溶于100cm3水中形成的溶液。

（1）若用40cm3乙醚一次萃取（所用乙醚已事先被水饱和，因 此萃取时不会有水溶于乙醚），求水中还剩下多少有机酸？ （2）

将40cm3乙醚分为两份，每次用20cm3乙醚萃取，连续萃 取两次，问水中还剩下多少有机酸?解

：设有机酸的分子量为M；分配平衡时，水中的有机酸还剩m克根据Nernst分配定律 用同样体积的乙醚萃取n次，则有 （1）

用40cm3乙醚萃取一次 （2）

每次用20cm3乙醚萃取，连续萃取两次

4.1925g的CCl4中溶有0.5455g某溶质，与此溶液成平衡的CCl4的 蒸气分压为11.1888kPa，而在同一温度时纯CCl4的饱和蒸气压为 11.4008kPa。 （1）

求此溶质的相对分子量。 （2）

根据元素分析结果，溶质中含C为94.34%，含氢为5.66% （质量分数），确定溶质的化学式。解 ：（1）设该溶液为理想稀溶液，则溶剂服从Raoult定律（3）设该物质的化学式为CnHm，则 解得，

化学式为C14H10。

4.2010g葡萄糖（C6H12O6）溶于400g乙醇中，溶液的沸点较纯 乙醇的上升0.1428°C。另外有2g 有机物质溶于100g乙醇中，此 溶液的沸点则上升0.1250°C。 求此有机物质的相对分子质量。

解：10g葡萄糖（C6H12O）溶于400g乙醇中2g 有机物质溶于100g乙醇中

4.21在100g苯中加入13.76g联苯（C6H5C6H5）

，所形成溶液的沸点为82.4°C。已知纯苯的沸点为80.1°C。求：（1）苯的沸点升高系数；（2）苯的摩尔蒸发焓。 解：

4.22已知0°

C，101.325kPa时，O2在水中的溶解度为；N2在水中的溶解度为。试计算被101.325kPa，体积分数，的空气所饱和了的水的凝固 点较纯水的降低了多少？解

：为101.325kPa的空气所饱和了的水中溶解的O2和N2的物 质两分别为

查表知水的凝固点降低系数为，因此 4.23已

知樟脑（C10H16O）的凝固点降低系数为。（1）某一溶质相对分子质量为210，溶于樟脑形成质量分数为5%的溶液，求凝固点降低多少？（2）另一溶质相对分子质量为9000，溶于樟脑

形成质量分数为5%

的溶液，求凝固点降低多少？

解：容易导出质量分数和质量摩尔浓度间的关系因此，

4.24现有蔗糖（C12H22O11）溶于水形成某一浓度的稀溶液，其凝 固点为-0.200°C，计算此溶液在25°C时的蒸气压。已知水的 ，纯水在25°C时的蒸气压为。 解：首先计算蔗糖的质量摩尔浓度

由4.6知，质量摩尔浓度和摩尔分数有以下关系

假设溶剂服从Raoult定律，则此溶液在25°C时的蒸气压 4.25在25°C时，10g某溶剂溶于1d m3溶剂中，测出该溶剂的 渗透压为

，确定该溶质的相对分子质量。

解：溶剂的渗透压表示为4.26在20°C下将68.4g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg的水中。求 （1）

此溶液的蒸气压。 （2）

此溶液的渗透压。

已知20°C下此溶液的密度为。纯水的饱和蒸气压 。

解：溶液的蒸气压、渗透压分别为

4.27人的血液（可视为水溶液）在101.325kPa下于-0.56°C凝固 。已知水的。求： （1）

血液在37°C时的渗透压； （2）

在同温度下，1dm3蔗糖（C12H22O11）水溶液中需含有多 少克蔗糖才能与血液有相同的渗透压。 解：根据已知条件 稀水溶液条件下，因此

稀水溶液时，渗透压与溶质的性质无关，4.28在某一温度下，将碘溶解于CCl4中。当碘的摩尔分数在

0.01~0.04范围内时，此溶液符合稀溶液规律。今测得平衡时气相中 碘的蒸气压与液相中碘的摩尔分数之间的两组数据如下： 求是溶液中碘的活度及活度系数。 解：溶液中碘的化学势表达式为

