发布时间 : 星期二 文章物理化学答案 - 第四章 - 化学平衡习题解答[1]更新完毕开始阅读
反应达平衡时C的摩尔数为0.845mol； （3） A + B
C + D
平衡时 1?n 1?n 0.5?n n
n(n?0.5)(1?n)2?4解得n?0.596mol
反应达平衡时C的摩尔数为0.5+0.596=1.096mol； （4） A + B
C + D
平衡时 n n 1?n 2?n
(1?n)(2?n)n2?4解得n?0.457mol
反应达平衡时C的摩尔数为1-0.457=0.543mol； 15. 五氯化磷分解反应PCl5(g)0.308，计算
（1）200℃、1 Pθ下，PCl5的离解度；
（2）组成1：5的PCl5与Cl2的混合物，在200℃、1 Pθ下，PCl5的离解度。 解：（1）此反应的???1，取起始时1molPCl5为系统，解离度为?，其平衡时的组成为
PCl5(g)
PCl3(g) + Cl2(g)
PCl3(g) + Cl2(g) 在200℃时反应的Kp =
物质的量 1?? ? ? n总?1?? 物质的分数
1??1??
?1??
?1??2
Kx??p???K??p????????0.308?pp??????2??1?????1???1??????1???2
???48.5%
（2）组成1：5的PCl5与Cl2的混合物
PCl5(g)
PCl3(g) + Cl2(g)
物质的量 1?? ? 5+? n总?6?? 物质的分数
1??6??
?6??
5??6??
Kx?p???K?????p??????0.308?pp?????5????6????6??1????6?????????????5???226?5???
???26.8%
16. 已知1000K时生成水煤气的反应
C（s）+ H2O（g）→H2（g）+ CO（g）
在1 Pθ下的平衡转化率α=0.844。求（1）平衡常数K?；（2）在1.1Pθ下的平衡转化率α。
解：（1）设起始H2O（g）为1mol。
C（s）+ H2O（g）→H2（g）+ CO（g）
平衡时 1-0.844 0.844 0.844 n总?1.844
[K?0.8441.844p/p]?[0.1561.844??0.8441.844?p/p]?2.48
???p/p?（2） C（s）+ H2O（g）→H2（g）+ CO（g）
平衡时 1?? ? ? n总?1??
[K??1???1.1p/p]?[1??1?????1????1.1p/p]?2.48
?????1.1p/p解得??0.832
17.已知45℃时， N2O4= 2NO2反应的Kp=0.664，求总压为10 Pθ时， N2O4的解离度为若干？此时反应的Kx为多少？
解：我们利用Kx计算压力对这一反应平衡组成的影响。设平衡时N2O4的离解度为?
根据反应式 N2O4
平衡时各组分的物质的量分数 据此得 Kx=
4?22 2NO2
2?1??1-?1??
1??
根据Kp= Kxp??可得 在10Pθ时，Kx = Kpp?1=0.664Pθ（10Pθ）-1= 0.0664
将10P的Kx值代入式Kx=
θ
4?221??得?= 0.128，即12.8％。
H2（g）+ CO2（g）的平衡常数Kc=9，
18. 773K时反应CO（g）+ H2O（g）
如果反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020mol/L，计算CO的最大转化率。如果开始时H2O的浓度增大为0.080 mol/L，其他条件不变，计算CO的最大转化率。
解：反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020mol/L， CO（g）+ H2O（g）
H2（g）+ CO2（g）
平衡时 0.02?? 0.02?? ? ?
Kc????(0.02??)(0.02??)?9
解得??0.015 CO的最大转化率=
0.0150.02?100%?75%
如果开始时H2O的浓度增大为0.080 mol/L，其他条件不变， CO（g）+ H2O（g）
H2（g）+ CO2（g）
平衡时 0.02?? 0.08?? ? ?
Kc????(0.02??)(0.08??)?9
解得??0.019 CO的最大转化率=
0.0190.02?100%?95%
19. 在标准压力和250℃时，用物质的量之比为1：2的CO及H2合成甲醇，反应为 CO（g）+ 2 H2（g）
CH3OH（g）
试求算平衡混合物中甲醇的物质的量分数。（设反应热不随温度而变。） 解：查表得298K时：
?fHm/kJ?mol?fGm/kJ?mol?CO(g) ?1CH3OH(g) -201.17 -161.88 ? ?1-110.52 -137.269
??1?rGm(298K)??24.61kJ?molK(298K)?2.062?10?4
?rHm(298K)??90.65kJ?mol??1
?rHm?11?ln????? ?R523?K(298K)?298K(523K)??K(523K)?3.00?10??3
CH3OH（g）
CO（g）+ 2 H2（g）
平衡时 1?n 2(1?n) n
K??n?3?2n
?Kx?p/p???2?Kx?n?3?2n?4?1?n?32
因K?很小，n很小，所以上式可简化为：
K??9n4?3.00?10?3?3
n?1.34?10
混合物中甲醇的摩尔分数为：
x?1.34?103?3?4.45?10?4
2SO2（g）+ O2（g）在1000K时，Kθ=0.290.试求
20. 已知反应2SO3（g）
算在该温度及标准压力时，SO3的解离度；欲使SO3的解离度降低到20%，系统总压力应控制为多少？ 解： 2SO3（g）
2SO2（g）+ O2（g）
平衡时 2(1??) 2? ?
K??n?2??
?Kxp/p????2?Kx?4?234(1??)(2??)?0.290以尝试法解得：??0.539 当解离度??0.20时：
K??0.290?Kxp/p6????5.68?10?p/p?
?3?p?5.11?10Pa
2NO2（g）在60℃时Kθ=1.33。试求算在60℃及标准压
21. 反应N2O4（g）力时
（1）纯N2O4气体的解离度；
（2）1mol N2O4与2mol惰性气体中，N2O4的解离度；