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第三章 化学平衡(答案)

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程兰征版物理化学习题解答3知识讲解

程兰征版物理化学习题解答3知识讲解

程兰征版物理化学习题解答3第三章 化学平衡1、气相反应：2SO 3(g)=2SO 2(g)+O 2(g)在1000K 时的平衡常数θc K =3.54×103，求该反应的θK (1000K)和θx K (1000K)。

解：第一问能做，第二问不能做（不知道系统总压）。

解答略。

2、氧化钴(CoO)能被氢或CO 还原为Co ，在721℃、101325Pa 时，以H 2还原，测得平衡气相中H 2的体积分数2H φ=0.025；以CO 还原，测得平衡气相中CO 的体积分数2H φ=0.0192。

求此温度下反应CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g) 的平衡常数θK 。

解：CoO(s) + H 2(g) = Co(s) + H 2O (1)0.025θp (1-0.025) θp390.025025.0-11==θK CoO(s) + CO(g) = Co(s) + CO 2 (2)0.0192θp (1-0.0192) θp510.01920192.0-12==θK (2)-(1)= CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g) ，所以θθθ123/K K K ==51/39=1.313、计算加热纯Ag 2O 开始分解的温度和分解温度。

（1）在101325Pa 的纯氧中；（2）在101325Pa 且2O φ=0.21的空气中。

已知反应2Ag 2O(s)=4Ag(s)+O 2(g)的)(T G m r θ∆=(58576-122T/K)J ·mol -1。

解：分解温度即标态下分解的温度。

令)(T G m r θ∆=(58576-122T/K)<0，得T >480K 开始分解温度即非标态下分解的温度。

令)(T G m r ∆=(58576-122T/K)+8.314×Tln0.21<0，得T >434K4、已知Ag 2O 及ZnO 在温度1000K 时的分解压分别为240及15.7kPa 。

化学平衡 习题答案

化学平衡 习题答案

第三章 化学平衡 练习参考答案1. 已知298.15K 时，反应H 2 (g)+21O 2 (g) ==== H 2O (g)的Δr G m o 为－228.57 kJ •mol -1。

298.15K 时水的饱和蒸气压为3.1663 kPa ，水和密度为997 kg •m -3。

求298.15K 反应H 2 (g)+ 21O 2 (g) ==== H 2O (l)的Δr G m o 。

解: 设计下列过程计算Δr G m o 。

ΔG 1 = -228.57 (kJ •mol -1)ΔG 2 =⎰21pp V d p = nRT ln12p p = 1×8.314×298.15×ln(3.1663/101.325) = -8591 ( J ) ΔG 3 = 0Δr G m o= ΔG 1 +ΔG 2 +ΔG 3=(-228.57) +(-8591×10-3) +0 = -237.17 (kJ •mol -1)2. 1000K 时，反应C (s)+ 2H 2 (g) ==== CH 4 (g)的Δr G m o 为19397 J •mol -1。

现有与碳反应的气体，其中含有CH 4 (g) 10%，H 2 (g) 80%，N 2 (g)10% (体积%)。

试问:(1) T =1000K ，p =101.325kPa 时，甲烷能否形成？(2) 在(1)的条件下，压力需加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行？ 解: 体积分数等于物质的量分数，p B =x B p ，p = p o(1) Δr G m = Δr G m o + RT ln Q p = Δr G m o + RT ln2)/()/(24o H o CH p p p p=19397+ 8.314×1000×ln28.01.0=3963.7 (J •mol -1) Δr G m ＞0，甲烷不能形成。

化学平衡(答案解析)

化学平衡(答案解析)

