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1、第6章 化學(xué)平衡熱力學(xué)原理1. 1000 K,101.325kPa時(shí),反應(yīng)2SO() = 2SO2()O2()的3.54 mol·m-3。(1)求此反應(yīng)的和K;(2)求反應(yīng)SO3()= SO2()1/2O2()的和K。(答案:Kp= 29.43 kPa,KY= 0.29, Kp= 171.6 kPa,Kc= 1.88 mol1/2·m-3/2)解:      (1)  2SO3()= 2SO2()O2()Kp=Kc(RT)=3.54×8.314×1000=29.43×103 Pa=29

2、.43kPaKy= Kp·P-=29430×(101325)-1=0.29(2) SO3()= SO2()1/2O2()= 2在溫度容積V的容器中,充入1mol H和3mol I,設(shè)平衡后有x mol HI生成。若再加入2mol H,則平衡后HI的物質(zhì)的量為2xmol。試計(jì)算值。(答案:4)解:已知平衡時(shí)生成HI摩爾數(shù)為xH2(g) + I2(g) = 2HI反應(yīng)前摩爾數(shù)                 &

3、#160; 1          3                0平衡時(shí)摩爾數(shù)              1-0.5x   3-0.5x      

4、;    x總摩爾數(shù)           n=1- 0.5x +3- 0.5x + x = 4mol                 B = 0 若在上述平衡體系中再加入2摩爾H2H2(g) + I2(g) = 2HI重新平衡時(shí)摩爾數(shù)     

5、60;  3x     3x            2x總摩爾數(shù) =3x+3x+2x = 6在同一溫度T,    ,解此方程得: x =1.5,故      3將含有50% CO、25% CO、25% H(均為摩爾分?jǐn)?shù))的混合氣體通入1 173 K的爐子中,總壓為202.65 kPa。試計(jì)算平衡氣相的組成。已知反應(yīng)CO()H()=HO()CO()在1 173

6、 K時(shí),1.22。(答案:CO2:18.03%,H2:18.03%,H2O:6.97%;CO:56.97%)解:                                        

7、0;             CO() H() = HO()CO()反應(yīng)前物質(zhì)的量                 0.25              0.25  

8、60;           0                 0.5   mol平衡時(shí)                   &#

9、160;         0.25x        0.25x            x                 0.5+xn1=  0.25x + 0.25x

10、+ x + 0.5+x =1 0.22x21.11x + 0.07625 = 0 ,x = 0.0697所以        H2O%=6.97%CO% = (0.5+0.0697)×100% = 56.97%CO2% = H2% = (0.25-0.0697)×100% = 18.03% 4PCl的分解反應(yīng)為PCl5() = PCl3()Cl2(),在523.2 、101.325 kPa下反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得平衡混合物的密度為st1:chmetcnv UnitName="kg

11、" SourceValue="2.695" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">2.695kg·m。試計(jì)算:(1)PCl()的離解度;(2)該反應(yīng)的;(3)反應(yīng)的。(答案: = 0.80,1.778, -2502 J·mol-1)解:(1)            

12、               PCl() = PCl()Cl()反應(yīng)前mol         1                      0  &#

13、160;                  0平衡   mol       1                       

14、60;                 n總= 1 + + = 1+由氣態(tài)方程:pV = (1+)RT,又有物質(zhì)平衡有V = 1×M1,式中M1為反應(yīng)物分子量,故二式之比得             ,         &

15、#160;            對(duì)PCl5(g)分解:MPCl5 = 208.3×10-3kg·mol-1(2)        (3) 5將1 mol的SO2與1 mol O2的混合氣,在101.325 kPa及903 K下通過(guò)盛有鉑絲的玻璃管,控制氣流速度,使反應(yīng)達(dá)到平衡,把產(chǎn)生的氣體急劇冷卻并用KOH吸收SO和SO3,最后測(cè)得余下的氧氣在101.325 kPa,273.15 K下體積為13.

