普通化学第四章课后习题解答

第四章化学平衡原理参考答案

P 68~69综合思考题：

解：①根据θ

θm

f B m r H v H ∆=∆∑（其中B v 对生成物取正值，反应物取负值）有： ),()1(),()1(),(),(2

g B H g A H g E H g D H H m f m f m f m f m r θ

θθθθ∆-+∆-+∆+∆=∆

=2×（-4RT 1）+(-2.606RT 1)+3.5RT 1+2.5RT 1 =-4.606RT 1

同理：),()1(),()1(),(),(2g B S g A S g E S g D S S m m m m m r θ

θθθθ-+-++=∆

=2×（0.25RT 1）+(0.5RT 1)-0.3RT 1-0.7RT 1 =0.0

根据吉“布斯－赫姆霍兹”方程θ

θθm

r m r m r S T H G ∆-∆=∆有： 31100.0298606.4-⨯⨯--=∆RT G m r θ

=-4.606RT 1×10-3（kJ.mol -1）<0 ∴反应正向自发。

②根据θθ

K RT G m r ln -=∆有：

606.41010606.4ln 3

13

1=⨯⨯--=∆-=--RT RT RT G K m r θ

θ

K θ=100.0

③求Q ，根据]

/[]/[]

/[]/[2θ

θθθP P P P P P P P Q B A E D ⋅⋅=有： ]3.101/3.1015.0[]3.101/3.1010.1[]

3.101/3.1015.0[]3.101/3.1015.0[2kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa Q ⨯⋅⨯⨯⋅⨯=

=0.25 ∵Q

∴平衡向正反应方向移动

④根据)(ln 21121

2T T T

T R H K K m r ⋅-∆=θθθ

有：

1606.4RT H m r -=∆θ

，T 1=298K ，0.1001=θK ，T 2=398K ，?2=θK 将有关数据代入式子中得：)398

298298

398(298606.40.100ln

2⨯-⋅⨯-=R R K θ

解得：K θ2=31.4 ⑤∵K θ2< K θ1，∴由T 1升至T 2平衡向逆反应方向移动（即吸热反应方向移动）。

P 70~72练习题参考答案

1、解：①-②÷2可得：222222

1)()()()()(O g CO g O H g CO CO g H g CO --+=-+

整理后得③：)()(2

1)(222g O H g O g H =+ θ

3K

根据：方程式与平衡常数K θ的运算关系，有 方程式： 加、 减、 乘、 除、 移项

平衡常数： 乘、 除、 乘方、开方、 倒数

90.1610

4.10.22

2

1

3=⨯=

=-θ

θθ

K K K

4、解：依题意； ①反应

平衡浓度： 1.0×10-2 4.0×10-2 4.0×10-2

]

[][][22θθθθc c

c c c c

K O H H CO C

⋅= 16.0]

1

100.1[]

110

0.4[]1

10

0.4[2

2

2

=⨯⨯⨯⨯=

---

②H 2O(g)的瞬时浓度增大后，反应的转化量增加x 则：

4.0×10-2

-x

4.0×10-2+x

4.0×10-2+x

有： 16.0]

1

100.4[]

1100.4[]1100.4[2

2

2=-⨯+⨯⨯+⨯=---x x x X=0.019

CO(g)与H 2(g)的最终浓度是：

[CO]=[H 2]= 4.0×10-2+0.019 =0.059mol.L -1

③反

%5.47%10010

0.4019

.02

=⨯⨯- 5、解：依题意，T 温度下，该反应的标准平衡常数为：

2

]

[

][

][2

3θ

θ

θθ

P P P P P P K H CO

OH CH P ⋅=

①T 不变，总压增至原来的2倍，则各物的分压分别为2CO P 、22H P 、2OH CH P 3，有

θθ

θ

θP

H CO

OH CH P K P

P P

P P P Q 25.0]2[

]2[]2[2

2

3=⋅=

θ

P P K Q <，平衡正向移动。

②T 不变，总压降低到原来的0.5倍，则各物的分压分别为0.5CO P 、0.52H P 、0.5OH CH P 3，有：

θ

θ

θ

θP H CO

OH CH P K P

P P

P P P Q 4]5.0[

]5.0[

]

5.0[2

2

3=⋅=

θ

P P K Q >，平衡逆向移动。

6、 解：依题意；根据：

)(303.2lg 2

112298500T T T T R H K K K K

⨯-∆=θθθ

)500298298500(314.8303.21031310

37.1lg 348

500⨯-⨯⨯-=⨯θK

K =-22.16

2348

5001089.610

37.1-⨯=⨯θ

K

K 255001043.9⨯=θ

K

7、解：依题意，忽略温度对△H θ的影响，

根据： )(303.2lg

2

11212T T T T R H P P vap ⨯-∆=θ

)352352

(314.8303.2102.423.1010.60lg 2

23T T ⨯-⨯⨯=