物理化学第五版课后习题答案.pdf

《物理化学第五版课后习题答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学第五版课后习题答案.pdf（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、物理化学第五版课后习题答案物理化学第五版课后习题答案第五章第五章 化学平衡化学平衡5 51 1 在某恒定的温度和压力下，在某恒定的温度和压力下，取取 n n0 01 1molmol 的的 A A(g g)进行如下化学反应：进行如下化学反应：A A(g g)B B(g g)若若00BA，试证明，当反应进度，试证明，当反应进度 0.50.5molmol 时，系统的吉布斯函数时，系统的吉布斯函数 G G 值为最小，这时值为最小，这时 A A，B B 间间达到化学平衡。达到化学平衡。解：解：设反应进度设反应进度 为变量为变量A A(g g)B B(g g)t t0 0n nA A,0,0n n 0 0

2、0 0 0 00 0t tt t平平n nA An nB B nBBn nB B B B，n nA An n 0 0n nB Bn n 0 0 B B，n nn nA An nB Bn n 0 0n nAn0B1，y yB BBn0n0n0nn气体的组成为：气体的组成为：y yA A各气体的分压为：各气体的分压为：p pA ApypyA Ap(1n0)，p pB BpypyB Bpn00 RT ln各气体的化学势与各气体的化学势与 的关系为：的关系为：AApAp0 RT ln(1)Ap0p0n00BB RT lnpBp0 RT lnB00ppn000由由G Gn nA A A An nB B

3、B B(n nA AAn nB BB)nART lnpp(1)n RT lnBp0n0p0n000 n n 0 0 A B n n0 0RT lnp(n)RT ln(1)RT ln00n0n0pp(n)RT ln(1)RT ln)0n0n0p0000因为因为BA，则，则 G Gn n0 0(ART lnGn RT2G()T,p RT ln(2)T,p 00 0n0(n0)令令(G1 0.50.5此时系统的此时系统的 G G 值最小。值最小。)T,p 0n 105 52 2已知四氧化二氮的分解反应已知四氧化二氮的分解反应N N2 2O O4 4(g g)2 2 NONO2 2(g g)0在在 2

4、98.15298.15 K K 时，时，rGm4.754.75kJkJmolmol1 1。试判断在此温度及下列条件下，试判断在此温度及下列条件下，反应进行的方向。反应进行的方向。(1)(1)N N2 2O O4 4(100(100 kPakPa)，NONO2 2(1000(1000 kPakPa););(2)(2)N N2 2O O4 4(1000(1000 kPakPa)，NONO2 2(100(100 kPakPa););(3)(3)N N2 2O O4 4(300(300 kPakPa)，NONO2 2(200(200 kPakPa););解：由解：由 J Jp p进行判断进行判断0rG

5、m47500)expexp()0.14720.1472J Jp pKexpexp(RTR298.1502pNO2pN2O4p010002(1)(1)J Jp p100100J Jp pK0反应向左进行。或反应向左进行。或r rG Gm m16.165416.1654100100kJkJmolmol1 11002(2)(2)J Jp p0.10.1J Jp pK0反应向右进行。或反应向右进行。或r rG Gm m0.96770.96771000100kJkJmolmol1 12002(3)(3)J Jp p1.33331.3333J Jp pK0反应向左进行。反应向左进行。或或r rG Gm m

6、5.46315.4631300100kJkJmolmol1 15 53 3 一定条件下，一定条件下，AgAg 与与 H H2 2S S 可能发生下列反应：可能发生下列反应：2 2AgAg(s s)H H2 2S S(g g)AgAg2 2S S(s s)H H2 2(g g)2525,100,100 kPakPa 下，将下，将 AgAg 置于体积比为置于体积比为 10101 1 的的 H H2 2(g g)与与 H H2 2S S(g g)混合气体中。混合气体中。(1)(1)AgAg 是否会发生腐蚀而生成是否会发生腐蚀而生成 AgAg2 2S S？(2)(2)混合气体中混合气体中 H H2 2

7、S S 气体的体积分数为多少时，气体的体积分数为多少时，AgAg 不会腐蚀生成不会腐蚀生成 AgAg2 2S S？已知已知 2525时，时，H H2 2S S(g g)和和 AgAg2 2S S(s s)的标准生成吉布斯函数分别为的标准生成吉布斯函数分别为33.5633.56 kJkJmolmol1 1和和40.2640.26kJkJmolmol1 1。0解：设反应体系中气相为理想气体，则解：设反应体系中气相为理想气体，则r rG Gm mrGmRTlnRTlnpH2pH2S(1)(1)r rG Gm m(40.2640.2633.56)33.56)R R298.15298.1510103 3

