则 △μ＝μ2-μ1＝RTln p2/p - RTln p1/p
о
о
= RTln200/100 = 1718.2J
2. 298K时，物质的量为n的NaCl溶于1000g水中，形成溶液的体积V与物质的量n之间的关系为:
V/cm3=1001.38+16.625n/mol+1.7738(n/mol)3/2 +0.1194(n/mol)2 试计算b=1mol/kg NaCl溶液中H2O和NaCl的偏摩尔体积。
解：由V/cm3=1001.38+16.625n/mol+1.7738(n/mol)3/2 +0.1194(n/mol)2 NaCl的偏摩尔体积： VNaCl = V2 = ????V??=16.625+3/2?1.7738 n1/2 + 2?0.1194n ???n2?T,p,n1 当n=1时，VNaCl= 19.5278cm3
由 V=n1V1+ n2V2 , 而n1=1000/18=55.55mol 对b2=1mol/kg的NaCl溶液，其总体积为
V =1001.38+16.625 +1.7738 +0.1194=1019.89cm3
所以 V1 = （V — n2V2）/ n1 = 18.0084cm3
第五章 化学平衡
一．填空题：
1．已知718K时Ag2O(s)的分解压力为209.743?102kPa，则此时分解反应Ag2O(s) = 2Ag(s)
+ 1/2 O2(g) 的△rGm0为 。 2．反应
32H2(g)?12当H2因反应消耗了0.3mol时，反应进度?应为N2(g)?NH3(g)，
。
3．在温度T时，某理想气体反应A(g) + B(g) = C(g) + M(g)，其标准平衡常数为0.25，以
A:B=1:1的混合气体发生反应，则A的理论转化率为 。 4．1000K时CO(g) + 1/2 O2 (g) = CO2 (g) K0p,1 = 1.659?1010
C(s) + CO2 (g) = 2CO (g) K0p,2 = 1.719
则反应 C(s) + 1/2 O2 (g) = CO (g) 的K0p,3为 。 5．将NH4Cl(s) 置于抽空容器中，加热到597K，使NH4Cl(s)分解，NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)
达平衡时物系总压力为101.325kPa，则热力学平衡常数Kp0为 。
6．在1000K，反应C(s) + 2H2(g) = CH4(g) 的△rGm0 =19.288kJ/mol，当气相压力为
101325Pa，组成为CH410%，H280%，N210% 时，上述反应的△rGm为 。 7．在1173K时氧化铜在密闭的抽空容器中分解，其反应为2CuO(s) = Cu2O(s) + 1/2O2(g)，
测得平衡时氧的压力为1.672kPa，则其平衡常数Kp0为 。
0
8．已知反应NH2COONH4(s) = 2NH3(g) + CO2(g) 在303K时平衡常数Kp=6.55?10-4，则此
时NH2COONH4(s)的分解压力约为 。 9．1373K时反应：
C(s) + 2S(s) = CS2(g) (a) K0p,a= 0.258 Cu2S(s) + H2(g) = 2Cu(s) + H2S(g) (b) K0p,b = 3.9?10-3 2H2S(g) = 2H2(g) + 2S(s) (c) K0p,c =2.29?10-2 则1373K时反应C(s) + 2Cu2S(s) = 4Cu(s) + CS2(g) 的Kp0 为 。
10将1mol SO3(g) 引入一个1000K的真空容器中，当总压为202.65kPa时，SO3(g)离解为SO2(g)及O2(g)并达到平衡。已知SO3的离解百分数为25%，则其热力学平衡常数Kp0值应为
11. 若分别以K0、Kp、Kn和Kf表示平衡常数，对于理想气体反应，与温度、压力都有关的平衡常数是 ，对于真实气体反应，与温度、压力都有关的平衡常数是 。
12. 反应2C (石墨) + O2 (g) = 2CO (g)在298K时的平衡常数为K0，则CO(g)在298K的标准
生成吉布斯函数?fGm= 0 。
13. 理想气体反应在一定温度下达到平衡。若使体系总体积不变，加入一种新气体组分，各
气体分压将 ；各气体化学势将 ；反应平衡将 。 14. 理想气体反应的标准平衡常数用 表示，实际气体反应的标准平衡常数用 表示，当 时二者可近似相等。
15. 从范特霍夫方程可看出，对于放热反应，升高温度，K0 （填增大或减小），平衡向 方向移动。（填反应物或产物）
填空题参考答案
1. –15.96 kJ?mol-1 4. 2.852?1010 7. 0.129
