当前位置:首页 >> 理学 >>

第四章化学平衡习题课


第四章化学平衡 习题课
总结 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10

一、总结
1.化学平衡的条件: 1.化学平衡的条件: 化学平衡的条件
定温定压,只做体积功,密闭系统 定温定压,只做体积功,

? r Gm = ∑ν i ? i = 0
2. Van’t Hoff 等温方程

? r Gm = ? r G + RT ln ∏ a i
O m i
i

νi

ν i ? i = ∑ν i ? iO + RT ln ∏ aν ∑ i
总结

i

2
例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10

3. 标准平衡常数: 标准平衡常数:

ν i ? iO = ? RT ln K O ? rG = ∑
O m

K = ∏ (a i )eq
O

νi

i

其中:理想气体 其中: 实际气体 理想溶液 稀溶液 纯液( 纯液(固)体 非理想溶液

ai = pi/p? ai = fi/p? ai = xi ai = c/c? , m/m? ai = 1 ai
3

总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

4.经验平衡常数: 4.经验平衡常数 经验平衡常数: 对于理想气体反应

? p ? ? 1 ? ? p? ? RT ? K = K p ? O ? = K x ? O ? = K n ? O ? = KC ? O ? ?p ? ?p ? ?p ? ?p n ? ? ? ? ? ? ? 总? ?
O









? 1 ? 对于溶液中的反应: 对于溶液中的反应: K = KC ? O ? ?C ? 氧气溶液的亨利常数: 氧气溶液的亨利常数: K h,m = p(O2 ) / m (O2 )
O



AgCl的溶度积: AgCl的溶度积: K ap = a Ag + ? aCl ? ≈ K sp = c Ag + ? cCl ? 的溶度积 水的离子积: 水的离子积:

K W = c H + ? cOH ? = 10 ?14
4
例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10

总结

5. 标准平衡常数与温度的关系: 标准平衡常数与温度的关系:
O ? ? ln K O ? ?r Hm ? = 微分式: ? 微分式: ? ?T ? p RT 2 ? ?

O ?r Hm 积分式: 积分式: ln K O = ? +C RT
O K O (T2 ) ? r H m ? 1 1 ? ? ? ? ln O = K (T1 ) R ? T1 T2 ? ? ?

O ?H 0 + ( ?a )T + 1 ( ?b )T 2 + 1 ( ?c )T 3 2 3



O O ? ?H 0 ? r H m (T ) ?a ?b ?c ? O d ln K = ∫ dT = ∫ ? 2 ? RT 2 + RT + 2 R + 3 R T ?dT ? RT ? ?

5
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

6. 其它因素对化学平衡的影响: 其它因素对化学平衡的影响:
? p ? ? p ? K = K x ? O ? = Kn? O ?p ? ? p Σn ? ? ? ? i ? ? T一定,K?为常数: 一定, 为常数:
O ?ν ?ν

?ν>0, ?ν>0, p↑, Kx↓ ?ν<0, p↑, Kx↑ ?ν<0, p↓, Kx↑ ?ν> ?ν>0, Kn↑ ?ν< ?ν<0, Kn↓
6
总结

p↓, Kx↓

( )T,p, 充入惰性气体, Σni ↑ : 充入惰性气体,

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

二、例题
例1. 20℃时,O2在水中的亨利常数Kh,m= 3.93×106 kPa· 20℃ 在水中的亨利常数K 3.93× kg·mol-1 ,求30℃时空气中O2在水中的溶解度。已知293 30℃时空气中O 在水中的溶解度。已知293 303K之间 在水中的溶解热为? 之间O ~303K之间O2在水中的溶解热为?13.04kJ ·mol-1 。 解 亨利常数可看成下列平衡的经验平衡常数: 亨利常数可看成下列平衡的经验平衡常数: 可看成下列平衡的经验平衡常数 O2 (溶液) 溶液) O2 (气体) 气体)

K h , m = p( O 2 ) / m ( O 2 )
上述平衡的?H为溶解热的负值:13.04kJ ·mol-1 为溶解热的负值: 因此,本题实质上是讨论温度对平衡常数的影响: 因此,本题实质上是讨论温度对平衡常数的影响:

