第3章 化学平衡(习题解)资料讲解

第3章化学平衡(习

题解)

第三章 化学平衡

1. 反应NO(g)(g)O 2

1(g)NO 22+⇔在某温度下（设T ＝300K ）的θP K ＝1.2×10-2，计算该温度下，下面两个反应的θP K 。

①NO(g)2(g)O (g)2NO 22+⇔

②(g)3NO NO(g)3(g)O 2

322⇔+ 解： n (RT)Δθc θp K K =

＝2.4×10-4 ① 21)(θθp p K K ==(1.2×10-2)2=1.44×10-4

21)(θθc

c K K ==(2.4×10-4)2=5.76×10-4 ② 32)1(θθp

p K K ==5.79×105 32)1(θθc

c K K ==7.23×1010 2. g)(22CO (g)O 2

1CO(g)⇔+，计算： ①反应的Δf G m ○－

②25℃的θP K

③100℃的θP K 和Δf G m ○－

解：查表： Δf H m ○－(KJ/mol) Δf G m ○－

( KJ/mol) θm S (mol K J 1⋅⋅-) CO(g) -110.5 -137.2 197.6

O 2(g) 0 0 205.03

CO 2(g) -393.5 -394.4 213.6

① Δf G m ○－

=(-394.4)－0－(-137.2)＝-257.2(KJ/mol) ② 298K 时：RT G

p e K ∆-=θ=1.21×1045

③ 373K 时：θ反应Δθ反应Δθ反应ΔS T H G -=

=(-393.5)-(-110.5)-373×(213.6-197.6-2

1×205.03) =-250.7(KJ/mol) RT G p e

K ∆-=θ=1.28×1035

3. 计算反应O(g)6H (s)NiSO O 6H NiSO 2424+=⋅的Δf G m ○－及θP K 。 已知：Δf G m ○－

分别为-2222KJ/mol ，-773.6 KJ/mol ，-225.9 KJ/mol 解： Δf G m ○－

＝6×(-225.9)+(-773.6)-(-2222)=93(KJ/mol) RT G p e

K ∆-=θ=4.99×10-17

4. PCl 5加热后它的分解反应式为：

(g)Cl (g)PCl (g)PCl 235+⇔

在10升密闭容器中2molPCl 5，某温度时是1.5mol 分解，求该温度下的平衡常数。若在该密闭容器中通入1molCl 2后，有多少摩尔PCl 5分解。

解： n(PCl 5)=M 2.0102= n(Cl 2)=M 1.010

1= (g)Cl (g)PCl (g)PCl 235+⇔

初始 0.2

平衡 0.2-0.15 0.15 0.15

K c =45.005

.015.02

= 答：平衡常数为0.45。

设：有xMPCl 5分解

(g)Cl (g)PCl (g)PCl 235+⇔

0.2-x x x+0.10 45.020.010.0(=-+x

x x ） x=1.3M n ＝1.3×10=1.3mol 答：有1.3molPCl 5分解

5. PCl 5加热分解为PCl 3和Cl 2，将2.659克PCl 5装入1升容器中，在523K 时达

到平衡后，总压力为101.3KPa ，求PCl 5的分解率，P K 和θP K 。

解: P 0=5PCl P ＝MV

mRT ＝5.65×104Pa (g)Cl (g)PCl (g)PCl 235+⇔

初始 P 0

平衡 P 0(1-α) P 0α P 0α

总压： P 0(1-α)＋P 0α＋P 0α＝101.3×103

∴α=80% )

1()(02

0αα-=P P K p =2.1×105(Pa) 21.0)

1()(

020=-=θ

θθααP P P P K p 6. 5升容器中装入等摩尔数的PCl 3和Cl 2。在523K 时达到平衡，如PCl 5的分压为101.3KPa ，此时：(g)Cl (g)PCl (g)PCl 235+⇔反应的K p ＝185KPa ，问原来装入的PCl 3和Cl 2为若干摩尔？

解： (g)Cl (g)PCl (g)PCl 235+⇔

初始 P 0 P 0

平衡 101.3 P 0-101.3 P 0-101.3 1853

.101)3.101(2

0=-=P K p ∴P 0=238.2Kpa mol RT

PV n 27.0== 答：原来装入的PCl 3和Cl 2为0.27mol

7. CuSO 4的风化若用式O(g)5H (s)CuSO O(s)5H CuSO 2424+⇔⋅表示。

①求25℃时的Δf G m ○－

及θP K ②在25℃，若空气中水蒸气相对湿度为60％，在敞开容器中上诉反应的△G 是多少？此时O 5H CuSO 24⋅是否会风化？（25℃O H 2P ＝3.167KPa ）

解： 查表： CuSO 4·5H 2O(s) CuSO4(s) H 2O(g)

Δf G m ○－

(KJ/mol) -1880 -661.9 -228.6 ① Δf G m ○－

=5×(-228.6)+(-661.9)-(-1880)=75.1(KJ/mol) RT G

p e K ∆-=θ=6.85×10-14

② 85O H 1098.2)3

.101167.3(P P K 2-⨯===θθ

反应 9.42ln -=-=∆θ反应

K RT G (KJ/mol)<0 此时O 5H CuSO 24⋅会风化

8. NH 4Cl 按下式分解：

HCl(g)NH3(s)NH4Cl(s)+⇔

298K 时，Δf G m ○－

＝92 KJ/mol ，求上述平衡体系中的总压力。 解： RT G

p e K ∆-=θ

=7.47×10-17

假设以纯的NH 4Cl 分解 P P P HCl NH 3==

∵2)(θθ

P

P K p = ∴P ＝8.75×10-4(KPa) P 总＝2P ＝1.75×10-3(KPa)

9. 已知2CO(g)(g)CO C(s)2⇔+

1227℃的θP K ＝2.10×108，1000℃时θP K ＝1.6×102，回答下列问题：

① 该反应式放热反应还是吸热反应？