第六章化学平衡习题及解答(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2第六章习题及解答1．反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的标准平衡常数与温度的关系为lgpK=2150K/，当CO，H2O，H2，CO2的起初组成的质量分数分别为，，和，总压为时，问在什么温度以下（或以上）反应才能向生成产物的方向进行？解设反应体系的总量为1000g，已知M(CO)=28g·mol-1,M(H2O)=18g·mol-1,M(H2)=2g·mol-1，M(CO2)=44g·mol-1，则n(CO)=(300/28)mol=n(H2O)=(300/18)mol=n(H2)=(200/2)mol=100moln(CO2)=(200/44)mol=Σn=++100+mol=molx(CO)=mol=x(H2O)=mol=x(H2)=100mol/mol=x(CO2)=mol=222(CO)(H)0.03450.78502.6408(CO)(HO)0.08120.1263xxxQxx因为本题ΣνB=0，所以pK=Kx，要使反应向生成产物方向进行，须Qx
,解得2150K815.1K2.216lg2.6408T，即在温度以下反应才能向生成产物方向进行。2.PCl5的分解作用为PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)在、下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为·m-3，试计算（1）PCl5(g)的离解度。（2）该反应的pK和rmG。解（1）PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)设α为解离度，开始n00平衡n(1-α)nαnα平衡时物质的总量为n(1+α)平衡体系中pV=n(1+α)RT，从反应可以看出，反应前后的分子数虽然增加了，但总质量没有变（即质量守恒），故555PClPClPClMWMWn混又WV混3所以8.01)523)(314.8)(695.2(102.2081013251113135KKmolJmkgmolkgPaRTpMPCl（2）以1molPCl5为基准3252111PCClpPClpppKppp当p=p,α=时1.778pK11ln(8.314)(523)ln1.778rmpGRTKJmolKK1502.2molkJ。3.373K时，2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)反应的pK=。(1)在10-2m3的抽空的容器中，放入Na2CO3(s)，并通入H2O(g)，问最少需通入物质的量为多少的CO2(g)时，才能使Na2CO3(s)全部转变为NaHCO3(s)(2)在373K，总压为101325Pa时，要在CO2(g)及H2O(g)的混合气体中干燥潮湿的NaHCO3(s)，问混合气体中的H2O(g)分压应为多少才不致使NaHCO3(s)分解？解(1)使Na2CO3(s)转变为NaHCO3(s)的反应写作Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)=2NaHCO3(s)从本题所给数据看，平衡常数使用Kc更方便。23118.3143734.163100.231100000BcpRTKKp设反应刚开始时通CO2(g)的量为xmol，则4221100.20.21010cQxx，要使反应开始，需ccQK，故43104.163100.2x，解得x≥。即在现有水气数量的情况下，通CO2(g)的量为时反应才刚刚要开始。要使Na2CO3(s)全部转化，可能有两种情况。一是需在此基础上各通的CO2(g)和H2O(g)。二是只通CO2(g)不通H2O(g)，这样随着H2O(g)的消耗平衡左移，消耗CO2(g)的量要增加。设Na2CO3(s)全部转化后体系仍处于平衡，则此时H2O(g)的量只有，设于此平衡的CO2(g)的量为ymol，成立44310/(0.1)4.16310y解得y=。说明在此情况下通CO2(g)的量至少应为mol。(2)考虑反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)此反应的Kp为2925110.2312.3110Pa10PaBppKKp若水气的分压为p(H2O)，则CO2(g)分压为101325Pa-p(H2O)，即Qp=p(H2O)×[101325Pa-p(H2O)]，要使NaHCO3(s)不分解，需Qp>Kp，即p(H2O)×[101325Pa-p(H2O)]>×109Pa2由韦伯定理（二次项系数除各项，常数项移右旁，两边各加同一数，一次项系数半平方）解得p(H2O)-[(101325/2)Pa]<29(101325/2)2.3110Pa结果为34641Pa
