4 化学平衡-4 思考题ppt课件

1、思考题思考题 1C(石墨石墨) C(金刚石金刚石) 在在298K，101.325kPa时，时，（1）下列两种计算反应平衡常数的方法哪一种是正确下列两种计算反应平衡常数的方法哪一种是正确的？的？（2）mfkJ molG-1（金刚石）=2.873111G2.87 10 J molexpexp()=0.314RT8.314J molK298KrmK（）()rmmmffGGG金刚石（石墨）=2.87mfG（石墨）=010,rmaKaaaKG（金刚石），因为（金刚石）=1，（石墨）=1（石墨）所以，思考题思考题 1 纯液体、纯固体的标准状态为纯液体、纯固体的标准状态为 时，纯液体、纯固体不处于标准状态，

2、时，纯液体、纯固体不处于标准状态， ，但由于压力对液体、固体化学势的影响，但由于压力对液体、固体化学势的影响很小，因此在有气体参加的反应体系中无论压力很小，因此在有气体参加的反应体系中无论压力是否是否 ，把纯液体、纯固体的活度近似取作，把纯液体、纯固体的活度近似取作1，不会引起大的误差，如不会引起大的误差，如CaCO3分解反应。分解反应。 石墨与金刚石在常温、石墨与金刚石在常温、1.5109 Pa压力下可达平压力下可达平衡，因压力远高于衡，因压力远高于 ，此时二者活度均，此时二者活度均 ，所以所以 K1，G 0pppp1ap1a思考题思考题 1rmrmG12G298K, : C( )C( )2

3、98 , : C( )C( )gdGGK pgdp 12pppp( )0( )( )( )ln0pprmrmmmppmmmaGGGGVg dpVd dpVdVg dpV dpRTK 思考题思考题 2 根据 一式，计算平衡常数。 对气相反应是 还是 ？ 对溶液反应是 还是 ？exp()RTrmGKcKmKpKcK思考题思考题 2 平衡常数与标准态有关exp()RTrmGK( ,)( ,)( ,)( ,)( ,)( ,)ln)fmrmpfmrmcfmfmsGT pGT pKGT aq cGT aq cKcGT aq cGT pRTc 思考题思考题 3 为什么化学反应不能进行到底而最终要达为什么化学

4、反应不能进行到底而最终要达到化学平衡？到化学平衡？ 你能设计一个装置使气相或液相反应进行你能设计一个装置使气相或液相反应进行到底？（这是一种提高产率的方法）。到底？（这是一种提高产率的方法）。 有人说有人说“固相反应总是百分之百的反应固相反应总是百分之百的反应”，这句话是否正确？为什么？这句话是否正确？为什么？思考题思考题 3 混合熵与混合自由能的存在混合熵与混合自由能的存在 Vant Hoff 平衡箱平衡箱 固态反应不存在混合熵，不产生混合自由固态反应不存在混合熵，不产生混合自由能能 （生成固溶体除外）（生成固溶体除外）思考题思考题 4 下列理想气体反应下列理想气体反应 A(g) + 2B(

5、g) C(g) 在总在总压压 p 时，时，A 和和 B 物质的量之比物质的量之比 nA:nB=1:2，开始时开始时 nA=1mol，达到平衡时，达到平衡时 C 物质的量为物质的量为nC。 (1)导出反应平衡常数导出反应平衡常数 与与 p、nC 的关系式。的关系式。 (2)温度一定时，假设温度一定时，假设 p 添加添加, 怎样变化？怎样变化？为什么？为什么？pKpK思考题思考题 4 温度一定时，假设温度一定时，假设 p 添加添加, 不变。不变。 2232212232(32)()2214(1)() ()3232ccccccccccpccA+2B=CnnnnpnpnnpnnppnpnpnpKpK思考

6、题思考题 5 对理想气体反应，证明：对理想气体反应，证明： 2ln()prmpKHTRT2ln()crmVKUTRTln()?pVKT知：知：思考题思考题 5数学关系式:()()( , ):()()()() ()()()() () () ()( , ):()()dblbdblbdblbblbaaa= a(b,d)da=dbddbdddd = d b ldddbdlblaaddda=dbdbdlbdblaadaddlbdbdlaaaa b lda=ddbdblbl思考题思考题 5数学关系式()() ()()()()() ()1()()() ()()() () =()()dblldlbllbdbl

7、bdlbddaadabdbbaaadbbdbaablbdldaalblbaaalbblb思考题思考题 5() =()() ()dlbdaaalbblblnK ,lnKlnKlnKlnK()() +() () =()lnKlnKlnKlnK()() +() () =()ppppppVTpVccccpVTpVa=bTlVdpVTTVTTVTTVTT思考题思考题 5V2V2222()()()=()()()lnlnln()()()Tln(ln)()(=)BBBBBBBBBpBcppBcppBBrmprcmVrmpn RTccRTcKpVc pcpcRTcRTcKcppKKKTTTKRTHTTRTRTH

8、pVRTRTKTURT 思考题思考题 6 反响反响 2C(s) + O2(g) 2CO(g) 有有 若温度增加，下列说法何者正确？若温度增加，下列说法何者正确？ (1) 变负反应更完全。变负反应更完全。 (2) 变大反应更完全。变大反应更完全。 (3) 变小反应更不完全。变小反应更不完全。1/232600 167.8 /rmGJ molT K pKpKrmG思考题思考题 6 放热反应，（放热反应，（3正确。正确。 12/232600 167.8 /232600()0rmrmprmGJ molT KGTTTH 思考题思考题 7二元弱酸二元弱酸H2B，知，知pH = 1.92 时，时，(H2B)