=
Pθ
PSO 2 Pθ
⋅
(
PO 2 Pθ
)
1 2
=
8.05
>
Kθ 1000
K
∴反应不能自发进行，逆向进行
解：
①
PNO2
=
1 ⋅Pθ 10 +1
PN2O4
=
10 ⋅ Pθ 10 +1
Q1000k
=
(PNO2 Pθ )2 PN2O4
=1 110
<
K
θ p
Pθ
该反应往正反应方向进行
ΔfGmθ
＝-RTln
K
θ p
＝2.96(KJ/mol)
② 设：反应投入的N2O410a(mol)，则NO2a（mol） N2O4的离解百分率为 α
PCO(g) = (1 − 26.45%) × 260 = 191.23KPa
K1 = (PCO Pθ )2 =5.25 PCO 2 Pθ
T2=1473K
PCO(g) = (1 − 6.92%) × 232 =215.95KPa
PCO2(g) = 6.92% × 232 =16.05KPa
K 2 = (PCO Pθ )2 =28.68 PCO2 Pθ
K
θ p
=
(
P0α Pθ
)
2
P0(1 − α )
= 2.1
Pθ
6. 5 升容器中装入等摩尔数的PCl3和Cl2。在 523K时达到平衡，如PCl5的分压为 101.3KPa，此时： PCl5(g) ⇔ PCl3(g) + Cl2(g) 反应的Kp＝185KPa，问原来装入的
PCl3和Cl2为若干摩尔？
假设以纯的NH4Cl分解

《物理化学》第三章(化学平衡)知识点汇总

《物理化学》第三章(化学平衡)知识点汇总
《物理化学》重要 知识点
第三章：化学平衡
第三章 化学平衡
化学反应的平衡条件
aA dD
dG SdT Vdp B dnB
B
gG hH
等温等压条件下：
AdnA DdnD GdnG HdnH
dG BdnB
B
35
根据反应进度的定义：
d
$
化学反应的等温方程式
40
平衡常数表示法
一、理想气体反应标准平衡常数
K$
pG pH p$ p$ eq eq p A pD p$ p$ eq eq
a d
g
h
K $ (1)
pNH3 $ p
g h nG nH a d nA nD


项减小，温度不变时， K
$
为一常数，则
项增大，平衡向右移动。
谢谢观看！！！


p Kn K p nB B
Kn
与温度、压力及配料比有关
45
复相化学反应 在有气体、液体及固体参与的多相体系中，如果凝聚相 （固相及液相）处于纯态而不形成固溶体或溶液，则在常 压下，压力对凝聚相的容量性质的影响可以忽略不计，凝 p p CaCO (s) CaO(s) CO ( g ) K p p 聚相都认为处于标准态。因此，在计算平衡常数时只考虑 气相成分。
$
$ ln K $ r H m 0, 0 T $ d ln K $ 0 r H m 0, dT
$ ln K $ r H m T RT 2 p
K $ 随温度的升高而增加 K
$
随温度的升高而降低

8-3【答案】第三章 溶液中的化学平衡

8-3【答案】第三章 溶液中的化学平衡
(A) OH < HPO42 < NH3 < HSO4 < H2O (B) HPO 2 < HSO < NH < H O < OH
4 3 2 2 (C) HSO4 < H2O < HPO4 < NH3 < OH (D) HPO42 < OH < H2O < NH3 < HSO4 (E) H2O < HSO4 < NH3 < HPO4 < OH 4
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第三章
溶液中的化学平衡
1 下列反应中哪一个是可逆反应？
(A) Pb(NO3)2 + 2NaI → PbI2 + 2NaNO3 (B) AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 (C) 2Na + 2H 2O → 2NaOH +H2 (D) KNO 3 + NaCl → KCl + NaNO3
29 根据下列氧化还原反应所设计的原电池，哪一个原电池不需要盐桥连接？
(A) H+ + OH == H2O (B) PbO + Pb + 2 H2SO4 == 2PbSO 4 + 2H2O (C) 2MnO + 5H O + 16H+ == 2Mn2+ + 5O + 8H O
16 K 2Cr2O7 + HCl → KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O在完全配平的反应方程式中Cl2的系数是：
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5

化学反应速率和化学平衡答案

化学反应速率和化学平衡答案

第三章 化学反应速率和化学平衡习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比：υ=k·c α(A)·c β(B)，式中比例常数k 就是速率常数。

