程兰征版物理化学习题解答3

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1、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=3.54×103，求该反应的(1000K)和(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H2还原，测得平衡气相中H2的体积分数=0.025；以CO还原，测得平衡气相中CO的体积分数=0.0192。求此温度下反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的平衡常数。解：CoO(s)+H2(g)=Co(s)+H2O(1)0.025(1-0.02

2、5)CoO(s)+CO(g)=Co(s)+CO2(2)0.0192(1-0.0192)(2)-(1)=CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)，所以=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=0.21的空气中。已知反应2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)的=(58576-122T/K)J·mol-1。解：分解温度即标态下分解的温度。令=(58576-122T/K)<0，得T>480K开始分解温度即非标态下分解的温度。令=(58576-122T/

3、K)+8.314×Tln0.21<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)+Ag2O(s)的=242.09kJ·mol-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）Zn+Ag2O=Ag+ZnO；（4）ZnO5、已知下列反应的-T关系为：Si(s

4、)+O2(g)=SiO2(s);=(-8.715×105+181.09T/K)J·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g);=(-2.234×105-175.41T/K)J·mol-1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)=SiO2(s)+2C(s)解：（1）-（2）=（3），则=(-6.481×105+356.5T/K)J·mol-11300K时，=(-6.481×105+356.5×1300)=-1.847×105J·mol-1<0，可以6、将含水蒸气和氢气的体

5、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);=-146.11kJ·mol-16H2(g)+0.5O2(g)=H2O(g);=-191.08kJ·mol-1解：（1）-（2）得Ni(s)+H2O(g)=NiO(s)+H2(g)=-146.11+191.08=44.97kJ·mol-1=+RTlnQ=44970+8.314×1000×ln（0.03/0.97）=16.07kJ·mol-1反应不能正向进行。7、已知反应PbS(s)+1.5O2(g)=Pb

6、O(s,红)+SO2(g)，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)+1.5O2(g)=PbO(s,红)+SO2(g)-94.30-218.99-296.9kJ·mol-191.2205.0267.8248.53J·K-1·mol-1=-296.9-218.99+94.3=-421.59（kJ·mol-1）=248.53+67.8-91.2-1.5×205.02=-82.4(J·K-1·mol-1)=-421590+762×82.4=-358801(J·mol-1)ln=358801/

7、(8.314×762)=56.63；=3.95×1024；数值很大，应可进行得很完全。8、通过计算说明磁铁矿（Fe3O4）和赤铁矿（Fe2O3）在25℃的空气中哪个更稳定？解：查表可知，磁铁矿（Fe3O4）和赤铁矿（Fe2O3）的分别为-1014.2和-740.99kJ·mol-1空气中，磁铁矿分解的=1014.2+8.314×298ln0.212=1021.9赤铁矿分解的=740.99+8.314×298ln0.211.5=746.8显然，磁铁矿更稳定。（答案不对）9、试用标准摩尔熵法计算25℃时制氢反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+

8、H2(g)的、。解：查表得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)-110.54-241.84-393.50kJ·mol-11