大學(xué)物理化學(xué)核心教程第二版(沈文霞)課后參考答案第5章

1、第五章化學(xué)平衡.基本要求1. 掌握化學(xué)反應(yīng)等溫式的各種形式，并會(huì)用來(lái)判斷反應(yīng)的方向和限度。2. 了解標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義，掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的各種表示形式和訃算方法。3. 掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Ke與厶rG<數(shù)值上的聯(lián)系，熟練用熱力學(xué)方法計(jì)算厶rG, 從而獲得標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的數(shù)值。4. 了解標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成GibbS自由能ZG身的泄義和它的應(yīng)用。5. 掌握溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，記住Van HOff公式及其應(yīng)用。6. 了解壓力和惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響。二. 把握學(xué)習(xí)要點(diǎn)的建議I把本章放在多組分系統(tǒng)之后的目的，就是要利用多組分系統(tǒng)中介紹的化學(xué)勢(shì)的槪念 和各種表示方式，來(lái)導(dǎo)出化學(xué)反應(yīng)等溫式，從而用來(lái)判斷化學(xué)

2、反應(yīng)的方向與限度。本章又用到了反應(yīng)進(jìn)度的概念，不過(guò)其值處在0-1 mol的區(qū)間之內(nèi)。因?yàn)樵诶没瘜W(xué) 勢(shì)的表示式來(lái)計(jì)算反應(yīng)的GibbS自由能的變化值時(shí)，是將化學(xué)勢(shì)看作為一個(gè)立值，也就是在 有限的反應(yīng)系統(tǒng)中，化學(xué)進(jìn)度為d,如果在一個(gè)很大的系統(tǒng)中， = 1 mol o嚴(yán)格講，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)應(yīng)該用絕對(duì)活度來(lái)左義，由于本教材沒(méi)有介紹絕對(duì)活度的概念, 所以利用標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢(shì)來(lái)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)下邇義，其含義是一樣的。從標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義 式可知，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)一樣，都僅是溫度的函數(shù)，因?yàn)閴毫σ阎缸鬄闃?biāo)準(zhǔn)壓力。 對(duì)于液相反應(yīng)系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)有其相應(yīng)的形式。對(duì)于復(fù)相化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)榧兊哪蹜B(tài)物 質(zhì)本身就作為

3、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，它的化學(xué)勢(shì)就是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢(shì)，已經(jīng)歸入rG中，所以在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn) 平衡常數(shù)時(shí)，只與氣體物質(zhì)的壓力有關(guān)。學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的主要目的是如何判斷反應(yīng)的方向和限度，知道如何訃算平衡常數(shù)，了 解溫度、壓力和惰性氣體對(duì)平衡的影響，能找到一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的反應(yīng)條件，為科研和工業(yè)生 產(chǎn)服務(wù)。而不要過(guò)多地去考慮各種濃度表示式和各種平衡常數(shù)表示式之間的換算，否則會(huì)把 自己搞糊涂了，反而沒(méi)抓住主要內(nèi)容。由于標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與AR黒在數(shù)值上有聯(lián)系，rG =-RTn ，所以有了 身的 值，就可以計(jì)算的值。左義了標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成GibbS自由能rG,就可以很方便地用熱 力學(xué)數(shù)據(jù)表中個(gè)物質(zhì)的1G值，來(lái)計(jì)算反應(yīng)的心身，從而可以求出標(biāo)準(zhǔn)平衡

4、常數(shù)。為什么說(shuō)“G早與K字僅是在數(shù)值上有聯(lián)系呢因?yàn)樗鼈兲幱诓煌臓顟B(tài)，rG處于 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，而K計(jì)處于平衡態(tài)，它們之間的關(guān)系可以這樣來(lái)理解。根據(jù)公式:VB(ArGm)rp=ArG +7?TInnB在等溫、等圧不做非膨脹功時(shí)，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，(rGm)rp=O,才得到rG=-ln HK學(xué)所以，K學(xué)是處于平衡狀態(tài)時(shí)的壓力商，而它又與標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)有關(guān)(根據(jù)它的立義式)，故 將K第稱為標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，它始終與系統(tǒng)的化學(xué)平衡狀態(tài)相連。而rG= /,是處B于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)化學(xué)勢(shì)的代數(shù)和，故稱為反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾GibbS自由能變化值，它是處于標(biāo)準(zhǔn)狀 態(tài)下的物理量。只有在化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，才與K儀聯(lián)系在一起。之所以要強(qiáng)調(diào)

5、這一點(diǎn)是 因?yàn)?，如果把rG看作是平衡狀態(tài)下的物理量，它的數(shù)值永遠(yuǎn)等于零：如果把看作是 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的平衡常數(shù)，那它就永遠(yuǎn)等于1,顯然這些結(jié)論是荒謬的。標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的數(shù)值與4rG-樣，因?yàn)橛玫搅嘶瘜W(xué)反應(yīng)進(jìn)度的概念，所以與方程式的 計(jì)量系數(shù)是有關(guān)系的。方程式的汁量系數(shù)成倍數(shù)的關(guān)系，則AQ冷的值也呈倍數(shù)的關(guān)系，而 K學(xué)則成指數(shù)的關(guān)系。所以在計(jì)算K字時(shí)，一左要與化學(xué)計(jì)量方程對(duì)應(yīng)。溫度是彫響化學(xué)平衡的最主要的因素，溫度會(huì)改變平衡常數(shù)的數(shù)值。根據(jù)Van HOff公 式，對(duì)于吸熱反應(yīng)，升高溫度，使平衡常數(shù)值增大。反之，對(duì)于放熱反應(yīng)，降低溫度，使平 衡常數(shù)值增大。要熟練掌握vartHoff定積分公式的應(yīng)用。壓力

