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000第五章 化学平衡--习题


第五章物理化学习题
1、已知四氧化二氮的分解反应

? 在 298.15 K 时, ? r Gm ? 4.75kJ ? mol ?1 。试判断在此温度及下列条件下,反

应进行的方向。 (1) N2O4(100 kPa), NO2(1000 kPa); (2) N2O4(1000 kPa), NO2(100 kPa); (3) N2O4(300 kPa), NO2(200 kPa); 2、Ag 可能受到 H2S(气)的腐蚀而发生如下反应:
H 2 S ( g ) ? 2 Ag (s) ? Ag 2 S (s) ? H 2 ( g )

今在 298K、100kPa 下,将 Ag 放在等体积的 H2 和 H2S 组成的混合气体中。 试问(1)Ag 是否可能发生腐蚀而生成 Ag2S? (2) 在混合气体中, 2S 的百分数低于多少才不致发生腐蚀? H 已知 298K 时, Ag2S 和 H2S 的标准生成吉布斯函数分别为–40.25 和–32.93kJ/mol。 3、 在 288K 将适量 CO2(g)引入某容器测得其压力为 0.0259p?,若再在此容器 中加入过量 NH 4 COONH 2 ( s) ,平衡后测得系统总压为 0.0639p?,求 (1)288K 时反应 NH 4 COONH 2 ( s) ? 2 NH 3 ( g ) ? CO2 ( g ) 的 K 。 (2)288K 时上述反应的 ? r Gm 。(3 分) 4、 将一个容积为 1.0547dm3 的石英容器抽空,在温度为 297.0K 时导入一氧化氮 直到压力为 24136Pa。然后再引入 0.07040g 溴,并升温到 323.7K。达到平衡时 压力为 30823Pa。求 323.7K 时反应 2 NOBr( g ) ? 2 NO( g ) ? Br2 ( g ) 的 KΘ。(容器的热膨胀可忽略不计)。 5、 已知 298.15K, (g) CH3OH CO 和 (g) 的标准摩尔生成焓 ? f
? H m 分别为-110.52
?

?

及-200.7 KJ· -1。CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的标准摩尔熵 S m 分别为 mol 197.67,130.68 及 239.41 J ? K ?1 ? mol ?1 ,试根据上述数据求 298.15K 时反应 CO(g)+2 H2(g)== CH3OH(g)的 ? r Gm 6、用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下:
?

?

及K 。

?

CH 3CH 2CH ( g ) ? CH 2 ? CHCH ? CH 2 ( g ) ? H 2 ( g )

反应过程中通入水蒸气, 丁烯与水蒸气的摩尔比为 1:15 , 操作压力为 2.0 ?105 Pa 。 已知 298.15K 下数据: (A)丁烯(g) -0.13 71.29 (B)丁二烯(g) 110.16 150.67

ΔfHm (kJ· mol ) ? ΔfGm (kJ· -1) mol
?

-1

? ? ? (1)计算 298.15K 时反应的 ? r H m 、 ? r S m 和 ? r Gm 。

(2)问在什么温度下丁烯的平衡转化率为 40%。假设反应热效应和过程熵变不 随温度变化,气体视为理想气体。(设丁烯初始物质的量为 1mol) 7、已知 298.15K 以下数据: 物质 ? ? f H m /kJ· mol-1 K S m /J·
?
-1

SO3(g) -395.2 256.2
1 2

SO2(g) -296.1 248.5

O2(g) 0 205.03

· mol

-1

(1)、求 298.15K , P? 下反应 SO2(g) + O2(g) = SO3(g)的 K ? ;
? (2)、设 ? r H m , ? r S ? 不随温度变化,反应物按反应计量系数比进料,在 m 什么温度下,SO2 的平衡转化率可以达到 80%?

8、 五氯化磷分解反应

在 200 ° 时的 C

,计算:

(1)200 ° C,200 kPa 下 PCl5 的解离度。 (2)摩尔比为 1:5 的 PCl5 与 Cl2 的混合物,在 200 ° C,101.325 kPa 下,求 达到化学平衡 时 PCl5 的解离度。 9、反应 NH 4 HS (s) ? NH 3 (g ) ? H 2 S(g ) 的△rHm (298K)=93.72 KJ.mol-1 ,设 △rHm 为常数,当置 NH 4 HS (s) 于一真空容器中,在 298K 下测得容器内的平衡 压力为 90KPa 。 求(1)298K 时反应的标准平衡常数和△rSm ; (2)温度升至 328K 时容器内的平衡压力 。 10、 298K 时, 正辛烷 C8H18 (g) 的标准摩尔燃烧焓是–5512.4 kJ· –1 , 2(g) mol CO 和液态水的标准生成焓分别为–393.5 和–285.8 kJ· –1 ;正辛烷,氢气和石墨 mol

的标准摩尔熵分别为 463.71,130.59 和 5.69 J· –1· –1。 K mol (1)试求算 298K 时正辛烷生成反应的 K ? 。 (2)增加压力对提高正辛烷的产率是否有利?为什么? (3)升高温度对提高其产率是否有利?为什么? (4)若在 298K 及标准压力下进行此反应,达到平衡时正辛烷的摩尔分数能 否达到 0.1?若希望正辛烷的摩尔分数达 0.5,试求算 298K 时需要多大压力才 行?


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