可以是????*(H2O)??(H2O)??RTlna(H2O) 也可以????(H2O)??*(H2O)?RTlna(H2O)
二者相差一个负号)
12.氯仿 (1) 和丙酮 (2) 形成非理想液体混合物,在T 时,测得总蒸气压为29 398 Pa,蒸气中丙酮的物质的量分数y2= 0.818 ,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29 571 Pa,则在溶液中氯仿的活度a1为:
(a) 0.500 (b) 0.823 (c) 0.181 (d) 0.813
(答案) c
?a1?p1p1?0.181 (a?p,计算溶液中溶剂活度的公式) p*
二、计算题
1.262.5 K时饱和KCl溶液(3.3 mol?kg-1)与纯水共存,已知水的凝固热为6008 J?mol-1,以273.15 K纯水为标准态,计算饱和溶液中水的活度。
解:计算理想混合中某一组份的活度或稀溶液中溶剂的活度可用公式a?稀溶液中溶剂的活度,就不能用上述公式,而要用下面公式。
p,但要计算非p*lnaA??fusHR?m11(*?)TfTf(4.8-13) (4.8-14) (4.8-15)
??VapHm11lnaA?(?*)RTbTb*?Vm,AlnaA?? RT
lna1=ΔfusHm(1/T? f - 1/TA)/R lna H2O =6008 J·mol-1×[(1/273.15 K)-(1/262.5 K)/8.314 J·K-1·mol-1=-0.1078
a H2O =0.898
2.在15℃时1摩尔NaOH溶于4.6摩尔H2O中所形成的溶液蒸气压为596.5Pa,在此温度
下纯水的蒸气压力1705Pa,设纯水活度为1。试计算 (1)溶液中水的活度因子;
(2)水在溶液中的化学势与纯水化学势之差。
解:(1) pA = ?xA p* (A), ?=596.5/[1705×(4.6/5.6)]=0.426 。
(2) ΔG=?(H2O, xA)-?*( H2O)=RT ln[?xA]= -2.514kJ
第四章 化学平衡
一、
选择题
????1.已知 FeO(s) + C(s) = CO(g) + Fe(s) 反应的 ?rHm为正,为正,假定?rHm、?rSm?rSm不随温度而变化,下列说法哪一种是正确的:
(a) 该反应低温下自发过程,高温下非自发过程 (b) 该反应高温下自发过程,低温下非自发过程 (c) 任何温度下均为非自发过程 (d) 任何温度下均为自发过程
(答案) b
2.下列说法中, 不正确的是:
(a) ??G/???T,P表示完成 1mol化学反应吉布斯自由能的变化 (b) 若??G/???T,P <0, 该反应能自发向右进行 (c) 若??G/???T,P =1, 该反应系统处于平衡状态 (d) 若??G/???T,P>0, 该反应的ΔrGm>0
(答案) c
R ?G)T,P???(P
(?G)T,P???
3.对于等温等压下的化学反应:aA+bB==dD+hH 有??G/???T,P=Σνiμi,?为反应进度,其中 G 表示:
(a) 反应物的自由能 (b) 产物的自由能
(c) 反应体系的自由能 (d) 产物的自由能之和减去反应物的自由能之和
(答案) c
4.已知温度T时反应 H2O(g) = H2(g)+1/2O2(g)的K p, 1及反应CO2(g) = CO(g)+1/2O2(g)的K p, 2,则同温度下反应CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)的K p, 3为:
(a)Kp, 3=K p, 1+K p, 2 (b) Kp,3=K p, 1 ×K p, 2 (c)K p, 3=Kp, 2 / Kp, 1 (d) K p,3=Kp, 1 / K p, 2
? (答案) d (?rGm??RTlnK?)
(还有平衡常数与反应方程式的书写关系,例如CO2(g) = CO(g)+1/2O2(g),K p, 1
当书写为2CO2(g) = 2CO(g)+O2(g)时,Kp,2 , Kp,1与K p, 2是什么关系?)
5.已知在通常温度下NH4HCO3(s)可以发生下列分解反应NH4HCO3(s) = NH3(g)+CO2(g)+H2O(g),设在两个容积相等的密闭容器(甲)和(乙)内 ,开始只分别盛有纯NH4HCO3(s) 1kg和 20kg,均保持恒温 298K,达到平衡后,下述说法中正确的是:
(a) (甲)内压力大于(乙)内压力 (b) 两容器内压力相等
(c) (甲)内压力小于(乙)内压力
(d) 须经实际测定才能判明哪个容器内的压力大
(答案) b
NH4HCO3(s) = NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
K??
二、
pH2OpCOpNH3p总3? ,又因为?()K=f(T),所以答案为b ????ppp3p计算题
1.让气体 COF2通过 1273K 盛催化剂的反应管,并依反应式:2COF2 → CO2+ CF4达到平衡,体系压力保持在 p?,将流出的平衡气体混合物迅速冷却,并进行分析发现 273K、
p?下 5×10-4m3的气体混合物中有 3×10-4m3的 COF2+CO2(依据以下方法确定的:让气
体混合物通过 Ba(OH)2溶液,该溶液吸收全部的 COF2和 CO2,而不吸收 CF4), 计算该反应的平衡常数KP
解: (1) 2COF2→CO2+ CF4
平衡时 x(COF2) 0.4 x(CF4)=2 x(COF2) x(COF2)+ x(CF4) = x(COF2)+ 2 x(COF2) =0.6
x(COF2)=0.2
平衡时各物质的体积分数:x(CO2)=x(CF4)=0.4, x(COF2)=0.2
KP =Kx =0.42/0.22=4.00 (因∑?=0)
2. 在 450℃,把 0.1mol 的 H2与 0.2mol 的 CO2引入一个抽空的反应瓶中,在达到以下平衡时,① H2 (g)+CO2 (g)=H2O(g)+CO(g);K?1,混合物中
H2O 的摩尔分数 x=0.10,
将平衡压力为 50.66kPa氧化钴与钴的混合物引入瓶中,又建立起另外两个平衡: ② CoO(s) + H2 (g) = Co(s) + H2O(g) ;K?2
③ CoO(s) + CO(g) = Co(s) + CO2(g) ;K(1) 计算这三个反应的平衡常数;
?3。分析混合物中
xH2O=0.30。
(2) 若在 450℃ 附近温度每升高 1℃,反应(1)的平衡常数 K的?rH,?rS,?rG?
解: H2 (g)+CO2 (g)=H2O(g)+CO(g) 0.1-n 0.2-n n n n总=0.3 mol;
?1增加
1%,试求反应(1)