16、78 L。試計(jì)算反應(yīng)SO0.5O2 = SO3       在903 K時(shí)的及。(答案:12.7 kJ·mol-1)解:                                  &

17、#160;                   SO   0.5O2 = SO反應(yīng)前各物質(zhì)量/  mol                  1       &#

18、160;      1               0平衡時(shí)各物質(zhì)量/  mol                1x      10.5x     &

19、#160;  x    n總 = nSO3 + nO2 + nSO2= 0.7703 + 0.6148 + 0.2297 = 1.6149mol 6某氣體混合物含HS的體積分?jǐn)?shù)為51.3%,其余是CO,在298.15K和101.325 kPa下,將1.75 L此混合氣體通入623 K的管式高溫爐中發(fā)生反應(yīng),然后迅速冷卻。當(dāng)反應(yīng)流出的氣體通過(guò)盛有CaCl的干燥管(吸收水氣)時(shí),該管的質(zhì)量增加了34.7mg。試求反應(yīng)HS (g)CO2(g)= COS(g)H2O(g)的平衡常數(shù)。(答案: 3.249×10-3)解:設(shè)該氣體混合物為理想氣體

20、,反應(yīng)前氣體總摩爾數(shù)為n:反應(yīng)前H2S和CO2的摩爾數(shù)分別為,= 0.07153×51.3% = 0.03669mol= 0.07153×(151.3%) = 0.03484mol平衡時(shí)各物質(zhì)摩爾數(shù)分別為:= 0.0347÷18 = 0.00192mol = 0.00192mol= 0.036690.001928 = 0.03476mol= 0.034840.001928 = 0.03291mol          7(1) 在0.5 L的容器中,盛有1.588 g的N2O4

21、氣體,在298 K部分分解: N2O4(g)=2NO2(g) 平衡時(shí)壓強(qiáng)為101.325 kPa,求分解反應(yīng)的;(2)在50 662.5 Pa下,N2O4的離解度為若干?(3)離解度為0.1時(shí)的壓強(qiáng)應(yīng)是多大?               (答案: 0.140, 0.256,351.843)解:   (1)           &

22、#160;                 N2O4(g) = 2NO2(g)離解前                             

23、0;            0平衡時(shí)                          = ,而   = 1.588 ÷ 92 = 0.01726 mol故    1+

24、= 0.020438÷0.01726,    = 0.1841(2)  若  p = 50662.5Pa,則 (3) 若  = 0.1,則8在1393 K下用H2氣還原FeO(s),平衡時(shí)的混合氣體中H2摩爾分?jǐn)?shù)為0.54,求FeO的分解壓。已知在1393 K,反應(yīng):2H2O(g)= 2H2(g)O2(g) 的3.4×10-13。(   答案:p分(FeO)=2.5×10-8 Pa)解: (1)       

25、;    H2(g) + FeO(s) = Fe(s) + H2O(g)         B= 0   (2)            H2O(g) = H2(g)0.5O2(g)(3) = (1)+ (2)        FeO(s)  =  Fe(s) + 0.5O2

26、(g)因?yàn)?,所?#160;     9在真空的容器中放入固態(tài)的NH4HS,于298 K下分解為NH3與H2S,平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為66662 Pa。(1)當(dāng)放入NH4HS時(shí)容器中已有39993 Pa的H2S,求平衡時(shí)容器中的壓強(qiáng)。(2)容器中原有6666 Pa的NH3,問(wèn)需加多大壓強(qiáng)的H2S,才能開(kāi)始形成NH4HS的固(答案: 1.111×109Pa2,166667Pa)解:        NH4HS(s)= NH3(g)+ HS(g)(1)  分解前已有3999

27、3Pa的H2S (2) 形成NH4HS(s)的條件:rG <0,即:Jp >Kp6666 pH2S > 1.111×109,pH2S  > 166667 Pa 10298 K時(shí), NH4HS與NH2(CH3)2HS的分解壓分別為36680與11044 Pa,試計(jì)算在容器中一同投入這兩種硫化物后,298 K時(shí)體系的總壓。(答案:38306Pa)解:(1)    NH4HS(s)= NH3(g)+ HS(g)(2)  NH2(CH3)2HS(s)= NH(CH3)2(g)+ H2S(g)289K

