无机及分析化学(四版)第三章答案

第3章

3. 673 K 时，将0.025 mol COCl 2(g)充入1.0L 容器中，当建立下列平衡时：

有16% COCl 2解离。求此时的K Θ

。

解：由反应式 ∴

第二解法：由反应式: COCl 2(g)

CO(g) ＋ Cl 2(g)

n 平： 0.025(1-16％) 0.025×16％ 0.025×16％ ＝0.021 mol ＝0.021 mol ＝0.004 mol

P COCl2(g)＝(n COCl2(g) RT)/V 总＝(0.021 mol ×8.315 kPa ·L ·K -1

·mol -1

×673K)/1.0 L ＝117.52 kPa P CO(g)＝(n CO(g) RT)/V 总＝(0.004 mol ×8.315 kPa ·L ·K -1

·mol -1×673K)/1.0 L ＝22.38 kPa

P Cl2(g)＝(n Cl2(g) RT)/V 总＝(0.004 mol ×8.315 kPa ·L ·K -1

·mol -1

×673K)/1.0 L ＝22.38 kPa

∴

P P Cl CO 2CO Cl P P 2P COCl

2COCl 2

P P P 2-122.3822.3811

P 117.52100P 1

1100K =

=

= =4.262=0.042620.043

νΘΘΘΘ

⨯⨯Θ∑⨯⋅⋅⨯≈（）（

）（）

答：此时的K Θ

约为0.043 。

4. 298 K 时，向1.00L 烧瓶中充入足量的N 2O 4，使起始压力为100Kpa,一部分N 2O 4分解为NO 2，达平衡后总压力等于116Kpa 。计算如下反应的K Θ

。

解：第一解法：

P 始 100 kPa 0 kPa P 平衡 100-X kPa 2X kPa ∴ P 总=P N2O4+P NO2=100-X+2X=116（kPa ）

∴ X=16 Kpa P NO2=2X=32 Kpa P N2O4=100-X=84 Kpa

∴ 2

NO222-NO2

N2O4N2O4

1321P K ===P 84100P 1 =12.19=0.12190.12

100

P P P P νΘΘ∑ΘΘ

⨯≈（21）1

（））（）（）（）

（）（ 答：该反应的K Θ

为0.12

COCl 2(g)

CO(g)+Cl 2(g)

COCl 2(g)

CO(g)+Cl 2(g)

K Θ=P CO P Θ•P Cl2P ΘP COCl2P Θ=n CO RT V •V n Cl RT

n COCl2RT V

•( )2-1p Θ1=n CO •n Cl2n COCl2•RT V •1p Θ=(0.16×0.025)2×8.314 ×6370.025 (1-0.16) ×10-3

•

1013251=0.043

N 2O 4(g)2NO 2(g)N 2O 4(g)

2NO 2(g)

第二解法：

∵n 始=(PV)÷(RT)=(100kPa ×10L) ÷(8.315kPa ⋅L ⋅K -1

⋅mol -1×298K)=0.4036 mol n 平，总

=(PV)÷(RT)=(116kPa ×10L) ÷(8.315kPa ⋅L ⋅K -1⋅mol -1

×298K)=0.4681 mol

242N O g NO g （）

2（）

又∵ n 平，总：(0.0406-X ) mol 2X mol

∴ n 平，总=(0.04036-X ) mol ＋ 2X mol = (0.04036＋X ) mol =0.4681 mol 解： X= (0.4681-0.04036) mol =0.0645 mol

∴ n 平，N2O4=(0.04036-X ) mol = (0.04036-0.0645) mol =0.3391 mol n 平，NO2=2X mol = 2×0.0645 mol =0.1290 mol P 平，N2O4=( nRT)÷(V 总)=(0.3391 mol ×8.315kPa ⋅L ⋅K

-1

⋅mol -1×298K) ÷(10L)=84.02kPa ≈84kPa

P 平，NO2=( nRT)÷(V 总

)=(0.1290 mol ×8.315kPa ⋅L ⋅K -1⋅mol -1

×298K) ÷(10L)=31.96kPa ≈32kPa

∴ 2

NO222-NO2N2O4N2O4

1321P K =

==P 84100P 1 =12.19=0.12190.12

100

P P P P νΘΘ∑ΘΘ

⨯≈（21）1

（））（）（）（）（）（ 答：该反应的K Θ

为0.12

8．反应 2222C l ()2()

4()()g H O g H C l g O g

++ 1

114.4r H k J m o l Θ-∆=⋅ 当该反应达到平衡后，进行左边所列的操作对右边所列的数值有何影响（操作中没有注明的，是指温度不变，体积不变）？

(1)增大容器体积 n(H 2O) (2) 加O 2 n (H 2O) (3) 加O 2 n(O 2) (4) 加O 2 n(HCl) (5) 减小容器体积 n(Cl 2) (6) 减小容器体积 P(Cl 2) (7) 减小容器体积 K Θ

(8) 升高温度 K

Θ (9) 升高温度 P(HCl) (10)加N 2 n(HCl) (11)加催化剂 n(HCl) 解：依据 2222C l ()2()

4()()g H O g H C l g O g

++ 1114.4r H k J m o l Θ-∆=⋅ 由勒夏特列原理（即平衡移动原理）得：

(1) n(H 2O)减小。（总摩尔数增加的方向移动，即向增大总压力的方向移动）。 (2) n (H 2O)增大。（O 2 摩尔数减少的方向移动，即向减少产物的方向移动）。

(3) n(O 2) 增大。（开始向O 2 摩尔数减少的方向移动，当达到新的平衡后n （O 2）的总量增大）。 (4) n(HCl) 减小。（向减少产物的方向移动，即HCl 摩尔数减少的方向移动）。 (5) n(Cl 2) 增大。（向减小总压力的方向移动，即向总摩尔数减少的方向移动）。