北师大版物理化学化学平衡习题答案

化学平衡习题解答 1. 有理想气体反应 2H2(g) + O2(g)2H2O(g)，在2000 K 时，已知反应的71.5510K (1) 计算H2 和O2 分压各为1.00× 104 Pa，水蒸气分压为1.00× 105 Pa 的混合气中，进行上述反应的rmG，并判断反应自发进行的方向； (2) 当H2 和O2 的分压仍然分别为1.00× 104 Pa 时，欲使反应不能正向自发进行，水蒸气的分压最少需要多大？ 解：(1) 反应系统的分压比 2222222252H OH O243HOHO(/)(1.0010 )1013251013.25(/) (/)(1.0010 )pppppQpppppp 由定温方程 1rm7511013.25lnlnln(/)(8.3142000ln)J mol1.55101.6010 J molppGRTKRTQRTQK   由rm0G，可判断此时反应能够自发正向进行。 (2) 欲使正向反应不能自发进行，pQ 至少需与K  相等，即 2222H O7HO1.5510pppQKpp 所以227432142H O11.5510(1.0010 )Pa1.5310Pa101325p 27H O1.2410 Pap 2. 已知反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)在700℃时Kθ = 0.71，(1) 若系统中四种气体的分压都 是1.5× 105 Pa ；(2) 若6C O1.010 Pap，25H O5.010 Pap，225COH==1.510 Papp；试判断哪个条件下正向反应可以自发进行？ 解：(1) 由定温方程rmrmlnpGGRTQ ，知 11rmln( 8.314973.2ln 0.71)kJm ol2.77 kJm olGRTK rmrmlnpGGRTQ  =222CO(g )H(g )H O(g )CO(g )()()lnln()()ppppRTKRTpppp = 551551.5101.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln)J mol1.5101.510 = 312.7710 J mol  ∴ rGm = 2.77× 1031 J mol ＞ 0 此反应不能正向自发进行。 (2) 当6C O1.010 Pap，25H O5.010 Pap，225COH==1.510 Papp时 rGm =551651.5101.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln) J mol1.0105.010 = －22.3× 1031 J mol  rGm =－22.3× 1031 J mol ＜ 0 ∴ 此反应可自发正向进行。 3. 已知合成氨反应 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g)NH3(g) 在 748 K、300pp 时Kp = 6.63× 10-3，当原料气不含惰气时，氨的产率为 31%，现若以含氮 18%、含氢 72%和含惰气 10%的原料气进...