28、在同一容器中同時(shí)平衡: 解之:,解得:  11將10 g的Ag2S(s)與890 K,101.325 kPa的1 L H2氣相接觸,直至反應(yīng)平衡。已知此反應(yīng)在890 K時(shí)的平衡常數(shù)0.278。(1)計(jì)算平衡時(shí)Ag2S(s)和Ag(s)各為多少克;(2) 平衡氣相混合物的組成如何?(答案:(1 )Ag2S:9.268×10-3,Ag:0.647×10-3kg,(2) H2S:0.0030,H2:0.0107 mol)解:(1)  反應(yīng)前: (MAg =107.868,MS =32.06, MAg2S=247.796)Ag2S(s)

29、60;    +     H2(g)   =   2Ag(s)  +   H2S(g)反應(yīng)前:            0.04036          0.01369        

30、;       0                0平衡時(shí):         0.04036x     0.01369x          2x   

31、             x   mol      x = 0.002978 mol則平衡時(shí) :nAg = 0.005956molWAg  = 0.005956×107.068 = 0.642 gnAg2S = 0.040360.002978 = 0.03738molWAg2S = 0.03738×247.796 = 9.26 g(2) 平衡時(shí)氣相組成: 12反應(yīng) MgO(s)

32、H2O(g)= Mg(OH)2(s), 100.42-46024   J·mol-1,試問(wèn):(1) 在293 K、相對(duì)濕度64%的空氣中MgO(s)是否會(huì)水解成Mg(OH)2(s)? (2) 在298 K,為避免MgO的水解,允許的最大相對(duì)濕度為多少? 已知298 K時(shí)水的飽和蒸氣壓為2338 Pa。( 答案:(1) 會(huì)水解;(2)  4.76%)解: (1)  MgO(s)H2O(g)= Mg(OH)2(s)= 100.42T 46024 = 100.42×29346024 = -16601 J·mol-1相對(duì)濕度

33、0;  ,   故    MgO(s)會(huì)水解(2) 為避免MgO的水解,必須有:   即:解得:相對(duì)濕度  13(1)試計(jì)算1000 K時(shí)下列反應(yīng)的平衡常數(shù):FeO(s)CO(g)= Fe(s)CO2(g)已知反應(yīng):FeO(s)H2(g)= Fe(s) H2O(g)   的 (131807.74)J·mol-1;CO2(g)H2(g)= CO(g) H2O(g) 的(3598232.63)J·mol-1(2) 如果薄鋼板在1000 K下于含有10% CO、2% CO

34、2和88% N2(均為體積分?jǐn)?shù))的氣氛中退火,會(huì)不會(huì)生成FeO?                                           (答案: 0.78, 不會(huì)生成

35、FeO)解:(1) 已知 1000K 時(shí):     FeO(s)H2(g) = Fe(s) H2O(g)(1)       = 131807.74×1000 = 5440 JCO2(g)H2(g) = CO(g) H2O(g)   .(2) = 35 98232.63×1000 = 3350 J由(1)(2) 得 (3):FeO(s)CO (g) = Fe(s)CO2(g)(3)      = 5

36、4403352 = 2088 J(2)      鋼板在所給氣氛下退火不會(huì)生成FeO。 14反應(yīng)器中盛有液態(tài)Sn和SnCl2,相互溶解度可以忽略,在900 K通入總壓為101.325 kPa的H2-Ar混合氣體。H2與SnCl2起反應(yīng),實(shí)驗(yàn)測(cè)出逸出反應(yīng)器的氣體組成是:50% H2,7% HCl,43% Ar(均為體積分?jǐn)?shù)),試問(wèn)在反應(yīng)器中氣相與液相達(dá)到平衡沒(méi)有?已知: H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g)     (-188289)13.134  /J·mol-1Sn (l)Cl

37、2(g) = SnCl (l)    (-333062)118.4  /J·mol-1(答案:未達(dá)到平衡)解:反應(yīng):   SnCl2(l) +H2(g)= Sn (l)2HCl(g)   (1)       =?已知:  H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g)   (2)= (-188289)13.134×900= -200109.6 JSn (l)Cl2(g) = SnCl2 (l) (3)=(-33

