无机化学 答案 (4)

起始 1 0 0 转化 0.244 0.122 0.122

10. 在900K和1.013×105Pa时SO3部分离解为SO2和O2 SO3（g）

0.1220.75622=

(0.05?x)0.050.92 ?x=0.37mol

SO2（g）+

—

12O2（g）

若平衡混合物的密度为0.925g·dm3，求SO3的离解度。

解 PV=nRT P

m?=nRT PM=?RT

M=

?RTP=

0.925?103?8.314?90051.013?10 SO2（g）+

=68.33

SO3（g）

12O2（g）

x 0 0 a-x x

12x

80(a?x)?64x?32?a?x?x?xa

12x= 68.33

12x= 0.34 所以SO3的离解度是34%。

11. 在308K和总压1.013×105Pa，N2O4有27.2%分解为NO2。 （1）计算 N2O4（g）

2 NO2（g）反应的K ；

? （2）计算308K时总压为2.026×105Pa时，N2O4的离解百分率； （3）从计算结果说明压强对平衡移动的影响。 解 （1） N2O4（g）

2 NO2（g）

0.272 0.544

? K=

0.54421?0.272nV=

=0.32

（2） PV=nRT

PRT 同理得出N2O4的离解百分率是19.6%。

（3） 增大压强，平衡向体积减小的方向移动； 减小压强，平衡向体积增大的方向移动。

12. PCl5（g）在523K达分解平衡:

PCl5

平衡浓度：[PCl5]=1 mol·dm

PCl3（g）+ Cl2（g）

?3,[ PCl3]=[ Cl2]=0.204 mol·dm

?3。

若温度不变而压强减小一半，在新的平衡体系中各物质的浓度为多少？

?解 K=

0.20412=0.041616

PCl5 PCl3（g）+ Cl2（g）

1-x 0.204+x 0.204+x

2

0.204=

(0.204?x)1?x2=0.041616

得出 x=0.135mol·dm

?3

13. 对于下列化学平衡2HI（g） 在698K时，Kc=1.82×10

?2 H2（g） + I2（g）

。如果将HI（g）放入反应瓶内，问：

?3 （1）在[HI]为0.0100mol·dm时，[H2]和[ I2]各是多少？

（2）HI（g）的初始浓度是多少？ （3）在平衡时HI的转化率是多少？ 解 （1）2HI（g）

H2（g） + I2（g）

2x x x

x20.01?2x=1.82×10

?2 ?x=1.35×10

?3mol·dm

?3

[H2]和[ I2]各是1.35×10

?3mol·dm

?3，1.35×10

?3?3mol·dm

?3。

（2）[HI]=0.01+2×1.35×10

?3=0.0127mol·dm

（3）?=

2?1.35?100.0127?3×100%=21.3%

14. 反应SO2Cl2（g） SO2（g）+ Cl2（g）在375K时，平衡常数K=2.4，以7.6克SO2Cl2和

????1.013×105Pa的Cl2作用于1.0 dm3的烧瓶中，试计算平衡时SO2Cl2、SO2和Cl2的分压。

—

解 K=Kp（P) Pso×1=

???△n

7.61352cL2RT

得出 Pso2cL2=6.8×104Pa PSO=8.8×104Pa PCl=1.90×105Pa

2215. 某温度下，反应PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）的平衡常数K=2.25。把一定量的PCl5引入

?一真空瓶内，当达平衡后PCl5的分压是2.533×104Pa。问： （1） 平衡时PCl3和Cl2的分压各是多少？ （2） 离解前PCl5的压强是多少？ （3） 平衡时PCl5的离解百分率是多少？ 解 （1）

PPCl3.PCl2(P)?2=2.25×

PPCl5P?

PPCl=PCl=7.60×104Pa

3

2（2）PPCl=(2.533+7.6)×105Pa

5

（3）PPCl=

5

7.6?1010.1?1044×100% = 75.25%

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=

18. 在523K时，将0.110 mol的PCl5（g）引入1 dm3容器中，建立下列平衡：

—

????????△fG(生成物）—

??△

fG（反应物）

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

（2）KC=

0.0520.06?=0.042

由K=Kp（P)

??△n得出K=1.80

?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 得出 K=627

20. 从下列数据：

??2HI(g)

? NiSO4·6H2O(s) △fGm== —2221.7kJ·mol NiSO4(s) △fGm== —773.6kJ·mol

H2O(g) △fGm== —228.4kJ·mol（1）计算反应NiSO4·6H2O(s)

????1??1

?1 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

???14

H2O

?△rGm=—RTln K K=K

?p（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= pH2OⅠ 0.253 1.7 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0.507 0.760 1.520 1.013 1.266 1.520 1.773 0.760 0.507 0.253 pCO= pH 221.266 1.013

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