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1、第一章思 考 题1. 一气柜如下图所示:AN2(2L)CO2(1L)假设隔板( A)两侧 N2 和 CO2的 T,P 相同。试问:(1)隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等 ?物质的量不等而浓度相等(2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T 和 PCO2物质的量和浓度是否会改变? T 和 P 会不变, N2、 CO2物质的量不变而浓度会改变会改变?N2、2.标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa 下的理想气体, 标准态是在标准压力下(100kPa)的纯气体、纯液体或纯固体3. 化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同 ? 对某

2、一化学反应方程式来说 , 化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同 , 但化学反应方程式的系数为正值 , 而反应物的化学计量数为负值 , 生成物的化学计量数为正值4. 热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。5. 试用实例说明热和功都不是状态函数。6. 判断下列各说法是否正确:(1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。×(2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。×( 3)物体的温度越高,则所含热量越多。×( 4)热是一种传递中的能量。 ( 5)同一体系:(a) 同一状态可能有多个热力学能值。×(b) 不同状态可能有相同的热

3、力学能值。7.判断下列各过程中,那个U 最大:(1)体系放出了60kJ 热,并对环境做了(2)体系吸收了60kJ 热,环境对体系做了40kJ 功。40kJ 功。 ( 3)体系吸收了 40kJ 热,并对环境做了 60kJ 功。( 4)体系放出了 40kJ 热,环境对体系做了 60kJ 功。根据 U=Q+W,(1)U=-60+ (-40)=-100KJ (2)U= +60+40=+100KJ ,(3)U=+40+(-60)=-20KJ(4)U= -40+60=+20KJ 因此通过计算可以看出 ,(2) 过程的U 最大.8. 下列各说法是否正确:( 1)体系的焓等于恒压反应热。 ×( 2)

4、体系的焓等于体系的热量。 ×( 3)体系的焓变等于恒压反应热。( 4)最稳定的单质焓等于零。 ×( 5)最稳定的单质的生成焓值等于零。×( 6)最稳定的纯态单质的标准生成焓等于零。(7)由于 CaCO3分解是吸热的,所以它的标准摩尔生成焓为负值。×(8)由于反应焓变的单位为kJ·mol -1 ,所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。×9. 判断下列各组内的反应在标准态下的恒压反应热是否相同,请说明理由。(1) N2(g) + 3H2 (g) 2NH 3(g)1/2N2(g) + 3/2H2(g)NH 3(g)不同 , 因为两个反应

5、的反应计量数不同.( 2) H2(g) + Br2 (g) 2HBr(g)H2(g )+ Br2(l) 2HBr(g)不同 , 因为两个反应的反应物Br2 的状态不同 .10.已知:A + BM+N;()1= 35kJ ·mol -12M+2N2D;()2=-80kJ·mol -1则A + BD的 ()3是()( 1) - 10kJ·mol -1(3) - 5kJ·mol -1 ( 2) - 45kJ·mol -1(4)25kJ·mol -111. 下列纯态单质中,哪些单质的标准摩尔生成焓不等于零:( 1)金刚石 ( 3) O3(臭氧

6、) ( 5) Br(l)( 2) Fe(s)( 4) Hg(g)( 6)石墨12.在一标准态下CO2(g) 的为下列那个反应的值 ?(1) C(金刚石 ) + O2 (g) CO 2(g)(2) CO(g) + 1/2O2(g) CO 2(g)(3) C(石墨 ) + O2 (g) CO 2(g)13.反应 :H2(g) +S(g) H 2S(g) 的值是否等于H2S(g) 的?不等 , 因为 S(g)不是稳定单质 .14. 已知 298.15K,100KPa 下,反应:N2(g) + 2O2 (g) 2NO2(g)= 66.36kJ ·mol -1, 则 NO2(g)的标准摩尔生成

7、焓为:(1)- 66.336kJ ·mol -1(3)- 33.18kJ ·mol -1(2)33.18kJ ·mol -1(4)66.36kJ·mol -1习题本章作业 (P2425):3. 5. 8. 10.13. 15. 18.1. 制备硝酸 (HNO 3)的反应如下:4NH 3+ 5O24NO + 6H 2O2NO+O2 2NO3NO 2 + H 2O 2HNO3 + NO试计算每消耗1.00 吨氨气可制取多少吨硝酸?(提示: n(NH 3):n( HNO 3)=1:2/3.答案: 2.47 吨硝酸)2. 在容器为 10.0L 的真空钢瓶内充入氯

