内容发布更新时间 : 2024/12/25 21:38:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案
???1.解：?rHm = ?3347.6 kJ·mol?1;?rSm = ?216.64 J·mol?1·K?1;?rGm = ?3283.0
kJ·mol?1 ＜ 0
该反应在298.15K及标准态下可自发向右进行。
?2.解： ?rGm = 113.4 kJ·mol?1 ＞ 0
该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。
??? （2）?rHm = 146.0 kJ·mol?1;?rSm = 110.45 J·mol?1·K?1;?rGm = 68.7 kJ·mol?1 ＞ 0
该反应在700 K、标准态下不能自发进行。
???3.解：?rHm = ?70.81 kJ·mol?1 ;?rSm = ?43.2 J·mol?1·K?1;?rGm = ?43.9 kJ·mol?1
（2）由以上计算可知：
?? ?rHm(298.15 K) = ?70.81 kJ·mol?1;?rSm(298.15 K) = ?43.2 J·mol?1·K?1 ??? ?rGm = ?rHm ? T · ≤ 0 ?rSm T ≥
??rHm(298.15 K)??rSm(298.15 K) = 1639 K
33p (CO) ? p (H2) ?c (CO) ? c (H2) ?4.解：（1）Kc = Kp = p (CH) p (HO)c (CH4) c (H2O)42 K?
?p (CO) / p?? p (H) / p ? =
?p (CH)/p?? p (HO) / p???32??42 （2）Kc =
?c (N2)?2 ? c (H2) ?2c (NH3) 13 Kp =
2)/??p (N2)?2 ? p (H2) ?2p (NH3) 13
K? =
?p (N2)/1?2p ?? p (Hp ??32p (NH3) /p
（3）Kc =c (CO2) Kp =p (CO2) K? =p (CO2)/p? （4）Kc = K?=
? c (H2O) ? ? c (H2) ?33 Kp =
? p (H2O) ? ? p (H2) ?33
p (H2O)/p? 2)/? ? p (Hp?? ?33
??5.解：设?rHm、?rSm基本上不随温度变化。
??? = ?rHm ? T · ?rSm?rGm?(298.15 K) = ?233.60 kJ·mol?1 ?rGm?(298.15 K) = ?243.03 kJ·mol?1 ?rGmlgK?(298.15 K) = 40.92, 故 K?(298.15 K) = 8.3?1040 lgK?(373.15 K) = 34.02,故 K?(373.15 K) = 1.0?1034
??6.解：（1） ?rGm=2?fGm(NH3, g) = ?32.90 kJ·mol?1 ＜0
该反应在298.15 K、标准态下能自发进行。
（2） lgK?(298.15 K) = 5.76, K?(298.15 K) = 5.8?105
??7. 解：（1） ?rGm(l) = 2?fGm(NO, g) = 173.1 kJ·mol?1
?= lgK1???fGm(1)? = ?30.32, 故 K1= 4.8?10?31
2.303 RT??（2）?rGm(2) = 2?fGm(N2O, g) =208.4 kJ·mol?1 ?= lgK2???fGm(2)? = ?36.50, 故 K2= 3.2?10?37
2.303 RT??（3）?rGm(3) = 2?fGm(NH3, g) = ?32.90 kJ·mol?1 ??= 5.76, 故 K3= 5.8?105 lgK3 由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。
????8.解：?rGm = ?fGm(CO2, g) ? ?fGm(CO, g)? ?fGm(NO, g)
= ?343.94 kJ·mol?1< 0，所以该反应从理论上讲是可行的。
??9.解: ?rHm(298.15 K) = ?fHm(NO, g) = 90.25 kJ·mol?1 ? ?rSm(298.15 K) = 12.39 J·mol?1·K?1
??? ?rGm(1573.15K)≈?rHm(298.15 K) ?1573.15?rSm(298.15 K)
= 70759 J ·mol?1
lgK?(1573.15 K) = ?2.349, K?(1573.15 K) = 4.48?10?3 10. 解： H2(g) + I2(g)
2HI(g)
平衡分压／kPa 2905.74 ?χ 2905.74 ?χ 2χ
(2x)2= 55.3 2(2905.74?x)χ= 2290.12
p (HI) = 2χkPa = 4580.24 kPa
= 3.15 mol RT11.解：p (CO) = 1.01?105 Pa, p (H2O) = 2.02?105 Pa p (CO2) = 1.01?105 Pa, p (H2) = 0.34?105 Pa
CO(g) + H2O(g) ? CO2(g) + H2(g)
起始分压／105 Pa 1.01 2.02 1.01 0.34 J = 0.168, Kp= 1＞0.168 = J,故反应正向进行。 12.解：（1） NH4HS(s) ? NH3(g) + H2S(g)
平衡分压/kPa x x
n =
pV K?=p (NH3) / p? p (H2S) / p? = 0.070 则 x= 0.26?100 kPa = 26 kPa 平衡时该气体混合物的总压为52 kPa
（2）T不变，K?不变。
NH4HS(s) ? NH3(g) + H2S(g)
平衡分压/kPa
25.3+y y
????K?=（25.3 ? y) / p? y / p? = 0.070
????y= 17 kPa
13.解：（1） PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g)
0.70?0.500.500.50
2.02.02.0c(PCl3)c(Cl2) Kc = = 0.62mol· L?1， ?(PCl5) = 71%
c(PCl5 )平衡浓度／(mol·L?1)
PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g)
平衡分压 0.20
?K
?
?p (PCl)/p?? p (Cl )/p ?=
?p (PCl) /p??32?5RTRTRT 0.5 0.5 VVV = 27.2
（2） PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g) 新平衡浓度／(mol·L?1) 0.10 + y 0.25 ?y 0.25 +
0.10?y 2Kc=
(0.25?y)(0.30?y)mol·L?1 = 0.62mol· L?1 (T不变，Kc不变)
(0.10?y) y=0.01 mol·L?1，?(PCl5) = 68%
（3） PCl5(g) ? PCl3(g) + Cl2(g)
平衡浓度／(mol·L?1) 0.35?z z 0.050 +z
Kc=
(0.050?z)z= 0.62 mol·L?1
0.35?zL?1，?(PCl5) = 68% z= 0.24 mol·
比较(2)、(3)结果，说明最终浓度及转化率只与始、终态有关，与加入过程无关。 14.解： N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g) 平衡浓度／(mol·L?1) 1.0 0.50 0.50
Kc=
?c(NH3)?23c(N2)?c(H2)?
L?1)?2 =2.0(mol ·若使N2的平衡浓度增加到1.2mol· L?1，设需从容器中取走x摩尔的H2。
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 新平衡浓度／(mol·L?1) 1.2 0.50+(3?0.2) ?x 0.50?2?0.20