北師大版物理化學(xué)化學(xué)平衡習(xí)題答案

1、北師大版物理化學(xué)化學(xué)平衡習(xí)題答案化學(xué)平衡習(xí)題解答1.有理想氣體反應(yīng)2H2(g)+O2(g)2H2O(g),在2000K時(shí)，已知反應(yīng)的Y=1.55xKT(1)計(jì)算H2和。2分壓各為1.00x104Pa,水蒸氣分壓為1.00X105Pa的混合氣中，進(jìn)行上述反應(yīng)的口,并判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向；(2)當(dāng)H2和。2的分壓仍然分別為1.00x104Pa時(shí)，欲使反應(yīng)不能正向自發(fā)進(jìn)行，水蒸氣的分壓:少需要多大?解：(1)反應(yīng)系統(tǒng)的分壓比c_Piho-Pe_(1.00xl05)2xl01325_ini_,(風(fēng)/盧)2(%/7)P1風(fēng)(l.OOxlO4)3由定溫方程ArGm=-RTnKe+RTnQp=RTn(Qp

2、/Ke)=(8.314x2000xIn黑荒7)J-m°r，=-L60xl05Jmor,由&,<(),可判斷此時(shí)反應(yīng)能夠自發(fā)正向進(jìn)行。(2)欲使正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，烏至少需與Y相等，即Q=K°=l.55xl()7=成o.百Ph?.Po2X!Pa2=L53xlOl4Pa2101325所以區(qū)o=1.55x107x(1.00x104)3APH2O1.24107Pa2.已知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)在700c時(shí)Ke=0.71,(1)若系統(tǒng)中四種氣體的分壓都是1.5X05Pa；(2)若pco1.0106Pa,Mo5.0105Pa,Pco2=P

3、h2=1.5105Pa；試判斷哪個(gè)條件下正向反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行？rGmrGmRTlnQp)12.77 kJ mol 11973.2 ln 0.71)kJ mol 1解：(1)由定溫方程rG：RTlnK6(8.314pCO2(g)PH2 (g)()( e-)RTlnPP一rGmrGmRTlnQp=RTlnK三pCO(g) )( pH2O(g)I p"1.5 1051.5 105(-8.314973.2ln0.71+8.314973.2ln55)Jmol1.5101.510=2.77103Jmol1rGm=2.77103Jmol1>0此反應(yīng)不能正向自發(fā)進(jìn)行。(2)當(dāng)Pco1.0106

4、Pa,Ph2o5.0105Pa,Pco2=Ph2=1.5105Pa時(shí)rGm_1.51051.51051=(-8.314973.2ln0.71+8.314973.2ln65)Jmol1.0105.010=22.3103Jmol1rGm=22.3103Jmol1<0.此反應(yīng)可自發(fā)正向進(jìn)行。3 .已知合成氨反應(yīng)1/2N2(g)+3/2H2(g)一NH3(g)在748K、p300p。時(shí)Kp=6.63何3,當(dāng)原料氣不含惰氣時(shí)，氨的產(chǎn)率為31%,現(xiàn)若以含氮18%、含氫72%和含惰氣10%的原料氣進(jìn)行合成，問(wèn)其產(chǎn)率為若干？解：從題給Kp可求出Kx,然后根據(jù)反應(yīng)式引出Kx和氮的平衡濃度的關(guān)系，即可求得產(chǎn)

5、率。NH3(g),惰氣反應(yīng)前2 N2(g)+2 H2(g)0.180.720.1反應(yīng)后0.180.5y0.721.5y0.1此處y為平衡時(shí)氨的量，系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)的總量為各氣體(包括惰氣)的量總和，即(0.180.5y)(0.721.5y)+y+0.1=1-y,故各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.18-0.5yXN2 二一1-yKx =0.72-1.5yxH21-yxnh3 y(1-y)；22.xNh3 =(0.18-0.5y)1/2(0.72-1.5y)3/2XNH3y1-y根據(jù)公式Kp=Kxp求KxKx=Kpp=6.63心-1刈00Pd=1.99將此值代入上式可求的y=0.2,即氨的產(chǎn)率為至100%=2

