《物理化学》课外阅读练习 12 12 第 5 章 化学平衡 概念题： 1． 若下列反应中的气体是理想气体，则 o KKKK cxp === 的反应是 。 (1) (g)COCaO(s)CaCO 23 +== (2) (g)2NO(g)ON 242 == (3) (g)2SO(s) 2ZnO(g)3OZnS(s)2 22 +==+ (4) (g)H(g)CO(g) OH(g) CO 222 +==+ 2． 相同温度下，同一气相反应在高压下的 f K 和它在低压下的 p K 之间的关系是 f K p K （＞、＝、＜） 。 3． 举例说明，同一反应中各反应物的转化率 B α 在何种情况下才相同？ 4． 在合成氨生产中采用高压并且定期放空氩气，这是因为 。 5． 试写出下列反应的 p K 的表示式： (1) (g)COO(g)H(s)CONa(s)2NaHCO 22323 ++== ； (2) (g)O2Hg(l)2HgO(s) 2 +== ； (3) (g) OH(s)O2Fe(g)H(s)O3Fe 243232 +==+ ； (4) (s) OAg(g)O 2 1 (s) 2Ag 22 ==+ ； 6． 已知 (s) OAg 2 的标准摩尔生成吉氏函数 ( ) 1o mf molkJ 11.20K 298.15 ? ??=Δ G ，则 (s) OAg 2 在 298.15 K 下的分解压力为 。 7． 在 1073 K，反应 (g) 2CO(s) C(g)CO 2 =+ 的 33.5 o =K 。若气体为理想气体，当反应系统中 (g)CO 2 和 (g) CO 的分压均为 50 kPa 时，反应向什么方向进行？ 。 8． 在一定温度下，反应 (g) 2CO(s) C(g)CO 2 =+ 的标准平衡常数为 )1( o K ，标准摩尔反应吉氏函 数为 )1( o mr GΔ ；反应 (g)CO(g)O(s) C 22 =+ 的标准平衡常数为 )2( o K ，标准摩尔反应吉氏函数 为 )2( o mr GΔ ，则反应 (g)2CO(g)O(g) CO2 22 =+ 的 =)3( o K ， =Δ )3( o mr G 。 9． 公式 () ? ? ? ? ? ? ? ? ?Δ?= 12 o mr 1 o 2 o 11 )( )( ln TT RH TK TK 的适用条件是 。 10．试写出适用于化学反应的平衡判据 。 《物理化学》课外阅读练习 13 13 计算题 1、已知一氧化碳燃烧反应 CO(g) + O (g) CO (g) 1 2 22 → 在 2800K 时的标准平衡常数为 6.401。现 若在该温度及 101325 Pa 压力下，让 1 mol 一氧化碳气体在氧超过理论量一倍的空气（物质的量之 比 N 2 :O 2 =79:21）中燃烧，试求一氧化碳转化率。若 1mol 一氧化碳在氧超过理论量一倍的纯氧气 中燃烧，其转化率又为多少？两者相比，说明了什么？设气体都可看作理想气体，反应压力均为 101325 Pa。 2、使体积百分数为 CH 4 10%、 H 2 80%、 N 2 10%的混合气体，在 1000K、 101325 Pa 下与碳接 触，在此条件下能否发生如下反应： C(s) + 2H 2 (g) → CH 4 (g)。若要在 1000K 生成 CH 4 (g)，该混 合气体的压力至少为多少？设气体为理想气体，有关热力学数据如下： 物 质 1θ mf molkJ(298.15K)/ ? ?Δ ? H -1-1θ m molKJ/K) 15.298( ??S C p,m 11 /J K mol?? ?? C(s) 0 5.740 19.87 H 2 (g) 0 130.684 29.41 CH 4 (g) ?74.81 186.264 53.97 3、 已知 25℃时 H 2 O (l)的标准摩尔熵为 69.91 J x K -1 x mol -1 ， 标准生成焓为- 285.830 kJxmol -1 ， 饱 和蒸气压为 3.167 kPa， H 2 O (g)的标准生成焓为- 241.818 kJ x mol -1 ，试求 25℃时 H 2 O (g)的标准摩 尔熵，设水蒸气可看作理想气体。 4、反应 2NaHCO 3 (s) = Na 2 CO 3 (s) + H 2 O(g) + CO 2 (g)的标准摩尔反应焓与温度有如下关系： 23-1θ mr )K/(1035.53)K/( 28.38122675molJ/ TTH ? ×?+=?Δ 。已知该反应 ? ?=Δ ?1θ mr molJ29623K) (298.15G 。试证明该反应的标准平衡常数与温度服从如下公式： 737.5)K/(10786.2)K/lg(604.4)K//(6407lg 3θ +×?+?= ? TTTK 。写出 NaHCO 3 (s)的分解压力与 温度的关系式，并计算 343K 时 NaHCO 3 (s)的分解压力为多少？（当多相反应的气体产物不止一 种时，则产物的平衡总压力称为分解压力。 ） 5、实验测得反应 CO 2 (g) + C(s) 2CO(g) 的平衡数据如下： T / K 总压力 / kPa 在平衡混合物中 CO 2 的摩尔分数 1073 260.41 0.2645 1173 233.05 0.0692 已知反应 2CO 2 (g) 2CO(g) + O 2 (g) 在 1173K 时 o K 为 1.27× 10 -16 ，该温度下 C (s)的标 准摩尔燃烧焓为 393.5 kJ x mol -1 。试计算反应在 1173K 时的 mr HΔ 和 mr SΔ 。假设气体看作理 想气体， o mr HΔ 不随温度变化。