发布时间 : 星期六 文章大学物理化学核心教程第二版（沈文霞）课后参考答案第5章更新完毕开始阅读
所要计算的反应是（3），3)(2)(?)1( （3） CO(g?)?3?
CO?(g) H(g)22??HO?(g)?????2所以 K?K2K1?51.139.0?1.3 1设反应（3）的平衡转化率为?
?? CO(g)?H2O(g)?)???CO2(g)?H(g2 t?0 1 1 0 0t?te 1?? 1?? ? ?
这是一个反应前后气体分子数相等的反应，所以压力商与摩尔分数商相等 K?3??22(1??)?1.31
3 解得： ??0.5
9．在298 K和标准压力下，水合硫酸铜脱水反应的计量方程为
CuSO?4??(?32HO?s)????6C4uS?O(s2) HO(g)3已知其标准平衡常数Kp?1.0?10。为了使0.01 molCuSO4(s)在2 dm3的容器中，完全
转化为CuSO4?3H2O(s)，试计算至少应加入H2O(g)的物质的量。设气体为理想气体。
解：这是一个复相化学反应，标准平衡常数只与H2O(g)的压力有关
? Kp?p(H2O,g)??6 ???1.0?10??p????133解得在平衡时 p(H2O,g)?p(Kp)
(1?.0?613?a ?100 kP10?)1 .0 kPa nH2O?pH2OVRT
?3?100??0?210?l ?? mo?429?8 ?8.31?8.?07?410 mol加入的H2O(l)有两个用途，一是生成水合硫酸铜，另一个是维持容器中的水气分压，所以至少应加入H2O(l)的物质的量为
n(H2O,l)?(3?0.01?8.07?10) mol?3.08?10 mol
?4?2
??10．反应 NH4Cl(s)?在 250～400 K 的温度范围???NH3(g)?HCl(g)的平衡常数，
内，与温度的关系式为 lnK??37.32?p算在300 K 时：
21 020 KT。设在这个温度范围内?Cp?0。试计
（1）NH4Cl(s)在真空容器中分解时的解离压力和NH3(g)和HCl(g)的分压。
???（2）反应的?rGm, ?rHm 和?rSm。
解：（1）在300 K 时，分解反应的标准平衡常数为
? lnKp?21 020 K37.?32?T?1521 0203?7.32??300 32.75 Kp?5.98?10?
这是一个复相化学反应，设解离压力为p，则有 K?p?1p??15???5.98?10 ???2p??22解得 p?1.54?7 pN?p?Cl1210 Pa?3H3Hp?7.73?10? Pa（2） ?rGm ??RTln Kp
??[8.314?300?(?32.75)] J?mol?1?81.68 kJ?mol?1
dln KpdT??? ? ?rHmRT2???21 020 KT2
?rHm?21 020 K?R ?(21 020?8.314) J?mol?rH?m?1?174.76 kJ?mol
?1 ?rS?m???GrT?m
?(174.76?81.68)?103??1?1 ????310.3 J?K?mol
300????11．在300 K和标准压力下，反应A(g)?B(g)????AB(g)的标准摩尔Gibbs自由能
的变化值?rGm??8.368 kJ?mol。在同样条件下，以 2 mol A 和 2 mol B 按上述方程式进行反应，试计算：
??1
(1) 反应的平衡转化率。
(2) 达平衡时，混合物中各气体的摩尔分数。
解：(1) 设达平衡时，反应物转化为产物的物质的量为?
?? A(g)?B(g)????AB(g) t?0 2 2 0t?te 2 ?? 2 ?? ?
?nBB?(4??)mol
???rGm?8 368???exp???exp????28.64
RT??8.314?300?? K?p?p?2 K?p?pAB/ppA/p????pB/p?(4??)p??(4??)?2??p?????(4??)p??2???2?28.64
解得： ??1.63 m o
?1.63?100%??100%?平衡转化率为
2mol281 .5% （2）混合物中气体的总的物质的量为
?nBB?n(AB)?n(A)?n(B)
0.3?71.632.37 ?(1.6?3 xAB?nAB?0.37)? mol 2?BnB?0.688
xA?xB?2?1.632.37?0.156
12． 在 400 K～500 K 之间,反应 PCl5(g)＝PCl3(g)＋Cl2(g) 的标准Gibbs自由能变化
??13可由下式给出：?rGm试计算/(J?mol)?83.68?10?14.52T/K?ln(T/K)?72.26T/K。
此反应在450 K时的 ?rGm，?rHm，?rSm及Kp。
解：将450 K代入?rGm的表示式，计算450 K时的?rGm的值
?3?J?mol?1 ?rGm??83.68?10?14.52?450 ?ln450?72.26?450???????? ?11.25 ?kJm ol?p???rGm?11250???exp???exp?????0.049
RT8.314?450?????1 K
lnK?p???rGmRT?3?1?83.68?10????14.52ln(T/K)?72.26?
R?T???lnK?p ???T??3??rHm83.68?1014.52 ????22?RTRTRT??3?1 ?rHm?(83.68?10?14.52?450)J?mol
1 ?90.21 ?kJ?m ol ?rS?m??rH?m??GrT?m
?(90.21 ?11.25 )kJ?mol450 K?1?175.5 J?K?1?mol?1
13． 在 323 K 时，下列反应的解离压力为3.998 kPa
2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 设气体为理想气体。求算 323 K
?时，反应的标准摩尔Gibbs自由能的变化值?rGm。
解：这是一个复相化学反应，系统中气体的总压等于两个气体生成物压力的加和，因为 pH2O?pCO2?12p?12?3.998 kPa?1.999 kPa
所以标准平衡常数 K??p?pH2Op??pCO2p??1.999 kPa??4????4.0?10 ?100 kPa??2?rGm??RTlnKp
4 ???8.31??3?23?ln?4.0??1?0??4?1 J?mol ?21. 01 kJmol?114．在 298 K 时，有反应SO2(g)?$12??O2(g)????SO3(g)，试计算反应在该温度下的
标准平衡常数Kp。设气体为理想气体，298 K时的热力学数据如表中所示。
热力学函数 SO2(g) ?1 SO3(g) O2(g) 0 ?fHm/(kJ?mol) Sm/(J?K??1??296.83 248.22 ?395.72 256.76 205.14 ?mol) ?1
解：要计算Kp的值，首先要求得反应的?rGm。利用所给的热力学数据，先计算反应
$?