第6章化学平衡
（一）思考题
1．平衡浓度是否随时间变化？是否随起始浓度变化？是否随温度变化？
答：（1）平衡浓度不随时间变化而变化。
（2）平衡浓度随起始浓度变化而变化。
（3）平衡浓度随温度变化而变化。化学平衡常数的大小与温度有关，温度变化引起化学平衡常数的变化，从而使得平衡浓度变化。
2．平衡常数是否随起始浓度变化？转化率是否随起始浓度变化？
答：（1）平衡常数不随起始浓度变化而变化，平衡常数是温度的函数。
（2）转化率随起始浓度变化而变化。
3．在温度T（K）时的平衡常数为K，而的平衡常数为K′。那么K与K′的乘积是否一定等于1？
答：K与K′的乘积一定等于1。对于可逆反应来说，其正反应和逆反应的平衡常数之积为1。
4．气－固两相平衡体系的平衡常数与固相存在量是否有关？
答：气－固两相平衡体系的平衡常数与固相存在量无关。因为不管固相的量多还是量少，其“浓度”为1。
5．ΔGΘ（T）和ΔG（T）有何区别？有何联系？
答：（1）ΔGΘ（T）和ΔG（T）的区别
ΔGΘ（T）是代表某一反应在温度T时，反应物和生成物都处于标准状态下的Gibbs 自由能变化。ΔG（T）是某一反应在温度T时，任意状态的Gibbs自由能变。
（2）ΔGΘ（T）和ΔG（T）的联系
对于反应
ΔGΘ（T）和ΔG（T）关系式为
6．经验平衡常数与标准平衡常数有何区别？有何联系？
答：（1）经验平衡常数与标准平衡常数的区别
①标准平衡常数KΘ仅是温度函数，而平衡常数K通常是温度和压力的函数；
②标准平衡常数KΘ无量纲，平衡常数K有量纲；
③标准平衡常数KΘ可由热力学数据直接求得，而平衡常数与热力学数据是间接关系，可直接从实验测量求得。
（2）经验平衡常数与标准平衡常数的联系
KΘ与K可以用相对浓度或相对压力加以统一。
7．当化学反应的ΔGΘ（T）为正时，是不是任何状态的正向反应都不自发进行（结合习题6.13讨论）？
答：当化学反应的ΔGΘ（T）为正时，不是任何状态的正向反应都不自发进行。
习题6.13中反应，在2273K时状态I，c（N2）＝c（O2）＝0.81mol·dm－3，c（NO）＝0。
则反应正向进行。
8．K变了，平衡位置是否移动？平衡位置移动了，K是否改变？催化剂是否能改变平衡位置？
答：（1）K变了，平衡位置移动。K值是温度的函数，K值变化，说明温度发生了变化，则平衡一定发生移动。
（2）平衡位置移动，K不发生变化。K值只与温度有关，平衡位置移动，K值不变。
（3）催化剂不能改变平衡位置。催化剂只能改变化学平衡速率，不能改变化学平衡状态。
9．向下列各平衡体系加入一定量不参与反应的气体（保持总体积不变或总压不变时），平衡如何移动？
答：（1）总体积不变的情况
体系的总体积不变时，加入不参与反应的气体，使体系的总压升高，但对于体系中的反应组成而言，其分压之和并没有改变，所以题中三种反应的平衡都不会移动。
（2）总压不变的情况
①对于反应，气体的前后计量系数不变，加入气体，对平衡的位置没有影响，平衡不移动。
②对于反应，加入不参与反应的气体，会降低反应组分的压力，平衡向气体计量系数增大的方向移动，则平衡向逆反应方向移动。
③对于反应，加入不参与反应的气体，反应组分压力降低，平衡向气体计量系数增大的方向移动，则平衡向正反应方向移动。
10．石油炼制工业现用分子筛作裂化催化剂，但使用一段时间后，分子筛表面因积炭而失活，可以用燃烧法使催化剂再生。但烟道气中总是含有一定量的CO和NO x，它们严重污染空气。试从热力学和化学平衡的角度分析寻助燃催化剂的可能性。（即能使C和CO完全燃烧成为CO2，使NO x变为N2。）
答：略。
（二）习题
6.1 写出下列反应的平衡常数表达式（K p，K c都可以）。
解：（1）对于反应
（2）对于反应
（3）对于反应
（4）对于反应
6.2 已知。问：
这4个K的意义是否相同？在进行合成氨反应的平衡计算时，是否可用任意一种K p？
解：由题意得
这4个K的意义相同，在进行合成氨反应的平衡计算时，可用任意一种K p。需要注意当选定一种K p后，必须按照它所对应的化学方程式进行计算。
6.3 在698K，往10dm3真空容器中注入0.10mol H2（g）和0.10mol I2（g），反应平衡后I2（g）的浓度为0.0021mol·dm－3。试求：
（1）在698K时，的平衡常数。
（2）平衡时各物质的分压。
解：（1）由题意得
则平衡常数为
化学平衡状态n∆=，则
由反应式知该反应的0
（2）平衡时总物质的量为
总压为
则H2、I2分压为
HI的分压为
6.4 已知的K c（1273K）＝0.5。若起始浓度c（CO）＝0.05mol·dm－3，c（CO2）＝0.01mol·dm－3，问：
（1）反应物、生成物的平衡浓度各是多少？
（2）CO的转化率是多少？