(2) 把pCO2和pCO的分压提高后

??304?10 ???1(?rGm)T,p??8.314?1 093?ln??? J?mol

?20?405??? ??8.906 kJ?mol

这时，(?rGm)T,p<0，故在这个条件下，反应可自发正向进行。

7． 在 1 373 K时，有下列反应发生：

(1) C(s)＋2S(s)＝CS2(g) K 1＝0.258 (2) Cu2S(s)＋H2(g)＝2Cu(s)＋H2S(g) K 2＝3.9×10-3 (3) 2H2S(g)＝2H2(g)＋2S(g) K 3＝2.29×10-2

试计算在1 373 K 时，用碳还原Cu2S(s)反应的平衡常数 K 4。 解： 用碳还原Cu2S(s)的反应式为：

(4) 2Cu2S (s) +C(s) = 4Cu (s) +CS2 (g)

这几个反应方程式之间的关系为

(4) = (1)+2×(2)+(3) 所以 K4?K1?(K2)?K3

?0.258?(3.9?10)?2.29?10?3?3?1$$$$2?8.99?10?8

8．在994 K和100 kPa压力下，使纯H2(g)慢慢地通过过量的CoO(s)，则氧化物部分地被还原为Co(s)。流出的已达平衡的气体中，含H2(g)的体积分数为0.025。在同一温度时，若用CO(g)还原CoO(s)，平衡后气体中含CO(g)的体积分数为0.0192。如果将物质的量相等的CO(g)和H2O(g)的混合物，在994 K 下通过适当催化剂进行反应，试计算其平衡转化率？

解： 首先写出反应的计量方程和计算相应的标准平衡常数

(1) H2(g)?CoO(s) K1?H2O(g)?Co(s)

pH2O/ppH2/p?1?0.025?39.0

0.025CO2(g)?Co(s)

(2) CO(g)?CoO(s) K2?pCO2/ppCO/p??1?0.0192?51.1

0.0192

)(2)(?)1(所要计算的反应是（3），3 （3） CO(g?)所以 K3?2HO(g)2CO?(g2) H(g)K251.1??1.31 K139.0CO2(g)?H2(g)

设反应（3）的平衡转化率为?

CO(g)?H2O(g) t?0 1 1 0 0t?te 1?? 1?? ? ?这是一个反应前后气体分子数相等的反应，所以压力商与摩尔分数商相等

?2 K3??1.31 2(1??)解得： ??0.53

9．在298 K和标准压力下，水合硫酸铜脱水反应的计量方程为

CuSO4?3H2O(s)?6CuSO4(s)?3H2O(g)

3已知其标准平衡常数Kp?1.0?10。为了使0.01 molCuSO4(s)在2 dm的容器中，完全转化为CuSO4?3H2O(s)，试计算至少应加入H2O(g)的物质的量。设气体为理想气体。

解：这是一个复相化学反应，标准平衡常数只与H2O(g)的压力有关

?p(H2O,g)??6 Kp????1.0?10

p??解得在平衡时 p(H2O,g)?p(Kp)

?100 kPa?(1.0?10) nH2O??613313?1.0 kPa

pH2OVRT

?1000?2?10?3??4 mol?8.07?10 mol ????8.314?298 ?加入的H2O(l)有两个用途，一是生成水合硫酸铜，另一个是维持容器中的水气分压，所以

至少应加入H2O(l)的物质的量为

n(H2O,l)?(3?0.01?8.07?10?4) mol?3.08?10?2 mol

10．反应 NH4Cl(s)NH3(g)?HCl(g)的平衡常数，在 250～400 K 的温度范围

21 020 K。设在这个温度范围内?Cp?0。试计T内，与温度的关系式为 lnKp?37.32?算在300 K 时：

（1）NH4Cl(s)在真空容器中分解时的解离压力和NH3(g)和HCl(g)的分压。 （2）反应的?rGm, ?rHm 和?rSm。

解：（1）在300 K 时，分解反应的标准平衡常数为 lnKp?37.32? Kp?5.98?1021 020 K21 020?37.32???32.75 T300?15

这是一个复相化学反应，设解离压力为p，则有

?1p??15 Kp????5.98?10

?2p?解得 p?1.547?10?2 Pa pNH3?pHCl?21p?7.73?10?3 Pa 2（2） ?rGm ??RTln Kp

??[8.314?300?(?32.75)] J?mol?1?81.68 kJ?mol?1

dln KpdT? ?rHm21 020 K?? RT2T2 ?rHm?21 020 K?R

?(21 020?8.314) J?mol ?rSm??1?174.76 kJ?mol?1

?rHm??rGm

T?(174.76?81.68)?103??1?1 ????310.3 J?K?mol

300??11．在300 K和标准压力下，反应A(g)?B(g)AB(g)的标准摩尔Gibbs自由能

的变化值?rGm??8.368 kJ?mol?1。在同样条件下，以 2 mol A 和 2 mol B 按上述方程式进行反应，试计算：

(1) 反应的平衡转化率。

(2) 达平衡时，混合物中各气体的摩尔分数。

解：(1) 设达平衡时，反应物转化为产物的物质的量为?

A(g)?B(g)AB(g) t?0 2 2 0

t?te 2 ?? 2 ?? ? ?nBB?(4??)mol

??rGm??8 368?K?exp??exp p?????28.64

?8.314?300??RT? Kp?pAB/p?(4??)???28.64 22pA/p?pB/p?2????2??p??(4??)p???1.63?100%??100%?2mol2Bp(4??)p?解得： ??1.63 mol 平衡转化率为

?81. 5% （2）混合物中气体的总的物质的量为

?nB?n(AB)?n(A)?n(B)

?(1.63?0.37?0.37) mol?2.37 mol xAB?nAB1.63??0.688 ?nB2.37B xA?xB?2?1.63?0.156

2.3712． 在 400 K～500 K 之间,反应 PCl5(g)＝PCl3(g)＋Cl2(g) 的标准Gibbs自由能变化可由下式给出：?rGm/(J?mol?1)?83.68?103?14.52T/K?ln(T/K)?72.26T/K。试计算此反应在450 K时的 ?rGm，?rHm，?rSm及Kp。

解：将450 K代入?rGm的表示式，计算450 K时的?rGm的值

3?1?83.68?10?14.52?450 ?ln450?72.26?450J?mol ?rGm?? ?? ?11.25 kJ?mol

?1