6、不影響平衡常數(shù)的數(shù)值，而只可能影響有氣體參與反應(yīng)的平衡組成，或通常說(shuō)的會(huì) 影響K?的數(shù)值。對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，或受壓力影響較小的凝聚相反應(yīng)， 則壓力對(duì)平衡幾乎沒(méi)有影響。只有在反應(yīng)前后，氣體分子數(shù)發(fā)生改變的反應(yīng)，壓力才會(huì)影響 平衡的組成，增加壓力對(duì)氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)有利，反之，降低壓力對(duì)氣體分子數(shù)增加的 反應(yīng)有利，使產(chǎn)物的比例提高。把不參與反應(yīng)的氣體稱為惰性氣體，惰性氣體對(duì)平衡的影響與壓力相似，只有在反應(yīng)前 后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng)，加入惰性氣體才會(huì)影響平衡的組成。加入惰性氣體，降低了各個(gè) 組成的分壓，相當(dāng)于起了降壓和稀釋作用，對(duì)氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)是有利的。反之，對(duì)氣 體分子數(shù)減

7、少的反應(yīng)，惰性氣體的存在會(huì)使產(chǎn)物在平衡組成中的比例下降，必須泄期淸除這 種反應(yīng)物帶入的或反應(yīng)中產(chǎn)生的惰性氣體。三. 思考題參考答案1. 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，宏觀和微觀特征有何區(qū)別答：反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，宏觀上反應(yīng)物和生成物的數(shù)量不再隨時(shí)間而變化，好像反應(yīng)停止 了。而微觀上，反應(yīng)仍在不斷的進(jìn)行，反應(yīng)物分子變?yōu)樯晌锓肿?，而生成物分子又不斷?成反應(yīng)物分子，只是正、逆反應(yīng)的速率恰好相等，使反應(yīng)物和生成物的數(shù)量不再隨時(shí)間而改 變。2. 為什么化學(xué)反應(yīng)通常不能進(jìn)行到底答：嚴(yán)格講，反應(yīng)物與產(chǎn)物處于同一系統(tǒng)的反應(yīng)都是可逆的，不能進(jìn)行到底。只有逆 反應(yīng)與正反應(yīng)相比小到可以忽略不計(jì)的反應(yīng)，可以粗略地認(rèn)為可以進(jìn)行到底。

8、這主要是由于 存在混合GibbS自由能的緣故，反應(yīng)物與產(chǎn)物混合，會(huì)使系統(tǒng)的GibbS自由能降低。如果沒(méi) 有混合GibbS自由能，在GibbS自由能對(duì)反應(yīng)進(jìn)度的變化曲線上，應(yīng)該是一根不斷下降的直 線，不會(huì)岀現(xiàn)最低點(diǎn)。如果將反應(yīng)在vartHoff平衡箱中進(jìn)行，反應(yīng)物與生成物的壓力都保 持不變，反應(yīng)物與生成物也不發(fā)生混合，反應(yīng)物反應(yīng)掉一個(gè)分子，向平衡箱中補(bǔ)充一個(gè)分子。 生成一個(gè)生成物分子，則從平衡箱中移建一個(gè)分子，這樣才能使反應(yīng)進(jìn)行完全。3. 什么是復(fù)相化學(xué)反應(yīng)其平衡常數(shù)有何特征Y答：有氣相和凝聚相(液相、固體)共同參與的反應(yīng)稱為復(fù)相化學(xué)反應(yīng)。對(duì)凝聚相，只 考慮是純態(tài)的情況，純態(tài)的化學(xué)勢(shì)就是它的標(biāo)準(zhǔn)

9、態(tài)化學(xué)勢(shì)，所以復(fù)相化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常 數(shù)只與氣態(tài)物質(zhì)的壓力有關(guān)。4. 什么是物質(zhì)的解離壓答：在一泄溫度下，某純的固體物質(zhì)發(fā)生解離反應(yīng)，如果只產(chǎn)生一種氣體，達(dá)到平衡時(shí), 這氣體的壓力就稱為該固體在該溫度時(shí)的解離壓。如果產(chǎn)生的氣體不止一種，達(dá)到平衡時(shí)， 所有氣體壓力的總和稱為該固體在該溫度時(shí)的解離壓。顯然物質(zhì)的解離壓在左溫下有定值。5. 什么是標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成GibbS自由能答：因?yàn)镚ibbS自由能的絕對(duì)值不知道，所以只能用相對(duì)值，需要規(guī)左一個(gè)共同的相對(duì) 標(biāo)準(zhǔn)。即將標(biāo)準(zhǔn)壓力下穩(wěn)定單質(zhì)(包括純的理想氣體，純的固體或液體)的生成GibbS自由 能看作零，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，反應(yīng)溫度時(shí)，由穩(wěn)泄單質(zhì)生成訃量系數(shù)U

10、B=I的物質(zhì)B時(shí)，標(biāo)準(zhǔn) 摩爾GibbS自由能的變化值稱為物質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成GibbS自由能,用符號(hào)fG(B) 表示。熱力學(xué)數(shù)據(jù)表上一般列出的是在K時(shí)的數(shù)值。6. 根據(jù)公式，G=-RTn KQt所以說(shuō)rG是在平衡狀態(tài)時(shí)的GibbS自由能 的變化值，這樣說(shuō)對(duì)不對(duì)答：不對(duì)。在等溫、等壓、不作非膨脹功時(shí)，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的GibbS自由能的變 化值等于零，這樣才得到上述公式。而rG是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下GibbS自由能的變化值，在 數(shù)值上等于反應(yīng)式中各參與物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)的代數(shù)和，即：ArG®(T) = vB/®(T),因 B此不能認(rèn)為rG是在平衡狀態(tài)時(shí)的GibbS自由能的變化值，否