速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。

k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。

习题 3-2 什么是活化能？答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C TRE k a +⋅-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分子平均能量之差。

习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。

催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。

催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。

不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。

习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下：t/s0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -12.001.420.990.710.560.48求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。

解：t=0-10s 时，1042.100.2-=∆∆=t c υ= 0.058mol·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099.042.1--=∆∆=t c υ= 0.043mol·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071.099.0--=∆∆=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056.071.0--=∆∆=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1 t=40-50s 时，405048.056.0--=∆∆=t c υ= 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。

物理化学第三章化学平衡课后思考题

1物理化学第三章课后思考题一、选择题1. 在刚性密闭容器中，有下列理想气体的反应达到平衡 A(g) + B(g) ＝C(g) 若在恒温下加入一定量的惰性气体，则平衡将 （ ）(A) 向右移动(B) 向左移动(C) 不移动(D) 无法确定2. 在 298 K 时,气相反应H 2＋I 2＝2HI 的Δr G m $＝-16 778 J ⋅mol -1，则反应的平衡常数 K p $为： ( )(A) 2.0×1012 (B) 5.91×106 (C) 873 (D) 18.94. 已知反应 2NH 3= N 2+ 3H 2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N 2+(3/2) H 2= NH 3 的标准平衡常数为： ( )(A) 4(B) 0.5(C) 2(D) 15. Ag 2O 分解可用下面两个计量方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出：Ag O s Ag s O g 22212()()()→+ K P ()1 2422Ag O s Ag s O g ()()()→+ K p()2 设气相为理想气体，且已知反应是吸热的，试判断下列结论哪个是正确的： （ ）（A ）K K P ()()2112= （B ）K K p p ()()21= （C ）K p ()2随温度的升高而增大 （D ）O 2气的平衡压力与计量方程的写法无关6. Ag 2O 分解可用下列两个反应方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出 I. Ag 2O (s) 2Ag (s) + (1/2) O 2 (g) K p (Ⅰ) II. 2Ag 2O (s) 4Ag (s) + O 2 (g) K p (Ⅱ)设气相为理想气体，而且已知反应是吸热的，试问下列哪个结论是正确的：(A) K p (Ⅱ) = K p (Ⅱ)(B) K p (Ⅰ) = K p 2(Ⅱ)(C) O 2 气的平衡压力与计量方程的写法无关(D) K p (Ⅰ) 随温度降低而减小7. 某低压下的气相反应,在 T ＝200 K 时K p ＝8.314×102 Pa ，则K c /mol·cm -3是：( )(A) 5×102 (B) 14×106 (C) 14×103 (D) 0.58.理想气体反应CO g H g CH OH g ()()()+=223的r m ΔG $与温度T 的关系为：-1r m /J mol 2166052.92G ∆⋅=-+$(T /K)，若使在标准状态下的反应向右进行，则应控制反应的温度： （ ）（A ）必须高于409.3 K （B ）必须低于409.3 K（C ）必须等于409.3 K （D ）必须低于409.3 °C二、填空题9 在温度为2000 K 时，理想气体反应CO g O g CO g ()()()+=1222的-1r m 45817J mol G ∆=⋅$，则该反应的平衡常数K p = ()kPa -12。