8、l ln n10106.76.75.7085.7080.9920.992kJkJmolmol1 1r rG Gm m0 0，AgAg 会发生腐蚀而生成会发生腐蚀而生成 AgAg2 2S S。(2)(2)当当r rG Gm m0 0 时，时，AgAg不不会发生腐蚀而生成会发生腐蚀而生成 AgAg2 2S S，因此，因此5 52 2lnln1 yH2SyH2S01 yH2SrGm6700()2.70292.702914.922914.9229RTR298.15yH2SyH2S0.06280.06285 54 4已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如下：已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如

9、下：CHCH4 4(g g)COCO2 2(g g)CHCH4 4(g g)H H2 2O O(g g)2 2COCO(g g)2 2H H2 2(g g)K10COCO(g g)3 3H H2 2(g g)K20COCO2 2(g g)4 4H H2 2(g g)求下列反应的求下列反应的K0：CHCH4 4(g g)2 2H H2 2O O(g g)解：解：(2)(2)2 2(1)(1)(3)(3)K0(K20)2(K10)15 55 5在一个抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，在一个抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它们之间没有发生反应，若它们之间没有发生反应，则在则在 375.3375.

10、3 K K时的分压分别为时的分压分别为 47.83647.836 kPakPa 和和 44.78644.786 kPakPa。将容器保持在。将容器保持在375.3375.3 K K，经一定时间后，总压力减，经一定时间后，总压力减少至少至 86.09686.096 kPakPa，且维持不变。求下列反应的，且维持不变。求下列反应的K0。SOSO2 2ClCl2 2(g g)SOSO2 2(g g)ClCl2 2(g g)解：反应各组分物料衡算如下解：反应各组分物料衡算如下SOSO2 2ClCl2 2(g g)SOSO2 2(g g)ClCl2 2(g g)0 0p p0 0(SOSO2 2)p p

11、0 0(ClCl 2 2)p px xp p0 0(SOSO2 2)p px xp p0 0(ClCl 2 2)p px xp p p p0 0(SOSO2 2)p p0 0(ClCl 2 2)p px x86.09686.096p px x44.78644.78647.83647.83686.09686.0966.5266.526kPakPap p(ClCl 2 2)47.83647.8366.5266.52641.3141.31 kPa kPap p(SOSO2 2)44.78644.7866.5266.52638.2638.26kPakPaK0pSO2pCl2pSO2Cl2p041.31

12、38.262.42192.42196.5261005 56 6900900，3 310106 6PaPa 下，使一定量摩尔比为下，使一定量摩尔比为 3 31 1 的氢、氮混合气体通过铁催化剂来合成的氢、氮混合气体通过铁催化剂来合成氨。反应达到平衡时，测得混合气体的体积相当于氨。反应达到平衡时，测得混合气体的体积相当于 273.15273.15 K K，101.325101.325 kPakPa 的干燥气体的干燥气体(不含不含水蒸气水蒸气)2.024)2.024dmdm3 3，其中氨气所占的体积分数为，其中氨气所占的体积分数为 2.0562.05610103 3。求此温度下反应的。求此温度下反应

13、的K0。解：解：3yN2 yN2 yNH31yN20.74850.74855 53 31 yNH3412.0561030.24950.2495yH242ByppNH23BK0(0)ByB(0)3ppy yBH2N210022.0562106)(4.4894.48910108 8330000.7485 0.24955 57 7 PClPCl5 5分解反应分解反应PClPCl5 5(g g)在在 200200 时的时的K00.3120.312，计算：，计算：PClPCl3 3(g g)ClCl2 2(g g)（1 1）200200，200200 kPakPa 下下 PClPCl5 5的解离度。的解

14、离度。（2 2）摩尔比为）摩尔比为 1 1：5 5 的的 PClPCl5 5与与 ClCl2 2的混合物，在的混合物，在 200200，101.325101.325 kPakPa 下，求达到化学平下，求达到化学平衡时衡时 PClPCl5 5的解离度。的解离度。解：（解：（1 1）设）设 200200，200200 kPakPa 下五氯化磷的解离度为下五氯化磷的解离度为，则，则PClPCl5 5(g g)PClPCl3 3(g g)ClCl2 2(g g)1 1n1 1K(0pp0nB)BB2002nB0.3120.3122100 1BB210.1560.1567.41037.41030.367

