復(fù)旦 物理化學(xué) 第三章 習(xí)題答案

1、第三章習(xí)題解答H2O(g)pH2O(l)pGG3G2G1H2O(g)3166PaH2O(l)3166PaT=298K先求H2O(g)H2O(l)的相變熱：G2=0G3=Vl(p-3166)G=G1+G2+G3=8590.9 JrGm(l)= rGm(g)+G=228.578.59 =237.16 kJ2.反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)rGm=19397 Jmol1摩爾分數(shù)0.80.1(1) T=1000K時，QpKp反應(yīng)不會正向進行。(2) 設(shè)壓力為p，當時，即p1.61p時，反應(yīng)才能進行。3. SO2Cl2(g) + SO2(g) Cl2(g)反應(yīng)前壓力(kPa)44.78647.

2、836平衡時壓力(kPa)x44.786-x47.836-xp總=x+(44.786-x)+( 47.836-x)=86.096 kPax=6.526 kPa4.H2(g) + I2(g) 2HI(g)開始(mol)7.94 5.3平衡(mol) x=0 x=9.478 mol(另一根x=19.30舍去)5.A(g) + B(g) AB(g)開始(mol)1 1平衡(mol)1-0.41-0.40.4n總=1.6 molp=0.06206p=6288 Pa6.A(g) B(g)平衡壓力10pprGm=RTlnKp=5708 JrGm(1)= rGmRTlnQp(1)反應(yīng)不會自發(fā)進行。rGm(2

3、)= rGmRTlnQp(2)反應(yīng)自發(fā)進行。7.N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)開始(mol)1 3平衡(mol)xn總=4-x(1) 當總壓p=10p, =3.85%時，x=0.1483mol , 代入上式得 Kp=1.64104(2) 當 =5%時，x=0.1905mol，Kx=0.02911p=13.323p=1350 kPaCH3OH(l)pCH3OH(g)pGG3G2G1CH3OH(l)16343PaCH3OH(g)16343PaT=298K8.G2=0G總4523 JG總=fGm(g) -fGm(l)即4523=161.92 -fGm(l)fGm(l)=166.44 k

4、Jmol19.NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)平衡(kPa)(1) 原有H2S，平衡p39.99+p解得 p=18.87 kPap總=2p+39.99=77.73 kPa(2) 形成固體的條件：QpKp 設(shè)H2S(g)的壓力為pp166.6 kPa10.A(g) + B(g) C(g) + D(g)(1) 平衡時(mol)1/31/32/32/3(2) 設(shè)C為x mol1-x2-xxx(3) 設(shè)生成C為x mol1-x1-x0.5+xx(4) 設(shè)C減少x molxx1-x2-x由(1)=0由(2)3x2-12x+8=0 x=0.845 mol由(3)3x2-8.5x+4=0 x

5、=0.596molC總量=1.096 mol由(4)3x2+3x-2=0 x=0.457 molC的量=1-x=0.543 mol11.設(shè)開始為1 mol，解離度為 PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)平衡時(mol)1- n總=1+當=0.5，n總=1.5 mol，p=p時，代入上式，可得平衡常數(shù) (1) 降低總壓p，使體積增加1倍，計算 的改變：可得壓力 ，代入：得 =0.618(2) 通入N2，使體積增加1倍，計算 的改變：可得氣體摩爾 n總=n2=3 mol得 =0.618(3) 通入N2，使壓力p增加1倍，計算 的改變：可得氣體摩爾 n總=n2=3 mol得 =0.50(

6、4) 通入Cl2，使壓力p增加1倍，計算 的改變：n總=3 mol，設(shè)Cl2的加入量x mol，計算Cl2總量：PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)1- +xn總=1+x=3nCl2=+x=2 mol得 =0.2012.(1) rGm=RTlnKp=Jmol1 kJmol1 Jk1mol1(2) T=573K時，I2 + 環(huán)戊烯 2HI + 環(huán)戊二烯開始0.5p0.5p平衡pp2(0.5p-p)(0.5p-p)解此三次方程，p=34.95 kPa(3) 同理，起始壓力為10p時， 解得p=423.73 kPa13先計算反應(yīng)前：，(1) 610K時，xH2O=0.02nH2O=0.5

7、0.02=0.01 molCO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g)平衡時(mol)0.09 0.39 0.01 0.01=0(2) rGm(610K)=RTlnKp=29.72 kJmol1(3) 620K時，xH2O=0.023nH2O=0.50.03=0.015 molCO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g)平衡時(mol)0.0985 0.385 0.015 0.015=0解得rHm=277.0 kJmol114.(1) FeO(s)+H2(g)=Fe(s)+H2O(g) H2O(g)=H2(g)+0.5O2(g)=+FeO(s)=Fe(s)+

8、 0.5O2(g)Kp(3)= Kp(1) Kp(2)=4.96710-7解得分解壓 pO2=2.5010-11 kPa(2) FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)Kp(1)=？ CO2(g)=CO(g)+0.5O2(g)=+FeO(s)=Fe(s)+ 0.5O2(g)Kp(3)= Kp(1) Kp(2)=4.96710-7得Kp(1)=0.42計算CO的用量：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)起始(mol)x0平衡(mol)x-11x=3.38 molCH3OH(l)Sm=130.68，pCH3OH (g)pSS3S2S1CH3OH (l)16.59 kPaCH3OH (g)16.59 kPaT=298K15.先計算CH3OH(g)的Sm(g)：S10S=S1+S2+S3=112.39 JK1mol1Sm(g)= Sm(l)+S=239.39 JK1mol1計算反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)和平衡常數(shù)：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)fHm(Jmol1)-110.520-200.7rHm=90.18 kJmol1Sm(JK1mol1)197.67130.68239.39rSm=219.64 JK1mol1rGm=rHmTrSm=90.18298.15(219.64)103=24.68 kJmol116.CH3COOH(l) + C2H5