????rGm??rHm(298.15)?T?rSm(298.15)

?131.3kJ?mol?1?298.15K?133.9J?mol?1?K?1

?91.38kJ?mol?1?0所以不能自发进行

（2）要使反应能自发进行，则

????rGm(T)??rHm(298.15)?T?rSm(298.15)?0

即

131.3kJ?mol?1?T?133.9J?mol?1?K?1?0

?T?980.58K

（3）当T=980.58K时，

??rGm?0，此时体系处于平衡状态。

8.已知反应：CaO(s)+SO3(g)=CaSO4(s)在298.15K时算这个反应在100kPa压力下，当

??rGm(T)?0??rHm??402.0kJ?mol?1，

??rGm??345.7kJ?mol?1，估

时的温度T，并简述向燃烧高含硫量煤的炉中投入生石灰（CaO)

可除去SO3，减少大气污染的理由。

????rGm??rHm(298.15)?T?rSm(298.15)解：

???rHm??rGm(?402?345.7)kJ?mol?1??rSm?? T298.15K???188.83J?mol?1?K?1

??rHm?402.0kJ?mol?1?rGm?0T???2128.9K??1?1当时，则 ?rSm?188.83J?mol?K?

§4.3 化学平衡和反应速率

1.试写出下列两个反应的标准平衡常数表达式： （1）2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) (2)ZnS(s)+2H+(aq)=Zn2++H2S(g)

解：(1)

K??(pNO2/p?)?(pO2/p?)(pN2O5/p?)2

[c(Zn2?)/c?]?[p(H2S)/p?]K? (2) [c(H?)/c?]2?

2.在什么条件下储存CO2（g），才能使如下吸热反应的CO2分解最少？

1CO2(g)?CO(g)?O2(g) 2解：恒压、降温

3.吸热反应。

4.在1000℃时，反应FeO(s)+CO(g)→Fe(s)+CO2(g)的平衡常数等于0.5，如果CO和CO2的初始浓度均为0.05mol/dm，求它们平衡时的浓度。

3

解：设平衡时

cCO2为x，则

cCO为（1—x)，由题意得：

K??pCO2/p?pCO/p??x?0.5 1?x?x?0.033mol?L?1即CCO2?0.033mol?L?1,CCO?0.067mol?L?1

5.某反应从30℃升到37℃时，反应速率加快到原来的10倍，试估算反应的活化能。

解：

lnk2Ea11?(?)k1RT1T2

?ln10?Ea11(?)8.3145303.15310.15

?Ea?257.15kJ?mol?1 6.略 7.略 8.略

§4.4 氧化还原反应和能源的开发和利用

1.（1）× （2）√ （3）× （4）√ 2.（1） C (2) b

3.

Fe3?/Fe2??Cu2?/Cu?Fe2?/Fe

4.在PH=5时，比较

0.01mol?dm?3的KMnO4 ，100kPa的Cl2和0.01mol/dm-3 K2Cr2O7的氧化性强弱[假定反应

时c(Mn2+)=c(Cr3+)=c(Cl-)=1.0mol/dm-3]

?MnO4?8H??5e??Mn2??4H2O解：已知：?

?0.059[c(MnO4)/c?][c(H?)/c?]8E(MnO/Mn)?E(MnO/Mn)?lg 5[c(H2O)/c?]4?42???42??1.587?0.059lg[0.01?(10?5)8 5

?1.0114V

?

Cl2?2e??2Cl?，根据能斯特方程有：

0.059p(Cl2/Cl?)E(Cl2/Cl)?E(Cl2/Cl)?lg2[c(Cl?)/c?]2

????1.3827?0.059lg1 2?1.3827

?

2?Cr2O7?14H??6e??Cr3??7H2O

2?)/c?][c(H?)/c?]140.059[c(Cr2O7E(Cr2O/Cr)?E(Cr2O/Cr)?lg 6[c(H2O)/c?]72?73??2?73??1.232?0.059lg[0.01?(10?5)14] 6?0.524

?氧化性强弱关系：Cl2＞KMnO4＞K2Cr2O7