6、5%沒有惰氣存在時(shí)氨的產(chǎn)率為31%,可見因惰氣的存在使其產(chǎn)率降低了 19% （即W9）。4 .在673K、總壓為10P曰的條件下，氫、氮?dú)獾捏w積比為3:1時(shí)，使其通過(guò)催化劑。反應(yīng)到達(dá)平衡后，測(cè)得生成NH3的體積百分?jǐn)?shù)為3.85,試計(jì)算(1) K值;（2）若總壓為50p NH3的平衡產(chǎn)率為若干？解：（1）平衡時(shí)3H2(g)+ N2(g) - 2NH3(g)n巧 4 2心、24 2100%3.85%解得0.074K：4- 10p)p12. 3 33r 110p / p 4 24 20.074代入)得K。10p)p1-41.64 10_50p*/p12(2*4-2；1.64104333r150p/p

7、50p/p4242解得0.26NH3的平衡產(chǎn)率為:4 24 2 0.265.298K,105Pa時(shí)，有理想氣體反應(yīng)4HCl(g)+O2(g)2c12(g)+2H20(g)求該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)內(nèi)及平衡常數(shù)Kp和Kxo解：查表可得298K時(shí)fGm(HCl,g)95.265kJmol1；fGmOHzO,g)228.597kJmol1所以，反應(yīng)的11rGm2(228.597)4(95.265)kJmol176.134kJmol1一一一3,776.13410313Kexp(rGm/RT)exp(-)2.216108.314298該反應(yīng)的計(jì)量數(shù)之差(22)(41)1所以KpKe(p")2.21

8、610Pa12.187108Pa1p101325KxKdp2.1871081052.1871013xp6.合成氨反應(yīng)1/2N2(g)+3/2H2(g)一NH3(g)500K時(shí)Kp=0.30076,若反應(yīng)物N2與H2符合化學(xué)計(jì)量配比，求此溫度時(shí)，1p，10Ps下的轉(zhuǎn)化率a?？山频匕蠢硐霘怏w計(jì)算。解：設(shè)以1mol原料N2為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)化率為e。1/2N2(g)+3/2H2(g)一NH3(g)0.30076IZIZ(P、2pKPKn(.1/23/2pn總(1)1/2(33)3/242當(dāng)p1p，時(shí),代入上式得0.152當(dāng)p2Ps時(shí)，代入上式得0.251當(dāng)p5Pm時(shí)，代入上式得0.418當(dāng)p10p-時(shí)

9、，代入上式得0.5497.在一個(gè)抽空的容器中引入氯和二氧化硫，若在它們之間沒有發(fā)生反應(yīng)，則在102.1C時(shí)的分壓力應(yīng)分別為0.4721P9和0.4420pe。將容器保持在102.1C,經(jīng)一定時(shí)間后，壓力變?yōu)槌?shù)，且等于0.8497p；o求反應(yīng)SO2cl2（g）=SO2（g）+Cl2（g）的必。解：反應(yīng)各組分物料衡算如下SO2c12（g）=SO2（g）+C12（g）反應(yīng)前0.4721P日0.4420P日平衡時(shí)Px0.4721pe-Px0.4420P-px平衡時(shí)Px+0.4721p9-px+0.4420P-px=0.4721Pa+0.4420P、px=0.8497pepx=0.4721p"

10、;+0.4420p"-0.8497p"=0.0626Po因此，平衡時(shí)：p(SO2)0.4721Pm0.0626pe0.4095P蕓p(Cl2)0.4402Ps0.0626P曰0.3776pep(SO2cl2)0.0626Pl(0.4095p，pS)(0.3776p"/p曰)0.40950.37761Kx42.470.0626p=/pQ0.06268. 20c時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得下列同位素交換反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)內(nèi)為(1) H2+D2-2HDY(1)=3.27(2) H2O+D2O-2HDO內(nèi)(2)=3.18(3) H2O+HD-HDO+H2.(3)=3.40試求20c時(shí)反應(yīng)

11、H2O+D2=D2O+H2的戌及右。解：所求反應(yīng)為(1)-+2XKekF(k)2/k111.9rG：RTlnKe6.03kJmol1解:9 .在250c及標(biāo)準(zhǔn)壓力下，1molPCl5部分解離為PCl3和Cl2,達(dá)到平衡時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)知混合物的密度為2.695gdm-3,試計(jì)算PCl5的離解度&以及解離反應(yīng)在該溫度時(shí)的內(nèi)和PCl5(g)-PCl3(g)+ci2（g）反應(yīng)前的物質(zhì)的量n0d0平衡時(shí)的物質(zhì)的量離解前n0WV0MRT/ p208.5 1013258.314 5234858.62603.8 J mol11(2=W" _P_ = nQ)，d。-W/Va -W/n0RI -