8、气, 当温度为 298.15K 时,测得瓶内气体压强为 1.0 ×10 7Pa, 试计算钢瓶内氯气质量。 提示:pVnRTmRTMMpVm2.9 103 gRT 3. 一氧气瓶的容积是32L,其中氧气的压强为 13.2kPa 。规定瓶内氧气压强降至 1.01 ×10 3kPa时就要充氧气以防混入别的气体。今有实验设备每天需用101.325kPa 氧气 400L,问一瓶氧气能用几天?pp1 V解:允许使用的氧气物质的量为:n1RTp2V2每天需用氧气的物质的量为:n2RTn19.6d以瓶氧气可用的天数为:n24. 一个容积为 21.2L 的氧气缸安装有在24.3 ×

9、10 5Pa 下能自动打开的安全阀,冬季时曾灌入624克氧气。夏季某天阀门突然自动打开了,试问该天气温达多少摄氏度?提示:T pV MpV 318K 44.90C nR mR 5. 冬季草原上的空气主要含氮气 (N2 ) 、氧气 (O2) 和氩气 (Ar) 。在 9.7 ×10 4Pa 及 - 22下手记得一份空气试样,竟测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0.78 、 0.21 、 0.01 。求收集试样时各气体得分压。 提示:根据道尔顿分压定律:pinipnp( N2 )7.6104 Pap(O )2.0104 Pa2p( Ar )1.0103 Pa6. 30下,在一个容积为

10、10.0L 的容器中, O2,N2 和 CO2 混和气体的总压力为93.3kPa ,其中 P(O2)为 26.7kPa, CO 2 的含量为 5.00g 。试求:(1) 容器中 CO2 的分压; (答案: 2.87×104Pa)(2) 容器中 N2 的分压; (答案: 3.79×104Pa)(3) O 2 的物质的质量分数; (答案: 0.286)(1) n(CO2)= m(CO2) = 0.114molM(CO2)P=nRT=2.87*10 4PaV(2) P(N2)=P-P(O2)-P(CO2) =3.79*10 4Pa(3)n(O2)P(O2)=0.286nP7. 用

11、锌与盐酸反应制备氢气:Zn(s) + 2H+ Zn 2+ + H 2(g) 若用排水集气法在98.6kPa 、25下(已知水的蒸气压为3.1kPa )收集到-33的气2.50 ×10m体。求:(1) 25 时该气体中 H2 的分压; (答案: 95.43kPa)(2) 收集到的氢气的质量。 (答案: 0.194g) 8. 设有 10molN2 (g) 和 20molH2(g) 在合成氨装置中混合, 反应后有 5molNH3(g) 生成 , 试分别按下列反应方程式中各物质的化学计数量( )和物质的量的变化 ( n ) 计算反应进度并作出结论。BB(1)1/2N 2(g) + 3/2H2

12、(g) NH 3(g) (答案: 5.0mol )(2)N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g)(答案: 2.5mol )1nB 。结论:反应进度的值与选用反应式中的哪个物质的量变化来进行提示:B计算无关,但与反应式的写法有关。9. 某气缸中有气体1.20L ,从环境吸收了800J 热量后,在恒压 (97.3kPa) 下体积膨胀到 1.50L, 试计算系统热力学能变化(U ) (提示:U Qpp V=0.771kJ) 10. 2.00mol 理想气体在350K 和 152kPa 条件下,经恒压冷却至体积为35.0L, 此过程放出了 1260J热。试计算(1)起始体积(3) 体系做功(

13、2)终态温度(4) 热力学能变化( 5)焓变(1): V1nRT138.310 3 m338.3Lp(2): T2pV2320KnR提示: (3): WpV502J(4):UQW758J(5):HQp1260J( 问题主要出现在正负号上)11. 用热化学方程式表示下列内容:在226.2kJ 。(答案:NH5( g )298.15 K3(g )O2标准态425及标准态下,每氧化1molNH3(g) 和 H2O(g) 并将放热NO(g )3 H O(g );rHm226.2kJ mol 1)2212. 在一敞口试管内加热氯酸钾晶体时发生下列反应:2KClO (s) 2KCl(s) + 3O2(g)