9、= (HB-) ；pH = 6.22时，时， (HB-) = (B2-) 。计算：。计算：（1H2B的的Ka,1和和Ka,2（2）HB-最大时的最大时的pH（3用用0.100moldm-3 NaOH滴定滴定0.100moldm-3 H2B，求第一和第二化学计量点时溶液的，求第一和第二化学计量点时溶液的pH思考题 7（1） pH=1.92时，时，(H2B)= (HB-) 。那么：。那么： pH=6.22时，时， (HB-) = (B2-) 。那。那么：么： 1.92a,1pKpH6.22a,2pKpH思考题 7（2即求即求 的极值，得到的极值，得到dd H+H =11()(1.92+6.22)4

10、.0722a,1a,2a,1a,2K KcpHpK+ pK2a,122H Aa,1a,1a,2K H HA (HA )H K H K K()cccc思考题思考题 7 用用0.100moldm-3 NaOH滴定滴定0.100moldm-3 H2B，在第一化学计量点时用去同体积的，在第一化学计量点时用去同体积的NaOH，那么，那么NaHB= 0.050 moldm-3 。 NaHB为两性物质，两性物质在溶液中既能为两性物质，两性物质在溶液中既能给出质子又能接受质子，酸式盐、弱酸弱给出质子又能接受质子，酸式盐、弱酸弱碱盐等都是两性物质。考虑浓度为碱盐等都是两性物质。考虑浓度为c的的NaHB溶液，其质

11、子平衡式为：溶液，其质子平衡式为：H+ + H2B = B2- + OH-思考题思考题 7 一般情况下一般情况下HB-的酸式和碱式离解倾向很小，的酸式和碱式离解倾向很小， HB- c，上式近似为：，上式近似为： 2+HB K ()H HB H +=+H H a,2wa,1KccK cw(HB K)H HB a,1a,2a,1KKccK cw(K)H a,1a,2a,1KK cccK cc思考题思考题 76.22813=100.053.01 10202 10a,2wK cK c 1.92=0.052020 100.240a,1cK c1.926.221.92a,1510100.05H K100.

12、057.642 104.12a,1a,2KpcHKccc思考题思考题 7 用用0.100moldm-3 NaOH滴定滴定0.100moldm-3 H2B，在第二化学计量点时用去二倍体积，在第二化学计量点时用去二倍体积的的NaOH，那么，那么Na2B= 0.033 moldm-3 。此为碱性溶液。碱在溶液中的水解反应为：此为碱性溶液。碱在溶液中的水解反应为： B2- + H2O = HB- + OH- 为弱碱为弱碱 +2+2-147.7886.22,2HB OH HB OH H B H B 10101.66 1010bwaKccKK思考题思考题 7 质子平衡式为：质子平衡式为： OH- = HB

13、- + H+2wKOH OH bK BOH810131.66 100.0335.48 10202 10bwK cK680.0332.0 105001.66 10bcK83BOH c1.66 100.0332.34 102.6311.37bKpOHpH思考题 8 （1CaF2沉淀在沉淀在pH=3和和pH=5溶液中哪个溶液中哪个溶解度大？溶解度大？ 答：酸效应对沉淀溶解平衡的影响：形成答：酸效应对沉淀溶解平衡的影响：形成弱酸弱酸HF，故在低，故在低pH或高酸度时溶解度大。或高酸度时溶解度大。pH=3思考题 8（2Ag2CrO4沉淀在沉淀在0.001moldm-3AgNO3溶液和溶液和0.001mo

14、ldm-3K2CrO4溶溶液中哪个溶解度小？液中哪个溶解度小？答：根据溶度积的计算方法，在答：根据溶度积的计算方法，在Ag2CrO4中中Ag+以平方计算，故以平方计算，故Ag2CrO4在在0.001moldm-3AgNO3溶液中的溶解度小。溶液中的溶解度小。思考题 8（3BaSO4沉淀可用水洗涤而沉淀可用水洗涤而AgCl沉淀沉淀用稀用稀HNO3溶液洗涤？溶液洗涤？答：答：BaSO4沉淀是晶型沉淀，吸附杂质少，沉淀是晶型沉淀，吸附杂质少，颗粒大。颗粒大。AgCl沉淀是絮状沉淀，易吸附杂质，颗粒沉淀是絮状沉淀，易吸附杂质，颗粒小。小。思考题 8（4BaSO4沉淀要陈化而沉淀要陈化而AgCl沉淀不要

15、沉淀不要陈化。陈化。答：答：BaSO4沉淀是晶型沉淀，吸附杂质少，沉淀是晶型沉淀，吸附杂质少，颗粒大，不易包裹杂质，故可通过陈化而颗粒大，不易包裹杂质，故可通过陈化而去除杂质。去除杂质。而而AgCl沉淀是絮状沉淀，易包裹杂质，不沉淀是絮状沉淀，易包裹杂质，不可通过陈化而去除杂质。可通过陈化而去除杂质。思考题 8（5ZnS在在HgS沉淀表面上发生继沉淀而沉淀表面上发生继沉淀而不在不在BaSO4沉淀上发生继沉淀。沉淀上发生继沉淀。答：答：ZnS与与HgS沉淀有共同的离子沉淀有共同的离子S2-，HgS表面上离子表面上离子S2-相对较高，故易形成相对较高，故易形成ZnS沉淀而发生继沉淀。沉淀而发生继沉淀。而而BaSO4沉淀表面上的情况不同。沉淀表面上的情况不同。思考题 8 M(OH)3沉淀在水中的溶解度沉淀在水中的溶解度s是否可用以是否可用以下计算：下计算： s = 4.410-9moldm-3333444324M (3 )(