化学平衡和化学反应速率

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1、第3章化学平衡和化学反应速率【3-1】写出下列反应的标准平衡常数表达式（1）（2）（3）（4）解：（1）（2）（3）（4）【3-2】尿素的△fG⊙=-197.15kJ·mol-1，其他物质△fG⊙的查附录二。求下列反应在298K时的K⊙：解：DrGq=-197.15+(-228.6)–2´(-16.5)–(-394.4)=1.65(kJ/mol)1.65´103=-8.314´298lnKq,Kq=0.514【3-3】673K时，将0.025molCOCl2(g)充入1.0L容器中，当建立下列平衡时：COCl2(g)

2、CO(g)+Cl2(g)有16%COCl2解离。求此时的K⊙。解：[pq=101.3kPa,R=8.314J/(mol·K)]【3-4】298K时，向1.00L烧瓶中充入足量的N2O4,使起始压力为100kPa，一部分N2O4分解为NO2,达平衡时总压力为116kPa，计算如下反应的K⊙：N2O4(g)2NO2(g)。解：，【3-5】反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)在628K时K⊙=54.4。现于某一容器内充入H2和I2各0.200mol，并在该温度下达到平衡，求I2的转化率。解：设达到平衡时，消耗H2和I2

3、各xmol。，7.38(0.200–x)=2x,1.48–7.38x=2x,x=0.157(mol)0.157¸0.200=0.786=78.6%【3-6】乙烷脱氢反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)，在1000K时K⊙=0.90。试计算总压力为150kPa时乙烷的平衡转化率。解：设起始时刻乙烷为Amol。达到平衡时，若乙烷的平衡转化率为x，则此时乙烷为A(1-x)mol，乙烯为xmol，氢气为xmol。因此，有：，　　,x=0.61【3-7】已知反应2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+CO2(g)+H2

4、O(g)在125℃时Kθ=0.25。现在1.00L烧瓶中盛放10.0gNaHCO3，加热至125℃达平衡。试计算此时：（1）CO2和H2O的分压；（2）烧瓶中NaHCO3和Na2CO3的质量；（3）如果平衡时要使NaHCO3全部分解，容器的体积至少多大？解：(1)==50kPa;　(2)7.5g,1.6g;　(3)3.9L【3-8】已知反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)在700K时Kθ=1.5×10-5。某反应系统起始分压SO2为10kPa，O2为55kPa，求平衡时各气体分压。解：=0.055kPa,=1

5、0kPa,=50kPa(提示:因K⊖≪1,平衡强烈地向逆方向移动,可先假设SO2先全部变成SO3)【3-9】将乙醇和乙酸混合后，发生如下的酯化反应：C2H5OH(l)+CH3COOH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)此反应可看作理想溶液反应。在298K时，若将2.0molC2H5OH与2.0molCH3COOH混合，平衡时各种物质有变为生成物。今将138克C2H5OH与120克CH3COOH在298K时混合，试问平衡混合物中有多少CH3COOC2H5生成？解：，设：平衡时生成xmolCH3COOC2H5

6、。,4(6–5x+x2)=x2,3x2–20x+24=0(mol),1.57´88=138(g)【3-10】已知在298K时，（1）2N2(g)+O2(g)2N2O(g)K1⊙=4.8×10-37（2）N2(g)+2O2(g)2NO2(g)K2⊙=8.8×10-19求2N2O(g)+2O2(g)4NO2(g)的K⊙。解：2N2O(g)+3O2(g)=4NO2(g)为（3），则(3)=2´(2)–(1)【3-11】反应2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)当该反应达到平衡后，进行左边所列的操作对右边所

7、列的数值有何影响（操作中没有注明的，是指温度不变，体积不变）？（1）增大容器体积n(H2O)（2）加O2n(H2O)（3）加O2n(O2)（4）加O2n(HCl)（5）减小容器体积n(Cl2)（6）减小容器体积p(Cl2)（7）减小容器体积K⊙（8）升高温度K⊙（9）升高温度p(HCl)（10）加N2n(HCl)（11）加催化剂n(HCl)解：（1）水的摩尔数减少（2）水的摩尔数增加（3）平衡向左移动，氧的摩尔数的变化取决于平衡移动所消耗的氧气和加入氧气的相对量。（4）氯化氢的摩尔数减少（5）氯气的摩尔数增加（6）氯

8、气的分压增大（7）Kq不变（8）Kq减小（9）p(HCl)增高（10）n(HCl)不变（理想气体）；（11）n(HCl)减少（真实气体）（12）n(HCl)不变【3-12】已知反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)在1123K时Kθ=0.489。试确定在密闭容器中，在下列情况下反应进行的方向：（1）只有CaO和CaCO3；（2）只有Ca