14、, 并放出热389.5kJ(298.15K) 。求 : 298.15K 下该反应的r Hm和U 。 (提示:HQp89.5kJUHWHp V )HnRT96.9kJ 13.在高炉炼铁,主要反应有:C(s) + O2 (g) CO 2(g)1/2CO2(g) + 1/2C(s) CO(g)CO(g) + 1/3Fe2O3 (s) 2/3Fe(s) + CO 2(g)(1) 分别计算298.15K 时各反应的和各反应值之和;(2) 将上列反应方程式和并成一个总反应方程式,应用各物质的(298.15K) 值计算总反应的并与 (1)计算结果比较做出结论。(提示:(1)各反应的值之和为:r H m (

15、393.509)86.229( 8.3)kJ mol 1315.6kJ mol 1(2)-315.5kJ·mol -1 , 计算结果基本相等。可以得出结论:反应的热效应只与反应的始、终态有关,而与反应的途径无关。多数同学出现了问题 )14.已知 298.15K 时反应:3H2(g) + N2(g) 2NH 3(g) ; ()1=-92.22kJ ·mol -12H2(g) + O2(g) 2H 2O(g) ; ()2=-483.636kJ ·mol -1试计算下列反应的 ()3 : 4NH3(g) + 3O2 (g) 2N 2(g) + 6H2O(g)(提示:反应

16、(3)反应( 2)× 3反应( 1)× 2 -1266.47kJ· mol -1) 15.铝热法反应如下:8Al + 3Fe3O4 4Al 2O3 + 9Fe(1) 利用数据计算恒压反应热;( 答案: Qpr H m3347.6kJ )(2) 在此反应中若用去 267.0g 铝,问能放出多少热量?(答案:因为 8mol的铝放出的热量为:Qp3347.6kJ,3347.6kJ则每摩尔铝所放出的热量为:8mol则267.0 g铝的摩尔数为:267.0 g / 26.98g mol 1所以 267.0g铝放出的热量为:)3347.6kJ267.0 g4141kJQ26.

17、98g mol 18mol16.利用数据,试计算下列反应的恒压反应热:(1)Fe3O4 + 4H2 (g) 3Fe(s) + 4H2O(g) (答案: 151.1kJ·mol -1)(2)4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H 2O(g) (答案: -905.47kJ· mol -1)(3)3NO2(g) + H2O(l) 3HNO3(l) + NO(g)(答案: -71.7kJ · mol -1)17.已知 Ag2O(s) + 2HCl(g) 2AgCl(s) + H2O(l)= -324.9kJ·mol -1 及(Ag2O, s)=

18、 - 30.57kJ ·mol -1,试求: AgCl 的标准摩尔生成焓。(答案: -127.3kJ· mol -1 ) 18. 某天然气中 CH4占 85.0%,C2H6 占 10.0%, 其余为不可燃部分。若已知C2H6(g)+7/2O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)= -30.57kJ ·mol -1试计算完全燃烧1.00m3 这种天然气的恒压反应热。( 提示:CH 4 ( g)2O2 (g )298.15 KCO2 (g ) 2H 2O(l )pr H m890.36kJmol 1因为在标准状况下( 273.15K、101.325kPa)理想气体的摩

19、尔体积为:22.4Lmol-1根据:p1V1p2V2 可计算出在本题条件下的摩尔体为:T1T2V2,m 24.774L mol 124.774 10 2 m3 mol 1,所以: QpQp (CH 4 )Qp (C2 H 6 )0.85m3( 890.36kJ mol 1 )24.774 10 2 m3 mol 10.1m3( 1559.8kJ mol1)24.77410 2 m3 mol 13.69 104 kJ(主要是摩尔体积的计算问题)第二章思 考 题1. 下列说法是否正确 ?(1)质量定律适用于任何化学反应。×(2)反应速率常数取决于反应温度,与反应的浓度无关。( 3)反应活