7
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

K h, 2 ?H ? 1 1 ? 13040 ? 1 1 ? ? ? ?= ln = ? ? ? = 0.1764 ?T T ? K h ,1 R ? 1 303.2 ? 2 ? 8.314 ? 293.2

Kh,2=4.69 ×106 kPa·kg·mol-1 由亨利常数可求平衡时溶液中O 由亨利常数可求平衡时溶液中O2的浓度

p(O2 ) 101.325 × 0.21 m ( O2 ) = = K h, 2 4.69 × 106
= 4.5 × 10 ?6 mol ? kg ?1

8
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

*例2 已知右旋葡萄糖C6H12O6在80%乙醇水溶液中, 已知右旋葡萄糖C 80%乙醇水溶液中 乙醇水溶液中, 298K时其无 型和β型的溶解度分别为20, 48g? α型和β型的溶解度分别为20, 48g?dm-3,298K时其无 902.9kJ? 水固体的?fGm? (α,s)= ? 902.9kJ?mol-1,?fGm?(β,s)= 试求298K时 在上述溶液中α型和β 901.2kJ? ?901.2kJ?mol-1, 试求298K时, 在上述溶液中α型和β 型相互转化的K 型相互转化的K? 。 提示: 提示: ?fGm ?(α,s)= ? ? (α,s), ?fGm?(β,s)= ? ?(β,s)

?rGm? (sln)= – RT ln K? =? sln)=
解: α(sln) sln) β(sln) sln)

?rGm?(sln)= ??(β,sln) ? ??(α,sln) sln)= sln) sln)
本题的关键是求出? ?(β,sln), ? ?(α,sln) sln), sln)
9
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

解法一: 固液平衡, 解法一: 固液平衡, 化学势相等 α (s) sln,饱和) α(sln,饱和) β (s) sln,饱和) β(sln,饱和) 纯固体的化学势即为标准态化学势 ?α?(s) = ?α (sln, 饱和) sln, 饱和) ∴?α ?(sln) = ?α?(s) – RT ln(cα,饱和/c?) sln) ln(c ?β?(s) = ?β (sln, 饱和) sln, 饱和) ∴ ?β ?(sln) = ?β?(s) – RT ln(cβ,饱和/c?) sln) ln(c
10
总结

=?α?(sln) + RT ln(cα,饱和/c?) sln) ln(c

=?β ?(sln) + RT ln(cβ,饱和/c?) sln) ln(c

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

∴?rGm? =?β ?(sln) – ?α?(sln) sln) sln) =[?β?(s)–RT㏑(cβ,饱和/c?)]–[?α?(s)–RT㏑(cα,饱和/c?)] (s)–RT㏑ )]– (s)–RT㏑ =[?β?(s) –?α ?(s)] + RT ㏑ (cα,饱和/cβ,饱和) =?fGm ?(β,s)–?fGm?(α,s)+RT㏑(cα,饱和/cβ,饱和) ,s)– ,s)+RT㏑ = – 469J·mol-1 K? =exp( –?rGm? /RT )=1.21

11
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

解法二: 解法二:

?G1= ?(sln) – ??(sln) sln) sln)

α(sln,c?) sln,

?rGm? =?

β(sln,c?) sln,c

?G5=??(sln)–? (sln) sln) sln)
= – RTln(cβ,饱/c?) RTln(c

=RTln(cα,饱/c?) RTln(c α(sln,饱和) β(sln,饱和) ?G2=0 ?G4=0 β(s) α(s) ?G3=?fGm?(β,s) –?fGm?(α,s)

?rGm? =?G1+?G3+?G5 =?fGm?(β,s)–?fGm?(α,s)+RTln(cα,饱/cβ,饱) ,s)– ,s)+RTln(c
= – 469J ·mol-1
12
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

例3 实验测得(1)CO2(g) +C(石墨) 实验测得(1)CO +C(石墨 石墨) 平衡数据如下:T/K 平衡数据如下: p总/kPa (x (xCO2)eq 0.2645 0.0692 1073 260.41 1173 233.05

2CO(g)

已知 反应(2) 2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) 在1173K时K (2) 反应(2) 1173K时 =1.25× =1.25×10-16, 在该温度时 ?cHm?(石墨) = –392.2 石墨) kJ·mol-1。计算反应(2)在1173K时的?rHm?和?rSm? 。设 计算反应(2)在1173K时的 气体为理想气体。?Cp,m=0. 气体为理想气体。