11、則在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下。它的數(shù)值 永遠(yuǎn)等于零。7. 在一泄的溫度、壓力且不作非膨脹功的條件下，若某反應(yīng)的亠Gm0,能否研制 出一種催化劑使反應(yīng)正向進(jìn)行答：不能。催化劑只能同時(shí)改變正向和逆向反應(yīng)的速率，使平衡提前到達(dá)，而不能改變 反應(yīng)的方向和平衡的位置，催化劑不能影響zGtn的數(shù)值。用熱力學(xué)函數(shù)判斷出的不能自發(fā) 進(jìn)行的反應(yīng)，用加催化劑的方法也不能使反應(yīng)進(jìn)行，除非對(duì)系統(tǒng)做非膨脹功。&合成氨反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量方程式可以分別用如下兩個(gè)方程來(lái)表示，兩者的身和K° 的關(guān)系如何(1) 3H2 + N2 =2NH3(2)-H.+1n.=NH.22答：rGm的下標(biāo)"m表示反應(yīng)進(jìn)度為1 mol時(shí)G

12、ibbS自由能的變化值，現(xiàn)在兩個(gè)反應(yīng)式 中各物的量成倍數(shù)關(guān)系，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度都等于ImOl時(shí)，得：rG(l) = 2rG KF = (KyF9. 工業(yè)上，制水煤氣的反應(yīng)方程式可表示為：C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)rm =133.5 kJ mo1設(shè)反應(yīng)在673 K時(shí)達(dá)到平衡，討論下列因素對(duì)平衡的影響。 增加碳的含量：提高反應(yīng)溫度；增加系統(tǒng)的總壓力：增加水氣分壓；增加 氮?dú)夥謮骸４穑褐灰际羌兊墓虘B(tài)，則它的活度等于1,它的化學(xué)勢(shì)就等于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的化學(xué)勢(shì), 在復(fù)相化學(xué)平衡中，純固態(tài)不出現(xiàn)在平衡常數(shù)的表達(dá)式中，則增加碳的含量對(duì)平衡無(wú)影響。 提髙反應(yīng)溫度會(huì)使平衡向右移動(dòng)，因?yàn)檫@是

13、一個(gè)吸熱反應(yīng)，提髙反應(yīng)溫度對(duì)正反應(yīng) 有利。 增加系統(tǒng)的總壓力，雖然不影響平衡常數(shù)的數(shù)值，但是會(huì)影響平衡的組成。因?yàn)檫@ 是一個(gè)氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，增加壓力，會(huì)使平衡向體積變小的方向移動(dòng)，會(huì)使平衡向左 方移動(dòng)，不利于正向反應(yīng)。所以，工業(yè)上制備水煤氣時(shí)，一般在常壓下進(jìn)行。 水是反應(yīng)物，增加水氣的分壓，會(huì)使平衡向正向移動(dòng)。 氮?dú)庠谶@個(gè)反應(yīng)中是惰性氣體，增加氮?dú)怆m然不會(huì)影響平衡常數(shù)的數(shù)值，但會(huì)彫響 平衡的組成。因?yàn)檫@是個(gè)氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，增加惰性氣體，使氣態(tài)物質(zhì)的總的物質(zhì)的 量增加，相當(dāng)于將反應(yīng)系統(tǒng)中務(wù)個(gè)物質(zhì)的分壓降低了，這與降低系統(tǒng)的總壓的效果相當(dāng)，起 到了稀釋、降壓的作用，可以使產(chǎn)物的含量增加

14、，對(duì)正向反應(yīng)有利。10. 五氯化磷的分解反應(yīng)為PCl5(g)=Cl2(g)+PCIg),在一泄溫度和壓力下，反應(yīng)達(dá)平衡后，改變?nèi)缦聴l件，五氯化磷的解藹度將如何變化并解釋為什么設(shè)所有氣體均為理 想氣體。(1) 降低系統(tǒng)的總壓：(2) 通入氮?dú)?，保持壓力不變，使體積增加一倍；(3) 通入氮?dú)猓３煮w積不變，使壓力增加一倍；(4) 通入氯氣，保持體積不變，使壓力增加一倍。答：(1)降低總壓有利于正向反應(yīng)，使五氯化磷的解離度增加，因?yàn)檫@是一個(gè)氣體分 子數(shù)增加的反應(yīng)。(2) 通入氮?dú)?，保持壓力不變，這對(duì)氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)有利，相當(dāng)于起了稀釋、 降壓的作用，所以五氯化磷的解離度會(huì)增加。(3) 通入氮?dú)猓?/p>

15、因保持體積不變，壓力和氣體的總物質(zhì)量同時(shí)增加，它們的比值不 變，所以平衡組成也不變，五氯化磷的解離度亦不變。(4) 通入氯氣，增加了生成物的含量，使平衡向左移動(dòng)，對(duì)正向反應(yīng)不利，會(huì)使五 氯化磷的解離度下降。四. 概念題參考答案1. 在等溫、等壓且不做非膨脹功的條件下，當(dāng)反應(yīng)的rG = 5 kJmol"時(shí)，該反應(yīng) 自發(fā)進(jìn)行的方向?yàn)? )(A) 正向自發(fā)進(jìn)行(B)逆向自發(fā)進(jìn)行(C)無(wú)法判斷(D)反應(yīng)不能進(jìn)行答：(C)。判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，要用等溫、等壓且不做非膨脹功的條件下亠Gm的 變化值，而不能用rG的值。除非該反應(yīng)是在標(biāo)準(zhǔn)壓力下進(jìn)行，則rG > 0,反應(yīng)能逆 向自發(fā)進(jìn)行?；蛘?/p>

