第四章 化学平衡 核心内容：恒T、p、Wˊ=0下，化学反应 自发  平衡 反向自发 主要内容：化学反应△G、K的计算及过程方向的判断。 一、内容提要 1、化学反应自发进行和达到平衡的条件 自发  平衡 反向自发 其中，为B的化学计量数，对于产物取正值，对于反应物取负值。 2、理想气体化学反应的等温方程（分压的影响）和反应方向的具体判据    <0 自发 （Jp＜） =0 平衡 （Jp= ） >0 反向自发（Jp＞） 式中：为标准摩尔反应吉布斯函数变化， 为标准平衡常数，==f(T) 3、理想气体化学反应平衡常数的其他表示法及其相互关系 除了标准平衡常数外，实际应用中常用经验平衡常数KP 、KC 、Kn 、Ky （1）KP：=  = 仅是温度的函数，KP也只与温度有关。 （2）KC：理想气体PBV=nBRT pB=  =  KC也只与温度有关 （3）Ky： pB=pyB    Ky与温度和总压有关 （4）   = Kn与温度、总压和惰性气体有关。综合以上各式得：  = 当时，=Kp=Kc=Ky=Kn 4、有纯凝聚态物质参加的理想气体反应的标准平衡常数 若理想气体化学反应中有纯固态或纯液态参加时，由于常压下纯凝聚态物质的化学势可近似为标准态化学势，即（cd表示凝聚态） 因此  其中 即对参加反应的所有物质包括凝聚态物质求和。  即只考虑气相组分的平衡分压。 5、真实气体化学反应的标准平衡常数 真实气体的化学势表达式为 ，代入可得：  为组分B在指定条件下的逸度，，为B的逸度因子，它是温度和总压的函数，也是温度和压力的函数，对于理想气体=1 。 6、液态混合物或溶液的化学平衡常数 对于液态混合物（或溶液）中的化学反应，由于任一组分的化学势为 ，代入可得：   若反应系统为理想液态混合物或理想稀溶液，则=1， 7、标准摩尔吉布斯函数变的计算方法 由于，因此由可求得。 的计算主要有以下三种方法： ①由计算：  ②计算   ③由相关反应计算 8、化学反应的等压方程（温度的影响）  上式是范特霍夫方程的微分式，由此式可进行以下讨论： 若，即吸热反应，，说明标准平衡常数随温度升高而增大，平衡右移，有利于反应正向进行。 若，即放热反应，，说明标准平衡常数随温度升高而减小，平衡左移，不利于反应正向进行。 对范特霍夫方程的微分式进行积分，可进行有关计算： ①若温度变化范围不大，或，可看作常数时 不定积分式  定积分式  与前两式皆为等价式。 ②若温度变化范围不大，或，不能看作常数时  9、平衡移动原理 （1）升高温度，反应向吸热的方向进行；降低温度，反应向放热的方向进行； （2）升高压力，反应向分子数减少的方向进行；降低压力，反应向分子数增多的方向进行； （3）引入惰性气体（总压不变），反应向分子数增多的方向进行； （4）反应物的摩尔比对平衡转化率的影响 当反应物的摩尔比等于化学计量系数之此时，产物的含量最大，但绝对值不一定最大。 二、思考题 1、化学反应达到平衡时，宏观及微观特征分别是什么？从热力学角度分析化学平衡的条件是什么？ 2、如果某一反应系统在一定温度、压力下，，那么等温等压时，反应物是否能全部变成产物？为什么？ 3、等温等压，W′=0时，一切放热且熵增大的反应，是否可以自发进行？ 4、平衡常数改变了则平衡必定移动，平衡移动了则平衡常数是否一定改变？为什么？ 5、化学反应的平衡常数在什么条件下有最大值或最小值？ 6、是否可以认为是化学反应达到平衡时的吉布斯函数变化？是否与反应进度有关？ 7、在有凝聚态物质参加的理想气体反应中，在表达式中不出现凝聚态物质，在由各物质的计算时，是否可以不包括凝聚态物质的？ 8、反应既可在气相中进行，也可在为溶剂的溶液中进行，若都用体积摩尔浓度来表示平衡常数，在相同温度时，这三种情况的是否相同？为什么？ 9、某化学反应，，有无可能使反应仍能进行？若可以是否违反热力学基本原理？ 10、什么是固态物质的分解压力和分解温度？它们与纯物质的饱和蒸气压及正常沸点有何相同之处？ 11、298K时，     在相同条件下，分解压力最大的物质是哪个？ 12、若（NH4）2CO3（s）在真空中发生反应,平衡常数是，若使碳酸铵停止分解，应满足什么条件？ （NH4）2CO3（s）=2NH3（g）+H2O（g）+ CO2（g） 13、压力对真实气体反应的有无影响？