13
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

解析: 解析:已知下列数据 (1)CO2(g) +C(石墨)=2CO(g) +C(石墨 石墨)=2CO(g) K? (T1)和K?(T2) 1173K时 在1173K时 (3)C(石墨 (3)C(石墨)+O2(g) =CO2(g) ?rHm?= –392.2 kJ·mol-1 石墨)+O (2)2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) K ?(2) =1.25×10-16 =1.25× 反应( )=(1 反应(2)=(1) – (3), ?rHm? (2)=?rHm?(1) –?rHm?(3) (盖 斯定律) 可通过K 与温度的关系求 斯定律),其中?rHm?(1)可通过K?(1)与温度的关系求 出 。 求 得 ? rHm?(2) 后 , ? rSm?(2) 则 可 通 过 定 义 式 ?rGm?(2)=?rHm?(2)– T?rSm?(2) = –RTlnK?(2)求出。 RTlnK 求出。 故先求反应( 故先求反应(1)的?rHm? (1)。
14
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

解: 先求出反应(1)的K?(T1) , K?(T2), 再通过K ?(T)和 先求出反应(1)的 再通过K 温度的关系求出 ?rHm? (1) 2 2 pCO x CO p K O (1) = = O pCO 2 p x CO 2 p O 代入p 代入p总 和(x(CO2))eq,(x (CO))eq得 ,(x K? (1073K) = 5.26 K? (1173K) = 28.80 因?Cp,m=0, ∴?rHm? (1)=常数 (1)=常数
O 1 ? 28.80 ?r Hm ? 1 ln O = ? ? ? = ln K (1073K ) R ? 1073 1173 ? 5.26

K O (1173K )

得 ?rHm?(1)=177.9 kJ?mol-1
15
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

(2) 再用盖斯定律求反应(2)的?rHm? (2) 再用盖斯定律求反应(2)的 ①CO2(g) +C(石墨)=2CO(g) +C(石墨 2 石墨)= ③ C(石墨) +O2(g)=CO2(g) C(石墨 石墨) ①–③ :2CO2(g) = 2CO(g)+O2(g)

?rHm?(1) ?cHm? (石墨) 石墨)

∴?rHm?(2)=?rHm? (1) – ?cHm?(石墨) 石墨)
= 177.9+392.2 = 570.1 kJ?mol-1 177. 392. 570. kJ? –RTlnK?(2)=?rGm?(2)= ?rHm? (2)–T?rSm? (2) RTlnK =357.1 kJ?mol-1 357. kJ? ?rSm?(2)=181.6 J?K-1 ?mol-1 J?
16
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

例4 已知反应 ① 2NaHCO3(s)= Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) ?rGm?(1)=(129.1-0.3342 T) kJ?mol-1 (1)=(129.1kJ? ② NH4HCO3(s)= NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) ?rGm?(2)=(171.5-0.4764 T) kJ?mol-1 (2)=(171.5kJ? (1)试求298K时,当NaHCO3, Na2CO3和NH4HCO3 试求298K 平衡共存时, (g)的分压 的分压; 平衡共存时,NH3(g)的分压; (2)当p(NH3)=50kPa时,欲使NH4HCO3, Na2CO3和 )=50kPa时 欲使NH NaHCO3平衡共存,试求所需温度。如果温度超 平衡共存,试求所需温度。 过此值,物相将发生何种变化? 过此值,物相将发生何种变化? (3) 有 人 设 想 298K 时 将 NaHCO3 和 Na2CO3 与 298K NH4HCO3 共 同 放 在 一 密 闭 容 器 中 , 能 否 使 NH4HCO3免受更多的分解。 免受更多的分解。
17
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

解 (1) 298K时,三种物质平衡共存,则上述两反 298K时 三种物质平衡共存, 应必然在同一系统中同时平衡, 应必然在同一系统中同时平衡,即下列两式中用 同一个NH (g)的分压 的分压。 同一个NH3(g)的分压。 ?rGm? ① =129.1-0.3342 T=29.51 kJ?mol-1 =129.1pO pO ?rGm? ② =171.5-0.4764 T=29.53 kJ?mol-1 =171.5pH 2O pCO2 p NH 3 O ?6 K ( 2) = 6.663 × 10 = O p pO pO K O ( 2) p NH 3 = O = 0.9914 p(NH3)=100kPa O K (1) p
18
总结

