的?rHm和?rSm，然后可得到?rGm。 ?rHm???BB?fHm

???395.72?296.83?kJ?mol?1??98.89 kJ?mol?1 ?rSm???BBSm

?(256.76?248.22??205.14)J?K?1?mol?1

2??94.03 J?K?1?mol?1

?rGm??rHm?T?rSm

?3?1? ?? ?98.89?298?(?94.03)?10 kJ?mol??1 ??70.87 kJ?mol Kp?exp???1??rGm??70870?12?exp????2.65?10

?8.314?298??RT?2Hg(g)?O2(g)的?rGm?44.3 kJ?mol?1。

这个反应的趋势还是很大的。

15．在 630 K 时，反应：2HgO(s)试计算：

(1) 反应的标准平衡常数Kp。 (2) 在630 K 时 HgO(s)的解离压力。

O2(g)的压力为100 kPa的定体积容器中， (3) 若将 HgO(s)投入到630 K，在630 K 时

达到平衡，求与HgO(s)呈平衡的气相中Hg(g)的分压力。

??rGm解：(1) Kp?exp???RT?44 300???4?exp??2.12?10 ???8.314?630???1p，3 (2) 设HgO(s)的解离压力为p，这是一个复相化学反应，O2(g)的分压为

Hg(g)的分压为

2p，则 32?1??2? Kp??p/p???p/p??2.12?10?4

?3??3?解得解离压力 p?11.27 kPa

(3) 因为温度未变，所以标准平衡常数的数值也不变。设这时Hg(g)的分压为pHg，分解出来的O2(g)的分压为

1pHg。达平衡时 22p(O2)?pHg??? Kp?? p?p?(0.5pHg?100kPa)?pHg??4 ????2.12?10

p?p?解得 pHg?1.45 kPa

由于容器中已经有O2(g)存在，所以使Hg(g)的分压下降。

16． 某反应在1 100 K附近，温度每升高1 K，Kp比原来增大1%，试求在此温度附近的?rHm。

2dlnKp1?1?0.01 K?1 ??0.01 K 即 解： 根据题意，

dTdTKp根据 van’t Hoff 公式，

2dKpdlnKpdT??1?rHm 2RT2?1???8.314?(1100)?0.01 J?mol ??所以 ?rHm?RT?0.01 K ?100.60 kJ?mol

17．在高温和标准压力下，将水蒸气通过灼热的煤层，按下式生成水煤气：

C (石墨) + H2O(g) ＝ H2(g) + CO(g)

若在 1 000 K及1 200 K时的Kp分别为2.472及37.58，试计算在此温度范围内的摩尔反应焓变?rHm（设反应焓变在该温度区间内为常数），及在 1100 K 时反应的平衡常数

?1Kp(1 100K)。

解：根据 van’t Hoff 的定积分公式 lnKp(T2)Kp(T1)??rHmR?11???? ?T1T2?1??1???

1 000K1 200K???1 ln37.58?rHm?2.472R解得 ?rHm?135.76 kJ?mol

lnKp(1 100K)2.472135 760 kJ?mol?1?11?????

R1 000K1 100K?? Kp(1 100K)?10.92

18．已知N2O4(g)解离反应的标准平衡常数，在298 K时为0.143，在338 K时为2.64。试计算：

（1）N2O4(g)的标准摩尔解离焓。

（2） 在318 K，100 k Pa下，N2O4(g)的解离度。

解： (1) 根据 van’t Hoff 公式，

?H?rm lnKp(T1)R lnKp(T2)?11???? ?T1T2?2.64?rHm?11????? 0.143R?298K338K??1解得： ?rHm?61.04 kJ?mol

（2）先求出318 K 时的平衡常数Kp(318K)

lnKp(318K)0.14361 040 J?mol?1?11?????

R?298K318K?解得： Kp(318K)?0.673

设N2O4(g)的解离度为?，解离反应为

N2O4(g)2NO2(g)

t?0 1 0t?te 1?? 2??nBB?1??

2?2????4?21??????0.673 Kp(318K)?1??1??21??解得：

??0.38

C2H5OH(l)的标准摩尔反应自由能?rGm19．乙烯水合反应C2H4(g)?H2O(l)与温度的关系为：?rGm/(J?mol)??34 585?26.4T/K?ln(T/K)?45.19T/K，计算573 K时的标准平衡常数Kp。

解：在573 K 时，?rGm的值为：

?rGm???34 585?26.4?573?ln573?45.19?573? J?mol

?1?1 ?87.38 kJ?mol

?1??GKp?exp??rm?RT?87 380???8?exp?????1.1?10

?8.314?573??20． 在298 K时，丁烯脱氢制取丁二烯的反应为C4H8(g)?C4H6(g)?H2(g)，根据热力学数据表，试计算：

（1）298 K时反应的?rHm，?rSm，?rGm和标准平衡常数Kp的值。 （2）830 K时标准平衡常数Kp的值，设?rHm与温度无关。

H2O(g)?1∶15，（3）若在反应气中加入水蒸气，加入量与丁烯的比例为C4H8(g)∶试计算反应在830 K，200 kPa条件下，丁烯的平衡转化率。

已知，298 K时参与反应物质的热力学数据为： 物质 C4H8(g) C4H6(g) H2(g) ?fHm/(kJ?mol?1) ?0.13 110.16 0 Sm/(J?K?1?mol?1) 305.71 278.85 130.68 解： （1） 在298 K时 ?rHm???BB?fHm(B)

?1 ?[110.16?0?(?0.13)]kJ?mol ?rSm??110.29 kJ?mol?1

??BBSm(B)

?1?1 ?(130.68?278.85?305.71)J?K?mol ?103.82 J?K?mol

?rGm??rHm?T?rSm

?1?1