15、40.367412 2p2K0或或K0p12K0p0p00.3120.36740.36740.3122（2 2）设混合物的物质的量为）设混合物的物质的量为 n n，五氯化磷的解离度为，五氯化磷的解离度为，则平衡时，则平衡时PClPCl5 5(g g)PClPCl3 3(g g)ClCl2 2(g g)1 1 5 5 n6 6 K(0pp0nB)BBnBBB101.325(5)0.3120.312100(1)(6)1.30791.3079 2 26.53956.5395 1.84741.84740 06.53956.5395241.30791.84746.53957.2409 0.26790.2

16、67921.307921.30795 58 8在在 994994K K，使纯氢气慢慢地通过过量的，使纯氢气慢慢地通过过量的 CoOCoO(s s)，则氧化物部分地被还原为，则氧化物部分地被还原为 CoCo(s s)。出来。出来的平衡气体中氢的体积分数的平衡气体中氢的体积分数(H H2 2)0.0250.025。在同一温度，若用。在同一温度，若用 COCO 还原还原 CoOCoO(s s)，平衡后气体，平衡后气体5 54 4中一氧化碳的体积分数中一氧化碳的体积分数(COCO)0.01920.0192。求等物质的量的。求等物质的量的 COCO 和和 H H2 2O O(g g)的混合物，在的混合物

17、，在 994994K K 下下通过适当催化剂进行反应，其平衡转化率为多少？通过适当催化剂进行反应，其平衡转化率为多少？解：解：(1)(1)CoOCoO(s s)H H2 2(g g)CoCo(s s)H H2 2O O(g g)K10(pBB10.025B)y3939B0p0.025B(2)(2)CoOCoO(s s)COCO(g g)CoCo(s s)COCO2 2(g g)K20(pBB10.0192B)y51.0851.08Bp00.0192B03(3)(3)COCO(g g)H H2 2O O(g g)51.08K20COCO2 2(g g)H H2 2(g g)K01.311.313

18、9K12K1.311.310.53370.5337(1)2035 59 9。在真空的容器中放入固态的在真空的容器中放入固态的 NHNH4 4HSHS，于，于 2525下分解为下分解为 NHNH3 3(g g)与与 H H2 2S S(g g)，平衡时容器，平衡时容器内的压力为内的压力为 66.6666.66 kPakPa。(1)(1)当放入当放入 NHNH4 4HSHS 时容器内已有时容器内已有 39.9939.99 kPakPa 的的 H H2 2S S(g g)，求平衡时容器中的压力。，求平衡时容器中的压力。(2)(2)容器内原有容器内原有 6.6666.666 kPakPa 的的 NHN

19、H3 3(g g)，问需加多大压力的，问需加多大压力的 H H2 2S S，才能形成，才能形成 NHNH4 4HSHS 固体？固体？解：反应的化学计量式如下解：反应的化学计量式如下NHNH4 4HSHS(s s)NHNH3 3(g g)H H2 2S S(g g)p pp pp p66.6633.3333.33 kPakPa2由题给条件，由题给条件，25 25 C C 下下K0(1)(1)NHNH4 4HSHS(s s)p2 233.332 2)()0.11110.11110p100NHNH3 3(g g)H H2 2S S(g g)pH2S39.9939.99pH2SK111111110 0

20、0pH2S(pH2S39.99)p0 220.11110.1111pH39.9939.99pH2S2SpH2S18.87418.874 kPakPap p2 2pH2S39.9939.9977.73877.738 kPakPa(2)(2)NHNH3 3(g g)H H2 2S S(g g)NHNH4 4HSHS(s s)1p02当当J Jp p能形成能形成 NHNH4 4HSHS 固体固体pH2S6.6660.1111pH2S1111166.67166.67 kPakPa6.6665 55 505 51313已知已知 2525时时 AgClAgCl(s s)，水溶液中，水溶液中 AgAg，Cl

