第三章 化学平衡小结和习题.ppt

第三章化学平衡 小结和习题 小结 化学反应的方向及平衡条件 化学反应等温方程式aA g eE g gG g hH g Qa为终态与始态的活度商 平衡常数表示法理想气体化学反应等温式 理想气体经验平衡常数 标准生成吉布斯自由能 温度对平衡常数的影响 其它因素对平衡的影响 气体反应 液相或固相反应 压力对化学平衡的影响 惰性气体对化学平衡的影响 习题 1 已知298 15K时 反应 H2 g 0 5O2 g H2O g 的 rGm 为 228 57kJ mol 298 15K时水的饱和蒸汽压为3 1663kPa 水的密度为997kg m3 求298 15K反应 H2 g 0 5O2 g H2O l 的 rGm 解 2 1000K时 反应C s 2H2 g CH4 g 的 rGm 19397J mol 现有与碳反应的气体 其中含有CH4 g 10 H2 g 80 N2 g 10 体积 试问 1 T 1000K p 100kPa时 甲烷能否形成 2 在 1 的条件下 压力需增加到若干 上述合成甲烷的反应才可能进行 解 1 2 7 合成氨时所用的氢和氮的比例为3 1 在673K 1000kPa压力下 平衡混合物中氨的摩尔百分数为3 85 1 求N2 g 3H2 g 2NH3 g 的K 2 在此温度下 若要得到5 氨 总压力为多少 解 1 2 9 298 2K时丁二酸 C4H6O4 在水中的溶解度为0 715mol kg 从热力学数据表中得知 C4H6O4 S C4H5O4 m 1 和H m 1 的标准生成吉布斯能 fGm 分别为 748 099 723 037和0kJ mol 试求298 2K时丁二酸在水溶液中的第一电离常数 解 12 设在一定温度下 有一定量的PCl5 g 在标准压力p 下的体积为1dm3 在该情况下PCl5 g 的离解度设为50 用计算说明在下列几种情况中 PCl5 g 的离解度是增大还是减小 1 使气体的总压力减小 直到体积增加到2dm3 2 通入氮气 使体积增加到2dm3 而压力仍为100kPa 3 通入氮气 使压力增加到200kPa 而体积仍为1dm3 4 通入氯气 使压力增加到200kPa 而体积仍为1dm3 解 假设PCl5的解离度为 则 1 2 3 4 假设加入nmol的氯气 则 14 CO2与H2S在高温下有如下反应 CO2 g H2S g COS g H2O g 今在610K时 将4 4 10 3kg的CO2加入2 5dm3体积的空瓶中 然后再充入H2S使总压为1000kPa 平衡后水的摩尔分数为0 02 同上试验 在620K平衡后水的摩尔分数为0 03 计算时可假定气体为理想气体 1 计算610K时的K 2 求610K时的 rGm 3 计算反应的热效应 rHm 15 1 在1393 2K下用H2 g 还原FeO s 平衡时混合气体中H2 g 的摩尔分数为0 54 求FeO s 的分解压 已知同温度下 2H2O g 2H2 g O2 g K 3 4 10 13 2 在炼铁炉中 氧化铁按如下反应还原 FeO S CO g Fe S CO2 g 求 1393 2K下 还原1molFeO需要CO若干摩尔 已知同温度下2CO2 g 2CO g O2 g K 1 4 10 12 16 已知298 15K CO g 和CH3OH g 标准摩尔生成焓 fHm 分别为 110 52及 200 7kJ mol CO g H2 g CH3OH l 的标准摩尔熵Sm 分别为197 6