第五章 化学平衡 习题

第五章物理化学习题

1、已知四氧化二氮的分解反应

在298.15 K 时，

175.4-Θ

⋅=∆mol kJ G m r 。试判断在此温度及下列条件下，反应进行的方向。

（1） N 2O 4(100 kPa), NO 2(1000 kPa); （2） N 2O 4(1000 kPa), NO 2(100 kPa); （3） N 2O 4(300 kPa), NO 2(200 kPa);

2、Ag 可能受到H 2S （气）的腐蚀而发生如下反应： )()()(2)(222g H s S Ag s Ag g S H +⇔+

今在298K 、100kPa 下，将Ag 放在等体积的H 2和H 2S 组成的混合气体中。 试问（1）Ag 是否可能发生腐蚀而生成Ag 2S ？

（2）在混合气体中，H 2S 的百分数低于多少才不致发生腐蚀？ 已知298K 时，Ag 2S 和H 2S 的标准生成吉布斯函数分别为–40.25和–32.93kJ ／mol 。

3、 在288K 将适量CO 2（g ）引入某容器测得其压力为0.0259p ө，若再在此容器中加入过量)(24s COONH NH ，平衡后测得系统总压为0.0639p ө，求 （1）288K 时反应)()(2)(2324g CO g NH s COONH NH +⇔的Θ

K 。 （2）288K 时上述反应的Θ

∆m r G 。

4、将一个容积为1.0547dm 3的石英容器抽空，在温度为297.0K 时导入一氧化氮直到压力为24136Pa 。然后再引入0. 7040g 溴，并升温到323.7K 。达到平衡时压力为30823Pa 。求323.7K 时反应

)()(2)(22g Br g NO g NOBr +⇔的K Θ。（容器的热膨胀可忽略不计）。

5、已知298.15K ，CO （g ）和CH 3OH （g ）的标准摩尔生成焓Θ

∆m f H 分别为-110.52及-200.7 KJ·mol -1。CO （g ）、H 2（g ）、CH 3OH （g ）的标准摩尔熵Θ

m S 分别为197.67，130.68及239.4111--⋅⋅mol K J ，试根据上述数据求298.15K 时反应 CO （g ）+2 H 2（g ）== CH 3OH （g ）的Θ∆m

r G

及Θ

K 。

6、用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下：

CH 3CH 2CH=CH 2(g) →CH 2=CHCH=CH 2(g) + H 2(g)

反应过程中通入水蒸气，丁烯与水蒸气的摩尔比为1:15，操作压力为52.010Pa ⨯。已知298.15K 下数据：

（1）计算298.15K 时反应的r m H θ∆、r m S θ

∆和r m G θ∆。

（2）问在什么温度下丁烯的平衡转化率为40%。假设反应热效应和过程熵变不随温度变化，气体视为理想气体。（设丁烯初始物质的量为1mol ）

7、已知298.15K 以下数据：

物质

SO 3(g) SO 2(g) O 2(g) θm f H ∆/kJ·

mol -1 -395.2 -296.1 0 θm S /J·

K -1·mol -1 256.2

248.5 205.03

（1）、求298.15K ，θP 下反应 SO 2(g) +2

1

O 2(g) = SO 3(g)的θK ；

（2）、设θ

m r H ∆，θm r S ∆不随温度变化，反应物按反应计量系数比进料，在

什么温度下，SO 2的平衡转化率可以达到80%？

8、 五氯化磷分解反应

在200 °C 时的

，计算：

（1）200 °C ，200 kPa 下PCl 5的解离度。

（2）摩尔比为1:5的PCl 5与Cl 2的混合物，在200 °C ，101.325 kPa 下，求 达到化学平衡 时PCl 5的解离度。

9、反应)g (S H )g (NH )s (H S NH 234+⇔的△rHm (298K)＝93.72 KJ.mol -1 ，设△rHm 为常数，当置)s (H S NH 4于一真空容器中，在298K 下测得容器内的平衡压力为90KPa 。求(1)298K 时反应的标准平衡常数和△rSm ；(2)温度升至328K 时容器内的平衡压力 。

(A)丁烯（g ）

(B)丁二烯（g ） Δf H m （kJ·mol -1） -0.13 110.16 Δf G m （kJ·mol -1）

71.29

150.67