第3章 化学反应速度和化学平衡答案


2y 2
同理，
y=1
v3 0.240mol L-1 s1 k (0.20mol L-1 ) x (0.20mol L-1 ) y v2 0.060mol L-1 s1 k (0.10mol L-1 ) x (0.20mol L-1 ) y
x=2 三级反应
2
解：设 40℃时速率是 37℃时速率的 x 倍 lnx
50 103 J mol1 313K 310K ( ) 0.186 8.314J K 1 mol1 313K 310K
从 37℃到 40℃，该反应的速率增大 20%
x = 1.20
3-11. 判断题(对的记“√”，错的记“×”)： (1)质量作用定律只适用于基元反应，故对简单反应不适用。 (2) 零级反应的速率为零。 (3) 活化能随温度的升高而减小 (4)反应级数愈高，则反应速率受反应物浓度的影响愈大。 (5)速率常数取决于反应物的本性，也与温度和催化剂有关。 (6) 降低温度可降低反应的活化能。 解：(1)错 (2)错 (3)错 (4)对 (5)对 (6)错 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
(3) Ac-(aq) + H2O(l)
θ 2+
解：(1) K [Ba ]r [SO4 ]r
pr (CO) pr (CO2 )
[HAc]r [OH - ]r (3) K [Ac- ]r
θ
pr (H 2 ) [Mg 2+ ]r (4) K [H + ]r2
θ
3-13. 已知下列反应：
C(s) + H2O(g)
3-15. 已知某反应△ rHmӨ(298K)= 20kJ·mol-1， 在 300K 的标准平衡常数 KӨ 为 103， 求反 应的标准熵变量△ rSmӨ(298K) 。 解：△ rGmӨ(300K) = -RTlnKӨ = -8.314× 10-3 kJ·mol-1× 300K× ln103 = -17.23 kJ·mol-1 △ rGmӨ) (300K) ≈△ rHmӨ - T△ rSmӨ -17.23 kJ·mol-1 = 20kJ·mol-1 - 298K× △ rSmӨ △ rSmӨ = 0.125 kJ·K-1·mol-1 = 125 J·K-1·mol-1 3-16. HI 的分解反应为 2HI(g) H2(g) + I2(g) 开始时 HI(g)的浓度为 1.00mol·L-1，

3.第三章 化学平衡-思考题解答2011

第三章 化学平衡 思考题试答 2011.10.06.1．试述化学平衡的特征。

答：化学平衡的特征：① 正逆反应速率相等；② 宏观上反应物和产物浓度不再随时间变化；③ 化学平衡是有条件的动态平衡。

2．如何利用反应熵和标准平衡常数的相对大小预测反应的方向？答：当K ＞J 时正向，K ＜J 时逆向，K ＝J 时平衡。

3．何谓化学平衡移动？能使化学平衡发生移动的因素有哪些？其影响原因是否相同？答：化学平衡移动：当外界条件改变时，原来的化学平衡被破坏，直至在新的条件下又建立起新的平衡。

能使化学平衡发生移动的因素有：浓度、压力和温度。

它们的影响原因不尽相同：浓度、压力是通过改变J ，使K ≠ J ，导致移动；温度改变则是K 发生变化，导致K ≠ J 而移动。

4．标准平衡常数改变时，化学平衡是否发生移动？化学平衡发生移动时，标准平衡常数是否发生移动？答：标准平衡常数K 改变时，由于K 不再等于J ，所以平衡要发生移动。

化学平衡发生移动时，K 则不一定改变(温度不变则K 不变)，而只是J 改变而已。

5．气固两相平衡系统的标准平衡常数与固相存在的量是否有关？答：否。

因为固相的“浓度”为1，不论量多量少。

6．下列叙述是否正确？试说明之。

(1) 反应的标准平衡常数大，反应速率一定也大；(2) 当气相可逆反应达到化学平衡时，反应物的分压等于产物的分压；(3) 在等温条件下，某反应系统中，反应物开始时的浓度或分压力不同，则平衡时系统的组成不同，标准平衡常数也不同；(4) 某气相反应达到化学平衡后，在温度不变条件下压缩反应系统的体积，反应系统的总压力增大，反应物和产物的分压也增大同样的倍数，平衡必定发生移动。

答：(1) 错。

K 与v 无必然联系。

K 是“热力学”因素，而v 是“动力学”因素。

(2) 错。

只要J ＝K 即称“平衡”，并不要求“反应物的分压等于产物的分压”。

当然，平衡时反应物的分压恰好与产物的分压相等也是可能的。

程兰征版物理化学习题解答3

第三章化学平衡1、气相反应：2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)在1000K 时的平衡常数K F=3.54 X 103,求该反应的K’(IOOOK) 和K/(1000K)。

