无机化学课后习题答案(天津大学第四版)
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第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案
1.解： m r H ∆ = -3347.6 kJ·mol -1;
m r S ∆ = -216.64 J·mol -1·K -1;
m r G ∆ = -3283.0
kJ·mol -1 ＜ 0
该反应在298.15K 及标准态下可自发向右进行。
2.解： m r G ∆ = 11
3.4 kJ·mol -1 ＞ 0
该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。
（2） m r H ∆ = 146.0 kJ·mol -1;
m r S ∆ = 110.45 J·mol -1·K -1;
m r G ∆ = 68.7 kJ·mol -1 ＞ 0
该反应在700 K 、标准态下不能自发进行。
3.解： m r H ∆ = -70.81 kJ·mol -1 ;
m r S ∆ = -43.2 J·mol -1·K -1; m r G ∆ = -43.9 kJ·mol -1
（2）由以上计算可知：
m r H ∆(298.15 K) = -70.81 kJ·mol -1; m r S ∆(298.15 K) = -43.2 J·mol -1·K -1
m r G ∆ =
m r H ∆ - T ·
m r S ∆ ≤ 0 T ≥
K)
(298.15K) (298.15m r m r
S H ∆∆ = 1639 K
4.解：（1）c K = {}
O)
H ( )(CH )(H (CO) 243
2c c c c p K = {}O)H ( )(CH )(H (CO) 243
2p p p p
K = {}{}{}{}
p p p p p p p p / O)H ( /)(CH / )(H / (CO) 2
4
3
2
（2）c K =
{}{}
)(NH )(H )(N 32
3221
2c c c p K =
{}{}
)(NH )(H )(N 32
32212p p p
K =
{}{}
p
p p p p p / )(NH
/)(H
/
)(N
32
3
2212
（3）c K =)(CO 2c p K =)(CO 2p K = p p /)(CO 2 （4）c K =
{}{}
3
23
2 )(H O)(H c c p K =
{}{}
3
23
2 )(H O)(H p p
K =
{}{}
3
23
2 /
)(H
/O)(H
p
p p p
5.解：设 m r H ∆、
m r S ∆基本上不随温度变化。
m r G ∆ =
m r H ∆ - T · m r S ∆
m r G ∆(298.15 K) = -233.60 kJ·mol -1
m r G ∆(298.15 K) = -243.03 kJ·mol -1
K lg (298.15 K) = 40.92, 故 K (298.15 K) = 8.3⨯1040 K lg (373.15 K) = 34.02,故 K (373.15 K) = 1.0⨯1034
6.解：（1） m r G ∆=2
m f G ∆(NH 3, g) = -32.90 kJ·mol -1 ＜0
该反应在298.15 K 、标准态下能自发进行。
（2） K lg (298.15 K) = 5.76, K (298.15 K) = 5.8⨯105
7. 解：（1） m r G ∆(l) = 2 m f G ∆(NO, g) = 173.1 kJ·mol -1
1lg
K =
RT
G 303.2)1(m f
∆- = -30.32, 故
1K = 4.8⨯10-31
（2） m r G ∆(2) = 2
m f G ∆(N 2O, g) =208.4 kJ·mol -1
2lg
K =
RT
G 303.2)2(m f
∆- = -36.50, 故
2K = 3.2⨯10-37
（3） m r G ∆(3) = 2
m f G ∆(NH 3, g) = -32.90 kJ·mol -1 3lg K = 5.76, 故 3K = 5.8⨯105
由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。
8.解： m r G ∆ = m f G ∆(CO 2, g) - m f G ∆(CO, g)-
m f G ∆(NO, g)
= -343.94 kJ·mol -1< 0，所以该反应从理论上讲是可行的。
9.解: m r H ∆(298.15 K) = m f H ∆(NO, g) = 90.25 kJ·mol -1 m r S ∆(298.15 K) = 12.39 J·mol -1·K -1
m r G ∆(1573.15K)≈ m r H ∆(298.15 K) -1573.15 m r S ∆(298.15 K)
= 70759 J ·mol -1
K lg (1573.15 K) = -2.349, K (1573.15 K) = 4.48⨯10-3 10. 解： H 2(g) + I 2(g)
2HI(g)
平衡分压／kPa 2905.74 -χ 2905.74 -χ 2χ
2
2
)74.2905()2(x x -= 55.3
χ= 2290.12
p (HI) = 2χkPa = 4580.24 kPa
n =
pV RT
= 3.15 mol
11.解：p (CO) = 1.01⨯105 Pa, p (H 2O) = 2.02⨯105 Pa p (CO 2) = 1.01⨯105 Pa, p (H 2) = 0.34⨯105 Pa
CO(g) + H 2O(g) → CO 2(g) + H 2(g) 起始分压／105 Pa 1.01 2.02 1.01 0.34