12,7874 kJ/mol và -2,75
kJ/mol; c) 161,389 kJ/mol; d) 248,82 J/(mol.K)
Câu 8: Hằng số cân bằng của phản ứng: 2H (nguyên tử khí) = H2 (khí)
có thể biểu diễn bằng phương trình: lgKp = 22570/T – 1,504lgT – 0,767. Trong đó, hằng
số cân bằng Kp và nhiệt độ T có đơn vị atm-1 và K, tương ứng. Xác định hiệu ứng nhiệt
của phản ứng đã cho ở 800K.
ĐS: - 441,9 kJ/mol
Câu 9: Có thể điều chế clo bằng phản ứng: 4HCl(k) + O2 → 2H2O(h) + 2Cl2
Xác định hằng số cân bằng Kp của phản ứng ở 386oC, biết rằng ở nhiệt độ đó và áp suất
hệ 1atm, khi cho 1 mol HCl tác dụng với 0,48 mol O2 thì khi cân bằng sẽ thu được 0,402 mol Cl2.
ĐS: 9,773 atm-1
Câu 10: ở 500oK, hằng số cân bằng của phản ứng:
PCl3 (k) + Cl2 → PCl5 (k) là Kp = 3 atm-1
a) Tính độ phân ly α của PCl5 ở 1 atm và ở 8 atm.
b) Tính áp suất mà ở đó có độ phân ly α = 10% .
c) Phải thêm bao nhiêu mol Cl2 vào 1 mol PCl5 để độ phân ly của PCl5 ở 8 atm là α = 10%.
ĐS: a) 0,5; 0,2; b) 33 atm; c) 0,5 mol
Câu 11: Hằng số cân bằng Kp ở 25oC và 50oC của phản ứng
CuSO4.3H2O(r) → CuSO4(r) + 3H2O(h) lần lượt là 10-6 và 10-4 atm3;
a) Tính hiệu ứng nhiệt trung bình của phản ứng trong khoảng nhiệt độ trên
b) Tính lượng hơi nước tối thiểu phải thêm vào một bình có thể tích 2 lít ở 25oC để
chuyển hoàn toàn 0,01 mol CuSO4 trong bình thành CuSO4.3H2O.
ĐS: b) 3,08 . 10-2 (mol)
Câu 12: Cho phản ứng: N2O4(k)  2NO2(k)
a) Biết độ chuyển hóa của phản ứng ở 100 oC; 1 atm đạt 89%. Tính giá trị của KP và Go của phản ứng ở 100oC
b) Biết Ho298 = 57,01 kJ (giả thiết Ho không phụ thuộc vào nhiệt độ). Tính giá trị của
KP và thành phần các chất của phản ứng tại trạng thái cân bằng ở 25oC. Nhận xét và giải
thích ảnh hưởng của nhiệt độ tới chiều chuyển dịch cân bằng. 2
c) Áp suất của phản ứng là bao nhiêu để hiệu suất phản ứng đạt 99% ở 100oC. Nhận xét
và giải thích ảnh hưởng của áp suất tới chiều chuyển dịch cân bằng phản ứng.
ĐS: a) 15,24 atm.; - 34590 J;
Câu 13: Cho cân bằng trong pha khí: I2  2I
Coi khí là lý tưởng. Hằng số cân bằng của phản ứng Kp ở một số nhiệt độ như sau: T (K) 950 1050 1150 1250 Kp (Pa) 1,134.10-3 7,316.10-3 33,83.10-3 127.10-3 a. Dựng đồ thị
trong khoảng nhiệt độ 950 – 1250K b. Lập phương trình
trong khoảng nhiệt độ 950 – 1250K
c. Xác định hiệu ứng nhiệt trong khoảng nhiệt độ nghiên cứu Hướng dẫn giải a) Vẽ KP = f(1/T)
b) Vẽ ln KP = f(1/T), fit đường thẳng tìm giá trị y = Ax+B Ta có ln KP = A/T +B
c) Từ giá trị A của đường thẳng tính ΔH = -A*R 3