第四章化学平衡课后习题参考答案(第五版)

第四章化学平衡课后习题参考答案

4解：由2×②-2×①得反应：4H 2(g)+2SO 2(g) == 4H 2O(g) + S 2(g)

5解：反应开始时： 平衡时： 即平衡时NOCl 的分压增加了（8.53-6.97）×105=1.56×105（Pa ）

对于反应： 2NO(g) + Cl 2(g) === 2NOCl(g)

平衡分压/Pa (4.18-1.56)×105 (2.79-1/2×1.56)×105 8.53×105

8解：（1）2.2710252383142.0)10252383145.0(5

2

5

=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=θK

PCl 5的分解率=0.5/0.7×100%=71.4%

（2） 加入Cl 2,平衡向左移动,设生成物转化了x mol/L

PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2

平衡分压 (0.1+x)×8314×523 (0.25-x)×8314×523 (0.25+0.05-x)×8314×523

x= 0.01074(mol/L) PCl 5的分解率=%4.68%10035.0)

01074.01.0(35.0=⨯+-

平衡向左移动,其分解率减小到68.4%.

（3）设生成PCl 3 x mol/L

PCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2

平衡分压 (0.35-x)×8314×523 x ×8314×523 (0.05+x)×8314×523

代入平衡常数表达式

x=0.239（mol/L ） PCl 5的分解率=0.239/0.35=68.4%

8

24

21

210

06.5)80.0108.1()(⨯=⨯==θθθK K K 2

.27105238314)1.0(10523

8314)3.0(105238314)25.0(5

5

5=⨯⨯+⨯⨯-⋅⨯⨯-=x x x K θ2

.2710523

8314)35.0(10523

8314)05.0(10523

83145

55=⨯⨯-⨯⨯+⋅⨯⨯=x x x K θ)

(1018.40.15503

8314500.1)()(500Pa V RT NO n NO p ⨯

=⨯⨯==)

(1079.20.15503

8314000.1)()(52020Pa

V RT Cl n Cl p ⨯=⨯⨯==)

(1097.60.15503

8314500.2)()(500Pa

V RT NOCl n NOCl p ⨯=⨯⨯==)

(1053.80

.155038314060.3)()(5Pa V RT NOCl n NOCl p ⨯=⨯⨯==)

(940.050383140.1510)

56.118.4()()(5mol RT V NO p NO n =⨯⨯⨯-==27

.5)1/01.2()1/62.2()1/53.8(]/)([]/)([]/)([22

222===θθθθp Cl p p NO p p NOCl p K

（2）和（3）的情况下PCl 5的分解率相同，说明不论是达到平衡后再加入相同量的Cl 2还是一开始就加入，其分解率不变。

11解：（1）压缩体积，则①中的NOBr 和NO 的分压均相应减小相同倍数，而Br 2的不变，所以J 不变，平衡不移动。或者该反应属分子数不变的反应，则总压改变，平衡不移动。

对于反应②，因增大总压，平衡向分子数减小的方向移动，即向左移动

对于反应③，因增大总压，平衡向分子数减小的方向移动，即向右移动

（2）反应③向右移动，因增大总压，平衡向分子数减小的方向移动。因无液溴，则不存在平衡，即属于非平衡态。

12解：（1）因减小总压，平衡向分子数增加的方向即向右移动，则n(H 2O,g)减小；

（2）增加生成物的量，平衡向左移动，则n(H 2O,g)增大；

（3）因增加生成物的量，平衡向左移动，则n(O 2,g)先增加，后随平衡左移而又减小。但由于平衡常数不是特别大或小，加入的O 2不可能完全转化为反应物，所以最终n(O 2,g)增加；

（4）因增加生成物的量，平衡向左移动，则n(HCl,g)减小；

（5）因增大总压，平衡向分子数减小的方向即向左移动，则n(Cl 2,g)增大；

（6）因增大总压，平衡向分子数减小的方向即向左移动，则P(Cl 2)增大；

（7）因K θ与浓度或分压无关，所以不改变；

（8）因反应的△r H θm ＞0，吸热，则T ↑，K θ↑

（9）升高温度，平衡向右移动，则P HCl 增加；

（10）因N 2为惰性气体，而V T 不变，则平衡不移动，n(HCl,g)不变；

（11）因催化剂的加入不能使平衡发生移动，则n(HCl,g)不变。

15解：（1）)/(74.0109.2817065.5)170(3mol kJ S T H K G m fus m fus m fus =⨯⨯-=∆-∆=∆-θθθ

（2）因△fus G θ

m >0，在170K 标态下氨熔化为非自发反应。

（3）在标态下达平衡，则△fus G θm =0，即△fus H θm -T △fus S θm =0

18解：（1）因△n=-2，所以反应为熵减；

（2）因△S 总=△S 体+△S 环＞0，体系为熵减，则环境为熵增；

（3）△rH θm =-602.91-4×(-110.525)= -160.81(kJ/mol)

△rS θm =410.6-4×197.674-29.87= -410.0(J/mol ·K)

（4）

（5）△rG θm =△rH θm -T △rS θm = -RTlnK θ

K θ=3.89×104

（6） K θ=1.92×10-5

（7） （8） △rG θm =△rH θm -T △rS θm =30.09-(273+150)×95.46×10-3= -10.29(kJ/mol) △rG θm = -RTlnK θ K θ=18.65 而K θ=P Ni(CO)4/P θ

)(2.3920.4101081.1603

K S H T m r m r =-⨯-=∆∆=θθ57.10)

50273(314.81081.160)410()50273(ln 3=+⨯⨯+-⨯+=∆-∆=RT H S T K r r θθθ86.10)

230273(314.81081.160)410()230273(ln 3-=+⨯⨯+-⨯+=∆-∆=RT H S T K r r θθθ)/(46.95)

2732.42(1009.303K mol J T H S r r ⋅=+⨯=∆=∆θθ926

.2423314.81029.10ln 3=⨯⨯=∆-=RT G K r θθ)(1969.281065.53K S H T m fus m fus =⨯=∆∆=θθ