38、3062)118.4×900= -226502 J由(2)(3)得(1): = (-200110) (-226502) = 26392.4 J 與 相差很遠(yuǎn), 未達(dá)平衡。 15已知298 K時(shí)氣相異構(gòu)化反應(yīng),正戊烷 = 異戊烷的13.24。液態(tài)正戊烷和異戊烷的蒸氣壓與溫度的關(guān)系可分別用下列二式表示:正戊烷: 5.977 1異戊烷: 5.914 6式中為絕對(duì)溫度,p的單位為千帕(kPa)。假定形成的液態(tài)溶液為理想溶液,計(jì)算298 K時(shí)液相異構(gòu)反應(yīng)的Kx。(答案:Kx = 9.8607)解:    已知?dú)庀嗥胶?,根據(jù)拉烏爾定律得:液相平衡

39、0;   16在1113 K和101.325 kPa下,含85.4% Fe(摩爾分?jǐn)?shù))的FeNi合金同由57.5% H2和42.5% H2O組成的氣體混合物平衡時(shí),合金中的鐵比鎳氧化得快,其反應(yīng)為:Fe(合金中)H2O(g)= FeO(s)H2(g)    (-13 1807.74)J·mol-1假定所生成的FeO不溶解于鐵中,試計(jì)算合金中鐵的活度及活度系數(shù)。(答案:a= 0.8261, = 0.9673)解:對(duì)題給反應(yīng)在1113 K下有:= ( -13180)7.74×1113 = -4565.4 J所以:又因: 

40、;   故: aFe = 0.8261, 17在1200 K,液態(tài)PbO的分解壓pO2為3.881×10-4 Pa。在1200 K,液態(tài)純Pb與液態(tài)PbO-SiO2溶液平衡時(shí)氧的分壓為9.707×10-5 Pa,試求:氧化物熔體中PbO的活度。(答案:= 0.5)解:考慮1200K時(shí)下述兩反應(yīng):  (1)     PbO(l) = Pb(l)0.5O2(g)           

41、0;       (2)    PbO-SiO2(l,aPbO) = Pb(l)0.5O2(g)         若熔體中PbO的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)選純PbO(l)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài),則兩反應(yīng)的相同,即:           對(duì)反應(yīng)(2)有: 18298 K時(shí)將1 mol乙醇與0.091 mol乙醛混合,所得溶液的體積為0.063 L,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡

42、時(shí)90.72% 的乙醛已按下式進(jìn)行反應(yīng):2C2H5OHCH3CHO = CH3CH(OC2H5)2H2O(1)計(jì)算反應(yīng)平衡常數(shù)(設(shè)溶液為理想溶液);(2)若溶液用0.300 L惰性溶劑沖稀,試問(wèn)乙醛作用的百分?jǐn)?shù)若干?(答案: 7.236×10-2, 70.3%)解:(1)設(shè)乙醛的作用量為a,則有:a = 0.091×90.72% = 0.08252C2H5OHCH3CHO = CH3CH(OC2H5)2H2O1mol           0.091  &#

43、160;                     0                      01-2a        

44、; 0.091-a                       a                      aKc= (2) 當(dāng)溶液被惰性溶劑沖稀時(shí),體積變化

45、引起a亦將變化設(shè)乙醛作用百分?jǐn)?shù)為x,則a =0.091x 由Kc=得:7.236×10-2 =解上列方程得:x = 0.703 乙醛作用的百分?jǐn)?shù)x = 70.3% 19在1000 K,SO2氧化為SO3的平衡常數(shù)1.85。(1)設(shè)平衡時(shí)氧的分壓為30397.5 Pa,則物質(zhì)的量之比為多少? (2)若把氧分壓為30397.5 Pa的平衡混合物壓縮,使總壓加增加一倍,則對(duì)值有何影響?  (3)若在上述平衡混合物中通入N2氣,使總壓加倍,對(duì)值又有何影響?          

46、;         ( 答案: 1.01, 1.43, 無(wú)影響)解:     題給反應(yīng)為:SO2(g)0.5O2(g) = SO3(g)(1)        (2)  按題意,總壓增加一倍,即為2p,由此可見(jiàn),在一定溫度下使總壓增加一倍,則的值增加約1.4倍.(3)  根據(jù)公式在等T、V一定的條件下通入N2使總壓增加一倍,使總摩爾數(shù)亦增加一倍.不變,也可以說(shuō)pO2也不變,故之值也不變。 