解：第一问能做，第二问不能做(不知道系统总压) 。

解答略。

2、氧化钴(CoO)能被氢或CO还原为Co,在721 C、101325Pa时，以H2还原，测得平衡气相中出的体积分数H2=0.025 ;以CO还原，测得平衡气相中CO的体积分数H2 =0.0192。

求此温度下反应CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g)的平衡常数K 匕解：CoO(s) + H2(g) = Co(s) + H2O (1)0.025 ph (1-0.025) p71a1-0.025Q 390.025CoO(s) + CO(g) = Co(s) + CO2 (2)0.0192 (1-0.0192) p711 -0.0192510.0192(2)-(1)= CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H2(g)，所以K/ - K// K/=51/39=1.313、计算加热纯Ag2O开始分解的温度和分解温度。

(1)在101325Pa的纯氧中；(2)在101325Pa且的空气中。

已知反应2Ag2O(s)=4Ag(s)+O 2(g)的.：r G m(T ) =(58576-122T/K)J • mol-1。

解：分解温度O2=0.21即标态下分解的温度。

令.l r G：(T ) =(58576-122T/K)<0，得T>480K开始分解温度即非标态下分解的温度。

令.「G m(T) =(58576-122T/K)+8.314 X Tin0.21<0，得T>434K4、已知Ag2O及ZnO在温度1000K时的分解压分别为240及15.7kPa。

问在此温度下(1)哪一种氧化物容易分解？ (2)若把纯Zn及纯Ag置于大气中是否都易被氧化？( 3)若把纯Zn、Ag、ZnO、Ag2O 放在一起，反应如何进行？(4)反应ZnO(s)+2Ag(s)=Zn(s)+Ag 2O(s)的• : r H m=242.09kJ - mol -,问增加温度时，有利于那种氧化物的分解？解：(1)氧化银易分解；(2)银不易被氧化；(3) Zn + Ag2O = Ag + ZnO ; (4) ZnO5、已知下列反应的冷G；-T关系为：A 5 1Si(s)+O2(g)=SiO2(s); ：r G m(T) =(-8.715 X 10 +181.09T/K)J • mol-A 5 12C(s)+O2(g)=2CO(g); ：r G m(T) =(-2.234 X 10 -175.41T/K)J • mol-试通过计算判断在1300K时，100kPa下，硅能否使CO还原为C?硅使CO还原的反应为：Si(s)+2CO(g)=SiO 2(s)+2C(s)解：(1) - (2) = (3),贝Ua 5 1：Qm(T) =(-6.481 X 10 +356.5T/K)J • mol-1300K 时，r G m(T) =(-6.481 X 105+356.5 X 1300)=-1.847 X 105J - mol-1<0,可以6、将含水蒸气和氢气的体积分数分别为0.97和0.03的气体混合物加热到1000K，这个平衡气体混合物能否与镍反应生成氧化物？已知Ni(s)+0.5O2=NiO(s); • :^1(1000 K ) =-146.11 kJ • mol-1解：查表得CO(g) +H2O(g) =CO 2(g) + H 2(g)：f H F(298K )-110.54 -241.84 -393.5 0 S m (298K )197.9188.74213.64130.58-1K -1 • molH 2(g)+0.5O 2(g)=H 2O(g); .-：r G ^(1000 K) =-191.08 kJ • mol -1解: (1) - (2) 得 Ni(s)+ H 2O(g)= NiO(s)+ H 2(g).■■■：r Gm(1000 K ) =-146.11 + 191.08 =44.97kJ • mol -1 .■■■：rGm (1000 K ) = . ：rGm (1000 K ) +RTInQ-1=44970+8.314 X 1000 X ln (0.03/0.97) =16.07 kJ • mol 反应不能正向进行。

