PPCl3=PCl2=7.60×104Pa
(2)PPCl5=(2.533+7.6)×105Pa (3)PPCl5
16. 如何表述化学反应等温式?化学反应的标准平衡常数与其△rGm之间的关系怎样? 答 △rGm=△rGm+RTlnQ △rGm=0, △rGm= —RTlnk
17. △fG?、△rG?、△rG?之间的关系如何? 答 △rG?=
???7.6?104=×100% = 75.25% 410.1?10??△fG?(生成物)—
??△
fG?(反应物)
—
18. 在523K时,将0.110 mol的PCl5(g)引入1 dm3容器中,建立下列平衡: PCl5(g)
PCl3(g)+ Cl2(g)
?3 平衡时PCl3(g)的浓度是0.050 mol·dm
。问
(1) 平衡时PCl5和Cl2的浓度各是多少? (2) 在523K时的Kc和K各是多少? 解 (1) PCl5(g)
PCl3(g)+ Cl2(g)
?起始 0.11 0 0 平衡 0.06 0.05 0.05 平衡时PCl5是0.06mol·dm
?3,Cl2是0.05mol·dm
?3
0.052
(2)KC==0.042
0.06
由K=Kp(P)
19. 查化学热力学数据表,计算298K时下列反应的K。
H2(g) + I2(g)
解 由公式—△rGm=RTln K
????△n得出K=1.80
??2HI(g)
?
得出 K?=627
20. 从下列数据:
NiSO4·6H2O(s) △fGm== —2221.7kJ·mol?1 NiSO4(s) △fGm== —773.6kJ·mol?1
H2O(g) △fGm== —228.4kJ·mol?1 (1)计算反应NiSO4·6H2O(s)
NiSO4(s) + 6H2O(g)的K?;
???(2)H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为多少? 解 (1) △rGm=—773.6—6×228.4+2221.7 =77.7kJ·mol
??1?
? 由公式—△rGm=RTln K 得出K=2.4×10 (2)由Kp=P
?H2O??14
?△rGm=—RTln K K=Kp(P)
???△n
得出H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为544Pa。
21. 什么是化学反应的反应商?如何应用反应商和平衡常数的关系判断反应进行的方向并
判断化学平衡的移动方向? 答 △rGm=△rGm+RTlnQ △rGm=—RTln K
当Q〈 K时 △rGm〈 0 正反应自发进行
当Q = K时 △rGm = 0 反应达到平衡,以可逆方式进行 当Q 〉K时 △rGm 〉0 逆反应自发进行
22. 反应H2O(g) + CO(g)
H2(g) + CO2(g)在某温度下平衡常数Kp=1,在此温度下,
??????
于6dm3的容器中加入2 dm3 3.04×104Pa的CO,3dm3 2.02×105Pa的CO2,6dm3 2.02×105Pa的H2O(g)和1dm3 2.02×105Pa的H2。问净反应向哪个方向进行? 解 通过计算,反应向逆方向进行。
23. 在一定温度和压强下,某一定量的PCl5和Cl2。试判断在下列情况下,PCl5的离解度是
增大还是减小。
—
(1) 减压使PCl5的体积变为2 dm3;
(2) 保持压强不变,加入氮气,使体积增至2dm3; (3) 保持体积不变,加入氮气,使压强增加1倍; (4) 保持压强不变,加入氮气,使体积变为2dm3; (5) 保持压强不变,加入氮气,使压强增加1倍。 解 (1)增大; (2)增大; (3)不变; (4)减小; (5)减小;
24. 反应CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) 在973K时平衡常数K?=0.64,试确定在
?该温度下上述反应的标准自由能变化△rGm。
当体系中各种气体的分压具有下列七组数值时,确定每一组分压下的吉布斯自由能变化
△rGm。 pCO= pH2O pCO2= pH2 表中单位为105Pa。
将△G对反应混合物的组成作图,标出图中哪个区域里正向反应可能发生,哪个区域里逆向反应可能发生。
Ⅰ 0.253 1.773 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0.507 0.760 1.013 1.266 1.520 1.773 1.520 1.266 1.013 0.760 0.507 0.253 0.2532解 Ⅰ K==0.194 21.733? △rGm=△rGm+ RTln K=kJ·mol
???1
0.5072 Ⅱ K==0.111
1.522? △rGm=△rGm+ RTln K=3610.249—17782.590=—14.2kJ·mol
???1
0.762 Ⅲ K==0.360
1.2662? △rGm=△rGm+ RTln K?=3610.249+(—8264.670)=—4.7kJ·mol?1 Ⅳ K?=1
△rGm=△rGm+ RTln K?=3610.249=3.6kJ·mol?1
??1.2662 Ⅴ K==2.775 20.76? △rGm=△rGm+ RTln K=11.9kJ·mol
???1
1.522 Ⅵ K==8.988
0.5072? △rGm=△rGm+ RTln K=21.4kJ·mol
???1
1.7732 Ⅶ K==49.111 20.253? △rGm=△rGm+ RTln K=35.1kJ·mol
???1
第九章
1. 什么叫稀溶液的依数性?试用分子运动论说明分子的几种依数性? 答
2. 利用溶液的依数性设计一个测定溶质分子量的方法。