K (1) = 6.721 × 10
O

?6

=

p H 2O pCO 2

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

(2) NH4HCO3(s)= NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 298K时 298K时p(NH3)=100kPa,当p(NH3)<100kPa,则 )=100kPa, )<100kPa, NH4HCO3(s)将继续分解。若指定p(NH3)=50kPa, (s)将继续分解 若指定p 将继续分解。 )=50kPa, 则必须降低温度才能达到新的平衡。在温度T 则必须降低温度才能达到新的平衡。在温度T时
K O ( 2) p NH 3 50 = O = = 0.4935 O K (1) p 101
O O K O ( 2) ? [? r Gm ( 2) ? ? r Gm (1)] ln O = K (1) RT

? 5.100 × 10 3 T + 17.10 = ?0.7062
T=286.4K (13.2℃) 13.2℃
19
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

若超过此温度, 若超过此温度,NH4HCO3将继续分解直至分解完。 将继续分解直至分解完。 (3) 若将 NH4HCO3 单独放于密闭容器中 , 298K 时 , 若将NH 单独放于密闭容器中, 298K 由反应( 的平衡常数可知, 由反应(2)的平衡常数可知,氨的平衡分压为 K? ②=6.663×10-6 =(p/p?)3 663× =(p/p p(NH3)=1.907kPa<<100kPa(平衡共存) )=1 907kPa<<100kPa(平衡共存 平衡共存) 说明三者平衡共存不但不能抑制NH 说明三者平衡共存不但不能抑制NH4HCO3的分 解,反而使NH4HCO3更多分解。 反而使NH 更多分解。

20
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

例5 反应 SO2(g)+?O2(g)=SO3(g) 的标准吉布斯自由能变与温度的关系为 ?rGm? /J·mol-1 = –94500+89.50T 若反应起始时系统中含SO 0.06(物质的量分数, 若反应起始时系统中含SO2为0.06(物质的量分数, 下同), ),含 0.12,则在p 欲使SO 下同),含O2为0.12,则在p?下,欲使SO2的平衡 转化率达90%,反应温度应控制为多少? 转化率达90%,反应温度应控制为多少? 解:平衡转化率与平衡常数有关,控制SO2的平 平衡转化率与平衡常数有关,控制SO 衡转化率为90%, 则平衡系统的组成应为: 衡转化率为90%, 则平衡系统的组成应为:

21
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

取100mol 气体为系统, 平衡转化率90% 100mol 气体为系统, 平衡转化率90% SO2(g) + ? O2(g) = SO3(g) t=0 6 12 0 (112-(3× 6× 平衡 6×(1-0.9) 12-(3×0.9) 6×0.9 n(总)=0.6+9.3+5.4+82=97.3 mol 平衡分压: 平衡分压: p(SO3)=(5.4/97.3)p? = 0.0556p? )=(5.4/97.3)p 0.0556p p(SO2)=(0.6/97.3)p? = 0.0062p? )=(0.6/97.3)p 0.0062p p(O2)=(9.3/97.3)p? = 0.0956p? )=(9.3/97.3)p 0.0956p 其它 82mol 82mol 82mol 82mol

22
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

KO =
O

( p( SO ) / p )( p(O ) / p )
O 2 2

p( SO3 ) / p O

O 1/ 2

0.0556 K = = 29.0 1/ 2 0.0062 × 0.0956

?rGm? /J·mol-1 = –94500+89.50T 94500+89.50T ?rGm ? = – RTlnK? = – 28.0T lnK 28.0T
–94500+89.50T = – 28.0T 94500+89.50T 28.0T T = 804K

23
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

例6 已知某反应的 ?rGm? /J?mol-1= –528858 –22.73TlnT +438.1T /J? 22.73TlnT 438. 计算2000K (1)计算2000K时的 K?和?rΗm? 与温度T (2)导出?rSm?与温度T 的关系式 解:(1)

