复旦 物理化学 第三章 习题答案

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1、第三章习题解答第5页共5页第三章习题解答H2O(g)p°H2O(l)p°DGDG3DG2DG1H2O(g)3166PaH2O(l)3166PaT=298K1.先求H2O(g)®H2O(l)的相变热：DG2=0DG3=Vl(p°-3166)DG=DG1+DG2+DG3=–8590.9JDrG°m(l)=DrG°m(g)+DG=–228.57–8.59=–237.16kJ2.反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)DrG°m=–19397J×mol–1摩尔分数0.80.1(1)T=1000K时，Q°p>K°p反应不会正向进行。(2)设压力为p，当时，即p>1.6

2、1p°时，反应才能进行。3.SO2Cl2(g)+SO2(g)®Cl2(g)反应前压力(kPa)44.78647.836平衡时压力(kPa)x44.786-x47.836-xp总=x+(44.786-x)+(47.836-x)=86.096kPax=6.526kPa4.H2(g)+I2(g)®2HI(g)开始(mol)7.945.3平衡(mol)xDn=0x=9.478mol(另一根x=19.30舍去)5.A(g)+B(g)®AB(g)开始(mol)11平衡(mol)1-0.41-0.40.4n总=1.6molp=0.06206p°=6288Pa第三章习题解答

3、第5页共5页6.A(g)®B(g)平衡压力10p°p°DrG°m=–RTlnK°p=5708JDrGm(1)=DrG°m–RTlnQ°p(1)反应不会自发进行。DrGm(2)=DrG°m–RTlnQ°p(2)反应自发进行。7.N2(g)+3H2(g)®2NH3(g)开始(mol)13平衡(mol)xn总=4-x(1)当总压p=10p°,a=3.85%时，x=0.1483mol,代入上式得K°p=1.64´10–4(2)当a=5%时，x=0.1905mol，Kx=0.02911p=13.323p°=1350kPaCH3OH(l)p°CH3OH(g)p°DGDG

4、3DG2DG1CH3OH(l)16343PaCH3OH(g)16343PaT=298K8.DG2=0DG总＝4523JDG总=DfG°m(g)-DfG°m(l)即4523=–161.92-DfG°m(l)DfG°m(l)=–166.44kJ×mol–19.NH4HS(s)®NH3(g)+H2S(g)平衡(kPa)(1)原有H2S，平衡p39.99+p解得p=18.87kPap总=2p+39.99=77.73kPa(2)形成固体的条件：Qp>K°p设H2S(g)的压力为pp>166.6kPa10.A(g)+B(g)®C(g)+D(g)(1)平衡时(mol)1/

5、31/32/32/3(2)设C为xmol1-x2-xxx(3)设生成C为xmol1-x1-x0.5+xx(4)设C减少xmolxx1-x2-x第三章习题解答第5页共5页由(1)Dn=0由(2)3x2-12x+8=0x=0.845mol由(3)3x2-8.5x+4=0x=0.596molC总量=1.096mol由(4)3x2+3x-2=0x=0.457molC的量=1-x=0.543mol11.设开始为1mol，解离度为aPCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)平衡时(mol)1-aaan总=1+a当a=0.5，n总=1.5mol，p=p°时，代入上式，可

6、得平衡常数(1)降低总压p，使体积增加1倍，计算a的改变：可得压力，代入：得a=0.618(2)通入N2，使体积增加1倍，计算a的改变：可得气体摩尔n总=n2=3mol得a=0.618(3)通入N2，使压力p增加1倍，计算a的改变：可得气体摩尔n总=n2=3mol得a=0.50(4)通入Cl2，使压力p增加1倍，计算a的改变：n总=3mol，设Cl2的加入量xmol，计算Cl2总量：PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)1-aaa+xn总=1+a+x=3nCl2=a+x=2mol得a=0.2012.(1)DrG°m=–RTlnK°p=J×mol–1kJ

7、×mol–1J×k–1×mol–1第三章习题解答第5页共5页(2)T=573K时，I2+环戊烯®2HI+环戊二烯开始0.5p°0.5p°平衡pp2(0.5p°-p)(0.5p°-p)解此三次方程，p=34.95kPa(3)同理，起始压力为10p°时，解得p=423.73kPa13．先计算反应前：，，(1)610K时，xH2O=0.02nH2O=0.5´0.02=0.01molCO2(g)+H2S(g)®COS(g)+H2O(g)平衡时(mol)0.090.390.010.01Dn=0(2)DrG°m(610K)=–RTlnK°p=29.72kJ×mol–1(

8、3)620K时，xH2O=0.023nH2O=0.5