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1、第三章习题解答第 1 页共 6 页第三章习题解答1.先求 H2O(g)H2O(l)的相变热：J 85593166lno1 pRTGG2=0G3=Vl(po-3166)J 75131669971018o3 .)p(G=G1+G2+G3=8557 JO(l)HO(g)H(g)(g)O21(g)H22o mr22 GGrGom(l)= rGom(g)+G=228.578.557 =237.13 kJ2.反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)rGom=19290 Jmol1 摩尔分数0.80.1(1) T=1000K 时，0980100019290expexpo mro.RRTGKp QopKop反
2、应不会正向进行。1560 8010 2o. .Qp(2) 设压力为 p，当时，即 p1.59po时，反应才能进行。0980 80101o2. pp.Qp 3. SO2Cl2(g) + SO2(g) Cl2(g) 反应前压力(kPa)44.78647.836 平衡时压力(kPa)x44.786-x47.836-x p总=x+(44.786-x)+( 47.836-x)=86.096 kPax=6.526 kPa422(100)6.5266.526)8366.526)(47.(44.786)(1oo.pKKpp4.H2(g) + I2(g) 2HI(g) 开始(mol)7.94 5.3平衡(mol
3、) x=02947x.235x. x=9.478 mol(另一根 x=19.30 舍去)15023529472o.x.x.xKKxp 5.A(g) + B(g) AB(g) 开始(mol)1 1 平衡(mol)1-0.41-0.40.4n总=1.6 mol RTGppKKxpo mr ooexp Rpp././. 3008368exp 616061401o2p=0.06206po=6206 PaH2O(g) poH2O(l) poGG3G2G1H2O(g) 3166 PaH2O(l) 3166 PaT=298K第三章习题解答第 2 页共 6 页6.A(g) B(g)平衡压力10poporGom
4、=RTlnKop=5708 J10101o.KprGm(1)= rGomRTlnQop(1)反应不会自发进行。0J 398921ln2985708rGm(2)= rGomRTlnQop(2)反应自发进行。0J 17141005ln29857087.N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 开始(mol)1 3平衡(mol)xn总=4-x21x 213x xx 42o32oo4233 4214 ppx/x x/xxxppKKxp(1) 当总压 p=10 po, =3.85%时，x=0.1483mol , 代入上式得 Kop=1.64104 (2) 当 =5%时，x=0.1905mol，Kx=
5、0.02911p=13.323 po =1332 kPa2oo ppKKxp2o402911010641 pp.8.0dl1pVGG2=0G总4490 J449034316100ln3.nRTGG总=fG om(g) -fGom(l) 即 4.49=161.96 -fGom(l)fGom(l)=166.45 kJmol19. 先计算丁二酸（m=1 molkg）的fGom：1)(OHC0.715)(和和和OHC0(和和和OHC46424641464mGmGfGom(m=1)= fGom(s)+G1+G2=748099+0+=747268 Jmol171501ln.RT一级电离C4H6O4(m=1
6、)C4H5O4(m=1) + H+(m=1) fGom(kJmol1)747.268723.0370rGom=24.23 kJmol15o mr106965229824230expexp .R.RTGKm10.NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)平衡(kPa)66.662166.66211111033332oo. p.Kp (1) 原有 H2S，平衡p39.99+p11110 )()9939( 2oo. pp.pKp解得 p=18.87 kPap总=2p+39.99=77.73 kPaCH3OH(l) poCH3OH(g) poGG3G2G1CH3OH(l) 16343PaCH3O
7、H(g) 16343PaT=298K第三章习题解答第 3 页共 6 页(2) 形成固体的条件：QpKop设 H2S(g)的压力为 pp166.6 kPa11110 )(6666 2. p.p o11.A(g) + B(g) C(g) + D(g) (1) 平衡时(mol)1/31/32/32/3 (2) 设 C 为 x mol1x2xxx (3) 设生成 C 为 x mol 1x1x0.5+xx (4) 设 C 减少 x molxx1x2x由(1)=0 4 3132 22o /KKxp由(2)3x212x+8=0x=0.845 mol4)2)(1 (2oxxxKp由(3)3x28.5x+4=0
