冶金习题分析

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1、冶金习题分析第三章化学平衡1、气相反应：2S03(g)=2S02(g)+02(g)在lOOOK时的平衡常数Kc=3.54X103,求该反应的K0(1000K)和Kx(1000K)o解：KO=Kc(RT/p0)1=294.3；Kx=K0(p/p0)-1=294.3(mol)(本题的Kc应该是有单位的，但没有给出，一般c的单位为mol/m3)2、氧化钻(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112的体积分数4)H2二0.025；以C0还原，测得平衡气相中C0的体积分数©H2二0.0192。求此温度下反应C0(g)+H20(g

2、)=C02(g)+H2(g)的平衡常数K0o解：CoO(s)+H2(g)=Co(s)+H20(1)990.025p(1-0.025)p1-0.025KI9二390.025CoO(s)+CO(g)二Co(s)+C02(2)990.0192p(1—0.0192)p1-0.0192K29二510.0192(2)-(1)=CO(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g),所以999K二K/K二51/39二1.313213、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©02=0.21的空气中。已知反应2Ag2O(s)=4A

3、g(s)+O2(g)的△rGm9(T)二(58576-122T/K)J•mol-1。解：分解温度即标态下分解的温度。令ArGm9(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ArGm(T)=(58576-122T/K)+8.314XTlnO.2K0,得T>434K4、已知Ag20及ZnO在温度1000K吋的分解压分别为240及15.7kPao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)反应ZnO(s)+2Ag(s)=Zn(s)+Ag20(s)的ArHm=242.09kJ•mol

4、-1,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)ZnO5、已知下列反应的ArGme-T关系为：Si(s)+O2(g)=SiO2(s):ArGm(T)=(-8.715X105+181.09T/K)J•mol-192C(s)+02(g)=2C0(g):ArGm(T)二(-2.234X105-175.41T/K)J•mol-1试通过计算判断在1300K时，lOOkPa下，硅能否使C0还原为C?硅使C0还原的反应为：Si(s)+2C0(g)二SiO2(s)+2C(s)解：(1)-(2)二(3),则9ArGm(T)=(-6.481X105

5、+356.5T/K)J•mol-11300K时,ArGm9(T)二(-6.481X105+356.5X1300)二-1.847X105(J•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鎳反应生成氧化物？已知eNi(s)+0・502二NiO(s);ArGm(1000K)=-146.11kJ•mol-19112(g)+0.502(g)二1120(g);ArGm(1000K)=-191.08kJ•mol-1解:(1)-(2)得Ni(s)+1120(g)=NiO(s)+112(g)ArGm9(lO

6、OOK)=-146.11+191.08=44.97(kJ-mol-1)AG(lOOOK)=AG6(lOOOK)+RTlnQrmr=44970+(m)8.314X1000Xln(0.03/0.97)=16.07(kJ-mol-1)反应不能止向进行。7、已知反应PbS(s)+l・502(g)二PbO(s,红)+S02@),试计算在762K下的平衡常数，并证明此温度下反应可进行得很完全(可作近似计算)。解：查表得PbS(s)+1.502(g)=Pb0(s,红)+S02(g)9AIlm(298K)-94.30-218.99-296.9kJ•mol-19(f)Sm(298K)91.2

7、205.0267.8248.53J•K-l•mol-1ArHm9(298K)二-296.9-218.99+94.3=-421.59(kJ•mol-1)ArSm9•mol-1)(298K)=248.53+67.8-91.2-1.5X205.02=-82.4(J•K-lArGm9(762K)二-421590+762X82.4二-358801(J-mol-1)InK9=358801/(8.314X762)=56.63；K0=3.95X1024；数值很大，应可进行得很完全。（与书上答案不同）8、通过计算说明磁铁矿(Fe30