20、化能越大,反应速率也越大。×( 4)要加热才能进行的反应一定是吸热反应。×2.以下说法是否恰当,为什么?( 1)放热反应均是自发反应。 不一定( 2) r Sm为负值的反应均不能自发进行。不一定( 3)冰在室温下自动溶化成水,是熵起了主要作用的结果。是3 由锡石 (SnO2) 生产金属锡,要求温度尽可能低。可以单独加热矿石( 产生 O2),或将锡石与碳一起加热 ( 产生 CO2),或将锡石与氢气一起加热( 产生水蒸气 ) 。根据热力学原理,应选用何种方法 ?(氢气一起加热 )4. 已知下列反应的平衡常数:H2(g) + S(s)H2S(g) ;S(s) + O2(g)SO2

21、(g) ;则反应: H2(g) + SO2(g)O2(g) + H2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个。(1)-(2)·(3)/(4)/5. 区别下列概念:(1)与(2)与(3)J 与 Jc、 Jp(4)K 与 Kc 、 K p6. 评论下列陈述是否正确 ?(1)因为( T) =- RTln K ,所以温度升高,平衡常数减小。不一定(2)( T) i(298.15)(生成物 ) + i(298.15)(反应物 ) ×( 3)CaCO3在常温下不分解,是因为其分解反应是吸热反应;在高温( T>1173K) 下分解,是因为此时分解放热。×7.向 5L 密闭容器中

22、加入3molHCl(g) 和 2molO2(g) ,反应: 4HCl(g)+ O2(g)2H2O(g)+ 2Cl2(g)的 - 114.408 kJ ·mol -1 ,在 723K 达到平衡,其平衡常数为K 。试问:( 1)从这些数据能计算出平衡常数吗 ? 若不能,还需要什么数据 ?不能(须知道转化率或平衡分压或反应的熵)( 2)标准态下,试比较 723K 和 823K 时 K 的大小。 (K ( 723K ) > K(823K )( 3)若下列两反应的平衡常数分别为和2H2O(g)2H2(g) + O2(g)2HCl(g)H2(g) + 2Cl2(g)那么, K 与和之间有什

23、么关系 ( 以式子表示 )? () 2/8 对于可逆反应:C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ;> 0下列说法你认为对否? 为什么?( 1)达平衡时各反应物和生成物的分压一定相等。×( 2)改变生成物的分压,使J < K ,平衡将向右移动。 (3)升高温度使 正增大; 逆减小,故平衡向右移动;×(4)由于反应前后分子数目相等,所以增加压力对平衡无影响。×(5)加入催化剂使 正增加,故平衡向右移动。×9.可逆反应:达平衡时,A(g) + B(g)2C(g) (298.15K) <0)如果改变下述各项条件,试将其它各项发生

24、的变化填入表中。操作条件正逆k 正k 逆平衡常数平衡移动方向增加 A(g) 分压-正正 -压缩体积-逆 -降低温度-正使用正催化剂-不变 -10 根据平衡移动原理,讨论下列反应:2Cl2(g) + 2H2O(g)4HCl(g) + O2(g);(298 15K)>0将 Cl2 ,H2O, HCl,O2 四种气体混合后,反应达平衡时,若进行下列各项操作,对平衡数值各有何影响 ( 操作项目中没有注明的是指温度不变、体积不变)?操作项目平衡数值(1)加 O2H2O 的物质的量 - (2)加 O2HCl 的物质的量 (3)加 O2O2 的物质的量 - (4)增大容器的体积H2O 的物质的量 (5

25、)减小容器的体积Cl 2 的物质的量 - (6)减小容器的体积Cl 2 的分压 - (7)减小容器的体积K 不变(8)升高温度K- (9)升高温度HCl 的分压 - (10)加催化剂HCl 的物质的量不变11.设有反应A(g) + B(g) 2C(g), A、 B、 C 都是理想气体,在25、 1×10 5Pa 条件下,若分别按下列两种过程变化,那么变化过程的Q、W、各是多少?(1) 体系放热41.8kJ ·mol -1, 而没有做功; (2) 体系做了最大功,放出1.64kJ ·mol -1 的热。过QW 体积W 非体积程-41.8-00-41.8 -41.85