16、zG訃是一個(gè)絕對(duì)值很大的負(fù)值，改變壓力商也不可能改變r(jià)Gm的符號(hào), 則亠Gm也小于零，這時(shí)可以估計(jì)反應(yīng)能自發(fā)正向進(jìn)行。2. 理想氣體混合物在化學(xué)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，應(yīng)該使用下列哪個(gè)關(guān)系式()(A) ArGm=-RTnKf(B) rG =-RTnKf(C) rG = -RTInKf(D) rG = -RTIn答：(B)。根據(jù)理想氣體化學(xué)勢(shì)的表示式，對(duì)數(shù)項(xiàng)中用PB /PQ表示，在化學(xué)反應(yīng)等溫 式中，對(duì)數(shù)項(xiàng)中是壓力商0p ,達(dá)平衡時(shí)，是平衡時(shí)的壓力商，所以標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)是K議， 相應(yīng)的GibbS自由能的變化值為rGo)3. 理想氣體反應(yīng)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)的擋與溫度7的關(guān)系為：

17、 rG(Jmo,) = -21 660 +52.9277 Kl)若要使反應(yīng)的平衡常數(shù)大于1,則應(yīng)控制的反 應(yīng)溫度為( )(A) 必須低于°C(B)必須高于409.3 K(C)必須低于409.3 K(D)必須等于409.3 K答：(C)。rG與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K第的關(guān)系式為rG1 =-/?7'ln/C,要使K學(xué)=1,則厶rG = 0o從已知的關(guān)系式，解得T = 409.3Ko要使反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)壓力下能自發(fā)正向進(jìn)行，rG必須小于零，所以，根拯已知的關(guān)系式，反應(yīng)溫度必須低于409.3 K。4. 在973 K時(shí)，反應(yīng)CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kf

18、=0.710若將如下各分壓的理想氣體混合在一起，PCO = 100 kPa , PthO = 50 kPa ,Pco. = 1° kPa , % = 1° kPa ,在相同溫度下，反應(yīng)的方向?qū)?B)向左進(jìn)行(D)無(wú)法判斷(A) 向右進(jìn)行(C)處于平衡狀態(tài)答:(A)O有一個(gè)可以作為判據(jù)的化學(xué)反應(yīng)等溫式為fiJTP=-RTnK+RTnQp如果若Kf > Qp .則(ArGtn)rj, < 0,反應(yīng)可自發(fā)向右正向進(jìn)行。這個(gè)反應(yīng)的©值為0遠(yuǎn)小于Kp的值，所以反應(yīng)自發(fā)向右進(jìn)行。5.在350 K時(shí)，NH4HCOs(S)發(fā)生分解反 應(yīng)的汁量方程為NH4HCO3(S)

19、NH5 (g) + CO2 (g) + H2O(g)設(shè)在兩個(gè)容積都等于IOdm3的密閉容器A和B中，分別加入純的N比HCO31.0 kg和20.0 kg ,保持溫度不變，達(dá)到平衡后，下列說(shuō)法正確的是()(A)兩容器中壓力相等(C)B內(nèi)壓力大于A內(nèi)壓力(B) A內(nèi)壓力大于B內(nèi)壓力(D)必須經(jīng)實(shí)際測(cè)立方能判別答:(A)O因?yàn)槿萜鞯捏w積有限，NH4HCO3(s)都是過(guò)量的，在相同溫度下，兩密閉容 器中的分解壓力相同。6.根據(jù)某一反應(yīng)的rG值，下列不能確左的是()(A) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自發(fā)變化的方向(B) rG所對(duì)應(yīng)的溫度下的平衡位置(C) 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下系統(tǒng)所能做的最大非膨脹功(D) 提高溫度對(duì)平衡的影響

20、情況答：(D)。溫度對(duì)平衡的影響情況，要用vartHoff公式判斷，要根據(jù)反應(yīng)是吸熱還是放 熱，來(lái)決立提髙溫度對(duì)平衡有利還是不利，而用rG不好確左。7. 某實(shí)際氣體反應(yīng)，用逸度表示的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)隨下列哪個(gè)因素而變 ()(A)系統(tǒng)的總壓力(B)催化劑(C) 溫度(D)惰性氣體的量答：(C)。實(shí)際氣體化學(xué)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)與理想氣體是一樣的，其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢(shì)僅是溫度的 函數(shù)，所以標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)也是溫度的函數(shù)，會(huì)隨著溫度的改變而改變。&在某一反應(yīng)溫度下，已知反應(yīng)(1) 2NH3(g)3H2(g) + N2(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常31數(shù)為K孰1) = 025。那么.在相同的反應(yīng)條件下，反應(yīng)-H2(g) + -N

21、2(g)=±NH3(g)的22標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)AT(2)為(A) 4(C) 2(D) 1答:(C)O第二個(gè)方程是第一個(gè)方程的逆過(guò)程，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)是第一個(gè)方程的倒數(shù)。而 第二個(gè)方程式的計(jì)量系數(shù)是第一個(gè)方程的一半，則標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)應(yīng)開(kāi)眾次方，所以9. 在298 K時(shí)，某化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)GibbS自由能變化的變化值rG< 0,則反應(yīng)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Ke將( )(A) Ke=O(B) KQ > 1(C) Ke 0(D) (KKe 1答：(B)e 因?yàn)?G-RTnKf rG<0, -RTn KQ <0, K° > 1。10. 在如下幾個(gè)反應(yīng)中，增加系統(tǒng)的總壓，

22、能使產(chǎn)物的比例增加的是()(A) CaCQj(S) XCaO(S) + CO2 (g)(B) CO(g) + H2O(g)=±CO2(g)÷H2(g)31(C) -H2(g) + -N2(g)=iNH3(g)(D) PCl5(g) = Cl2(g) + PCl3(g)答：(C)。增加系統(tǒng)的總壓，雖然不改變標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，但是對(duì)氣體分子數(shù)減少的反應(yīng) 有利，能使產(chǎn)物的比例增加。這里只有(C)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)。11. 任等溫、等壓的條件下，反應(yīng)C(S) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)的平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率分別為K(l)和e。充入一泄量的N/g)后，再次達(dá)平衡時(shí)的