12、n) P而迎=史 nda旦=晅=den1 _ 2,6951- 4.859=-4.859 2,695 _2.6950.803gm-3現(xiàn)離解n=1+a密度d=2.695g/dm3W/nRT丫二 10.80320.645 _ 0,6451 0,80321 0.6450.355= 1.82又rG：RTln KeKn=npci3nci2=_nnpci5(8.314 523 In 1.82)J mol1-rGm10 .(1)寫出以下反應(yīng)的Kp表示式：(a) S(菱形)+02(g)SO2(g)(b) 2SO2(g)+02(g)-2SO3(g)(c) 1/2N2(g)+1/2O2(g)一2N0(g)(d) S

13、02(g)+1/2O2(g)-S03(g)oGm和(2)計(jì)算上述各反應(yīng)的嫡變sm并作說(shuō)明(3)計(jì)算上述各反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化Y值，并判斷在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的條件下反應(yīng)的方向解：(1)(a)Kp(b)(c)P(SO2)P(02)2P2(SO3)2P2(SO2)p(02)P(NO)1/2_1/2P(02)P(N2)S(菱形)02(g)S02(g)S03(g)N2(g)N0(g)Sm/JK1mol131.8205.138248.22256.76191.61210.761fGm/kJmol100-300.194-371.06086.55Kp(2)查表得298K時(shí):P(SO3)1/2_P(SO2)P(O2)(a)

14、(d)smE)sm(s)s,。)111(248.2231.8205.138)JK1mol111.282JK1mol(b)rSm2Sm(SO3)2Sm(SO2)Sm(O2)(2256.762248.22205.138)JK1mol1188.058JK1mol(c)rS®蒲(NO)-Sm(N2)1Sm(O2)22111111(210.761191.61205.138)JK1mol112.387JK1mol122(d)二八口1rSmSm(SO3)Sm(SO2)-SmQ)(256.76248.221205.138)JK1mol194.029JK1mol1(a)rGm；rGm(SO2)rGm(

15、S)rGm(O2)11(300.19400)kJmol1300.194kJmol1,u.K-rGm-4.41052RTrGm0,反應(yīng)正向進(jìn)行；(b)rGm2rGm(SO3)2rGm(SOz)6口。?)_1_2(371.06)2(300.194)0kJmol141.732kJmol.1i.K-rGm3.41024RTrGm0)反應(yīng)正向進(jìn)行；(c)11八G；rGm(NO)-©二3？)-rGm(O2)22-、._1.(86.5500)kJmol86.55kJmolK :：年 6.41016rGm0,反應(yīng)不能正向進(jìn)行；(d)一一一1-rGmrGm(SO3)rGm(SO2)-rGm(O2)37

16、1.06(300.194)0kJmol170.866kJmol1K閂Gm1.91012RT,Gm0,反應(yīng)正向進(jìn)行。11 .試根據(jù)NH3的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能，求反應(yīng)1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)在PN2=3pPh2=1p"和Pnh3=4p曰時(shí)的rGm值。解：查表得fG：(NH3)16.45kJmol1rGm16.45kJmol1rGmrGmRTlnQp_4p/p116.45RTlnp-p1214.4kJmol1p/p3p/p12 .在容積為5.00L的容器中裝有等物質(zhì)的量的PCl3和Cl2,于250c反應(yīng)。反應(yīng)PCl3（g）Cl2（g）PCl5（g）達(dá)平衡時(shí)）ppci5=

17、101325Pa,此時(shí)反應(yīng)的Y0.57o求：（1）開始裝入的PCl3和CI2的物質(zhì)的量。（2）PCl3的平衡轉(zhuǎn)化率。解：（1）因?yàn)檠b入的PCl3和Cl2的物質(zhì)的量相等，平衡時(shí)的分壓必然相等，設(shè)為p則必口宜工0.57P（PC13）/pDP（C12）/P力P21101.325101.325pJ134kPa00.57PCl5、PCl3和Cl2平衡時(shí)物質(zhì)的量由pV=nRT求得PC15為n詈RT所以原來(lái)放入系統(tǒng)101.325 5 0.117 mol8.314 523pV 134 5n 0.154 molRT 8.314 523PCl3和Cl2的物質(zhì)的量0.117 + 0.154 = 0.271mol（2

