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子的一些假设。例如，形成动物代谢产物的尿素（NH2）2CO有下列反应：
CO2（g）+ 2NH3（g） == （NH2）2CO（s）+H2O（l） 试问：（1）在298K时，若忽略Qa的影响，该反应能否自发形成尿素？
??（2）假设?rSm和?rHm与温度无关，该反应进行的最高温度是多少？ ??解：298K时 查表求得?rHm??133.0kJ?mol,?rSm??423.7J?mol?1
???（1）??rGm?298K???rHm?298K??T?rSm?298K?
??133?103?298???423.7???6.74kJ?mol?1当忽
??略Qa时，?rGm??rGm?RTlnQa??rGm?0
∴反应能自发向右进行形成尿素。 （2）最高温度平衡时
????T???rHm?T??T?rSm?T??0 ?rGm?Tmax???Tmax??rHm?298K??133?103?rHm????313.9K ???423.7?rSm?Tmax??rSm?298K??3-11 在873K时，下列反应的?rHm??88.0kJ?mol?1（设与温度无关）
C（石墨，s）+2H2（g） == CH4（g）
（1） 若873K时Kp?0.386，试求1073K时的平衡常数。
（2） 为了获得CH4的高产率，温度和压力是高一些好还是低一些好？
?解：（1）根据化学反应等压方程，?rHm与T无关时
?lnK?p?T2?K?p?T1????rHm??R?11???T?T??
1??2?ln?K?1073p??K?p?87388000?11???????2.2599 8.314?1073873??2 ??K?1073?0.1044?0.368?4.03?10p?（2）??rHm?0 ∴ 降低温度对提高Kp有利；
?再由??B??1，Kx?Kp??p???，故增加压力对生成CH4有利。
??3-12 已知反应（CH3）2CHOH（g）==（CH3）2CO（g）+ H2（g）的
??rCp?16.74J?K?1?mol?1，在298.2K时?rHm?61.50kJ?mol?1；在500K时
??p???K?p?1.5。请求出lnKp与T的关系式和600K时的Kp。
解：根据Vant Hoff等压式
，
??lnK?p???T????Hrm?? 2?RT?p??rHm???rCpdT?16.74T??HC
298.2K时 61.50?1000?16.74?298.2??HC，解得?HC?56508
?即 ?rHm?16.74T?56508
??rHm?16.74T?56508?dT
dT?不定积分 lnK???8.314T2RT2?p6796.7?I T6796.7?I，解得 I = 1.57 500K时 ln1.5?2ln500?5006796.7??1.57 ∴ 关系式是 lnKp?T??2lnT?T?2lnT?600K时 Kp?600??exp?2ln600????6796.7??1.57??20.8 600?
第三部分 补充习题 一、思考题
1．化学反应达平衡时的特征是什么？ 2．选择正确答案
（1）合成氨反应N2（g）+3H2（g）==2NH3（g）达平衡后加入惰性气体，且保持体系温度、压力不变（气体为理想气体）。
（a）nN2减少，nH2减少，nNH3增加，Kp增加。 （b）nN2减少，nH2减少，nNH3增加，Kp不变。 （c）nN2、nH2、nNH3不变，Kp不变。
（d）nN2增加，nH2增加，nNH3减少，Kp不变。
（2）MgO（s）+Cl2（g）==MgCl2（s）+1/2O2（g）达平衡后，若增加总压（气体为理想气体）
（a）no2增加，nCl2减少， Kp增加。 （b）no2增加，nCl2增加， Kp不变。
（c）no2增加，nCl2减少， Kx增加。 （d）no2增加，nCl2减少， KC增加。
（3）反应2C（s）+O2（g）==2CO（g），ΔG0=-232600+167.8T，若温度升高： （a）ΔG0变负，反应更完全。 （b）Kp变大，反应更完全。 （c）Kp变小，反应更不完全。
3．PCl5（g）分解反应，在200℃平衡时有48.5%分解，在300℃平衡时有97%分解，此反应的ΔH____0。（填＞、＜或＝）
4．分解反应A（s）==B（g）+2C（g），反应平衡常数Kp和离解压p的关系式为______。 二、选择题
1．某理想气体反应，298K A+B=C+D，KP0=2，若起始压力pA=101325Pa，pB=33775Pa，pC=20650Pa，pD=6755Pa，则反应的自发方向为
(a)正向 (b)逆向 (c)处于平衡态 (d)不能确定 2．在一定温度压力条件下，某一化学反应，判断其反应方向时用 (a) ΔrGm (b) ΔrGm0 (c) KP0 (d) ΔrSm0
3．973K时，理想气体化学反应 CO+H2O=CO2+H2的ΔrGm=2.77kJ·mol-1，当各物质的起始分压均为91192.5Pa时，反应的平衡常数KP0为
(a).045 (b)0.80 (c)0.71 (d)0.30 4．在800℃AB(s)=A(s)+B2(g)，达平衡时测得B2的分压为131722.5Pa，则此反应的ΔrGm0
为(kJ·mol-1)
(a)-1.02 (b)1.02 (c)2.34 (d)-2.34