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ΔH = Rln K 2 ⋅ T 1T 2 =55.78(KJ/mol) K1 T2 −T1
15.
已知
K
θ P
＝1.87×1012（298K），问当温度为
1000K时，体系中SO3，SO2和O2
分别为 0.10MPa，0.025MPa和 0.025MPa时，正反应能否自发进行？（M为 106）
解： 查表：
① 该反应式放热反应还是吸热反应？
②
该反应的
ΔrH
θ m
是多少？
③ 1227℃时的 ΔrGmθ 是多少？
④
该反应的
ΔS
θ m
是多少？
解：① T1＝273+1227＝1500K
ln K 2 = − ΔrH θ ( 1 − 1 )
K1
R T2 T1
T2＝1000+273＝1273K T1<T2 K1>K2
K
P
和
K
θ P
。
解:
P0= PPCl5 ＝ mRT ＝5.65×104Pa
MV
PCl5(g) ⇔ PCl3(g) + Cl2(g)
初始
P0
平衡
P0(1-α ) P0α P0α
总压： P0(1-α )＋P0α ＋P0α ＝101.3×103
∴α =80%
Kp
=
(P0α )2 P0(1−α )
=1.8×105(Pa)
SO3(g)
SO2(g)
O2(g)
ΔfH
θ m
(KJ/mol)
-395.72
-297.04
0
ΔrH
θ m
=(-395.72)-(
-297.04)=-98.68(KJ/mol)
ln
Kθ 1000 K
Kθ 298k
=
ΔrH
θ m
(
1
−
1
)
R 298 1000
∴
Kθ 1000 K
=1.346
PSO 3
Qθ 1000 K
Pθ N 2O4
= 0.315
Pθ
∴α ＝23%
Kθ N2O4(g)
=
58.03KPa
Kθ NO2(g)
=
42.97KPa
13. 潮湿的碳酸银在 110℃用空气流干燥，如果要避免碳酸银分解成Ag2O(s)和 CO2(g)。估计空气流中的CO2分压应为多少？估计气相CO2的摩尔分数应该是多 少？
（已知：分解反应的
∴ ΔrH θ >0 ∴该反应为吸热反应
②
ln K 2
= − ΔrH θ
(
1
−
1 )
K1
R T2 T1
T1＝273+1227＝1500K
T2＝1000+273＝1273K
ΔrH
θ m
＝180.05(KJ/mol)
③ 查表：
ΔfH
θ m
(KJ/mol)
ΔfGmθ ( KJ/mol)
CO(g)
-110.5
PCO(g) = (1 − 26.45%) × 260 = 191.23KPa
K1 = (PCO Pθ )2 =5.25 PCO 2 Pθ
T2=1473K
PCO(g) = (1 − 6.92%) × 232 =215.95KPa
PCO2(g) = 6.92% × 232 =16.05KPa
K 2 = (PCO Pθ )2 =28.68 PCO2 Pθ
Hθ
Δr m
- ΔrGmθ
/T
=183.6(J·K－1·mol)
10. 使 1.00molSO2于 1.00molO2的混合物在 853K和 1.01×105Pa（总压力）以及 V2O5催化剂压存在下反应生成SO3，达到平衡后（温度和总压力不变），测得混
合物中剩余的氧气为
0.615mol，试求该温度的
解：
①
PNO2
=
1 ⋅Pθ 10 +1
PN2O4
=
10 ⋅ Pθ 10 +1
Q1000k
=
(PNO2 Pθ )2 PN2O4
=1 110
<
K
θ p
Pθ
该反应往正反应方向进行
ΔfGmθ
＝-RTln
K
θ p
＝2.96(KJ/mol)
② 设：反应投入的N2O410a(mol)，则NO2a（mol） N2O4的离解百分率为 α
=
Pθ
PSO 2 Pθ
⋅
(
PO 2 Pθ
)
1 2
=
8.05
>
Kθ 1000
K
∴反应不能自发进行，逆向进行