18、） PC13的平衡轉(zhuǎn)化率為:13.某體積可變的容器中放入0.117100% 43.2%0.2711.564 g N2O4 氣PC13、C12為體，此化合物在298K時(shí)部分解離。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，容器的體積為0.485dm3。求N2O的解離度a以及解離反應(yīng)的內(nèi)和總。解：N2O4解離反應(yīng)為N2O42NO2設(shè)反應(yīng)前的物質(zhì)的量：n平衡時(shí)的物質(zhì)的量：n（1）2n其中為N2O4的解離度。N2O4的摩爾質(zhì)量M=92.0gmol-1o所以反應(yīng)前N2O4的物質(zhì)的量n=1-564=0.017mol92.0解離平衡時(shí)系統(tǒng)內(nèi)總的物質(zhì)的量為n總二n(1)+2n=n(1+)設(shè)系統(tǒng)內(nèi)均為理想氣體，由其狀態(tài)方程pV=n

19、總RT=n(1+)RT所以，N2O4的解離度3pV/1013250.48510=1=1=0.167nRT0.0178.314298一22.2Kn=叫。?=(2n)=4nnN2O4n(1)1/2),2Y=Kn/)丫='±二?'np/1n(1)1二4(0.167)2二01151(0.176)2.rGm"RTlnKe(8.314298ln0.115)Jmol-1=5.36W3Jmol-1查表可得，298K時(shí)fG：(NO2,g)51.84Jmol-1fG：(N2O4,g)=98.286Jmol-1由標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能可計(jì)算解離反應(yīng)的rG：251.84-98.286

20、-5.394kJmol-1由標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)算得的戌與此值吻合較好O14.A+B=C+D反應(yīng)，開始時(shí)用A與B均為1mol,在25c下，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，A與B的量各為1/3mol。求此反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp;若開始用1molA與2molB;若開始用A與B各1mol及0.5molC;若開始用1molC與2molD;解：平衡時(shí)A + B132 2分別求反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)C的摩爾數(shù)Kp(2)平衡時(shí)(1 n)(2 n)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)角軍彳導(dǎo)n 0,845 molC的摩爾數(shù)為(3)平衡時(shí)0.845mol ;Dn 0.5 n nn(n05"4解彳導(dǎo)n0.596mol(1n)2反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)C的摩爾數(shù)為0.5+0.59

21、6=1.096mol；(4)平衡時(shí)A + B= C + D(1_n)(22n)4解得n0.457moln反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)C的摩爾數(shù)為1-0.457=0.543mol15.五氯化磷分解反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)在200c時(shí)反應(yīng)的Kp=0.308,計(jì)算(1) 200C.ip日下,PC15的離解度;(2)組成1:5的PCl5與Cl2的混合物，在200C、1pm下，PCl5的離解度 解：(1)此反應(yīng)的%取起始時(shí)1 mol PCl5為系統(tǒng)，解離度為物質(zhì)的量n巧1心、物質(zhì)的分?jǐn)?shù),其平衡時(shí)的組成為PCl 5(g) =PCl 3(g) + Cl 2(g)1Kx Y -p p0.308 p曰p11

22、21 _L11 2148.5%(2)組成1:5的PCl5與Cl2的混合物PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)5+n總6物質(zhì)的分?jǐn)?shù) 6pKx K' 2xp0.308 p：P5665_6- 6-521 6 526物質(zhì)的量解得0.83226.8%16.已知1000K時(shí)生成水煤氣的反應(yīng)C(s)+H20(g)H2(g)+CO(g)在ip»下的平衡轉(zhuǎn)化率a=0.844。求：(1)平衡常數(shù)K6；(2)在1.產(chǎn)下的平衡轉(zhuǎn)化率Oo解：(1)設(shè)起始H20(g)為1mol。C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)平衡時(shí)1-0.8440.8440.844n總1.844r0.8440.8