47、 當(dāng)通入N2使總壓增加一倍, 對(duì)之值沒(méi)影響。 20. 反應(yīng)CaF2(s)H2O(g)= CaO(s)2HF(g)  在900K的1.834×10-11,在1000 K的7.495×10-10。若反應(yīng)的在9001 000 K之間可視為常數(shù),(1)求此溫度區(qū)間與的關(guān)系式;(2)求與。(答案: 277627102.93T / J·mol-1)解:(1)   在900K1000K之間,=常數(shù) 即  = 277627-102.93T(2) 因?yàn)? 277627 J/mol=-T = 102.93 J·mol-1&#

48、183;K-1 21固態(tài)HgO在298 K的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為-90.21 kJ·mol-1,固態(tài)HgO、液態(tài)Hg和氣態(tài)O2在298 K的標(biāo)準(zhǔn)熵分別為73.22、77.41、205.03 J·mol-1·K-1。假設(shè)和不隨溫度而變化,求固態(tài)HgO在標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下分解為Hg(l)和O2(g)的溫度。(答案:T分= 845.6K)解:  分解反應(yīng):HgO(s) = Hg(l) +0.5O2(g)= -(-90.21) = 90.21 kJ·mol-1=0.5×205.02 + 77.41 - 73.22 = 106.7 J·mo

49、l-1·K-1= 90210 - 106.7T 0在標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下,可認(rèn)為= 90210 -106.7T                 當(dāng)0時(shí),反應(yīng)有可能發(fā)生。所以:T 90210 ÷106.7= 845.6K 22潮濕的AgCO3在383 K時(shí)于空氣流中干燥,為防止分解,空氣中CO2的分壓應(yīng)為多少?已查得有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下:物質(zhì)/(J·mol-1·K-1)/(J·mol-1)/

50、(J·mol-1·K-1)Ag2CO3(s)Ag2O(s)CO2(g)167.4121.75213.68-501 660-30 543-393 510109.665.737.6 (答案:1545Pa)解:    相關(guān)反應(yīng):Ag2CO3(s) = AgO(s) + CO2(g)(298) = (-393510)30543 + 501660 = 77607 J·mol-1(298) = 213.68 +121.75167.4 = 168.03 J·mol-1·K-1= 37.6 + 65.7109.6 = -

51、6.3 J·K-1  (298) = 776.7168.03×298 = 27534 J因?yàn)椋?T)= 77607+= 794846.3T      (T) = 79484 + 6.3TlnT210.22T2則:(383)= 13322 J·mol-1,   所以Ag2CO3(s)的分解壓為:pCO2 = 1545Pa,故CO2的壓力應(yīng)大于1545 Pa。 23反應(yīng)3CuCl(g)= Cu3Cl3(g)的與的關(guān)系式為:(-528 858)52.34TlgT438.0T

52、0; J·mol-1求:(1)在2000 K時(shí)此反應(yīng)的和;(2)在2000 K、101.325 kPa反應(yīng)平衡混合物中Cu3Cl3的摩爾分?jǐn)?shù)。(答案: -483400 J·mol-1, -242.5 J·mol-1·K-1)解:    因?yàn)椋核裕?2000 K) = 52.34lg2000415.273= -242.5 J·mol-1·K-1(2000 K) = (-528858)52.34×2000×lg2000 + 438.0×2000 = 1590.18 J

53、·mol-1(2000 K) =  (2000 K) + T(2000 K)= 1590.18 + 2000×(-242.5) = -483.4 kJ·mol-1(2) 設(shè)在2000K,101325Pa下平衡混合物中,Cu3Cl3(g)的摩爾數(shù)為y:3CuCl(g)= Cu3Cl3(g)平衡:              1y         

54、60;               y即,平衡時(shí)Cu3Cl3(g)的摩爾數(shù)為y = 0.305mol 24甲醇合成反應(yīng):CO2H2= CH3OH,(-90642221.3T)J·mol-1,同時(shí)存在一個(gè)重要的副反應(yīng):CH3OHH2= CH4H2O (-1155086.7T)J·mol-1。若無(wú)高選擇性催化劑存在,在700 K進(jìn)行上述反應(yīng),此體系平衡時(shí)產(chǎn)物是什么? 提高反應(yīng)體系的壓強(qiáng),對(duì)此體系有何影響? &#