26、.5-40.16-1.64-0-40.16-41.8-41.8-5.5-40.16解 : (提示 :在等温 等压下 ,体系的减小等于体系素做的最大非体积功)由于体系的H、U、S、G 都是状态函数, 其改变量与过程的途径无关,所以以上2 个过程的、是相同的。由 (1)可知, W 0, Q -41.8kJ · mol -1,根据热力学第一定律: Qp+W +p(V 2-V 1 )=+nRT因为n 0,所以 Q -41.8 kJ · mol -1由 (2)可知,体系作了最大非体积功,且放出1.64 kJ· mol -1 的热。根据Q+W 非体积 可知:-41.8kJ&#

27、183; mol -1 -1.64 kJ· mol -1+W 非体积所以: W 非体积 -40.16 kJ· mol -1因为:-T-41.8 kJ · mol -1-298.15K × -40.16 kJ· mol -1所以: -5.50J· mol -1 ·K -112. 能否用 K来判断反应自发性 ? 为什么 ? 不能13.若基元反应A 2B 的活化能为Ea,而其逆反应活化能为Ea',问(1) 加催化剂后, Ea 和 Ea' 各有何变化 ?等值降低(2) 加不同的催化剂对 Ea 的影响是否相同 ? Ea

28、 值不同(3) 提高反应温度, Ea、 Ea' 各有何变化 ?不变(4) 改变起始浓度, Ea 有何变化 ? 不变*14.状态函数p、T、V、U 、H 、S、G 中哪些具有加和性(指其值与体系中物质的量有关)?V、U 、 H、 S、G习 题作业:P60622./3./6./8./11./13./15./18.1. 应用公式(T)=(T)- T( T),计算下列反应的值,并判断反应在 298.15K及标准态下能自发向右进行。8Al(s) + 3Fe(s) 4Al3(s)+ 9Fe(s)3O42Or Gmr H mTr Sm3347.6kJ mol(提示:3283.0kJ mol11298

29、.15K216.6 10 3kJ mol 1 K0)该反应能自发地向右进行。#2.通过计算说明下列反应:2CuO(s) Cu2O(s) + 1/2O 2(g)(1) 在常温 (298K) 、标准态下能自发进行 ?(2)在 700K 时、标准态下能否自发进行?G 113.4kJ mol 10r m(提示:( 1) 该反应在此条件下不能自发地向右进行。r Gm (700K )r H mTr Sm146.0kJ mol1700K110.45 10 3 kJ mol 1 K 1( 2)68.7kJ mol10)该反应在此条件下不能自发地向右进行。#3. 碘钨灯可提高白炽灯的发光效率并延长其使用寿命。

30、其原理是由于灯管内所含少量碘发生了如下可逆反应 , 即W(s) + I 2(g)WI 2(g)当生成的 WI2(g) 扩散到灯丝附近的高温区时,又会立即分解出W而重新沉积至灯管上。 已知 298.15K时:W(s)WI 2(g)/(kJ ·mol -1)0-8.37/(J ·mol -1 ·K-1)33.5251(1) 若灯管壁温度为623K,计算上式反应的(623K)(2) 求 WI 2(g) 在灯丝上发生分解所需的最低温度。r Gm (T )r H mT r Sm(提示:( 1)70.81kJmol 1623K ( 43.2 10 3 )kJ mol 1 K

31、143.9kJmol 10r Gm (T )r H mT r Sm 0(2) Tr H m1639 Kr Sm)WI2 ( g)在灯丝上的最低分解温度为1639 K4. 写出下列反应的平衡常数K c 、 Kp、 K 的表达式 :(1)CH 4(g) + H 2O(g)CO(g) + 3H 2(g)(2)NH 3(g)1/2N 2(g) + 3/2H 2(g)(3)CaCO3 (s)CaO(s) + CO 2(g)(4)Al 2O3(s) + 3H 2(g)2Al(s) + 3H 2O(g)(注意:固体和溶剂液体不计入平衡常数)5. 298.15K 时,下列反应:= 125.76 J ·

32、;mol -1 ·K-1,2H2O2(l)2H 2O(l) + O 2(g) 的试分别计算该反应在298.15K 和= - 196.10373.15K 的 K 值。kJ · mol-1 ,r Gm (T )r H mT r Smr Gm (298.15K )233.60kJmol 1r Gm (373.15K )243.03kJmol 1(提示:r Gm (T )RT ln K2.303RT lg K)所以:K()=8.31040298.15KK()=1.01034373.15K#6. 试判断下列反应N 2(g) + 3H 2(g)2NH 3(g)(1) 在 298.15K