23、44p/pp/p個(gè)332.480.156e/p(2) C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)17.已知45c時(shí)，N2O4=2NO2反應(yīng)的Kp=0.664,求總壓為10P。時(shí)，N2O4的解離度為若干？此時(shí)反應(yīng)的Kx為多少？解：本題可以利用Kx計(jì)算壓力對(duì)這一反應(yīng)平衡組成的影響。設(shè)平衡時(shí)N2O4的離解度為根據(jù)反應(yīng)式N2O4=2NO2平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)二121據(jù)此得Kx=工41根據(jù)Kp=Kxp可得：在10Pd時(shí))Kx=Kpp1=0.664pe(10Pe)-1=0.06642將10Pd的Kx值代入式Kx=得=0.128,即12.8%。18.773K時(shí)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)=H2(g)

24、+CO2(g)的平衡常數(shù)Kc=9,如果反應(yīng)開始時(shí)CO和H2O的濃度都是0.020mol/L,計(jì)算CO的最大轉(zhuǎn)化率。如果開始時(shí)H2O的濃度增大為0.080CO(g)H2O(g)H2(g)+82(g)平衡時(shí)0.020.02Kc9(0.02)(0.02)解得0.015CO的最大轉(zhuǎn)化率為：鬻100%75%如果開始時(shí)H2O的濃度增大為0.080mol/L,其他條件不變，CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)平衡時(shí)0.020.08Kc9(0.02)(0.08)解得0.019CO的最大轉(zhuǎn)化率為：黑100%95%19.在標(biāo)準(zhǔn)壓力和250c時(shí)，用物質(zhì)的量之比為1:2的CO及H2合成甲醇，反應(yīng)為CO(

25、g)+2H2(g)=CH30H(g)試求算平衡混合物中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。(設(shè)反應(yīng)熱不隨溫度而變。)解：查表得298K時(shí)：CO(CH3OfHm/kJ mol 1g)-110.H(g)-201.1521-137.-161.8fGm/kJmol2698第(298K)24.61kJmol1K(298K)2.062104府(298K)90.65kJmol1帖K'(523K)舊511nKe(298K)R298523Ke(523K)3.00103CO(g)+2H2(g)-CH3OH(g)平衡時(shí)1n2(1n)ni32n2門2n32nK"Kxp/p°Kxr41n因小很小，n很小，所

26、以上式可簡(jiǎn)化為:Ke9n3.0010343n1.3410混合物中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為:31.34104x4.451020.已知反應(yīng)2SO3(g)一2SO2(g)+O2(g)在1000K時(shí)，小=0.290。試求算在該溫度及標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)，SO3的解離度；欲使SO3的解離度降低到20%,系統(tǒng)總壓力應(yīng)控制為多少？解：2SO3(g)=2SO2(g)+02(g)平衡時(shí)2(1)2n2二e243K=Kxp/peKz0.290x4(1)2(2)以嘗試法解得：0.539當(dāng)解離度0.20時(shí)：K三0.290Kxp/pT5.68103p/pyp5.11106Pa21.反應(yīng)N2O4(g)一2NO2(g)在60c時(shí)Ke=1.33

27、。試求算在60c及標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)(1)純N2O4氣體的解離度；(2) 1molN2O4與2mol惰性氣體中，N2O4的解離度；(3)當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)的總壓力為106Pa時(shí)，純N2O4的解離度又為若干？解：(1)N2O4(g)=2NO2(g)1 2ni1Ke Kx p/p臺(tái)Kx 一(17 1.33 )20.50(2)ni3Kxp/p°Kx41.33x(1)(3)0.652(3) Ke Kx p/pe(1 )2(p/pS)1.330.18122.630K時(shí)反應(yīng)2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g)的rGm44.3 kJ mol 1 )試求算此溫度時(shí)反應(yīng)的內(nèi)及HgO(s)的分解壓。若反應(yīng)開始前容器

28、中已有105Pa的O2,試求算630K達(dá)到平衡時(shí)與HgO固相共存的氣相中Hg(g)的分壓。解：K閂exp(rGm/RT)2.12104K：Kp(p')3p2(Hg)p(O2)(p")34p3(O2)(pC)32.12104p。)3.80kPap(分解)3P(O2)11.4kPa反應(yīng)開始前容器中已有105Pa的O2時(shí):Ke2.12104p2(Hg)105p(O2)(p")3解得p(Hg)1.49kPa23.若將NH4I固體迅速加熱到375C,則按下式分解NH4l(s)NH3(g) + HI(g)分解壓力為3.67M04Pao若將反應(yīng)混合物在375c時(shí)維持一段時(shí)間，則H