55、160;          (   答案:CH4,H2O,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行)解:在700K時(shí):(1): CO2H2 = CH3OH0,所以產(chǎn)生CH3OH趨勢(shì)較小 (2) :CH3OHH2= CH4H2O(1) + (2) = (3):   CO3H2= CH4H2O<0所以反應(yīng)平衡時(shí)產(chǎn)物是CH4和H2O反應(yīng)(3)的,所以在一定溫度下,Kp為定值。故增大反應(yīng)體系的總壓p, Ky即增大,即有利于CH4和H2O的生成。 25將組成為30% CO

56、,10% CO2,10% H2和50% N2(均為體積分?jǐn)?shù))混合氣體置于1200 K的反應(yīng)器中,當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)總壓為101.325 kPa時(shí),氣體混合物的平衡組成為何值?   已知:C(s)O2(g)= CO(g)    (-111713)87.86T J·mol-1C(s)O2(g)= CO2(g)    (-394133) 0.84T J·mol-1H2(g)O2(g)= H2O(g)    (-246438) 54.39T J·mol-1(答案:H2O:

57、2.4%,H2:7.6%,CO:32.4%,CO2:7.6%,N2:56%)解:題給三個(gè)反應(yīng)中,獨(dú)立的反應(yīng)只有一個(gè):CO(g) + H2O (g) = CO2(g) + H2(g)= = (-394133) 0.84T (-111713)87.86T(-246438) 54.39T= (-35892) +32.63T(1000 K) = 3264 J·mol-1,即:        - -(1)設(shè)氣體混合物質(zhì)的量為n總 = 1mol,根據(jù)原子守恒原理,反應(yīng)前C、H、O的n1應(yīng)等于平衡時(shí)C、H、O的n1,即C元素:H

58、元素:O元素:以代入各式:(注意:p = p =101325Pa,n總=1mol)                   -(2)                   -(3)   - (4)將式(1)、(2)、(3)、(

59、4)聯(lián)立求解,由于                      -(5)比較(4)和(5)得(6):             -(6)(2)(3) = (7):           

60、  -(7)          將(6)、(7)代入(1)求得:因此平衡組成為   H2O:2.4%,H2:7.6%,CO:32.4%,CO2:7.6%,N2:56% 26600 K時(shí),由CH3Cl和H2O作用生成CH3OH,但CH3OH可繼續(xù)分解為 (CH3)2O,即下列平衡同時(shí)存在:  CH3Cl (g)H2O (g)= CH3OH (g)HCl(g)  2CH3OH (g)= (CH3)2O (g)H2O (g)已知600 K時(shí)0

61、.00154,10.6,今以等物質(zhì)的量的CH3Cl和H2O開(kāi)始反應(yīng),求CH3Cl的轉(zhuǎn)化率。(答案:4.8%)解:設(shè)開(kāi)始時(shí)CH3Cl和H2O(g),均為1mol,平衡后生成x mol的HCl(g)和y mol的(CH3)2O,即兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行著的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)有:(1)                            

62、     CH3Cl (g) H2O (g) = CH3OH (g) HCl(g)平衡時(shí)的摩爾數(shù)        1x          1x+ y                   x2y  

63、60;           x(2)                                      2CH3OH (g

64、)= (CH3)2O (g)H2O (g)                                          x2y     

65、;                  y              1x + y            反應(yīng)(1)        

66、            .(A)  反應(yīng)(2)    ,  .(B)將方程(A)(B)聯(lián)立求解得:x = 0.048,y = 0.009 CH3Cl的轉(zhuǎn)化率為:0.048/1×100%=4.8%解法之二:(1)   CH3Cl (g)H2O (g)= CH3OH (g)HCl(g)(2)   2CH3OH (g)= (CH3)2O (g)H2O (g)設(shè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí),CH3Cl和H2O(g

67、)各為1 mol,反應(yīng)(1)和(2)的平衡反應(yīng)進(jìn)度為和,則平衡時(shí)各物質(zhì)的量為:nCH3Cl =1,nH2O=1+,nCH3OH =2,nHCl=,n(CH3)2O=,ni =2 mol兩反應(yīng)均有,所以聯(lián)立求解以上兩個(gè)方程,方法是設(shè)定值,代入兩式得兩個(gè),一組對(duì)應(yīng)的兩組值作圖,則兩條曲線的交點(diǎn)就是答案。結(jié)果   =0.048     =0.009CHCl的轉(zhuǎn)化率    0.048×100%=4.8% 271375 K時(shí),將含有21.35% CO、77.95% CO2、0.7% N2(均為摩