23、平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率分別為(2)和6。兩者的關(guān)系為(A) K孰I) = K孰2), 1>2(B)橙(1)> Q，Q > 如(C)繆 < K化2), <z1<2(D) K學(xué)=K學(xué)，1<2答：(D)。因?yàn)闇囟炔蛔?，所以?biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)也不變。這是一個(gè)氣體分子數(shù)增加的反應(yīng), 充入一左量的惰性氣體N2(g),相當(dāng)于起了降壓的作用，所以轉(zhuǎn)化率會(huì)提髙。12. 在一泄的溫度下，一立量的PCI5(g)在一密閉剛性容器中達(dá)到分解平衡。若往容器中充入氮?dú)?，使系統(tǒng)的壓力增加一倍，則PCI5的解離度將()(A)增加(B)減少(C)不變(D)不確定<答：(C)O雖然充入不參與反應(yīng)

24、的氮?dú)?，?yīng)對(duì)氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)有利，但是因?yàn)樵?密閉剛性容器中，體枳不變，則壓力也相應(yīng)增加，使壓力和氣體的總物質(zhì)的量的比值不變, 所以解離度亦不變。13. PC5的分解反應(yīng)的計(jì)量方程為PCl5(g) = Cl2(g) + PCl3(g),在473 K達(dá)到平衡時(shí),PC5(g)的解離度Q = 0.485,溫度升至573 K達(dá)到平衡時(shí)，解離度a = 0.97,則此反應(yīng)是(A)放熱反應(yīng)(C)既不放熱也不吸熱(B)吸熱反應(yīng)(D)兩個(gè)溫度下的平衡常數(shù)相等答:(B)O升髙溫度，可以使吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)增大。14 .在298 K和標(biāo)準(zhǔn)壓 力下，反應(yīng)H2(g) + !2(g)LH2O(l)的rG =-237.

25、13 kJ mo1,亠 S辛=-163.3 J K» mo。假定 Cpm = O t 則在 398K時(shí)，反應(yīng)的 rG(398K)的值為(A) -237.13 kJ mo(B) 237.13 kJ mo,(C) -220.80 kJ mo(D) -253.51 kJ mo答:(C)O因?yàn)槭堑葴胤磻?yīng)，所以rG=rH-TrSrH=rG÷TrS=-237.13 + 298(-163.3)× 103 kJ mol, =-285.79 kJ mol,因?yàn)榧?Cp,m = 0 ,所以rH和訃的值不隨溫度而變，貝IJrG(398K) = rH-398K× r5=-285

26、.79 kJ mol, -398K X (-163.3 JK-, mo,)= -220.80 kJ mo1五. 習(xí)題解析2. 在 973 K 和標(biāo)準(zhǔn)壓力下,反應(yīng)CO(g) + H2O(g)iCO2(g)÷H2(g)的 K； =0.7Ie 試根據(jù)如下兩種情況，分別判斷反應(yīng)的方向。(1) 反應(yīng)系統(tǒng)中各組分的分壓都是1.52×IO5 Pail(2) 反應(yīng)系 統(tǒng)中，PCo = 1.013× 106 Pa ,/7IbO= 5.065 ×l(f Pa ,Pg = Ph、=1.52x10' Pao解：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)等溫式(ArGm)C=-RTlnKtRTlnQ,

27、PgJPXPP _l52xl52Pco/P ×P爲(wèi)P1.52x1.52» 0>許(rGm)rp> Ot正向反應(yīng)是不自發(fā)的，而逆向反應(yīng)是自發(fā)的。QP =Pco,/p × IpPco/P ×Ph2oP1.52x1.5210.13x5.065=0.045Q, K補(bǔ)(Gm)r0,正向反應(yīng)是自發(fā)的。2.反應(yīng)CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為In503,當(dāng)CO(g), H2O(g), CO2 (g)和I(g)的起初組成的摩爾分?jǐn)?shù)TIK分別為和，總壓為101.3 kPa時(shí)，問(wèn)在什么溫度以下(或以上)，反應(yīng)才

28、能自發(fā)地向生成產(chǎn)物的方向進(jìn)行解：要使反應(yīng)自發(fā)地向生成產(chǎn)物的方向進(jìn)行，必須使反應(yīng)的(rGm)rj,<0,即(rGn)rp =-RTnKf+RTnQp < 0IneP < InQ0.20x0,20O.3O×O.3O= 0.444In 0.444 <4951.5T/K5.103PgJ P XPHJp Pco/P ×Ph.oP解得T< 1 154 K3. 在 313K 時(shí)，反應(yīng) LiCl 3NH3 (S) LiCl NH3 (S) + 2NH3 (g)的 X=9xlOK)。在_個(gè)5 dm3的容器內(nèi)含有0.1 mol的LiClNH3(s),如果要使LiC

29、I NH3(s)全部變成Liel3NH,s),試訃算需通入NH<(g)的物質(zhì)的量的豪設(shè)氣體為理想氣體。 解：欲使反應(yīng)向左進(jìn)行，應(yīng)滿足：(ArGm)rp =-RTnKf + RTinQp > 0InQP > In 磴這是一個(gè)復(fù)相化學(xué)反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)只與NH3(g)的壓力有關(guān)。設(shè)需通入NH3(g)的物質(zhì)=27.09/?2(×8,314×313"l5×103×l×10In f=ln(9× IO10) = 25.22 ln¾ =ln(27.09) = 3.30 + 21n?3.30+2h"&g

30、t; 25.22n > 57 526 mol4. Ag(S)受到H2S(g)的腐蝕可能發(fā)生如下反應(yīng)2Ag(s) + H2S(g)=iAg2S(S) + H2(g) O試汁算，在298 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，在H<S(g)和H2(g)的混合氣體中，H*(g)的摩爾分?jǐn)?shù)低于多少時(shí)，便不致使Ag(S)發(fā)生腐蝕已知在298 K時(shí)，Ag2S(S)和H?S(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成GibbS 自由能分別為：亠G辛(AgQs) =-40.25 kJ mol'1 ,fG(H2S,g) = 33.56 kJ moO解：設(shè)H2S(g) 氣體混合物中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x ,則H,g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為(I-X)