?rGm? (T) = –528858 – 22.73T ln T +438.1T 22.73T +438.1T
lnK ?(T)=(528858 /T + 22.73 ln T–438.1)/R lnK /T K? (2000K)=0.897
? ? ln K O (T ) ? ?r Hm ? 528858 + 22.73T = ? ? = 2 RT ?T RT 2 ? ?p
24
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

?rΗm?(T) = –528858+ 22.73T 22.73T ?rΗm?(2000K) = – 483.4kJ?mol-1 483.4kJ?
(2) ?rGm?(T) = –528858 – 22.73T ln T +438.1T 22.73T +438.1T = ?rΗm?(T)– T?rSm?(T)

?rSm? = (528858 + 22.73T ln T – 438.1T 22.73T 438.1T
–528858+ 22.73T)/T 22.73T)/T

?rSm? / J?K-1?mol-1 = 22.73lnT – 415.37 J? 22.73lnT O ? ?? r G m ? O 或 ? r S m = ?? 22.73lnT +22.73– ? ?T ? = 22.73lnT +22.73–438.1 ? ? ?p
= (22.73lnT – 415.37) J?K-1?mol-1 (22.73lnT J?
总结

25
例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10

例7 已知反应 NiO(s)+CO(g)=Ni(s)+CO2 (g) NiO(s)+CO(g)= K? (936K)=4.54×103, (936K)=4.54× K ? (1027K)=2.55×103, (1027K)=2.55× 若在此温度范围内? =0, 若在此温度范围内? Cp=0, (1)求此反应在1000K时的 ?rGm? , ?rHm?和 ?rSm?; (1)求此反应在 求此反应在1000K时的 (2)若产物中的镍与某金属生成固溶体(合金),当反 (2)若产物中的镍与某金属生成固溶体 合金) 若产物中的镍与某金属生成固溶体( 应在1000K达平衡时 应在1000K达平衡时p(CO2)/p(CO)=1.05 ×103 , 达平衡时p )/p 求固溶体中镍的活度,并指出所选镍的标准态。 求固溶体中镍的活度,并指出所选镍的标准态。

26
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

解: (1)当? Cp=0时,根据平衡常数与温度的关系 (1)当 =0时
O 1 ? 2.55 ?r Hm ? 1 ln O = ? = ?0.577 ? ? = ln K (936K ) R ? 936 1027 ? 4.54

K O (1027K )

O 1 ? ?r Hm ? 1 ln O = ? ? ? K (936K ) R ? 936 1000 ?

K O (1000K )

K? (1000K)= 2.99×103 2.99×

?rGm?(1000K)= – RT ln K? = – 66.54kJ·mol-1 66.54kJ· ?rHm?(1000K)= – 50.7 kJ·mol-1 kJ· ?rSm?(1000K)=( ?rHm? –?rGm?)/T=15.84J·K-1·mol-1 )/T=15.84J·K
27
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

或当? =0时 或当? Cp=0时,?rHm? 和 ?rSm?可视为常数 –RTlnK? (936K)=?rHm? –936 ?rSm? = – 65.53kJ·mol-1 RTlnK 65.53kJ· –RTlnK?(1027K)=?rHm? –1027 ?rSm?= –66.97kJ·mol-1 RTlnK 66.97kJ· 解上述联立方程: 解上述联立方程:

?rHm? = –50.72 kJ·mol-1 kJ· ?rSm ?= 15.82 J·K-1·mol-1 J·K
再代入 – RT ln K?(T) = ?rHm? – T ?rSm? 得 K ?(1000K)= 2.99×103 2.99×

?rGm?(1000K)= –RT ln K? = – 66.54kJ·mol-1 66.54kJ·
28
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

(2) 当反应为: NiO(s)+CO(g)=Ni(sln)+CO2 (g) 当反应为: NiO(s)+CO(g)=Ni(sln)+CO 达平衡时: 达平衡时:
O

a=1
νi

p(CO)

a

p(CO2)