33、 、标准态下能否自发进行 ?(2) 计算 298.15K 时该反应的 K 值。(1):r Gm32.90kJ mol10该反应在此条件下能自发进行(2):(提示:r Gm(T )RT ln K2.303RT lg K)所以:K (298.15K)=5.81057. 将空气中的 N2(g) 变成各种含氨的化合物的反应叫做固氮反应。根据计算下列3 种固氮反应的及 K,并从热力学角度选择那个反应最好?N22(g) 2NO(g)(g) + O2N2(g) + O 2(g) 2NO(g)N(g) 2NH2(g) + 3H 23(g)r Gm (T ) RT ln K2.303RT lg K(1): K1

34、 =4.810-31(2) : K2=3.210-37)(提示:=5.8105(3) : K3由以上计算可知,选择合成氨固氮最好。#8. 求下列反应的、,并用这些数据分析利用该反应净化汽车尾气中NO和 CO的可能性。CO(g) + NO(g) CO2(g) + 1/2N 2(g)r H m373.23kJmol 1S98.89kJ mol 1 K 1r m(提示 :343.74kJmol10)r Gm由计算可知此反应能用于尾气净化。9. 设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1300 , 试估算此温度时下列反应1/2N2(g) + 1/2O 2(g) NO(g)的和 K 值。r Gm(1573.

35、15 )r H m(298.15K) Tr Sm(298.15K)=70.795 kJ mol 1(提示:r Gm(1573.15K)=-RTlnK (1573.15K ))K(1573.15K ) 4.48 10 310. 在 699K时,反应 H 2(g) + I 2(g)2HI(g) 的 Kp = 55.3,如果将2.00molH2 和 2.00molI2 作用于 4.00L 的容器内,问在该温度下达到平衡时合成了多少HI?由: pV=nRT计算出H2(g) 和I2 ( g)的起始分压均为:2905.74kPa(提示:对于反应:H 2( g)I 2(g)2HI ( g)平衡分压kPa29

36、05.74-x2905.74-x2x(2 x)255.3(2905.74x)2x2290.12kPa所以: p(HI )2x 4580.24kPa )n(HI )pV3.15molRT#11. 反应 CO(g) + H 2O(g)CO2(g) + H 2 (g)在某温度下 Kp = 1,在此温度下于6.0L 容器中加入:2.0L、3.04×105Pa 的 CO(g)3.0L、2.02×105Pa 的 CO(g)6.0L、2.02×105Pa 的 H2 O(g)1.0L、2.02×105Pa 的 H2 (g)问反应向哪个方向进行 ?(提示:在恒温下由p1V

37、 1=p2V 2 分别求出将气体加入该容器后的分压。P(CO)=1.01 ×105Pa, P(H2O)=2.02 ×105Pa, P(CO2)=1.01 ×105Pa, P(H2)=0.34× 105PaCO( g) H 2O( g)CO2 ( g ) H 2 ( g)起始分压 105Pa1.012.011.010.34Jp(CO2 ) / pp(H 2 )/ p0.168p(CO) / pp(H 2O) / p反应商 J 为:所以: JK p平衡向正方向移动。)12. 在 294.8K 时反应: NH 4HS(s)NH 3(g) + H 2S(g) 的

38、 K = 0.070,求:(1) 平衡时该气体混合物的总压。(2) 在同样的实验中,NH 3 的最初分压为25.3 kPa 时 ,H 2S 的平衡分压为多少?(提示:( 1)NH 4 HS(s)NH 3 ( g) H 2S(g)平衡分压为:xxKp( NH 3 )p(H 2 S)ppx2则标准平衡常数为:0.07px26kPa所以平衡时的总压为:p=2 × 26kPa=52kPa(2) T 不变,则平衡常数不变。NH 4 HS( s)NH 3 ( g) H 2S( g)平衡分压为:25.3+yyK(25.3 y)ypp0.07y17kPa所以 H2S 的平衡分压为17kPa)#13.

