无机化学第八章
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第八章
6. 在699K 时,反应H 2(g) + I 2(g)
2HI(g)的平衡常数K p =55.3,如果将2.00molH 2和
2.00molI 2作用于4.00dm 3的容器内,问在该温度下达到平衡时有多少HI 生成? 解
7. 反应H 2 + CO 2
H 2O + CO 在1259K 达平衡,平衡时[H 2]=[CO 2]=0.44mol ·dm
3
-,
[H 2O]=[CO]=0.56mol ·dm
3
-。
求此温度下反应的经验的平衡常数及开始时H 2和CO 2的浓度。
解
8. 可逆反应H 2O + CO H 2 + CO 2在密闭容器中,建立平衡,在749K 时该反应的
平衡常数K c =2.6。
(1) 求n (H 2O )/n (CO )(物质的量比)为1时,CO 的平衡转化率; (2) 求n (H 2O )/n (CO )(物质的量比)为3时,CO 的平衡转化率; (3) 从计算结果说明浓度对平衡移动的影响。
解 (1)H 2O + CO
H 2 + CO 2
a-x b-x x x x 2=2.6(a-x)2 a
x ⇒
=0.617
所以CO 的平衡转化率是61.7%。
(2)H 2O + CO
H 2 + CO 2
n 3n 0 0
n-x 3n-x x x
)
3)((2
x n x n x
-- =2.6 n
x ⇒
=0.865
所以CO 的平衡转化率是86.5%。
9. HI 分解反应为2HI
H 2 + I 2,开始时有1molHI ,平衡时有24.4%的HI 发生了分解,
今欲将分解百分数降低到10%,试计算应往此平衡系统中加若干摩I 2。 解 2HI
H 2 + I 2
起始 1 0 0
转化 0.244 0.122 0.122
2
2756
.0122.0=
92
.005
.0)05.0(x + ⇒x=0.37mol
10. 在900K 和1.013×105Pa 时SO 3部分离解为SO 2和O 2 SO 3(g )
SO 2(g )+
2
1O 2(g )
若平衡混合物的密度为0.925g ·dm —
3,求SO 3的离解度。
解 PV=nRT P
ρ
m
=nRT PM=ρRT
M=
P
RT
ρ=
5
3
10
013.1900
314.810
925.0⨯⨯⨯⨯=68.33
SO 3(g ) SO 2(g )+
2
1O 2(g )
x 0 0 a-x x 2
1x
x
x x a x
x x a 2
12
13264)(80+
+-⨯
++-= 68.33
a
x = 0.34 所以SO 3的离解度是34%。
11. 在308K 和总压1.013×105Pa ,N 2O 4有27.2%分解为NO 2。 (1)计算 N 2O 4(g )
2 NO 2(g )反应的K θ
;
(2)计算308K 时总压为2.026×105Pa 时,N 2O 4的离解百分率; (3)从计算结果说明压强对平衡移动的影响。 解 (1) N 2O 4(g )
2 NO 2(g )
0.272 0.544
K θ
=
272
.01544
.02
-=0.32
(2) PV=nRT V
n =RT
P 同理得出N 2O 4的离解百分率是19.6%。
(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. PCl 5(g )在523K 达分解平衡:
PCl 5
PCl 3(g )+ Cl 2(g )
平衡浓度:[PCl 5]=1 mol ·dm 3
-,[ PCl 3]=[ Cl 2]=0.204 mol ·dm
3
-。
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? 解 K θ
=
1
204.02
=0.041616
PCl 5 PCl 3(g )+ Cl 2(g )
1-x 0.204+x 0.204+x 0.2042
=
x
x -+1)
204.0(2
=0.041616
得出 x=0.135mol ·dm 3
-
13. 对于下列化学平衡2HI (g ) H 2(g ) + I 2(g )
在698K 时,K c =1.82×10
2
-。如果将HI (g )放入反应瓶内,问:
(1)在[HI]为0.0100mol ·dm 3
-时,[H 2]和[ I 2]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 )
H 2(g ) + I 2(g )
2x x x
x
x
201.02
-=1.82×10
2
- ⇒x=1.35×10
3
-mol ·dm
3
-
[H 2]和[ I 2]各是1.35×10
3
-mol ·dm
3
-,1.35×10
3
-mol ·dm
3
-。