K = ∏ (a i )eq =
i

aCO2 aCO

a Ni =

pCO2 pCO

a Ni

K?(1000K)= 2.99×103 = 1.05 ×103 aNi 2.99× aNi = 2.85 标准态为纯固体镍。 标准态为纯固体镍。

29
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

例8 在850℃时,与SrCO3(s), SrO(s)混合物成平衡 850℃ SrO(s)混合物成平衡 的CO2压力为329.3Pa,若将SrCO3, SrO及石墨混 压力为329.3Pa,若将SrCO SrO及石墨混 合物充分研成细末后,放入真空容器中加热到 合物充分研成细末后, 850℃ 容器的压力为22.80kPa。 850℃,容器的压力为22.80kPa。若容器中的气体 只有CO CO。 只有CO2, CO。试计算反应 C(石墨)+CO2(g) C(石墨 石墨)+CO 在该温度时的K 在该温度时的K? 。 2CO(g)

30
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10



设生成CO 的物质的量为x CO的物质的量为 设生成CO2的物质的量为x,CO的物质的量为2y。 的物质的量为2 容器中有下列两个反应同时平衡: 容器中有下列两个反应同时平衡: SrO(s) + CO2(g) x-y )/p K? (1)=p(CO2)/p? =0.00325 (1)=p 2CO(g) 2y
2

SrCO3(s)

C(石墨)+CO2(g) C(石墨 石墨)+CO x-y
O

∑ni =x+y

4y p K ( 2) = =? O ( x + y )( x ? y ) p
31
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

根据题意同时平衡时 p总=22.80kPa

x? y p x ? y 22.80 K (1) = = = 0.00325 O x+ y p x + y 101.325
O

解得x =1.029y 解得x =1.029y 代入下式

4 y2 p O K ( 2) = O ( x + y )( x ? y ) p
4 ? ?? 22.80 ? K ( 2) = ? ?? ? = 15.30 2 ? 1.029 ? 1 ?? 101.325 ?
O

32
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

例9

在884℃、p?下, 5.62 ×10-3 mol K2CO3、 884℃

11.10 ×10-3 mol CaCO3在纯CO2气氛中共热。达平衡 在纯CO 气氛中共热。 时凝聚相里有纯固体CaO和熔融的 时凝聚相里有纯固体CaO和熔融的 CaCO3 、K2CO3混 合液,冷却后称重发现凝聚相失重0.175g。试求 合液,冷却后称重发现凝聚相失重0.175g。 (1)熔融物中CaCO3的物质的量分数; 熔融物中CaCO 的物质的量分数; (2)已知反应CaCO3(l)=CaO(s)+CO2(g)在该温度 已知反应CaCO (g)在该温度 时的K =3.50,以纯CaCO 为标准态。 时的K?=3.50,以纯CaCO3为标准态。求熔 融物中CaCO 的活度和活度系数。 融物中CaCO3的活度和活度系数。
33
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

解:(1)固相里有CaO而无K2O存在,说明熔融时只 :(1 固相里有CaO而无 而无K 存在, 分解了一部分。根据反应: 有CaCO3分解了一部分。根据反应: CaCO3(l)=CaO(s)+CO2(g) n(CO2)=0.175/44=3.98 ×10-3 mol 凝聚相失重0.175g相当于分解出 相当于分解出3.98 凝聚相失重0.175g相当于分解出3.98 ×10-3 mol CO2, 分解了, 即3.98 ×10-3 mol CaCO3分解了,所以熔融物中的 CaCO3的物质的量分数为: 的物质的量分数为:

n(CaCO3 ) x (CaCO3 ) = n(CaCO3 ) + n( K 2CO3 )
11.10 ? 3.98 = = 0.56 (11.10 ? 3.98) + 5.62
34
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

(2)在纯CO2气氛中共热,即p(CO2)=p?。 在纯CO 气氛中共热, )=p 在该温度时反应 CaCO3(l)=CaO(s)+CO2(g) 的 K?=3.50。则 =3.50。

p(CO2 ) / p a (CaO )a (CO2 ) K = = 3.50 = a(CaCO3 ) a (CaCO3 )
O

O

其中: )=p 其中:a(CaO)=1, p(CO2)=p 计算得: a(CaCO3)=0.286 计算得: γ= a(CaCO3)/x =0.286/0.56=0.511 )/x

35
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10

例10 苯的正常沸点为80℃,它在10℃时的蒸气压为 苯的正常沸点为80℃ 它在10℃ 5.96kPa, 求算298K时,下述平衡苯(l)=苯(g)的K?和苯 96kPa, 求算298K 下述平衡苯( )=苯(g)的 的蒸气压。 的蒸气压。 解法一:相平衡C 解法一:相平衡C6H6(l)=C6H6(g) K? (283K) =p/p? = 5.96×103/p? =p/p 5.96× K?(353K) = p?/p? =1 。所以
K O ( 283 K ) p ? vap H m ln O = ln O = K ( 353 K ) p R 1 ? ? 1 ? ? ? ? 353 283 ?