为什么？对有无影响？ 14、工业上制取水煤气的反应为  设在673K时达平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。 （1）增加碳的含量 （2）增加水蒸气的分压 （3）提高反应温度 （4）增加惰性气体N2 （5）增加系统的总压力 15、在一定温度下，有一定量的PCl5(g)在101.325kPa下的体积为1dm3，此时PCl5(g)的离解度为，在下列几种情况下，PCl5(g)的离解度如何变化？ (1)气体的总压降低，体积增加到2dm3； （2）通入N2，使体积增加到2dm3，而压力仍为101.328kPa （3）通入N2，使压力增加到202.650kPa，体积仍为1dm3； （4）通入Cl2，使压力增加到202.650kPa，体积仍为1dm3。 三、例 题 1、潮湿的Ag2CO3(s)在110℃用空气流干燥，如果要避免Ag2CO3(s)分解为Ag2O(s)和CO2(g)，问空气中CO2的分压至少是多少？ 已知295.15KJ 100kPa下    Ag2CO3(s) -501.7 167.4 109.6 Ag2O(s) -31.05 121.3 65.86 CO2(g) -393.51 213.74 37.11 解题思路：此题应当明确，讨论分解反应能否发生，是属于化学反应方向的判断。因此，要利用化学反应的等温方程。当≥0时，反应不能自发向右进行。利用等温方程求，需要知道同温下的，因此先求110℃时。 解：反应  =(121.3+213.7-167.4)  =167.3  =[-31.05+(-393.51)-(-501.7)]  =77.19 =(65.86+37.11-109.6)  =6.63  =76.63  = =165.6 为了不使反应发生，须有≥0 ≥0  =13.18    2、反应C（石墨）+2H2（g）=CH4(g)在600℃时 =-88.05，各物质的标准熵分别为： C（石墨） H2（g） CH4(g)  14.9 161.6 225.9 （1）计算600℃时的标准平衡常数。 （2）若要获得其它温度下的平衡常数，还需要什么数据？进行什么近似处理，试计算750℃时的标准平衡常数？ （3）为了获得更大CH4（g）的平衡产率，温度和压力应如何控制？ 解题思路：（1）求600℃时标准平衡常数，利用 和 （2）已知600℃时的标准平衡常数，求其它温度下的标准平衡常数，实质上是讨论温度对化学平衡的影响，即利用化学反应的等压方程式解决问题。 （3）定性讨论温度和压力对化学平衡的影响，可利用判断温度的影响，利用判断压力的影响。 解：（1）反应C（石墨）+2H2（g）=CH4(g) 在600℃下      =0.255 (2)若求其它温度下的Kθ，需确定与T之间的关系，假设=0，可看作常数  （3）由于 <0，因此，<0，即随着温度的升高，标准平衡常数减小，反应向左移动。随着温度的降低，标准平衡常数增大，反应向右移动。 由于，因此，即随着压力的增加，经验平衡常数增大，反应向右移动。 3、已知298K，100时    CO（g） -110.52 -137.17 29.12 H2(g) 0 0 28.82 CH3OH(g) -200.7 -162.0 43.89 求773K时下面反应的标准平衡常数，并给出反应的优化建议。 CO（g）+2H2(g)==CH3OH(g) 解题思路：本题为由298K的数据，在恒压条件下求出773K时，很明显此题是讨论等压方程的应用。但应注意，由于所以，在应用等压方程时可以采用以下两种形式： ① ②  本题采用第一种方法。第二种方法供读者练习。无论用哪种方法，首先都要求出。因此利用公式 ，求出298K时。再由化学反应的基希霍夫公式  优化反应的建议要根据实验数据，确定化学平衡移动方向。 解：由实验数据计算298K时： CO（g）+2H2(g)==CH3OH(g)  =-200.7-(-110.52)-0=-90.18  =-162.0-(-137.17)-0=-24.83  =-43.89-29.12-2×28.82=-42.87 由基希霍夫公式  =-90.180×103+（-42.87）（T-298）×10-3 =(-77400-42.87T)  代入 得：  由=先求出298K时， 从而得773K时  优化建议： （1）反应，随压力增加，的值增加，平衡向右移动。 （2）  ，随温度降低，标准平衡常数增加，平衡向右移动。 （3）反应物配比以为适宜的。 4、（1）298K，0.1的空气中能否分解？ （2）分解压力是多少？ （3）估计在空气中的分解温度。（空气中氧气的物质的量分数为21%。设的分解反应）所需实验数据可查阅手册。 解题思路：利用化学反应等温方程式可判断反应进行的方向。分解压力是指固态物质在一定条件下达到分解平衡时产物的总压。分解温度则是分解压力达到101.325时的反应温度。由 可粗略估算反应分解温度。 解（1）从手册上可查得298K时下列数据   -10.82 0 0  -30.57 0 0  121.71 42.70 205.03      因此不能分解。 （2）     即298K时的分解压力为16.1Pa （3）在298K空气中：    =421K 或由  解得=421K 5、已知反应 （1）  （2）   （1）计算298K时平衡系统中NH3的分压？ （2）计算时平衡系统的温度？ （3）试问298K时上述系统能否保存NH4HCO3。 解题思路：本题属于同时平衡问题。（1）和（2）相互关联，互为因果。利用两反应的标准平衡常数表达式及，即可求解（1）和（2）问题。（3）问题实质上是比较NH4HCO3(s)单独存在时的分解反应和同时平衡时的大小。若前者大于后者，则能在反应（1），（2）共存的系统中保存NH4HCO3(s)，反之则不能。 解：（1）298K时，       又  由可得： （2）由式得  =50.66kPa =129076-334T =171502-476T 代入上式数据求得T=287K （3）298K反应（2）单独存在时  298K反应（1）（2）混合存在时  由于，因此不宜混合保存在NH4HCO3(s)` 6、已知下列反应 （1） （2） 实验测得数据如下：    873 0.871 1.15 973 0.678 1.77 设反应的=0求 （1）反应的、 （2）在什么温度下，Fe（s）、FeO（s）、Fe3O4、CO（g）、CO2（g）可以全部共存于平衡系统中。 （3）上述两反应平衡后，若温度升高时，系统的哪些物质可能消失？ 解题思路：本题属于同时平衡类型。（1）是化学反应等压方程的简单应用。（2）属于化学反应等压方程的灵活应用。（3）由（2）的结果，利用图解法绘制图形，从图上曲线的变化趋势，给出定性的结论。这是属于化学反应等压方程的定性应用示倒。 解：（1）  解得：,  （2）由 将实验数据代入上式可求得： ,   解得T=837.9K （3）绘制图4-1：  对于反应（1），随着温度升高，不断减小，向反应物方向移动，Fe（s）可能消失。 对于反应（2），随着温高升高，不断增大，向产物方向移动，Fe3O4（s）可能消失。 7．反应A2（g）+2B(s)=2AB(g)的与T的关系为；  求反应的与T的关系。 解题思路：本题是应用解析法求解各热力学函数增量的实例。根据热力学函数的定义 G=A+PV H=U+PV 及 Gibbs-Helmholtz方程  可求得题中各热力学函数的增量。 解：A2（g）+2B(s)=2AB(g) 若不考虑固体B的体积变化，气体部分假设为理想气体。     =  8.反应，在423K时=3.3×10-28，将Fe置于423K， 的容器中能否被H2O(g)氧化：Fe(s)+H2O(g)=FeO(s)+H2(g) 已知298k时热力学数据      Fe(s) 27.65 17.28 26.69  H2O(g) -241825 188.82 30.12 11.30  Fe(s) -266520 54.00 52.80 6.24  H2(g) 130.7 29.08 -0.84  解题思路：判断化学反应的方向应利用化学反应的等温方程 。 本题需要确定423K的或以及Jp，由于可以求出298k时可利用基希霍夫公式 及 求出423K的及，由可求得或。接下来键是Jp如何求，已知条件中似乎没有明确，但是仔细观察反应。  在423K时  JP暗藏其中  由于已知此反应的及，所以可求得JP。 另一种方法：求法还可以采用  积分而求得，读者可以自行选择。 