5．298K 已知下列化学反应方程的平衡常数 2A=2B+C K1；2D=2E+C K2；则D+B=E+A K为
(a) 2 (K2 /K1) (b) ( K2 /K1)1/2 (c) ( K2 /K1)2 (d) K2 /K1 6．400℃，101325Pa条件下，反应 3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)，KP0=1.664×10-4，在同温同压下，3/2H2(g)+1/2N2(g)=NH3(g)的ΔrGm0为(kJ·mol-1)
(a)-10.57 (b)10.57 (c)24.34 (d)-24.34
7．反应2CO(g)+H2O（g）==CO2（g）+H2(g)在973K时的平衡常数KP0=0.71。当各物质起始分压均为91192.5Pa，则反应的吉布斯函数变为
(a) ΔrGm＜0 (b) ΔrGm＞0 (c) ΔrGm＝0 (d)不能确定
8．在900℃时氧化铜在密闭的抽空容器中分解，其反应为 2CuO(s)==Cu2O(s)+1/2O2(g) 测得平衡时氧气的压力为1671.9Pa，则反应的平衡常数KP0为
(a)40.89 (b)1671.9 (c)0.0165 (d)0.1285
9．298K理想气体化学反应AB=A+B，当保持温度不变，降低总压时，反应物的转化率
(a)增大 (b)减小 (c)不变 (d)不能确定
10．理想气体反应：2A+B=2C是吸热反应，当反应达到平衡时，可采用下列哪组条件，使平衡向右移动(即提高反应物的转化率)
(a) 降低温度和降低总压 (b) 升高温度和增大总压 (c) 升高温度和降低总压 (d) 降低温度和增大总压 三、是非题
1．25℃，101325Pa条件下，W’=0，化学反应2A+B=3D达化学平衡，则μA+μB=μD
2．在一定温度压力条件下，某化学反应在已达平衡，若各平衡组分的量变了，其平衡常数也随之而变。
3．化学反应的ΔrGm0也可以用来判断反应的方向和限度。
4．在定温定压条件下，已达平衡的某化学反应的吉氏函数改变可用公式ΔrGm=Δ0
rGm+RTlnQP 来计算。
5．在一定温度条件下，化学反应 3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)，要想提高H2(g)或N2(g)的转化率必须增加反应的总压力，同时加入隋性气体。
6．放热化学反应的平衡常数必随温度升高而降低。 7．某一反应的平衡常数是一个不变的常数。
8．ΔG0是平衡状态时吉布斯能的变化。因为ΔG0=-RTlnKa。
9．反应CO（g）+H2O（g）==CO2(g)+H2(g)，因为反应前分子数相等，所以无论压力如何变化，对平衡均无影响。
10．在一定温度压力下，某反应的ΔG＞0，所以要选用合适催化剂，使反应能够进行。 四、计算题
1．1000K，101325Pa条件下，化学反应C(石)+2H2(g)=CH4(g)的ΔrGm0=19.29kJ·mol-1，若(1)参加反应的气体组成为：10%CH4，80%H2，10%N2，
(2)不改变H2与CH4量的比例，使混合气中N2的含量增至55%，试问上述反应能否进行？若要反应能进行，反应体系的压力应多大？
提示 (1)N2不参加反应，为隋性气体。(2) ΔrGm0只能判断标准态条件下反应的方向和限度 。(3)反应中气体可视为理想气体。(4)若使化学反应的方向逆转至少ΔrGm=0。
答：(1)非自发；p≥161130Pa；(2) p≥322267Pa。
2．在温度为298K时，在一抽空的容器内，引入两种气体A2和B2，刚刚引入时各自的分压为p(A2)=60975Pa，p(B2)=40520Pa，经一段时间后，体系的压力变为常数等于81060Pa，求反应 2A2(g)+B2(g)=2 A2B(g)的KP0、KP、Kx、KC。
答：KP0=20
3．250℃，在抽空容器内PCl5的分解反应 PCl5(g)= PCl3(g)+Cl2(g)的KP0=1.78， (1)达平衡时，体系总压力为370849.5Pa，求PCl3的分压。
(2)若反应保持在202650Pa压力下进行，达平衡时PCl5的解离度为多少？
(3)若容器内已有0.1mol的Cl2，求需向容器内加入PCl3多少mol才能满足平衡条件。 答：(1)101325Pa；(2)51.3%；(3)0.34mol。
4．已知45℃分解反应N2O4(g)=2NO2(g)，KP0=0.664，若达平衡时，反应体系总压为101325Pa，其中含有N225%(体积)，求N2O4的解离度。
答：α=0.4257。
5．已知合成氨反应3/2H2(g)+1/2N2(g)=NH3(g)的KP随温度的变化率为2.7%，试问温度变化200℃时该反应的ΔH0(标准反应热)为多少？
答：ΔH0=50.26kJ。
6．在某一定温度时，起始状态为1molHI(g)，当达到化学平衡时，有24.48%HI(g)发生了解离。如今欲将解离百分数降低到10%，试计算应往此平衡体系中加入多少摩尔I2(g)。
提示 (1)写出配平方程式；(2)确定反应达平衡时各物质的量；(3)求出该温度条件下的经验平衡常数K，K只是温度的函数。
答：n(I2)=0.375mol。
7．将0.5mol的N2O4溶于4.5×10-2m3的CHCl3中，试计算在8.2℃反应达平衡时，溶液中NO2的浓度为若干。已知此解离反应在8.2℃时的平衡常数KC0=1.08×10-5。
答：C(NO2)=1.1×10-2mol·dm3