2. 0.2 mol 5. 0.2567 8. 16.41 kPa
3. 0.333
6. 3.745 kJ?mol-1 9. 8.99?10 –8
K0 10. 0.158
0 11. Kn, Kp和Kn 12. ?fGm??RTln
13. 不变；不变；不移动 14. Kp;Kf；压力很低
00 15. 减小；反应物
二． 选择题：
1．在T、P恒定的条件下，某一化学反应aA + bB = lL + mM 其△rGm所代表的意义下列
说法中哪种是错误的？ （ ）
A．△rGm表示有限系统中反应进行时产物和反应物间的吉布斯函数之差(即表示终态和
始态的吉布斯函数差)；
B．△rGm表示有限的反应系统处于反应进度ξ时反应趋势；
C．△rGm表示若维持各物质化学势不变时发生一个摩尔化学反应的吉布斯函数变化； D．△rGm表示????G??,即表示G ~ξ图上反应进度为ξ时曲线的斜率。 ?????T,P2．已知298K时理想气体反应N2O4(g)=2NO2(g)的K0为0.1132。今在同温度且N2O4(g)及
NO2(g)的分压都为101.325kPa的条件下，反应将： （ ） A．向生成NO2的方向进行 B．正好达到平衡 C．难以判断其进行方向 D．向生成N2O4的方向进行
3．反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 可视为理想气体间反应，在反应达平衡后，若维持体系
温度与压力不变，而于体系中加入惰性气体，则： （ ） A． Kp不变，平衡时的N2和H2的量将增强，而NH3的量减少 B． Kp不变，且N2、H2、NH3的量均不变
C． Kp不变，平衡时的N2和H2的量将减少，而NH3的量增加 D． Kp增加，平衡时N2和H2的量将减少，NH3的量增加
4．已知2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)为放热反应。反应达平衡后，欲使平衡向右移动以获得
更多NO2，应采取的措施是： （ ） A．降温和减压 B．降温和增压 C．升温和减压 D．升温和增压
5．在合成氨生产时对原料气循环使用，实际操作时，每隔一段时间要将循环气放空，其主
要目的是： （ ） A． 减少NH3含量，有利于反应向合成NH3的方向移动 B． 降低累积惰性气含量，有利于合成NH3 C． 排除过量的N2，以提高N2：H2的比例 D． 减少反应放热的热量积累，以降低温度
6．在恒定温度及压力下，化学反应达平衡时，下列诸式中何者不一定成立？ （ ） A．△rGm0＝0 B．△rGm＝0
C．??i?i?0
D．????G???0 ?????T,P7．在温度为T的一真空容器中，引入(NH4)2CO3固体，将发生下列反应，(NH4)2CO3(s) =
2NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)，其平衡常数为K0。设各气体都符合理想气体，分解压力为P。欲使P>P0，K0必须满足： （ ） A．K
C．K0??181
B．K
0?1640
?18064D．K
8．对理想气体反应C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g)，在300K时其Kp0和Kc0的比值为：（ ） A．
CRTP000 B．
RTCP00
C．
CPRT0 D．
P00CRT
9．某化学反应在298K时标准摩尔反应吉布斯函数变化为负值，则该温度时反应的K0： A．K0<0 B．K0=0 C．0
00
A．K>1，且随温度升高而增大； B．K>1，且随温度升高而减小； C．K0<1，且随温度升高而增大； D．K0<1，且随温度升高而减小。
11．理想气体化学反应平衡时 (Σ?B ? 0)，加入惰性气体，平衡不发生移动的条件是： A．恒温恒压 B．恒温恒容 C．任意 D．绝热恒压 12．在恒定温度、压力下，反应aA + bB = mM达到化学平衡的条件是： （ ） A．?A = ?B = ?M B．a?A = b?B = m?M C．?A + ?B = ?M D．a?A + b?B = m?M
0013．平衡常数与温度的关系为
dlnKdT0??rHmRT20，对于任一反应： （ ）
A．K0必随温度升高而加大； B．K0必随温度升高而减小； C．K0必不随温度的改变而改变； D．以上都不对。
??2NH3(g)的平衡常数为Kf（以逸度表示的平衡常14．已知反应3H2(g)?N2(g)?数），则在同样条件下反应NH3(g)???A．KC．K?K?f12fN2(g)?32H2(g)的平衡常数K?f为：
f
B．KD．K?1K?f
?)