解得?rHm= 33.58 kJ?mol-1 p( 298 K ) 33580 ? 1 1 ? ln O = ? ? ? p ( 353 K ) R ? 353 298 ? p(298K)=12.24kPa
总结

C-C方程

K?(298K) =p /p?= 0.121
36
例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10

例1

例2

解法二:相平衡C 解法二:相平衡C6H6(l)=C6H6(g) 根据?Gm? =?Hm? –T?Sm? = –RTlnK? = –RTln(p/p?) RTlnK RTln(p 设?Hm , ?Sm为常数 –RT lnK? (283K) = ?Hm?– 283?Sm? = 6.666 kJ ?mol-1 lnK 6.666 –RT lnK?(353K) = ?Hm?– 353?Sm?= 0 lnK 计算得 ?Hm? = 33.62 kJ?mol-1,

?Sm? = 95.23 J?K-1 ?mol-1
–RT lnK? (298K) = ?Hm – 298?Sm = 5.241kJ ?mol-1 lnK 5.241k K?(298K)= 0.121 p(298K)= 0.121×p?=12.26 kPa 0.121×
37
总结

例1

例2

例3

例4

例5

例6

例7

例8

例9

例10


相关文章:
《无机化学》第四章化学平衡课后习题参考答案(第五版)
《无机化学》第四章化学平衡课后习题参考答案(第五版)_理学_高等教育_教育专区。第四章化学平衡课后习题参考答案 4 解:由 2×②-2×①得反应:4H2(g)+2SO2(...
第四章:化学平衡作业
第四章:化学平衡作业_工学_高等教育_教育专区。物理化学课后习题答案 第四章习题 4-1 化学平衡 答:反应达到平衡之前,?rGm<0,当反应平衡时, ?rGm=0,如果...
化学平衡习题课
化学平衡习题课_高一理化生_理化生_高中教育_教育专区。化学平衡习题课 1.是不...第四节 化学反应进行的方向 我们知道的反应中下列反应可以自发进行: NaOH(aq) ...
化学平衡 考点归纳例题详解
化学平衡 考点归纳例题详解_理化生_高中教育_教育专区...答案:(1)>(2)<(3) >(4)吸热 四、等效平衡...把第一组和第二组数据代入 V=K (C H2 ) m (...
化学平衡典型例题
化学反应速率和化学平衡... 41页 1下载券 化学平衡典型习题 3页 1下载券 高三第二三轮复习化学平... 11页 3下载券 第二章 化学反应速率和... 45页 1下载...
普通化学第四章课后习题解答
普通化学第四章课后习题解答_理学_高等教育_教育专区。第四章化学平衡原理参考答案第四章化学平衡原理参考答案 P68~69 综合思考题: ? 解:①根据 ? r H m ? ...
化学平衡练习题(含解析答案)
化学平衡练习题(含解析答案)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。化学平衡练习题今日推荐 89份文档 爆笑大撞脸 超爆笑笑话 有趣及爆笑图片汇集 绝对经典搞笑照片...
授课计划(1)
习题课 7 2 8 第四章 化学平衡 熵和 Gibbs 函数 §4.1 标准平衡常数 4.1.1 化学平衡的基本特征 4.1.2 标准平衡常数表达式 4.1.3 平衡常数与反应速率系数间...
第四章+化学平衡
第四章化学平衡等 78页 10财富值 第四章化学平衡练习题 7页 2财富值喜欢...第四章 化学平衡许多化学反应不能进行到底,当反应物和生成物的浓度不再随时 间...
第四章 化学反应速率 化学平衡
第四章 化学反应速率 化学平衡 化学反应速率 化学平衡化学反应速率 化学平衡隐藏...【巩固练习】 课堂反馈 1、 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气...
更多相关标签: