发布时间 : 星期六 文章物理化学核心教程第二版（沈文霞）课后习题答案5-8更新完毕开始阅读
所要计算的反应是（3），3)(2)()1?(?
) （3） CO(g?所以 K3?2HO(g)2CO?(g2) H(g)K251.1??1.31 K139.0CO2(g)?H2(g)
设反应（3）的平衡转化率为?
CO(g)?H2O(g) 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
?2?1.31 K3?(1??)2解得： ??0.53
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
CuSO4?3H2O(s)?6CuSO4(s)?3H2O(g)
3已知其标准平衡常数Kp?1.0?10。为了使0.01 molCuSO4(s)在2 dm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
?p(H2O,g)??6 Kp????1.0?10
p??解得在平衡时 p(H2O,g)?p(Kp)133
?613 ?100 kPa?(1.0?10)?1.0 kPa
nH2O?pH2OVRT
?1000?2?10?3??4 ??? mol?8.07?10 mol
?8.314?298 ?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?210．反应 NH4Cl(s)NH3(g)?HCl(g)的平衡常数，在 250～400 K 的温度范围
21 020 K。设在这个温度范围内?Cp?0。试计T内，与温度的关系式为 lnKp?37.32?算在300 K 时：
（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?37.32? Kp?5.98?1021 020 K21 020?37.32???32.75 T300?15
这是一个复相化学反应，设解离压力为p，则有
?1p??15 Kp????5.98?10
?2p?解得 p?1.547?10 Pa pNH3?pHCl??221p?7.73?10?3 Pa 2（2） ?rGm ??RTln Kp
??[8.314?300?(?32.75)] J?mol?1?81.68 kJ?mol?1
dln KpdT? ?rHm21 020 K?? 22RTT ?rHm?21 020 K?R ?(21 020?8.314) J?mol?1?174.76 kJ?mol?1
?rSm??rHm??rGm
T?(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)?1AB(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) 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
Kp?exp????rGm??8 368??exp????28.64
?8.314?300??RT?p(4??)p? Kp?pAB/p?(4??)???28.64 22pA/p?pB/p?2????2??p??(4??)p???解得： 平衡转化率为
?100%?2molB??1.63 mol ?1.632?100%? 5?. （2）混合物中气体的总的物质的量为
?nB?n(AB)?n(A)?n(B)
?(1.63?0.37?0.37) mol?2.37 mol xAB?nAB1.63??0.688 n2.37?BB xA?xB?2?1.63?0.156
2.3712． 在 400 K～500 K 之间,反应 PCl5(g)＝PCl3(g)＋Cl2(g) 的标准Gibbs自由能变化可由下式给出：?rGm/(J?mol?1)?83.68?103?14.52T/K?ln(T/K)?72.26T/K。试计算此反应在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
?rGm???83.68?10?14.52?450 ?ln450?72.26?450??J?mol ?11.25 kJ?mol Kp?exp???13?1??rGm?11250???exp?????0.049
?8.314?450??RT???rGm1?83.68?103 lnKp??????14.52ln(T/K)?72.26?
RTR?T???lnKp ???T???rHm83.68?10314.52 ????2?RT2RTRT?3?1 ?rHm?(83.68?10?14.52?450)J?mol ?90.21 kJ?mol ?rSm??1?rHm??rGm
T(90.21 ?11.25 )kJ?mol?1?175.5 J?K?1?mol?1 ?450 K13． 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?11p??3.998 kPa?1.999 kPa 22所以标准平衡常数
pH2OpCO2?1.999 kPa?2?4 Kp? ????4.0?10?pp?100 kPa??rGm??RTlnKp
4 ???8.31???43?23?ln?4.0???1?0?1?1 J?mol ?21. 01 kJmol14．在 298 K 时，有反应SO2(g)?$1O2(g)2SO3(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) SO3(g) O2(g) ?fHm/(kJ?mol?1) Sm/(J?K?mol)
?1?1?296.83 248.22 ?395.72 256.76 0 205.14 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
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