29、I進(jìn)一步按下式解離2HI(g)H2(g)+12(g)該反應(yīng)的內(nèi)為0.0150。試求算反應(yīng)系統(tǒng)的最終壓力為多少？解：取nmolNH4I固體起始反應(yīng)，設(shè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí))含xmolNH3(g)和ymolHI(g)則平衡組成為NH4l(s) n-x2 HI(g) yNH3(g) + HI(g)xH2(g)2(x-y)y I2(g) 2(x-y)n 總=x + yK11)p(NH3) p(HI)=仁)("2平衡時(shí)系統(tǒng)中氣相總物質(zhì)的量+1(x-y)+1(xy)=2xmol由反應(yīng)(i)的分解壓可得該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),2Kli)1(2)2=十(耳)2 =0.03284x p22K12) Kn -

30、x 2y = =0.0150y4y=0.03284p-4101325設(shè)平衡時(shí)反應(yīng)系統(tǒng)的最終壓力為P,則由內(nèi)(2)式可解得x=1.245y,然后代入k，i)式解之可得：p=4.10104Pa同時(shí)反應(yīng)必須同時(shí)達(dá)到平衡。24 .某合成氨廠用的氫氣是由天然氣CH4與H2O(g)反應(yīng)而來(lái)，其反應(yīng)為CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)已知此反應(yīng)在1000K進(jìn)行，此時(shí)k"=26.56。如果起始時(shí)CH4與H2O的物質(zhì)的量之比為1:2,試求算欲使CH4的轉(zhuǎn)化率為78%,反應(yīng)系統(tǒng)的壓力應(yīng)為多少？解：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ni 1 xx3x2K 口 25.56

31、 Kx p/ p -27x3，一、22(p/p)(1x)(2x)(32x)當(dāng)x0.78時(shí)，解得：p=3.90105Pa25 .將固體NH4HS放在25c的抽空容器中，求NH4HS分解達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)的壓力為多少？如果容器中原來(lái)已盛有H2s氣體，其壓力為4.00104Pa,則達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)的總壓力又將是多少？解：NH4HS的分解反應(yīng)為NH4HS(s)NH3(g)+H2s(g)查表可得，298K時(shí)fGm(NH4HS,s)=-55.17kJmol-1fGm(H2S,g)=-33.02kJmol-1fGm(NH3,g)=-16.64kJmol-1所以，分解反應(yīng)的靖=(-16.6433.02)(-5

32、5.17)kJmol-1=5.51kJmol-1由rGmRTlnK曰知LL,"3k吐exp()=0.108L'8.314298/如果反應(yīng)起始時(shí)，只有NH4HS一種固體物質(zhì)而沒有氣體，當(dāng)分解反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)p(NH3)=p(H2S)此分解反應(yīng)的分解壓為p=p(NH3)+p(H2S)所以達(dá)到平衡時(shí)，p(NH3)=p(H2S)=/該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與分解壓力之間的關(guān)系為內(nèi)/(號(hào)pp4pp=4右1/2p閂=(40.108)1/2M01325Pa=6.67104Pa如果原容器中已有4.00¥04Pa的H2s氣體,設(shè)平衡時(shí)p(NH3)=x則p(H2S)=x+4.00104Pa此

33、時(shí)溫度仍然是298K,Ke不變，所以一一 一 4三 p(NH 3) p(H 2S)= x .(x 4.00 10 )K短W 不!=jPppp即 x2 + 4.00 W4x - 1.11 109 = 01.89 104 Pap(NH3) = x = 1.89 104 Pap(H2S)=x +4.00 104(1.89 和4+4.00 104)Pa = 5.89 104 Pa 此時(shí)容器內(nèi)的總壓力應(yīng)為=0.108解得x =Pap = p(NH3)+ p(H2S) = 1.89 5.89 104 Pa = 7.78 104 Pa26.試?yán)脴?biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能數(shù)據(jù),298 K時(shí)，欲使反應(yīng)KCl(s)

34、+ 302(g) = KClO 3(s) 得以進(jìn)行，最少需要氧的分壓為多少？104 Pa +求算解：查表得298 K時(shí)， fGm(KCl, s) 408.32 kJ mol 1fGm(KClO3, s)289.91 kJ mol 1rG：fGf(KClO3, s)fGm(KCl, s) 118.41 kJ mol 1K e exp( rG：/RT) 1.75 10 21 p(O2)/ pe 3/2解得:p(O2) 6.98 1018Pa27.實(shí)驗(yàn)測(cè)知Ag2O(s)在445c時(shí)的分解壓為2.10107Pa,試求算該溫度時(shí)Ag2O(s)的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能總。解：Ag2O(s)=2Ag(s)+1