21、Cl的的fGm分别为分别为109.789109.789kJkJmolmol1 1，77.10777.107kJkJmolmol1 1和和131.22131.22kJkJmolmol1 1。求。求 2525下下 AgClAgCl(s s)在水溶液中的标准溶度积在水溶液中的标准溶度积K0及溶及溶解度解度 s s。解：解：AgClAgCl(s s)0AgAgClClrGm77.10777.107131.22131.22109.789109.78955.67655.676 kJ kJmolmol1 155676)expexp(22.4607)22.4607)1.761.7610101010298.15

22、R143.3212100s sMK0 1.7610100.190.19 mg mg100100g g610K0expexp(5 51414体积为体积为 1 1dmdm3 3的抽空密闭容器中放有的抽空密闭容器中放有 0.034580.03458 molN molN4 4O O2 2(g g)，发生如下分解反应：，发生如下分解反应：N N4 4O O2 2(g g)2 2 NO NO2 2(g g)05050时分解反应的平衡总压为时分解反应的平衡总压为 130.0130.0kPakPa。已知。已知 2525时时 N N4 4O O2 2(g g)和和 NONO2 2(g g)的的fHm分别为分别为

23、09.169.16kJkJmolmol1 1和和 33.1833.18kJkJmolmol1 1。设反应的。设反应的rCp,m0 0。(1)(1)计算计算 5050时时 N N4 4O O2 2(g g)的解离度及分解反应的的解离度及分解反应的K0；(2)(2)计算计算 100100时反应的时反应的K0。解：解：(1)(1)N N4 4O O2 2(g g)2 2 NO NO2 2(g g)n n0 0(1(1)2 2n n0 0 nn n0 0(1(1)13010.048390.04839 mol mol 0.39940.3994R323.15222nNO4n0ppp4213040.3996

24、22020022pnBnN2O2pn0(1)p(1)100(10.39962)nBK00.98690.9869pN2O42n0p20.399613055.8055.80kPakPan0(1)10.3996n0(1)p(10.3996)13074.2174.21kPakPan0(1)10.3996pN4O22pNO274.2120.98690.9869K055.80100pN2O4p00(2)(2)rHm2 233.1833.189.169.1657.257.2 kJkJmolmol1 1K205720011ln0()2.85282.8528K1R323.15373.15K2017.335817

25、.33580.98690.986917.1117.115 51515已知已知 2525时的下列数据时的下列数据物物质质0kJkJmolmol1 1fHm0SmJ Jmolmol1 1K K1 1AgAg2 2O O(s s)31.0531.05121.3121.3COCO2 2(g g)393.509393.509213.74213.74AgAg2 2COCO3 3(s s)505.8505.8167.4167.40求求 110110时时 AgAg2 2COCO3 3(s s)的分解压。设的分解压。设rCp,m0 0。解：解：AgAg2 2COCO3 3(s s)AgAg2 2O O(s s)

26、COCO2 2(g g)0rHm31.0531.05393.509393.509505.8505.881.24181.241 kJkJmolmol1 10rSm121.3121.3213.74213.74167.4167.4167.64167.64 J Jmolmol1 1K K1 10rGm(383.15(383.15K K)81.24181.241383.15383.15167.64167.6410103 317.0117.01 kJkJmolmol1 1K0expexp(17010)expexp(5.3397)5.3397)4.79724.797210103 3383.15RpCO2p0

27、K00.4800.480 kPakPa05 51616在在 100100下，下列反应的下，下列反应的K08.18.110109 9，rSm125.6125.6J JK K1 1molmol1 1。计算：。计算：COClCOCl2 2(g g)COCO(g g)ClCl2 2(g g)(1)100(1)100，总压为，总压为 200200kPakPa 时时 COClCOCl2 2的解离度；的解离度；0(2)100(2)100下上述反应的下上述反应的rHm；(3)(3)总压为总压为 200200kPakPa，解离度为，解离度为 0.1%0.1%时的温度。设时的温度。设C Cp p,m,m0 0。解

28、：解：(1)(1)COClCOCl2 2(g g)COCO(g g)ClCl2 2(g g)1 1 n n1 1 K(K0 K0p0pp0nB)BB20029 9n8.18.11010B2100(1)BBp08.11095 56.3646.364101098.11020(2)(2)rGmRTlnRTlnK0R R373.15373.15lnln8.18.110109 957.8057.80 kJkJmolmol1 15 52 2000rHmrGmT TrSm57.8057.80373.15373.15125.6125.610103 3104.67104.67kJkJmolmol1 12000.