8、x=0.596molC 总量=1.096 mol4 )1 (50 2o xxx.Kp由(4)3x2+3x2=0x=0.457 molC 的量=1x=0.543 421 2o xxxKpmol12. 设开始为 1 mol，解离度为 PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 平衡时(mol) 1 n总=1+ o2o2oo )1 (1pp npp n/n/ppKKxp 总总总 总总当=0.5，n总=1.5 mol，p=po时，代入上式，可得平衡常数 31opK(1) 降低总压 p，使体积增加 1 倍，计算 的改变：可得压力 ，代入： 222111 nVp nVp12 51121oVp .Vp
9、o 231ppp得 =0.618解离度31 31 )1)(1 ()1 (oo2o2o p/p pp nKp 总增加 (2) 通入 N2，使体积增加 1 倍，p=po，计算 的改变：可得气体摩尔 n总=n2=3 mol 222111 nVp nVp 21o 1o2 51nVp .Vp得 =0.618 解离度增加31 )1 (3)1 (oo2o2o pppp nKp 总(3) 通入 N2，使压力 p 增加 1 倍，V1=V2，计算 的改变：可得气体摩尔 n总=n2=3 mol 222111 nVp nVp 21o 1o2 51nVp .Vp得 =0.50 解离度不变312 )1 (3)1 (oo2
10、o2o pppp nKp 总(4) 通入 Cl2，使压力 p 增加 1 倍，计算 的改变：第三章习题解答第 4 页共 6 页如(3)计算 n总=3 mol，设 Cl2的加入量 x mol，计算 Cl2总量：PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 1- +xn总=1+x=3nCl2=+x=2 mol得 =0.20 解离度减少312 3)1 (323 ooo pp /Kp13. (1) rGom=RTlnKop=Jmol198981 5754510349317 T.RTkJmol1 7492575451034o mr.R.HJk1mol16144o mro mromr.TGHS(2) T
11、=573K 时，125205739898expexpo mro.RRTGKp I2 + 环戊烯 2HI + 环戊二烯 开始0.5po0.5po 平衡pp2(0.5pop)(0.5pop)12520)()50(4)(1o 23ooo.p ppp.pKKpp解此三次方程，p=34.50 kPa5212)50(4 23 . pp(3) 同理，起始压力为 10po时，解得 p=418.20 kPa12520)()5(41o 23oo.p pppKp5212)500(4 23 . pp14先计算反应前：，mol 1044442CO.nmol 49290610521000.R. RTpVn总mol 392
12、901049290SH2.n(1) 610K 时，xH2O=0.02nH2O=0.49290.02=0.009859 mol CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) 平衡时(mol) 0.09014 0.3830 0.009859 0.009859=032o108152383000901400098590.KKxp(2) rGom(610K)=RTlnKop=29.78 kJmol1 (3) 620K 时，xH2O=0.03nH2O=0.49290.03=0.01479 mol CO2(g)+ H2S(g) COS(g) + H2O(g) 平衡时(mol) 0.0852
13、1 0.3781 0.014790.01479=032o10790637810085210014790)620(.KKKxp解得rHom=276.9 kJmol1 6101 6201610620lno r ooRH)K(K)K(Kmpp第三章习题解答第 5 页共 6 页15. (1) FeO(s)+H2(g)=Fe(s)+H2O(g)85190540460) 1 (o.KKxp H2O(g)=H2(g)+0.5O2(g)713o1083151043)2(.Kp=+FeO(s)=Fe(s)+ 0.5O2(g)Kop(3)= Kop(1) Kop(2)=4.96710-7解得分解压 pO2=2.4810-11 kPa750oo109674)3(2 . ppK. O p(2) FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)Kop(1)=？ CO2(g)=CO(g)+0.5O2(g)612o1018311041)2(.Kp=+FeO(s)=Fe(s)+ 0.5O2(g)Kop(3)= Kop(1) Kop(2)=4.96710-7 得 Kp(1)=0.42 计算 CO 的用量： FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) 起始(mol)x0平衡(mol)x-1
