材料物化习题解答

内容发布更新时间 : 2025/1/11 0:01:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

为:

??rGm(T)={199.853

103+7.322T/[Kln(T/K)]+5.90

3

10-3(T/K)2-27.195

3

10-7(T/K)3-179.8T/K}J2mol-1 求(1)1600K时的平衡常数;

(2)如压力保持在101325Pa的条件下进行上述反应,求平衡时气体的组成。

?解:(1)?rGm(T)=199.853103+7.32231600/ln1600+5.90310-33(1600)2-27.195310-73(1600)3-179.8

31600 = -82277(J2mol-1)

lnK=82277/(8.31431600)=6.185 ; K=485.47

??p(CO2)/p?θ

(2)K=?=485.47 ;解得 p(CO2)=0.9979(p) ?[p?p(CO2)]/p?(与书上答案不同)

17、425℃时,HI的离解度(达平衡时分解的百分数)是0.213,(1)问该温度下HI离解反应的平衡常数为多少?(2)2.00mol碘和3.00mol氢在此温度下反应,生成多少HI? 解:(1)设开始时HI物质的量为1mol

2HI = H2 + I2

平衡时各物质的mol数为 2-0.426 0.213 0.213 总mol数为2

平衡时各物质摩尔分数浓度为

1.5740.2130.213 2220.2132)?2K?Kx??0.0183

1.5742()2((2) 2HI = H2 + I2

平衡时各物质的mol数为 2x 3-x 2-x 总mol数为5

平衡时各物质摩尔分数浓度为

2x3-x2-x 5553-x2?x)()5 ;解得 2x=3.6(mol) Kx?0.0183?52x()25((书上答案为1.8mol似乎不对)

18、银可能受到H2S(g)的腐蚀而发生下面的反应:H2S(g)+2Ag(s)=Ag2S(s)+H2(g),在25℃及101325Pa下,将Ag放在等体积的氢和硫化氢组成的混合气体中,问(1)是否可能发生腐蚀而生成硫化银?(2)在混合气体中硫化氢的体积分数低于多少才不致发生腐蚀?已知25℃时Ag2S(s)和H2S(g)的标准摩尔生成吉布斯函数分别为-40.25和-32.90 kJ2mol-1。

?解:?rGm(298K)=-40.25+32.90= -7.35 (kJ2mol-1)

??(1)?rGm(298K)=?rGm(298K)+RTlnJ=?rGm(298K)=-7.35 (kJ2mol-1) ;

θ

可以腐蚀。

(2)设硫化氢的体积分数为x,则

?rGm(298K)=-7350+8.31432983ln

解得x=0.049=4.9%

1?x>0 x

19、已知下列热力学数据 金刚石 石墨

?(298K)/ kJ2mol-1 -395.3 -393.4 ?cHB密度ρ/kg2dm-3 3.513 2.260

求(1)在298K时,由石墨转化为金刚石的标准摩尔反应吉布斯函数。(2)根据热力学计算说明单凭加热得不到金刚石,而加压则可以的道理(假定密度和熵不遂温度和压力变化)。(3)298K时石墨转化为金刚石的平衡压力。

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