29、00126 6(3)(3)K2 21010100(10.0012)08.1109104.671031113 3ln()2.24232.242310106210RT373.15TT T445.97445.97 K K5 51717在在50050010001000K K 温度范围内，温度范围内，反应反应 A A(g g)B B(s s)的关系为的关系为lnK0 2 2C C(g g)的标准平衡常数的标准平衡常数K0与温度与温度 T T71006.875。已知原料中只有反应物。已知原料中只有反应物 A A(g g)和过量的和过量的 B B(s s)。T/K(1)(1)计算计算 800800K K 时

30、反应的时反应的K0；若反应系统的平衡压力为；若反应系统的平衡压力为 200200 kPakPa，计算产物，计算产物 C C(g g)的平衡分的平衡分压；压；00(2)(2)计算计算 800800K K 时反应的时反应的rHm和和rSm。解：解：(1)(1)lnK0 71006.8752 2K00.13530.135380002pC20000p K p p K p p 0KCC0(p pC)pK0p0(K0p0)24K0p0ppC213.53 13.532420013.5345.6945.69 kPakPa200(2)(2)rHm71007100R R59.0359.03 kJkJmolmol1

31、 1rSm6.8756.875R R57.1657.16 J Jmolmol1 1K K1 15 51818 反应反应 2 2NaHCONaHCO3 3(s s)t tp pkPakPa30300.8270.827NaNa2 2COCO3 3(s s)H H2 2O O(g g)COCO2 2(g g)在不同温度时的平衡总压如下：在不同温度时的平衡总压如下：50503.9993.999707015.9015.90909055.2355.2310010097.4797.47110110167.0167.00设反应的设反应的rHm与温度无关。求：与温度无关。求：0(1)(1)上述反应的上述反应的r

32、Hm；(2)(2)lg lg(p pkPakPa)与与 T T 的函数关系式；的函数关系式；(3)(3)NaHCONaHCO3 3的分解温度。的分解温度。5 53 30rHmp2 B解：解：(1)(1)K(0)ln p 2RT2p0T TK Klnplnp303.15303.150.19000.1900323.15323.151.38601.3860343.15343.152.76632.7663363.15363.154.01154.011565432100.0024-1373.15373.154.57954.5795383.15383.155.11805.118010rHm 7706.47

33、706.4 2 2 R R lnp=7706.4T+25.231128.14128.14kJkJmolmol(2)(2)lg p (3)(3)T分解5 51919已知下列数据：已知下列数据：3346.2410.956Tlnp1 1R2=13326.24371.64371.64K K10.956lg101.3250.00290.0034T1lnpT1关系曲线C Cp,mp,ma abTbTcTcT2 2物物质质0rHm(25)kJ mol10Sm(25)J mol1K1a11J molK103bJ mol1K2106cJ mol1K3COCO(g g)H H2 2(g g)CHCH3 3OHOH

34、(g g)110.52110.520 0200.7200.7197.67197.67130.68130.68239.8239.826.53726.53726.8826.8818.4018.407.68317.68314.3474.347101.56101.561.1721.1720.32650.326528.6828.68求下列反应的求下列反应的 lg lgK0与与 T T 的函数关系式及的函数关系式及 300300时的时的K0。COCO(g g)2 2H H2 2(g g)CHCH3 3OHOH(g g)0解：解：298.15298.15K K 时时rHm200.7200.7110.5211

35、0.5290.1890.18kJkJmolmol1 10rSm239.8239.8197.67197.672 2130.68130.68219.23219.23 J Jmolmol1 1K K1 10rGm90.1890.18298.15298.15219.23219.2310103 324.81724.817 kJ kJ molmol1 124817)expexp(10.0116)(10.0116)2.2282.22810104 4298.15R反应的反应的a a18.4018.4026.53726.5372 226.8826.8861.89761.897K0expexp(b b(101.5

36、6(101.567.68317.68312 24.437)4.437)10103 385.182985.182910103 35 54 4c c(28.6828.681.1721.1722 20.3265)0.3265)10106 626.85526.85510106 6b2 2c3 300rHm(T T)rHmaTaTT T T T,0233 303 32 2rHm,090.1890.181010 61.89761.897298.15298.1542.591542.59151010298.15298.158.95178.951710106 6298.15298.153 37.52747.52