31、O根據(jù)化學(xué)反應(yīng)等溫式1_ Y(gn)"曲+ E 亍 noexpXrG =fG(Ag2S,s)-fG(H2S,g)=(-40.25+ 33.56)kJ mo, =-6.69 kJ mo, 這時(shí)可以認(rèn)為O?(g)已基本除干凈了。exp6.69 kJ mo1F 8.314Jmo1K,×298 K)= 14.88- 14.88X 0.0635.通常在鋼瓶里的壓縮氫氣中含有少O2(g)o實(shí)驗(yàn)中常將氫氣通過(guò)髙溫下的銅粉,以除去少SO2(g),其反應(yīng)為：2Cu(s) + l2(g)=iCu2O。若在873 K時(shí)，使反應(yīng) 2達(dá)到平衡，試計(jì)算經(jīng)處理后，在氫氣中剩余O,g)的分圧為多少已知反應(yīng)

32、的摩爾GibbS自由能的變化值與溫度的關(guān)系為：rG=(-166 732 + 63.017VK)J mold解：這是一個(gè)復(fù)相反應(yīng)其中只有一種氣體，要計(jì)算O?(g)的分壓，實(shí)際就是計(jì)算在873 K時(shí)的平衡常數(shù)。首先將873 K時(shí)的rG計(jì)算岀來(lái)rG =(-166 732 + 63.01×873)Jmo=-111.72 kJmo因?yàn)樗詒G=-lnKf = RTn 以O(shè)gg)P丿p(O2,g) = pexp2rGRT ,=100 kPa × exp2×(-lll 720)8.314x873 )= 4.27x10-9 Pa6.在合成甲醇的過(guò)程中，有一個(gè)水煤氣變換工段，即把H

33、,g)變換成原料氣CO(g),H2 (g) + CO2 (g) = CO(g) + H2O(g)現(xiàn)有一個(gè)混合氣體，各氣體的分壓分別為Ph2 = Pco2 = 20 kPa , PCO = 50.7 kPa , Abo=IOkPaO已知在1093 K時(shí)，反應(yīng)的K*=,所有氣體可視作理想氣體。(1) 問(wèn)在1093 K時(shí)，該反應(yīng)能否發(fā)生(2) 如果把PCOZ提高到405 kPa,而PCo提高到304kPa ,其余氣體的分壓不變，問(wèn) 情況又怎樣解：(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)等溫式，(GJ p=-RTnKf +RTnQp=RTnQp=8.314x1 093XIn "L ' . J mol_I

34、20x20 丿= 2.154 kJ mo,因?yàn)?rGm)rp> 0,故在該條件下，反應(yīng)不可能自發(fā)正向進(jìn)行。(2)把PCo和PCO的分壓提髙后(304×10 Yl( G )T = 8.314x1 093XIn : J molL20×405 JJ= -8.906 kJ mo1這時(shí)，(2Gn)7.p< 0,故在這個(gè)條件下，反應(yīng)可自發(fā)正向進(jìn)行。7.在1373 K時(shí)，有下列反應(yīng)發(fā)生：C(s) + 2S(s) = CS2(g)K =Cu2S(S) + H2(g)=2Cu(s) + H2S(g)K 2 =XlO 32H2S(g) = 2H2(g)+2S(g)K 3 =XlO

35、2試計(jì)算在1 373 K時(shí)，用碳還原Cu2S(S)反應(yīng)的平衡常數(shù)K 4 。解：用碳還原Cu2S(S)的反應(yīng)式為:(4) 2Cu2S (S) +C(s) = 4Cu (S) +CS2 (g)這幾個(gè)反應(yīng)方程式之間的關(guān)系為(4) = (l)+2(2)+(3)所以Kf = Kg(Af)-Xf=0.258 X (3.9 X10-?) X 2.29 ×103 =8.99×108&在994 K和IOokPa壓力下，使純H2(g)慢慢地通過(guò)過(guò)量的COO(S),則氧化物部分地 被還原為Co。流岀的已達(dá)平衡的氣體中，含H(g)的體積分?jǐn)?shù)為。在同一溫度時(shí)，若用 CO(g)還原CoO(S)

36、,平衡后氣體中含CO(g)的體積分?jǐn)?shù)為。如果將物質(zhì)的量相等的CO(g) 和H<O(g)的混合物，在994 K下通過(guò)適當(dāng)催化劑進(jìn)行反應(yīng)，試訃算苴平衡轉(zhuǎn)化率解：首先寫(xiě)出反應(yīng)的訃量方程和計(jì)算相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)(1) 2(g)÷ COO(S)=±H2O(g) + CO = Z=IZ539o/7HI / Pe0.025(2) CO(g) + CoO(S)CO2(g) +Co(s)=I-O£192=5II PcQIPQ 0.0192所要計(jì)算的反應(yīng)是(3),二(3) CO(g) + H2O(g)±CO2(g) + H2(g)Ke 51 1所以K? = -I- =

37、 = 1 31旳以3 Kg 39.0設(shè)反應(yīng)(3)的平衡轉(zhuǎn)化率為CO(g)÷H2O(g)=±CO2(g) + 比(g)Z=O 1100r = c -a-aaa這是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，所以壓力商與摩爾分?jǐn)?shù)商相等K普 = 1.31(1 一町解得：a = 0.539.在298 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，水合硫酸銅脫水反應(yīng)的訃量方程為CUSo4 VHQ(S) ClISo4+ 3HQ(g)已知其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)/C =1.0× 106 o為了使molCuSO4在2 dn的容器中，完全轉(zhuǎn) 化為CuSO4 3H2O(s),試計(jì)算至少應(yīng)加入H2O(g)的物質(zhì)的量。設(shè)氣體為理想氣體。

