武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案5-8

0.5442 0.272 0.544 K==0.32

1?0.272? (2) PV=nRT

nP= 同理得出N2O4的离解百分率是19.6%。 VRT PCl3(g)+ Cl2(g)

?3 (3) 增大压强,平衡向体积减小的方向移动;减小压强,平衡向体积增大的方向移动。 12. PCl5(g)在523K达分解平衡: PCl5

平衡浓度:[PCl5]=1 mol·dm

?3,[ PCl3]=[ Cl2]=0.204 mol·dm

若温度不变而压强减小一半,在新的平衡体系中各物质的浓度为多少?

0.2042解 K==0.041616

1?PCl5 PCl3(g)+ Cl2(g)

1-x 0.204+x 0.204+x

2(0.204?x)?3 0.2042==0.041616 得出 x=0.135mol·dm

1?x13. 对于下列化学平衡2HI(g) 在698K时,Kc=1.82×10

?2 H2(g) + I2(g)

。如果将HI(g)放入反应瓶内,问:

?3 (1)在[HI]为0.0100mol·dm时,[H2]和[ I2]各是多少?

(2)HI(g)的初始浓度是多少? (3)在平衡时HI的转化率是多少? 解 (1)2HI(g)

H2(g) + I2(g)

2x x x

x2?2?3?3=1.82×10 ?x=1.35×10mol·dm

0.01?2x[H2]和[ I2]各是1.35×10

?3mol·dm

?3?3,1.35×10

?3mol·dm

?3。

(2)[HI]=0.01+2×1.35×10100%=21.3% 14. 反应SO2Cl2(g)

=0.0127mol·dm

?32?1.35?10?3 (3)?=×

0.0127 SO2(g)+ Cl2(g)在375K时,平衡常数K=2.4,以7.6

?克SO2Cl2和1.013×105Pa的Cl2作用于1.0 dm3的烧瓶中,试计算平衡时SO2Cl2、SO2和Cl2的分压。

???

解 K=Kp(P)

???△n Pso2cL2×1=

7.6RT 1352得出 Pso2cL2=6.8×104Pa PSO2=8.8×104Pa PCl=1.90×105Pa 15. 某温度下,反应PCl5(g)

PCl3(g)+ Cl2(g)的平衡常数K=2.25。把一定

?量的PCl5引入一真空瓶内,当达平衡后PCl5的分压是2.533×104Pa。问: (1) 平衡时PCl3和Cl2的分压各是多少? (2) 离解前PCl5的压强是多少?

(3) 平衡时PCl5的离解百分率是多少? 解 (1)

PPCl3.PCl2(P?)2=2.25×

PPCl5P?5

PPCl3=PCl2=7.60×104Pa

7.6?104(2)PPCl5=(2.533+7.6)×10Pa(3)PPCl5=×100% = 75.25% 410.1?1016. 如何表述化学反应等温式?化学反应的标准平衡常数与其△rG?m之间的关系怎样? 答 △rGm=△rG?m+RTlnQ △rGm=0, △rG?m= —RTlnk

17. △fG、△rG、△rG之间的关系如何? 答 △rG=

?????△fG(生成物)—

??△

fG(反应物)

—3

18. 在523K时,将0.110 mol的PCl5(g)引入1 dm PCl5(g)

容器中,建立下列平衡:

?3 PCl3(g)+ Cl2(g)平衡时PCl3(g)的浓度是0.050 mol·dm

?。

问(1)平衡时PCl5和Cl2的浓度各是多少?(2)在523K时的Kc和K各是多少? 解 (1) PCl5(g)

PCl3(g)+ Cl2(g)

起始 0.11 0 0

平衡 0.06 0.05 0.05 平衡时PCl5是0.06mol·dm

?3,Cl2是0.05mol·dm

?3

0.052???△n?(2)KC==0.042 由K=Kp(P)得出K=1.80

0.06

19. 查化学热力学数据表,计算298K时下列反应的K。H2(g) + I2(g) 解 由公式—△rG?m=RTln K得出 K=627

???2HI(g)

20. 从下列数据:

NiSO4·6H2O(s) △fG?m== —2221.7kJ·mol NiSO4(s) △fG?m== —773.6kJ·mol

H2O(g) △fG?m== —228.4kJ·mol(1)计算反应NiSO4·6H2O(s)

??1?1

?1 NiSO4(s) + 6H2O(g)的K;

(2)H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为多少? 解 (1) △rG?m=—773.6—6×228.4+2221.7 =77.7kJ·mol (2)由Kp=P

?1 由公式—△rG?m=RTln K得出K=2.4×10

????△n???14

? △rGH2Om=—RTln K K=Kp(P)

得出H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为544Pa。

21. 什么是化学反应的反应商?如何应用反应商和平衡常数的关系判断反应进行的方向并

判断化学平衡的移动方向?

?答 △rGm=△rG?m+RTlnQ △rGm=—RTln K

?当Q〈 K时 △rGm〈 0 正反应自发进行

当Q = K时 △rGm = 0 反应达到平衡,以可逆方式进行 当Q 〉K时 △rGm 〉0 逆反应自发进行 22. 反应H2O(g) + CO(g)

H2(g) + CO2(g)在某温度下平衡常数Kp=1,在此温度下,

???于6dm3的容器中加入2 dm3 3.04×104Pa的CO,3dm3 2.02×105Pa的CO2,6dm3 2.02

×105Pa的H2O(g)和1dm3 2.02×105Pa的H2。问净反应向哪个方向进行? 解 通过计算,反应向逆方向进行。

23. 在一定温度和压强下,某一定量的PCl5和Cl2。试判断在下列情况下,PCl5的离解度是

增大还是减小。

(1) 减压使PCl5的体积变为2 dm3;

(2) 保持压强不变,加入氮气,使体积增至2dm3; (3) 保持体积不变,加入氮气,使压强增加1倍; (4) 保持压强不变,加入氮气,使体积变为2dm3; (5) 保持压强不变,加入氮气,使压强增加1倍。 解 (1)增大;(2)增大;(3)不变;(4)减小;(5)减小; 24. 反应CO2(g) + H2(g)

CO(g) + H2O(g) 在973K时平衡常数K=0.64,试确定

?在该温度下上述反应的标准自由能变化△rG?m。

当体系中各种气体的分压具有下列七组数值时,确定每一组分压下的吉布斯自由能变

化△rGm。 pCO= pH2O pCO2= pH2 表中单位为105Pa。

将△G对反应混合物的组成作图,标出图中哪个区域里正向反应可能发生,哪个区域里逆向反应可能发生。

Ⅰ 0.253 1.773 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0.507 0.760 1.013 1.266 1.520 1.773 1.520 1.266 1.013 0.760 0.507 0.253 0.2532??1解 Ⅰ K==0.194 △rGm=△rG? m+ RTln K=kJ·mol21.733?0.5072 Ⅱ K==0.111 21.52?△rGm=△rG?m+ RTln K=3610.249—17782.590=—14.2kJ·mol

??1

0.762 Ⅲ K==0.360 21.266? △rGm=△rG?m+ RTln K=3610.249+(—8264.670)=—4.7kJ·mol Ⅳ K=1 △rGm=△rG?m+ RTln K=3610.249=3.6kJ·mol

????1??1

1.2662??1? Ⅴ K==2.775 △rG=△rG+ RTln K=11.9kJ·mol mm20.761.522??1? Ⅵ K==8.988 △rG=△rG+ RTln K=21.4kJ·mol mm20.507?1.7732??1? Ⅶ K==49.111 △rG=△rG+ RTln K=35.1kJ·mol mm0.2532?

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4