xCO2(g ) = PCO2(g ) = 0.012 = 1.2% P1
14. 已知平衡体系 CO2(g) + C(s) → 2CO(g) 在T＝1073K，总压力为 260KPa时，含
CO2 26.45%，若T＝1473K，总压力为 232KPa时含CO2 6.92%，计算该反应的热 效应（设△H不随T而变）。 解： T1=1073K时 PCO2(g) = 26.45% × 260 = 68.77KPa
①反应的 ΔrGmθ
②25℃的
K
θ P
③100℃的
K
θ P
和
ΔrGmθ
解：查表：
ΔfH
θ m
(KJ/mol)
ΔfGmθ ( KJ/mol)
CO(g)
-110.5
-137.2
O2(g) CO2(g)
0 -393.5
0 -394.4
① ΔrGmθ =(-394.4)－0－(-137.2)＝-257.2(KJ/mol)
K
θ p
=
(
P0α Pθ
)
2
P0(1 − α )
= 2.1
Pθ
6. 5 升容器中装入等摩尔数的PCl3和Cl2。在 523K时达到平衡，如PCl5的分压为 101.3KPa，此时： PCl5(g) ⇔ PCl3(g) + Cl2(g) 反应的Kp＝185KPa，问原来装入的
PCl3和Cl2为若干摩尔？
Hθ
Δr m
＝77.59
KJ/mol
,
△r
S θm
=167.94 J/mo
=
Hθ
Δr m
− TΔSθm ＝13.27(KJ/mol)
K
θ p
− ΔG
= e RT
=0.015
∵
K
θ p
=
PCO 2( g ) Pθ
∴ PCO2(g ) =1.57Kpa
Pθ = P1 298K 383K
-137.2
C(s) CO2(g)
0 -393.5
0 -394.4
ΔrGmθ =2×(-137.2)-(-110.5)=120(KJ/mol)
S
θ m
(
J
⋅
K
−1
⋅
mol
)
197.6 5.73 213.6
1273K 时：
ΔrGmθ
＝120+RTln
K
θ p
=
-95.4(KJ/mol)
④
ΔS
θ m
=
=75.1-19.9=55.2(KJ/mol)>0
此时 CuSO4 ⋅5H2O 不会风化
8. NH4Cl按下式分解： NH4Cl(s) ⇔ NH3(s) + HCl(g)
298K 时， ΔrGmθ ＝92 KJ/mol，求上述平衡体系中的总压力。
解：
K
θ p
− ΔG
= e RT
=7.47×10-17
(RT) Δn
＝2.4×10-4
①
K1θp
=
(
K
θ p
)2 =(1.2×10-2)2=1.44×10-4
K1θc
=
(
K
θ c
)2
=(2.4×10-4)2=5.76×10-4
②
K
θ 2
p
=
1
(
K
θ p
)3 =5.79×105
K
θ 2c
=
1
(
K
θ c
)3 =7.23×1010
2. CO(g) + 1 O2(g) ⇔ CO2(g) ，计算： 2
K
θ P
解：
SO2(g) + 1 O2(g) = SO3(g) 2
初始 1.00 1.00
平衡 0.230 0.615 0.770
n(总)＝0.230+0.615+0.770=1.615mol
PSO3 = 0.770 ×101.3 1.615
PSO2 = 0.230 ×101.3 1.615
PO2 = 0.615 ×101.3 1.615
第三章 化学平衡
1.
反应 NO2(g) ⇔
1 2
O2(g)
+
NO(g)
在某温度下（设T＝300K）的
K
θ P
＝1.2×10-2，
计算该温度下，下面两个反应的
K
θ P
。
① 2NO2(g) ⇔ O2(g) + 2NO(g)
② 3 O2(g) + 3NO(g) ⇔ 3NO2(g) 2
解：
K
θ c
=
K
θ p
12. 一定容器中充有N2O4和NO2的混合物。其反应为： N2O4(g) ⇔ 2NO2(g)
平衡建立后如果改变条件使N2O4于NO2的摩尔比为 10：1，该反应在 308K，101KPa