35、/2O2(g)K閂p(O2)/pe1/214.4fG/(Ag2。，s)CmRTlnK日15.9kJmol128.反應(yīng)NH4HS(s)=NH3(g)+H2s(g)的rHm94kJmol-1,Cp=0,298K時(shí)NH4HS(s)的分解壓為6.08¥04Pa,(1)試計(jì)算308K時(shí)，NH4HS(s)的分解壓；(2)若將各為0.6mol的H2s(g)和NH3(g)放入20dm3容器中，試計(jì)算308K時(shí)生成NH4HS(s)為多少？解：(1)K：勺*(8)29.00102P'P'2p'lnK7mjt”R298308K0.308()2解得p=1.12105Pa53/OpV1

36、.12102010I(2)n(總)0.88molvRRT8.314308n(NH3)n(H2S)0.44moln(NH4HS)0.60.440.16mol29 .石灰石的分解反應(yīng)為CaCO3(s)-CaO(s)+CO2(g)要使該反應(yīng)以一定速度進(jìn)行，所需最低溫度為若干？(假定該反應(yīng)的Cp=0)解：查表得298K時(shí)：CaCCaCO2O3(s)O(s)(g)f H ： / kJ molfG： / kJ mol-1206.9-1128.8-635.5-604.2-393.5-394.4rG：(298K)(604.2394.41128.8)kJmol1130.2kJmol1Ke(298K)1.5210

37、23rH：(298K)(635.5393.51206.9)kJmol1177.9kJmol1由于Cp=0,故rHm不隨溫度變化。設(shè)分解溫度為T2,則kF)1。IK;T2rHm:111lnzzK298KR298T2解得:T2 1112 K30 .在高溫下，水蒸氣通過(guò)灼熱煤層反應(yīng)生成水煤氣)C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)已知在1000K及1200K時(shí)，內(nèi)分別為2.472及37.58。(1)求算該反應(yīng)在此溫度范圍內(nèi)的rH：；(2)求算1100K時(shí)該反應(yīng)的k%解：(1)J120。K上，2.72K:1000KR10001200rHm=1.36105Jmol-11.3610511(2)ln

38、K(1100K)ln2.4722.392R10001100K11100K)10.9431.若將空氣加熱至2500K,則有反應(yīng)1/2N2(g)+1/2O2(g)=NO(g)試計(jì)算該溫度下空氣中NO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。假定空氣中所含02及N2的物質(zhì)的量之比為20.8:79.2。已知 298 KkJ mol-1, fHm= 90.37 kJ時(shí) NO(g)的 fGm= 86.69m ol-1)設(shè)反應(yīng)的Cp = 0。解：K298K)exp(rGm/RT)4.0561031,K*2500K小11lnK“298KR2982500N2(g)解得：K臼(2500K)3.249104x2K (2500 K) 3.24

39、9 10 3 02(g)2N0(g)平衡時(shí)0.792 x0.208 x2x4x2(0.792x)(0.208x)因 K12500 K)很小，所以上式可簡(jiǎn)化為:0.2080.792x0.012則空氣中NO的摩爾分?jǐn)?shù)為0.024。32.潮濕的Ag2CO3需要在110c的溫度下在空氣流中干燥去水。試計(jì)算空氣中應(yīng)含CO2的分壓為多少才能防止Ag2CO3的分解？解：查表得298K時(shí)：Ag2cAg2CO2O3(s)O(s)(g)口，-506.1-30.5-393fHm/kJmol1668.5_1-437.1-10.8-394fGm/kJmol1420.4rGm(298K)31.963kJmol1.u.lnK"(298K)rGm(298K)12.89R298rHm(298K)82.058kJmol1K=383K82.05810311lnr7.35K"298KR298383解得：3_AK(383K)3.93103p©。2)/p-p(CO2)393Pa即空氣中CO2的分壓為393Pa才能防止Ag2CO3的分解。33. FeO分解壓與溫度的關(guān)系為4ln(p/Pa)=6.+26.33試確定FeO能在空氣中分解的最低溫度(空氣中氧