39、 反应: PCl5(g)PCl 3(g) + Cl 2(g)(1) 523K 时,将 0.70mol 的 PCl 5 注入容积为 2.0L 的密闭容器中,平衡时有0.50molPCl 5 被分解了。试计算该温度下的平衡常数Kc、 K 和 PCl5 的分解百分数。(2) 若在上述容器中已达平衡后,再加入0.10molC1 2,则 PCl 5 的分解百分数与未加 Cl 2 时相比有何不同 ?(3) 如开始时注入 0.70molPCl 5 的同时,注入 0.10molCl 2,则平衡时 PCl 5 的分解百分数又是多少 ? 比较 (2) 、 (3)所得结果,可得出什么结论 ?(提示:( 1)PCl5

40、 (g)PCl3 (g) Cl2 ( g)起始浓度为 (mol · L -1)0.70/2.000平衡浓度浓度为 (mol · L -1) (0.70-0.50)/2.00.50/2.00.50/2.0K c=0.62mol · L -1, (PCl 5)=71%PCl5 (g)PCl3 (g)Cl2 ( g)起始分压为平衡分压为0.70 RT00V0.20 RTRTRT0. 500. 50VVVK27.2( 2)PCl5 ( g)PCl3 ( g)Cl2 (g)新的平衡浓度为:0.10+y0.25-y0.25+(0.10/2)-yT 不变,则 K c0.62 m

41、ol · L -1 不变, y=0.01 mol · L -1 , (PCl 5)=68%( 3)PCl5 ( g)PCl3 ( g)Cl2 (g)起始浓度为 (mol · L -1)0.70/2.000.10/2.0平衡浓度为 (mol · L -1)0.35-zz0.050+zKc 不变, z=0.24 mol · L-1 , (PCl 5)=68% 。比较( 2)( 3)说明最终浓度及转化率只与始终态有关,与加入的过程无关。)14. 在 673K 下, 1.0L 容器内 N 2、H 2、NH 3 三种气体的平衡浓度分别为:c(N2) =

42、1.0mol L·-1 ,c(H 2)= 0.50mol L·-1 , c(NH 3) 0.50mol L·-1 。若使 N2的平衡浓度增加到1.2molL·-1 ,需从容器中取走多少摩尔的 H 2 才能使体系重新达到平衡?(提示: 先求出平衡常数K c.N2 (g)3H 2 (g)2NH 3(g )平衡浓度为 (mol · L -1)1.00.500.50所以 K c 2.0 mol · L -1N2 的平衡浓度发生变化后:N2 (g) 3H 2 (g)2NH 3 (g)起始浓度为 (mol · L -1) 1.00.50

43、0.50新的平衡浓度 (mol ·L -1 ) 1.20.5+( 3× 0.2) -x0.5-( 2× 0.2)所以从容器中取走的氢气为:x=0.94mol )#15. 在 749K 条件下,在密闭容器中进行下列反应:CO(g) + H 2O(g)CO2(g) + H 2(g)Kc= 2.6,求:(1) 当 H 2O 与 CO 物质的量之比为1 时, CO 的转化率为多少 ?(2)当 H 2O 与 CO 物质的量之比为3 时, CO 的转化率为多少 ?(3)根据计算结果,你能得出什么结论?(提示: 在体积恒定时,物质的量之比等于浓度之比,故当H2O 与 CO 物质

44、的量之比为1 时,则c(H 2O)/ c(CO)=1 .( 1)CO(g)H 2O(g)CO2 (g) H 2 (g )起始浓度为 (mol · L -1)cc00平衡浓度 (mol · L -1)c-xc-xxxx1.6x所以: c2.6100% 61. 5%c( 2)设达到平衡后,已转化的CO 浓度为 xmol · L -1,K c = 2.6 不变CO(g)H 2O(g)CO2 (g )H 2 (g)起始浓度为 (mol · L -1)c3c00平衡浓度 (mol · L -1 )c-x3c-xxxx0.865,x100%86.5%所以: cc通过计算说明:增加反应物中某一物质的浓度,可以提高另一物质的转化率;增加反应物的浓度,平衡向生成物方向移动。 )16. 将 NO 和 O2 注入一保持在 673K的固定容器中,在反应发生以前,它

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