37、7410104 4 J Jmolmol1 100rHmd ln K0rHmabc,0TdTRT2RT2RT2R3R0rHm,0lnK0RTabc2lnT T TI IR2R6R47.524710I Iln2.228ln2.22810104 4R298.1561.897ln298.15R85.1829103298.1526.8552R10.011410.011430.356030.356042.418142.41811.52741.52740.047850.0478520.594020.59407.524710461.89785.182910326.8551062lnT T TlnKRTR2R6

38、R020.594020.5940lgK03931.37.445ln7.445lnT T2.2242.22410103 3T T0.23380.233810106 6T T2 28.9428.942T3931.3lgK0(573.15(573.15K K)7.4457.445lg573.15lg573.152.2242.22410103 3573.15573.15573.150.23380.233810106 6573.15573.152 28.9428.9426.85916.859120.535520.53551.27471.27470.076800.076808.9428.9423.5365

39、3.5365K0(573.15(573.15K K)2.9072.90710104 45 52020 工业上用乙苯脱氢制苯乙烯工业上用乙苯脱氢制苯乙烯C C6 6H H5 5C C2 2H H5 5(g g)C C6 6H H5 5C C2 2H H3 3(g g)H H2 2(g g)如反应在如反应在 900900K K 下进行，其下进行，其K01.511.51。试分别计算在下述情况下，乙苯的平衡转化率。试分别计算在下述情况下，乙苯的平衡转化率。(1)(1)反应压力为反应压力为 100100kPakPa；(2)(2)反应压力为反应压力为 1010kPakPa；(3)(3)反应压力为反应压力为

40、 100100kPakPa，且加入水蒸气时原料气中水与乙苯蒸气的物质的量之比为且加入水蒸气时原料气中水与乙苯蒸气的物质的量之比为1010：1 1。5 55 5解：解：C C6 6H H5 5C C2 2H H5 5(g g)C C6 6H H5 5C C2 2H H3 3(g g)H H2 2(g g)1 1 n n1 1 p2nB1.511.512100(1)BBK(0pp0nB)BB1.511002K0(1)(1)1.511.510.77560.77561.511100(12)K011.51102K0(2)(2)1.511.510.96840.9684201.510.1100(1)K0.1

41、(3)(3)n n1111p21.511.51(K01)1)2 21010K0 K100(1)(11)01111K00 02.522.522 215.115.116.6116.610 00.94950.94955 52121在一个抽空的容器中放入很多的在一个抽空的容器中放入很多的 NHNH4 4ClCl(s s)，当加热到时，当加热到时 340340，容器中仍有过量的，容器中仍有过量的NHNH4 4ClCl(s s)存在，此时系统的平衡压力为存在，此时系统的平衡压力为 104.67104.67kPakPa。在同样的条件下，若放入的是。在同样的条件下，若放入的是 NHNH4 4I I(s s)，

42、则测得的平衡压力为则测得的平衡压力为 18.86418.864kPakPa，试求当，试求当 NHNH4 4ClCl(s s)和和 NHNH4 4I I(s s)同时存在时，反应系统在同时存在时，反应系统在 340340下达平衡时的总压力。设下达平衡时的总压力。设 HIHI(g g)不分解，且此两种盐类不形成固溶体。不分解，且此两种盐类不形成固溶体。解：解：设在一定设在一定 T T、V V 下，两反应同时达到平衡时，下，两反应同时达到平衡时，HClHCl(g g)和和 HIHI(g g)的平衡分压分别的平衡分压分别为为 x x 和和 y y。NHNH4 4ClCl(s s)NHNH3 3(g g

43、)HClHCl(g g)NHNH4 4I I(s s)NHNH3 3(g g)HIHI(g g)过过量量x x y yx x过过量量x xy yy y两个反应同时存在并达到平衡时，系统的总压力为：两个反应同时存在并达到平衡时，系统的总压力为：p p2(2(x xy y)K10p12p22(x y)x(x y)y0K()()2020020(p)2p(p)2p2122上述两式相加得：上述两式相加得：4 4x x(x xy y)4 4y y(x xy y)p px xy y2p12 p2所以所以p p2 104.67218.8642106.36106.36 kPa kPa22p12 p225 56