38、解：這是一個(gè)復(fù)相化學(xué)反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)只與H3(g)的壓力有關(guān)<£(Hg)A=IOl0.I PQ丿解得在平衡時(shí)/XH2O,g) = p(C)v3= IookPaX(1.0 X10")舊=1.0 kPa'1000x2x108.314x298mol = X07xl(4 mol3加入的H2O(l)有兩個(gè)用途，一是生成水合硫酸銅，另一個(gè)是維持容器中的水氣分壓，所以 至少應(yīng)加入H<O(1)的物質(zhì)的雖為M(H2OJ) = (3×0.01 + 8.07XlO) mol = 3.08×102 InOl10.反應(yīng)NH4Cl(s)NHg(g) + HCl

39、(g)的平衡常數(shù).在250400 K的溫度范圍01 o K內(nèi)，與溫度的關(guān)系式為InK普3732-。設(shè)在這個(gè)溫度范圍內(nèi) C=0.試計(jì)卩Tt算在300 K時(shí)：(I) NH4Cl(S)在真空容器中分解時(shí)的解離壓力和NH,g)和HCl(g)的分壓。(2) 反應(yīng)的rG. r 和rS0解：(1)在300 K時(shí)，分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為InK字=37.3221 020 KT= 37.32-21 020=-32.75耀=5.98x10"PAB / PQPJl戶 XPJl戶(45/戶叱一線=2&642_& P (2_町2-a P(4-) p解得:平衡轉(zhuǎn)化率為一J X100% = Xl

40、00% = 81.5%2mol2(2)混合物中氣體的總的物質(zhì)的量為工 HB =H(AB) + “(A) +n(B)B=(1.63 + 0.37 + 0.37) mol = 2.37 mol12. 在400 K500 K之間仮應(yīng)PCl5(g) = PCb(g) + C2(g)的標(biāo)準(zhǔn)GibbS自由能變化可 由下式給出：rG/(J mol-*) = 83.68× 103 -14.52T/K× In(T/K)-72.26T/ K .試汁算此 反應(yīng)在450 K時(shí)的SG黒,rH, rS及K學(xué)。解：將450 K代入亠G訃的表示式，計(jì)算450 K時(shí)的zG豈的值rG =83.68×

41、IO3-14.52×450 ×In450-72.26×45J mo,=11.25 kJ mol"1Z RT R T'olnT rH 83.68×10314.52T RT2 RT2 RT /rH = (83.68 ×103 + l 4.52 X 450)J mo1= 90.21 kJ mo1盅= 175.5 J K'lmo1(90.21 -11.25 )kJ mo,450 K13. 在323 K時(shí)，下列反應(yīng)的解離壓力為kPa2NaHCOs=Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)設(shè)氣體為理想氣體。求算 32

42、3 K 時(shí),反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾GibbS自由能的變化值rGo解：這是一個(gè)復(fù)相化學(xué)反應(yīng)，系統(tǒng)中氣體的總壓等于兩個(gè)氣體生成物壓力的加和，因 為 Pw o = PCO = p =-×3.998 kPa = 1.999 kPa2 2 2 2所以標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)PWyO Pco.1.999 kPa100 kPa= 4.0x1(4ArG=-RT n=-8.314×323×ln(4.0×10-t) Jmo1 =21.0IkJ mOrl14. 在298 K時(shí)，有反應(yīng)SO2(g) + l2(g)=±SO3(g),試計(jì)算反應(yīng)在該溫度下的 2標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K； O設(shè)氣體為理想

43、氣體，298 K時(shí)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)如表中所示。熱力學(xué)函數(shù)SO2 (g)SO3(g)O2(g)fH(kJmo1)-296.83248.22-395.720205.14S /(JK,mo,)256.76解：要計(jì)算Kj的值，首先要求得反應(yīng)的半。利用所給的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，先計(jì)算反應(yīng) 的rH和rS ,然后可得到身Or = VB17B=(-395.72÷ 296.83)kJ mo1 = -98.89 kJ morS=yS=(256.76一248.22-×205.14)JKJ Inorl2=-94.03 J KT mo,rG=rH-TrS="-98.89 一 298× (94

44、.03) XlOT kJ mo,= -70.87 kJ moG斜RT丿70870、8.314×298 >= 2.65 ×1012 3這個(gè)反應(yīng)的趨勢(shì)還是很大的。15. 在 630 K 時(shí),反應(yīng):2HgO(s) 72Hg(g) + O2 (g) 6rG =44.3 kJmol o 試計(jì)算：(1) 反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)磴。(2) 在630 K時(shí)Hgo(S)的解離壓力。(3) 若將HgO(S)投入到630 K, O2(g)的壓力為1 kPa的泄體積容器中，在630 K時(shí)達(dá)到平衡，求與HgO呈平衡的氣相中Hg(g)的分壓力。解： Kf) = exp4RT44 3008.314&#

45、215;630= 2.12×10"4×lP解得(0.57lig+IOOkPa)=22×104PHg 45 kPa由于容器中已經(jīng)有O,g)存在，所以使Hg(g)的分壓下降。16.某反應(yīng)在IIOOK附近，溫度每升髙1K,Kf比原來(lái)增大1%試求在此溫度附近的略解： 根據(jù)題意，HX丄= 0.0IKdT K；di%d= 0.01 Kj根據(jù)VanZt HOff 公式dlnK； _ rW2dT RT2所以r=er2×0.01 KT= 8.314×(1 IOO)2 ×0.01J mol1= 100.60 kJ mo,17在髙溫和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，

