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第三章习题解答
1.先求H2OgH2Ol的相变热G2=0G3=Vlp-3166G=G1+G2+G3=–
8590.9JrGml=rGmg+G=–
228.57–
8.59=–
237.16kJ
2.反应Cs+2H2g=CH4grGm=–19397Jmol–1摩尔分数
0.
80.11T=1000K时,QpKp反应不会正向进行2设压力为p,当时,即p
1.61p时,反应才能进行
3.SO2Cl2g+SO2gCl2g反应前压力kPa
44.
78647.836平衡时压力kPax
44.786-x
47.836-xp总=x+
44.786-x+
47.836-x=
86.096kPax=
6.526kPa
4.H2g+I2g2HIg开始mol
7.
945.3平衡molx=0x=
9.478mol另一根x=
19.30舍去
5.Ag+BgABg开始mol11平衡mol1-
0.41-
0.
40.4n总=
1.6molp=
0.06206p=6288Pa
6.AgBg平衡压力10pprGm=–RTlnKp=5708JrGm1=rGm–RTlnQp1反应不会自发进行rGm2=rGm–RTlnQp2反应自发进行
7.N2g+3H2g2NH3g开始mol13平衡molxn总=4-x1当总压p=10p=
3.85%时,x=
0.1483mol代入上式得Kp=
1.6410–42当=5%时,x=
0.1905mol,Kx=
0.02911p=
13.323p=1350kPa
8.G2=0G总=4523JG总=fGmg-fGml即4523=–
161.92-fGmlfGml=–
166.44kJmol–
19.NH4HSsNH3g+H2Sg平衡kPa1原有H2S,平衡p
39.99+p解得p=
18.87kPap总=2p+
39.99=
77.73kPa2形成固体的条件QpKp设H2Sg的压力为pp
166.6kPa
10.Ag+BgCg+Dg1平衡时mol1/31/32/32/32设C为xmol1-x2-xxx3设生成C为xmol1-x1-x
0.5+xx4设C减少xmolxx1-x2-x由1=0由23x2-12x+8=0x=
0.845mol由33x2-
8.5x+4=0x=
0.596molC总量=
1.096mol由43x2+3x-2=0x=
0.457molC的量=1-x=
0.543mol
11.设开始为1mol,解离度为PCl5gPCl3g+Cl2g平衡时mol1-n总=1+当=
0.5,n总=
1.5mol,p=p时,代入上式,可得平衡常数1降低总压p,使体积增加1倍,计算的改变可得压力,代入得=
0.6182通入N2,使体积增加1倍,计算的改变可得气体摩尔n总=n2=3mol得=
0.6183通入N2,使压力p增加1倍,计算的改变可得气体摩尔n总=n2=3mol得=
0.504通入Cl2,使压力p增加1倍,计算的改变n总=3mol,设Cl2的加入量xmol,计算Cl2总量PCl5gPCl3g+Cl2g1-+xn总=1++x=3nCl2=+x=2mol得=
0.
2012.1rGm=–RTlnKp=Jmol–1kJmol–1Jk–1mol–12T=573K时,I2+环戊烯2HI+环戊二烯开始
0.5p
0.5p平衡pp
20.5p-p
0.5p-p解此三次方程,p=
34.95kPa3同理,起始压力为10p时,解得p=
423.73kPa13.先计算反应前,,1610K时,xH2O=
0.02nH2O=
0.5
0.02=
0.01molCO2g+H2SgCOSg+H2Og平衡时mol
0.
090.
390.
010.01=02rGm610K=–RTlnKp=
29.72kJmol–13620K时,xH2O=
0.023nH2O=
0.5
0.03=
0.015molCO2g+H2SgCOSg+H2Og平衡时mol
0.
09850.
3850.
0150.015=0解得rHm=
277.0kJmol–
114.1FeOs+H2g=Fes+H2OgH2Og=H2g+
0.5O2g=+FeOs=Fes+
0.5O2gKp3=Kp1Kp2=
4.96710-7解得分解压pO2=
2.5010-11kPa2FeOs+COg=Fes+CO2gKp1=?CO2g=COg+
0.5O2g=+FeOs=Fes+
0.5O2gKp3=Kp1Kp2=
4.96710-7得Kp1=
0.42计算CO的用量FeOs+COg=Fes+CO2g起始molx0平衡molx-11x=
3.38mol
15.先计算CH3OHg的SmgS10S=S1+S2+S3=
112.39JK–1mol–1Smg=Sml+S=
239.39JK–1mol–1计算反应的热力学函数和平衡常数COg+2H2gCH3OHgfHmJmol–1-
110.520-
200.7rHm=–
90.18kJmol–1SmJK–1mol–
1197.
67130.
68239.39rSm=–
219.64JK–1mol–1rGm=rHm–TrSm=–
90.18–
298.15–
219.6410–3=–
24.68kJmol–
116.CH3COOHl+C2H5OHl=CH3COOC2H4l+H2OlfGm/kJmol–1–
395.8–
175.1–
341.1–
236.6rGm=fGm产物–fGm反应物=-
341.1–
236.6––
395.8–
175.1=–
6.8kJmol–117.Kp2=
4.30510–6Pa–1H2OgpH2OlpGG3G2G1H2Og3166PaH2Ol3166PaT=298KCH3OHlpCH3OHgpGG3G2G1CH3OHl16343PaCH3OHg16343PaT=298KCH3OHlSm=
130.68,pCH3OHgpSS3S2S1CH3OHl
16.59kPaCH3OHg
16.59kPaT=298K。