上交大工程熱力學(xué)習(xí)題及答案第14章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)

第十四章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)2已知反應(yīng)C+1O=CO在298K的定壓熱效應(yīng)為–110603J/mol，求同溫度下定容熱效應(yīng)。22已知定溫(298K)定壓(101325Pa)下，Q997J/molQ997J/molQH2O(g)+CO→H2+CO2解：根據(jù)條件CO+O2→CO2Q1=?283190J/molH2O(g)→H2+O2Q2=241997J/molQQQJmolJmol=-41193J/mol22 14-3在298K、1atm下反應(yīng)CO+1O=CO的定壓熱效應(yīng)為-283190kJ/kmol，試求在22222解：對于反應(yīng)CO+1O=222 其中?H0=?H??HCO??HO，據(jù)附表?HCO2=?393552J/?HCO2=?393552J/mol m,CO2m,CO2H?H0=100811.2J/mol m,CO2m,CO2H?H0=H?H0=67857.5J/mol?8683.0J/mol=59174.5J/mol=?277908.0JnCHHmm15K)CH4+nO2(Hm,400K?Hm,298.15K)O2NHmKHmKN m據(jù)式(14-11)??H0=(Had?Hb)?(H1?Ha)kgJmolHbKH=964.0J/molH=964.0J/molH=8683.0J/molH=8670.0H=8670.0J/mol由同表查出400K時H=11708.9J/molm,OH=11708.9J/molm,O2,400KH=13888.9J/molm,N2,400KH=11640.4J/molm,CH4,400H=11640.4J/molm,CH4,400KH?HH?HJHad=(H1?Ha)+Hb??H0CO2m,CO2,TadH2Om,H2OCO2m,CO2,TadH2Om,H2O,TadO2m,O2,TadN2m,N2,Tadadad=p=p m的氨(體積百分比)。求：(1)反應(yīng)3H2+N2?2NH3在400℃時的平衡常數(shù)Kp；(2)相同溫度下要得到5%氨時的反應(yīng)總壓力；(3)在400℃、壓力為50atm下達(dá)到化學(xué)平衡時求氨的體積比(認(rèn)為Kp不隨壓力而變)。N反應(yīng)式應(yīng)為3H2+N2?(3?3n)H2+(1?1n)N2+nNH32222據(jù)題意NH3的體積比為3.85%，按理想氣體性質(zhì)即為摩爾比，所以yH=.8517=0.7211；yN==0.2404pNH3=yNH3p=0.385p；pH2=yH2p=0.7211p；pN2=yN2p=0.2404p據(jù)(2)K據(jù)(2)K由(1)若NH3的體積比為5%，則由(1)若NH3的體積比為5%，則H22N22NHp=50atmKp1/atm2NH3代入解得：n=NH3 22222數(shù)22數(shù)22據(jù)K=pCO=x(5.76?0.5x)0.5ppCOpO(1?x)(1?0.5x)0.5COCOO2NCOCOO2N COCO最大有u,maxReprW=??Gu,maxRepru,maxf,Cf,O2f,CO2Wu,maxf,Cf,O2f,CO2由附表?G=0、?GO2=0、?GCO2=?394398J/mol，所以u,maxu,max再由附表?HCO=?393522J/moll而?G2??HCO2=?394398J/mol?(?393522J/mol)=867J/mol而COOCOCOOCOKatm平衡常數(shù)p2pCOpO(1)這是CO2的離解度及各氣體的分壓力；(2)相同溫度下，下列二反應(yīng)各自的平衡常數(shù)CO+1O2?CO2；CO2?CO+1O2。22解：(1)由題意2CO+O2?2CO2在2800K、1atm時平衡常數(shù)Kp=44.67pO據(jù)2pCOpK==p2pCOpO(2x)2?x2/(2+x)3x.295 xx0.295 xx0.295查附表，2800K時Kp=0.150(logKp=?0.825，Kp=0.150)11K′===6.667pK0.15p K、1atm下發(fā)生水煤氣反應(yīng)，最后達(dá)到1000K。KCOCOHOgCOH2。)解：反應(yīng)CO+H2O(g)?CO2+H2在1000K時Kp是CO2+H2?CO+H2O(g)的反應(yīng)K的倒數(shù)，查附表，后者logK=?0.159，所以Kp=1.442。H2O為1–xmol，于是K=xx=1.442HCO2=?393522J/mol，HCO=?110527J/mol，HHO=?241826J/molCO由附表，查得摩