44、65 52222在在 600600，100100kPakPa 时下列反应达到平衡：时下列反应达到平衡：COCO(g g)H H2 2O O(g g)现在把压力提高到现在把压力提高到 5 510104 4kPakPa，问：，问：(1)(1)若各气体均视为理想气体，平衡是否移动？若各气体均视为理想气体，平衡是否移动？COCO2 2(g g)H H2 2(g g)(2)(2)若各气体的逸度因子分别为若各气体的逸度因子分别为(COCO2 2)1.091.09，(H H2 2)1.11.1，(COCO)1.201.20，(H H2 2O O)0.750.75，与理想气体相比，平衡向哪个方向移动？与理想气

45、体相比，平衡向哪个方向移动？解：解：(1)(1)因为因为K0(pp0n)BBBnBBBBnB所以平衡不移动。所以平衡不移动。B0(2)(2)K0 KKpK01.11.0900Kp1.3322Kp1.200.75因为因为K1 1所以与理想气体相比，平衡向生成反应物方向移动。所以与理想气体相比，平衡向生成反应物方向移动。5 52323已知水溶液中甲酸已知水溶液中甲酸 HCOOHHCOOH 和乙酸和乙酸 HOAcHOAc 的标准解离常数的标准解离常数K0分别为分别为 1.821.8210104 4和和1.741.7410105 5。求下列溶液中氢离子的质量摩尔浓度。求下列溶液中氢离子的质量摩尔浓度

46、b b(H H)。(1)(1)b b1 1molmolkgkg1 1的甲酸水溶液；的甲酸水溶液；(2)(2)b b1 1molmolkgkg1 1的乙酸水溶液；的乙酸水溶液；(3)(3)质量摩尔浓度均为质量摩尔浓度均为 b b1 1molmolkgkg1 1的甲酸和乙酸的混合溶液。计算结果说明了什么？的甲酸和乙酸的混合溶液。计算结果说明了什么？解：解：(1)(1)HCOOHHCOOHb bx xx2 K10 x K10 0H HHCOOHCOOx xx xK01x200(b x)b1.82104 1.82210841.82104b b(H H)0.013400.01340 molmolkgkg

47、1 12(2)(2)OHAcOHAcb bx xx2 K20 x K20 0H H AcOAcOx xK02x xx2(b0 x)b01.74105 1.742101041.74105b(H)4.1634.163 101023 3molmolkgkg1 1(3)(3)设在质量摩尔浓度均为设在质量摩尔浓度均为 b b1 1molmolkgkg1 1的甲酸和乙酸的混合溶液达到电离平衡的甲酸和乙酸的混合溶液达到电离平衡时，时，HCOOHCOO和和 AcOAcO的平衡浓度分别为的平衡浓度分别为 x x 和和 y y。5 57 7K1001(x y)x(x y)y0K200(b x)b(b y)b013

48、02101202101021y 01KK x(KK)x 2Kx K K10 xxx3(K101)x2K x023021 K20021(KK)x(KKK KK)x(2K010102022021K K)xK0102 01.6461.64610104 4 x x3 31.9941.99410104 4 x x2 26.3086.30810108 8 x x3.3123.31210108 80 0 x x3 31.21121.2112 x x2 23.83243.832410104 4 x x2.01242.012410104 40 0运用牛顿迭代法解上述一元三次方程，设初值运用牛顿迭代法解上述一元三

49、次方程，设初值 x x0 00.0130.013 mol molkgkg1 1x x0.012800.01280 mol molkgkg1 1y y1.23681.236810103 3molmolkgkg1 15 52424(1)(1)应用路易斯兰德尔规则及逸度因子图，求应用路易斯兰德尔规则及逸度因子图，求 250250，20.26520.265MPaMPa 下，合成甲醇反下，合成甲醇反应的应的 K K：COCO(g g)2 2H H2 2(g g)CHCH3 3OHOH(g g)0(2)(2)已知已知 250250时上述反应的时上述反应的rGm25.89925.899kJkJmolmol1

50、 1，求此反应的，求此反应的K0；(3)(3)化学计量比的原料气，在上述条件下达平衡时，求混合物中甲醇的摩尔分数。化学计量比的原料气，在上述条件下达平衡时，求混合物中甲醇的摩尔分数。解：解：(1)(1)T T523.15523.15K Kp p20.26520.265MpaMpaCOCO(g g)、CHCH3 3OHOH(g g)：T Tr r物物质质T TC C、p pC CT Tr rp pr r COCO(g g)132.92132.92 K K、3.4993.499 Mpa Mpa3.943.945.795.791.091.09KTpTp，p pr r；H H2 2(g g)：T Tr