68、爾分?jǐn)?shù))的混合氣體,以0.172 L·min-1(標(biāo)狀態(tài)計(jì))的速度通過(guò)焙燒著的ZnO固體塊。由實(shí)驗(yàn)知,每分鐘固體ZnO的質(zhì)量減少0.005 49 g(由于還原成Zn蒸氣),實(shí)驗(yàn)壓強(qiáng)是100 032 Pa。求反應(yīng)ZnO ()CO()= Zn()CO()在1 375 K的。(答案:0.03287)解:氣體混合物物質(zhì)的量n總n總=其中 nCO = 0.2135×n總=1.638×10-3nCO2= 0.7795×n總=5.982×10-3Zn蒸氣:   nCO+ nCO2+ nZn= 0.007687反應(yīng)   

69、  ZnO ()CO()= Zn()CO()   28若在抽空的容器中放入足夠量的固體碘化銨,并加熱到675.5 K,開(kāi)始時(shí)僅有氨和碘化氫生成,并且壓強(qiáng)在94030 Pa時(shí)停留一定時(shí)間保持不變,但是碘化氫會(huì)漸漸地分解為H和I2。已知675.5 K純HI的離解度為21.5% ,若容器中一直有固體碘化銨存在,試求最后平衡壓強(qiáng)為多少。(答案:106124.6Pa)解:反應(yīng)(1):           NH4I(s) = NH3(g) + HI(g)平衡 

70、0;                                pNH3         pHIpNH3 = pHI = 0.5 × p總= 0.5×94030 = 47105PaKp,

71、1 = pNH3 ·pHI = (47105)2 =2.2104×109 Pa2反應(yīng)(2):       HI(g) = 0.5H2(g) + 0.5I2(g)平衡                1         0.5     

72、0;   0.5 ,n總=1, 在675.5K時(shí),上述兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)在達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)分壓分別以、表示,則有:= , =  +Kp,1 = 2.2104×109 = ·,Kp,1·Kp,2 = · = ·Kp,1 = ·= ·() = ()2·  ()22Kp,1·Kp,2Kp,1 =0=53062.3 PaPap總=  + + + =2 = 2×53062.3 =106124.6Pa 29一個(gè)可能大規(guī)模制H的方法,

73、是使CH4和H2O的混合氣體通過(guò)熱的催化床。設(shè)用H2O和CH4的摩爾比為51的混合氣,T 873 K,p101.325 kPa,若只有下列反應(yīng)發(fā)生:        CH4() HO ()= CO()3H2()         4 435 J·mol-1 CO() HO ()= CO()()        6 633 J·mol-1求放出干的平衡氣體(即除去H

74、O氣后的氣體)的組成。(答案:CH4:2.0%,CO:5.9%,H2:77.2%,CO2:14.9%)解:兩個(gè)氣體反應(yīng)同時(shí)平衡(1)CH4() H2O ()= CO()3H2()(2) CO() H2O ()= CO2()H2()設(shè)開(kāi)始時(shí)有5mol H2O和1mol CH4,兩平衡反應(yīng)進(jìn)度為和,則:nCH4 =1,nH2O = 5,nCO=,nH2=3+,nCO2=,ni = 6+2       (1)           &

75、#160;             (2)解上方程組得:=0.9115=0.6530干氣總物質(zhì)的量:n干= (6+2)(5)= 4.3875  , 30鐵和水蒸氣按下式反應(yīng)達(dá)到平衡:Fe()HO ()= FeO()H2()    在T1298 K,p101.325 kPa平衡時(shí),pH56.929 kPa,pHO44.396 kPa;而在21173 K,p101.325 kPa平衡時(shí), pH59.995 kPa, pHO41.330 kPa。已知純水蒸氣在1 000 K的分解百分?jǐn)?shù)為6.46×10%,求1 000 K時(shí)反應(yīng)2 FeO () =2Fe()O2()的平衡氧壓。           (答案:3.2855×10-15 Pa)解:此題涉及的化學(xué)反應(yīng)有:(1)

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