大学化学 第五章 化学平衡 习题-解

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1、第五章物理化学习题及答案1、已知四氧化二氮的分解反应  在298.15K时，。试判断在此温度及下列条件下，反应进行的方向。（1）   N2O4(100kPa),NO2(1000kPa);（2）   N2O4(1000kPa),NO2(100kPa);（3）   N2O4(300kPa),NO2(200kPa);解：由Jp进行判断2、Ag可能受到H2S（气）的腐蚀而发生如下反应：　　　今在298K、100kPa下，将Ag放在等体积的H2和H2S组成的混合气体中。试问（1）Ag是否可能发生腐蚀而生成Ag2S？（2）在混合气体中，H2S的百分数低于多少才不致发生腐蚀？　已知298K

2、时，Ag2S和H2S的标准生成吉布斯函数分别为–40.25和–32.93kJ／mol。解：（1）判断Ag能否被腐蚀而生成Ag2S，就是判断在给定的条件下，所给的反应能否自发进行。可以计算DrGm值，由DrGm的正、负来判断，也可以计算反应的平衡常数Kө，再比较Kө与Jp的大小来判断。　　　Jp为指定条件下的压力商，其值为其中摩尔分数之比等于体积百分数之比。　DrGөm=DfGө(Ag2S,s)–DfGө(H2S,g)　　＝(–40.25+32.93)kJ/mol　　＝–7.32kJ/mol　故在该条件下，Ag能被腐蚀而生成Ag2S2）Ag不致发生腐蚀，要求JP>Kq3、 在2

3、88K将适量CO2（g）引入某容器测得其压力为0.0259pө，若再在此容器中加入过量，平衡后测得系统总压为0.0639pө，求（1）288K时反应的。（2）288K时上述反应的。（3分）（1）开始0.0259pө平衡2p0.0259pө+p平衡时总压（2）4、将一个容积为1.0547dm3的石英容器抽空，在温度为297.0K时导入一氧化氮直到压力为24136Pa。然后再引入0.7040g溴，并升温到323.7K。达到平衡时压力为30823Pa。求323.7K时反应的KΘ。解：323.7K时NO和Br2的原始分压分别为若NOBr平衡时的分压为x，则原始026306Pa1124

4、1Pa平衡x(26306-x)Pa(11241-0.5x)Pa总压5、已知298.15K，CO（g）和CH3OH（g）的标准摩尔生成焓分别为-110.52及-200.7KJ·mol-1。CO（g）、H2（g）、CH3OH（g）的标准摩尔熵分别为197.67，130.68及239.41，试根据上述数据求298.15K时反应CO（g）+2H2（g）==CH3OH（g）的及。解：6、用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下：CH3CH2CH=CH2(g)→CH2=CHCH=CH2(g)+H2(g)反应过程中通入水蒸气，丁烯与水蒸气的摩尔比为，操作压力为。已知298.15K下数据：(A)丁烯（g

5、）(B)丁二烯（g）ΔfHmy（kJ·mol-1）-0.13110.16ΔfGmy（kJ·mol-1）71.29150.67（1）计算298.15K时反应的、和。（2）问在什么温度下丁烯的平衡转化率为40%。假设反应热效应和过程熵变不随温度变化，气体视为理想气体。（设丁烯初始物质的量为1mol）解：(1)(2)t=01mol0mol0mol15molt(1-x)molxmolxmol15mol总物质的量(16+x)mol7、已知298.15K以下数据：物质SO3(g)SO2(g)O2(g)/kJ·mol-1-395.2-296.10/J·K-1·mol-1256.2248.5

6、205.03（1）、求298.15K，下反应SO2(g)+O2(g)=SO3(g)的；（2）、设，不随温度变化，反应物按反应计量系数比进料，在什么温度下，SO2的平衡转化率可以达到80%？解：①.②.SO2(g)＋1/2O2(g)＝SO3(g)t=0时mol10.50t=∞时mol1-α0.5-1/2ααn总＝1.5-1/2α8、 五氯化磷分解反应                          在200°C时的，计算：      （1）200°C，200kPa下PCl5的解离度。      （2）摩尔比为1:5的PCl5与Cl2的混合物，在200°C，101.325kPa

7、下，求       达到化学平衡时PCl5的解离度。      解：（1）设200°C，200kPa下五氯化磷的解离度为a，则原始100平衡1-ααα平衡时分压得α=36.7%       （2）设开始时五氯化磷的物质的量为1，解离度为a，则                                              原始105平衡1-αα5+α平衡时分压             将各数据代入，则                           9、反应的△rHm(298K)＝93.7