气相中碘的化学势表达式为（假设理想气体行为） 平衡时 因此，

由于在0.01~0.04范围内时，此溶液符合稀溶液规律，则1 .63816.72

0.030.5第五章 第五章 第五章

第五章化学平衡 化学平衡 化学平衡

化学平衡5.1在某恒定的温度和压力下，取的A(g)进行如下化学反应 若，试证明，当反应进度时，系统的Gibbs函数G值 为

最小，这时A,B间达化学平衡。

解：假设系统为理想气体，则反应系统的Gibbs函数为 因为，因此

恒温、恒压下G只

是nA的函数，其极值求解如下

解得5.2已知四氧化二氮的分解反应 在298.15K时 ，。试判断在此温度及下列条件下，反 应进行的方向。 （1）N2O4(

100kPa),NO2(1000kPa); （2）N2O4(

1000kPa),NO2(100kPa); （3）N2O4(

300kPa),NO2(200kPa); 解：由Jp进 行判断

5.31000K时，反应

的。现有与碳反应的气体混合物，其组成为体积 分数，，。试问： （1）T=

1000K，p=100kPa时，等于多少，甲烷能否形成？

（2）在1000K下，压力需增加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进 行。

解：设反应体系中气相为理想气体，则 因此，

5.4已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如下： 求下列反应的。解：所给反应=(2)–(1)，因此

5.5已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如下： 求下列反应的。

解：所给反应=2x(2)–(1)，因此注 ：平衡组成的计算关键是物料衡算。 注：平衡组成的计算关键是物料衡算。 注：平衡组成的计算关键是物料衡算。

注：平衡组成的计算关键是物料衡算。5.6在一个抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它们之间没有发生反应，

则在375.3K时的分压分别为47.836kPa和44.786kPa。将容器保持在375.3 K，经一定时间后，总压力减少至86.096kPa，且维持不变。求下列反应的。解

：反应各组分物料衡算如下 因此，

5.7使一定量摩尔比为1:3的氮、氢混合气体在1174K，3 MPa下通过铁催化

剂以合成氨。设反应达到平衡。出来的气体混合物缓缓地通入20cm3盐 酸吸收

氨。用气量计测得剩余气体的体积相当于273.15K，1 01.325kPa的干燥气体（不 含水蒸气）2.02dm3。

原盐酸溶液20cm3需用浓度为52.3mmol?dm-3的氢氧化钾 溶液18.72cm3滴

定至终点。气体通过后只需用同样浓度的氢氧化钾溶液15.17 cm3。

求1174K时，下列反应的。

解：平衡时各组分物质的量容易求出由于氮和氢气的摩尔比为1:3，等于其反应计量系数之比，因此 因此，

5.8五氯化磷分解反应 在200°C 时的，计算： （1）200°C

，200kPa下PCl5的解离度。 （2）摩尔比为1:5的PCl5与

Cl2的混合物，在200°C，101.325kPa下，求 达到化学平衡时PCl5的 解离度。 解：（1）设200°C ，200kPa下五氯化磷的解离度为α，则（2）设混合物的物质量为n,五氯化磷的解离度为α，则平衡时因此， 整理得到，将

各数据代入，则5.9在994K，使纯氢气慢慢地通过过量的CoO(s)，则氧化物部分地被还原为 Co(s)。出来的平衡气体中氢的体积分数。在同一温度，若用CO 还原CoO(s)，平衡后气体中一氧化碳的体积分数。求等物质的量

的一氧化碳和水蒸气的混合物在994K下，通过适当催化剂进行反应，其平衡转 化率为多少？

解：两还原反应的化学计量式分别为 一氧化碳与水蒸气的反应 显然，(3)=(2)–(1)，因此

设一氧化碳和水蒸气的物质的量分别为n， 平衡转化率为α，则

因此，5.10在真空的容器中放入固态的NH4HS，于25°C下分解为NH3(g)与H2S(g)，平衡时容器内的压力为66.66kPa。 （1）当放入NH4H

S时容器内已有39.99kPa的H2S(g)，求平衡时容器中的压