2 （ ）
f?K?f
2f?(1Kf15．对于反应：CO(g)?H2O(g)???H2(g)?CO2(g)，下列结论 A．KC．K
p是对的。 （ ）
?1 ?Kc
B．Kp?Kc
?2
pD．Kp的单位是N?m选择题参考答案：
1. A 2. D 3. A 4. B
5. B 6. A 7. B 8. A 9. D 10. B 11. B 12. D 13. D 14. D 15. B
（三）讨论习题：
1．反应CO2(g) + 2NH3(g) = (NH3)2CO(s) + H2O(l)，已知：
物质 ?fH0m
CO2(g) ?393.51 NH3(g) ?46.19 (NH3)2CO(s) ?333.17 H2O(l) ?285.85 (298K)?1kJ?mol0Sm(298K)J?mol?1?K?1 213.64 192.51 104.60 69.96
(1). . 在298K，标准状态下反应能否自发进行？
(2). . 设△rSm0与△rHm0均与T无关，估算反应在标准状态下能自发进行的最高温度。 解：(1). 由表中数据可得：
?rH0m???BB?fH0m,B?(?333.17?285.85?393.51?2?46.19)kJ?mol??133.13kJ?mol?1?1?1?1
?rS0m???BBS0m,B
?(104.60?69.96?213.64?2?192.51)J?mol??0.4241kJ?mol?1?K?K?1
??rGm(298K)??rH00m?T?rSm?[?133.13?298?(?0.4241)]kJ?mol?10?1??6.75kJ?mol?0
?在298K、标准状态下，反应可以自发进行。
(2). 当?rGm(298K)??rHm?T?rSm?0时反应便可自发进行。
?T??rHm?rS0m0000??133.13?0.4241即在标准状态下?313.91K时反应便可自发进行，
反应能自发进行的最高温度为313.91K。
2．NaHCO3(s) 分解反应为：2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)，已知：
物质 ?fH0mNaHCO3(s) ?947.4 Na2CO3(s) ?1131 H2O(g) ?241.8 CO2(g) ?393.5 (298K)?1kJ?mol0Sm(298K)J?mol?1?K?1 102.0 136.0 189.0 214.0
而且在298K至373K之间，△rHm0(T)及△rSm0(T)均可视为与T无关。求 (1). 371.0K时的K0； (2). 101.325 kPa，371.0K时，系统中H2O的摩尔分数x=0.65的H2O和CO2混合气体，
能否使NaHCO3(s)避免分解？ 解：(1). 由表中数据可得：
?rH0m???BB?fH0m,B?(?393.5?241.8?1131?2?947.4)kJ?mol?128.5kJ?mol?1?3?1
?rS0m???BBS0m,B?(214.0?189.0?136.0?2?102.0)?10?0.335kJ?mol?1kJ?mol?1?K?1
?K?1
??rGm(371K)??rH00m?T?rSm?(128.5?371.0?0.335)kJ?mol?10?1?4.215kJ?mol
由?rGm??RTlnK可得：
00