46、將水蒸氣通過(guò)灼熱的煤層，按下式生成水煤氣:C(石墨)+ H2O(g) = H2(g) + CO(g)若在IooOK及1 200 K時(shí)的K；分別為及，試計(jì)算在此溫度范用內(nèi)的摩爾反應(yīng)焰變"訃(設(shè)反應(yīng)焙變?cè)谠摐囟葏^(qū)間內(nèi)為常數(shù))，及在IlOOK時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)KJ(IloOK)。解：根據(jù)Vanzt HOff的定積分公式解得rHm =135.76 kJmorfl 1RU T2rH1r 1RJ OOOK1 200KI 37.58In2.472135 76OkJ mo(11RJ (XX)K1 IOOKIn(I 1K)=2.472Kp( 1K) = 10.9218.已知N2O4(g)解離反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平

47、衡常數(shù)，在298 K時(shí)為0.143 ,在338 K時(shí)為2.64 O 試計(jì)算：(I) N2O4(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾解離焙。(2) 在 318K, 100 kPa 下，N2O4(g)的解離度。Kp(T2) _ ATHmf 1K“(GR T1解：根據(jù)VanZt HOff公式,InIn)2,64 _ r7m10.143 R 298K解得：r7n =61.04 kJmo,(2)先求出318 K時(shí)的平衡常數(shù)Kj(318K)in(318K)=61 040Jmol- 11 0.143R1298K 318K 丿解得：K；(318K) = O.673設(shè)N2O4(g)的解離度為 ,解離反應(yīng)為N2O4(g)2NO2(g)

48、101-a2a=+(2a V, (318K) = " - a L = 0.673Pl-2T+解得： = 0.3819.乙烯水合反應(yīng)C2H4(g) + H2O(I)7C2H5OH(I)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)自由能AQ身與溫度的關(guān)系為：rG /(J mo,) = -34 585 + 26.4T/K ×ln(77K) + 45.19T/ K t 計(jì)算573 K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)KP o解:a 573 K時(shí)，rG的值為：rG =-34 585+ 26.4×573×ln573+45.19×573 Jmo,= 87.38 kJ mo1f- 87 380 Ul.lxl

49、O-RT&314x573丿20.在298 K時(shí)，丁烯脫氫制取丁二烯的反應(yīng)為C4H8(g) = C4H6(g) + H2(g)，根據(jù) 熱力學(xué)數(shù)據(jù)表，試計(jì)算：(1) 298 K時(shí)反應(yīng)的厶rH, rS, rG和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K育的值。(2) 830 K時(shí)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K管的值，設(shè)r7與溫度無(wú)關(guān)。(3) 若在反應(yīng)氣中加入水蒸氣,加入量與丁烯的比例為C4H8(g)：H2O(g) = K15,試計(jì)算反應(yīng)在830 K, 200 kPa條件下，丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率。已知，298 K時(shí)參與反應(yīng)物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)為：物質(zhì)C4H8(g)C4H6(g)2(g)fH(kJmo,)-0.13110.1605(JK,mo1)

50、305.71278.85130.68解： (1)在298 K時(shí)r = vf(B)B= 110.16 + 0-(-0.13)kJmo= 110.29 kJmo r5= VB5(B)B=(130.68 + 278.85-305.71)J KJ mol= 103.82 J KT mOrrG=rH-TrS=110.29 298X 103.82X IOjkJ mol" = 79.35 kJ mol/C(298K) = exp-(79350-ep8.314×298= 1.23×10'14(2)利用 Van der HOff 公式K演)城11In m R T. T2In

51、 K活(830K) _ 110.29 kJ mon 1.23xlO-4 一 8.314 J-K"1 mo11298K 830K解得K 孰 830K) = 3.03x1?？梢?jiàn),對(duì)于吸熱反應(yīng)，升髙溫度可以使平衡常數(shù)增大。(3)設(shè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)C4Hs(g)為ImoI,平衡轉(zhuǎn)化率為C4HJg) = C4H6(g) + H2(g)1l-平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為/7 = (l-) + + + l 習(xí) mol = (16 + )mol已知總壓P = 200 kPa ,貝IZ、2a . P障(830K)=也"一 X 尊 卩_一 =學(xué) § + © f 丿=3.03 ×

52、102PCiHjPQI-Q, I PJ6 + 丿 PQ解得 = 0.39如果不加水蒸氣，n = (l + )mol,顯然轉(zhuǎn)化率會(huì)小得多。21已知反應(yīng)COCl2(g)=CO(g) + Cl2(g)在373 K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K活=8.0x103 r5 = 125.5 J-K, mo，試計(jì)算(可以作合理的近似)(1) 在373 K,總壓為2 kPa時(shí)CoCI2(g)的解離度。(2) 在373 K時(shí),反應(yīng)的r7o(3) 當(dāng)總壓為20OkPa時(shí)，要使COCl2(g)的解離度 = 0.001,應(yīng)該控制的反應(yīng)溫度，設(shè) rCpjn = O O解：(1)設(shè)在373 K時(shí)的解離度為QCOCl2(g)CO(g)

53、+ Cl2(g)100l-aa總的物質(zhì)的量為I- + + = l + _ PCOIPQ × Ps / PQKP= EPeoCD /1)、1 + Q P 訂¼l-2t7,& OxE =2 (20OkPaL l-<z*oOkPa 廣解得 = 6.32×10-5=-RT n Kf=-8.314X 373× ln(8 X1 Q-9)J mol =57.82 kJ morH=rG+TrS=(57.82+ 125.5 × 373×103) kJ mo1 = 104.63 kJ mo(3)當(dāng)a = 0.001時(shí)，設(shè)需控制的溫度為人，這時(shí)的平衡常數(shù)為Kf(T2)22=2×10利用公式In(Ti) = 7l- K孰 GR TJI 2×10-6104.63×103f 11In=8×10,8.314(373 7K 丿解得