解 反应Fe(s)+H2O=FeO(s)+H2 (g) 在298K时：   在423K时：          423K下：   由于      由等温方程可判断Fe可以被H2O(g)氯化。 9、计算下列非均相反应在25OC时的  已知反应的 的标准态分别是在和反应温度T时的纯Ag(s),Hg2Cl2(s),AgCl(s)和Hg(l)。Hg2Cl2(aq)和AgCl(ag)的标准态分别是在和反应温度T服从享利定律的假想态。Hg2Cl2 (s)和AgCl(s)在水中的溶解度分别为     解题思路：本题中的反应为非均相反应。标准态的选取是值得注意的问题。由于题中两反应中Hg2Cl2和AgCl标准态不同。因此由已知反应的求待求反应的时，应当设计过程进行计算。根据题意，所对应的反应中Hg2CL2 和AgCl的由的状态到Hg2Cl2和AgCl各自的纯态，可以设计为先由的状态至各自的饱和溶液，然后到各自的纯态。过程的第一步的ΔG可由溶液中组分的化学势公式计算，而第二步是溶解平衡，可逆溶解ΔG=0，然后利用状态函数法求出。 解：设计下面过程 2Ag(s)+Hg2Cl2(aq,cθ) AgCl (aq,cθ)+2Hg(l)   2Ag(s)+Hg2Cl2(c’) AgCl (c’’)+2Hg(l)   2Ag(s)+Hg2Cl2(s) 2AgCl (s)+2Hg(l)  对应可逆溶解平衡过程      10、1kg斜方硫（S8）转变为单斜硫（S8）体积增加13.8cm3，二种物质的标准摩尔燃烧焓分别是-296700，-297100J·mol-1，在标准压力Pθ下，两种晶型正常转化温度为369.8K，试判断373K，5Pθ下哪种晶型稳定。设两者Cpm相同（M=32） 解题思路：本题是化学反应等温方程的灵活应用。由于纯物质活度为1，所以JP=1，这样由△rGm判断化学反应方向，变为由判断化学反应方向。已知369.8K，pθ 时可逆相变，=0，求373K，5Pθ下，通常采用单因素求解先恒压变温，再恒温升压；反之亦可。本解法采用前者。另外，反应物与产物近似认为热容相同。 解：（1）第一步先求373K，5Pθ条件下反应的（2） 斜方硫S8 单斜硫S8 （3） ↓ ↑ 斜方硫S8 单斜硫S8 （2） ↓ ↑ 斜方硫S8 单斜硫S8 （1） 已知在Pθ，369.8K时，（1）=0 由△rG=0，△rHm为常数   由公式积分   T1=369.8K  T2=373K 代入方程可求 J·mol-1 由此可判断此条件下单斜硫稳定 （2）第二步 求373K，5Pθ条件下反应  积分   由此判断在373K 5Pθ 单斜硫为稳定。 11、理想气体反应 2A (g)=B(g)，已知298K时如下数据： A (g) B(g)   35 10   250 300   20 39.6   38.0 76.0  在310K；101325Pa时，yA=yB=0.5，反应向左进行，欲使反应正向进行，即△rGm≤0。 （1）310K时，改变压力，压力应控制在什么范围？ （2）101325Pa时，改变温度，温度应控制在什么范围？ （3）310K，101325Pa，改变浓度，浓度应控制在什么范围？ 解题思路：本题由=0，因此，由可很容易求得310K或任意温度下和Kθ。第（1）问中根据化学反应的等温方程，欲使反应正向进行，△rGm≤0即可JP≤Kθ，因为JP含有总压，因此可求得压力的变化范围。 第（2）问结合化学反应的等压方程，可求得温度的变化范围。 第（3）问中结合改变JP表达形式，以，可确定yA 的 范围。 解：∵ ∴310K时，  =-200J·K-1·mol-1     （1） 由 解得：p≥4.35×105Pa （2）  代入上式可得  当 即时，反应可正向进行 由此式可得：T≤291.8K=292K （3） 或时，反应可正向进行 整理  由此式可得 yA≥0.743 12、含有痕量CO2（g）的N2（g）在101.325KPa，298K以气泡形式缓慢通过一悬浮石灰水溶液。（1）求洗涤去气体，已知反应CO2（g）+H2O=2H+CO32-，Kθ=9.7×10-19，Ca（OH）2的溶解度为0.0211mol/L，水的Kw=10-14，CaCO3的Ksp=8.9×10-9。（2）求此系统的独立组分数C，相数P，自由度数F。 解题思路：（1）如果某一化学反应R可以看成是数个其它化学反应的代数和R。则其平衡常数的常数为，（b为正，相加；b为负，相减，指数也有正负）。由于吉布斯函数是广延量，化学方程式代数和对应着各自反应△rGmθ代数和。 （2）是相律的简单应用。 解：（1）CO2(g)+H2O=2H++CO32- (1) K1 2H2O=2H++2OH- (2) K2= CaCO3=Ca2++CO32- (3) K3=Ksp Ca(OH)2=Ca2++2OH- (4) K4=4S3 (1)+(4)-(2)-(3) 上式四式相加：Ca(OH)2+CO2(g)=CaCO3(s)↓+H2O   两式联立 =2.39×10-9Pa （2）S=5 R=1 P=4（g，l，CaCO3(s)，Ca(OH)2） F=C-P+O=（5-1-0）-4+0=0 13、在323K下，下列反应（1）和（2）的分解压力分别为3999.3Pa和6052.8Pa。 （1）2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) （2）CuSO4·5H2O(s)=CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g) 请回答下列问题： （1）计算323K下反应（1）的△rGm； （2）将NaHCO3(s)、Na2CO3(s)、CuSO4·5H2O(s)、CuSO4·3H2O(s)的固体放入一真空容器中平衡后，体系的组分数C、相数P及自由度数F各是多少？ （3）求出323K时反应（2）中体系的CO2的平衡分压为多少？ 解题思路：本题是同时平衡和相平衡相联系的综合应用题。 解：（1）2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p=3999.3Pa   △rGmθ=-RTln Kθ=-8.314J·mol-1·k-1×323kln 3.998×10-4 =21.02KJ·mol-1 （2）S=6 R=2 R’=0 P=5 C=S-R-R’=6-2=4 F=C-P+2=4-5+2=1 （3）2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+ CuSO4·5H2O(s)=CuSO4·3H2O(s)+ 设平衡系统中CO2的平衡分压 H2O的平衡分压  解=660.6Pa 14、A(g)按下式分解A(g)=2B(g)，在298K，0.5dm3容器中装有1.588克A(g)，实验测得离解平衡时总压为101.325kPa，在318K，0.5dm3容器中，放入1.35克A(g)，解离度为37%，平衡总压为106.39kPa，已知该反应的△H和温度的关系为△H=a+bT。 A(g)：，摩尔分子量为92.02g·mol-1 B(g)： （1）试判断在298K时，A(g)、B(g)分压各为151.99 kPa时，上面反应能否自发进行？（2）并计算a 、b值。 解题思路：先利用298K时反应的标准平衡常数Kθ或△rGmθ，然后利用化学反应等温方程式判断方向，为了求出a和b值，可用方程的积分式与方程。 △rGmθ=△rHmθ-△rSmθ联立求得。 解：（1） ?设平衡时产物为2mol则 A(g)=2B(g) 起始 0.01726 0 平衡 0.01726- 2 n总=0.07126+ 根据PV=nRT，求 101.325Pa×0.5dm-3=（0.0172+）mol×8.314J·mol-1·k-1×298K 解得：=3.187×10-3   △rGm=△rGmθ+RTlnJP  =-8.314J·mol-1·k-1×298Kln0.1429+8.314J·mol-1·k-1×298Kln1.5199 =4820.3J·mol-1+1037.2J·mol-1 =5857.5J·mol-1>0 反应不能自发进行 （2）为了求a、b的值，先求出318K时的标准平衡常数  A(g)=2B(g) 超始：0.01467mol 平衡：0.01467（1-0.37） 0.01467×2×0.37 n总=0.01467+0.01467×0.37 =0.00924 =0.01086 =0.0201   由等压方程的定积分：  根据△rGmθ=△rHmθ-T△rSmθ有    a+298b=57536 （2） 解方程：b=366.1 a=-51561.8 15、对于反应MgCO3（菱镁矿）=MgO（方镁石）+CO2(g) 物 质 MgCO3(s) MgO(s) CO2(g)   -1112.9 -601.83 -393.5   65.7 27 213.6  （1）计算298K时，，的值。 （2）计算在298K时MgCO3的分解压力。 （3）设在298K时空气中CO2的分压力为=32.04Pa，总此时MgCO3能否自动分解MgO和CO2(g)。 （4）当温度升高时MgCO3(s)的稳定性如何？ 解：（1）由实验数据   （2）  （3）由为MgCO3的分解压力=3.38×10-7Pa<空气中CO2的分压=32.04Pa ∴MgCO3不能自动分解。 （4） 由 随温度升高，Kθ增大，分解压力变大，MgCO3稳定性降低。 16、实验测得298.15K CuSO4的结晶水量与其分解压的关系如图4-2所示：  （1）求下列各反应的标准平衡常Kθ CuSO4·5H2O(s)=CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g) CuSO4·3H2O(s)=CuSO4·H2O(s)+2H2O(g) CuSO4·H2O(s)=CuSO4(s)+H2O(g) （2）某容器中装有无水CuSO4(s)，然后在298K下通入水蒸气，当系统达到平衡后，测得水蒸气的压力为1040Pa，此时CuSO4(s)可能含几个结晶水。 （3）若25℃下平衡时水蒸气压力为700 Pa，硫酸铜可能含几个结晶水？ （4）在容器为2dm3的容器中装入0.01mol CuSO4(s)，若在25℃下使其完全转化为CuSO4(s)·5 H2O(s)，问最少需通入多少水？ 解题思路：本题是化学平衡与相图的综合应用题。从平衡蒸气压与组成的相图上，可以确定（1）（2）（3）反应平衡压力，进而求出标准平衡常数。 解：（1）查图反应①=1040.0Pa  ②=568.0Pa  ③=2.215Pa  （2）当=1040.0Pa，对应结晶水数3～5，所认可能3个或5个。 （3）由图上看=700Pa，对应结晶水数为3个。 反应（4）CuSO4(s)+5H2O→CuSO4+5H2O(s)  始 0.01mol  ，若在298K，按反应计量数比投料  =1：5 =0.05mol 17、已知:nN2：nNH3=1：3：0，混合气体，测得723K，6.080×104kPa下化学平衡时含NH3 0.536（物质的量分数），已知各物质逸度系数φ*：N2 1.38； H2 1.29；NH3 0.88；计算此温度下 N2(g)+H2(g)=NH3(g)的，标准平衡常数K和。 解题思路：本题属于真实气体的化学平衡，由实验数据求，进一步可求得 此式中的 平衡时各物质逸度求得与平衡时各物质压力分数 乘积。 解：    四、习题 1、试用标准摩尔成吉布斯函数，比较Zn，Mg，Ni，Cu，Ag，Au等金属被氧气氧化的可能性太小。 2、银可能受到H2S(g)的腐蚀而发生下面的反应 H2S(g)+2 Ag(s)= Ag2S(s)+H2(g) 现在298.15K和101.325kPa下，将Ag放在等体积的氢气H2(g)与H2S(g)组成的混合气体中，问： （1）是否可能发生腐蚀而生成Ag2S？ （2）在混合气体中，H2S(g)的百分数低于多少才不致发生腐蚀？ 已知：物质 H2S(g) Ag2S(s)  -32.93 -40.2 （（1）可能发生。（2）H2S百分数低于5.0%） 3、在500℃并有催化剂存在时，反应CO(g)+2H2=CH3OH(g)，迅速达到平衡，若以1mol CO(g)和2mol H2(g)开始进行反应，能生成0.1mol CH3OH，则该反应具有工业价值，试根据此计算系统的压力需要多大？ 已知：298.15K，100kPa时    CO(g) -110.52 -137.17 29.12 CH3OH(g) -200.7 -162.0 43.89 H2(g) _ _ 28.82 （p>2.176×104kPa） 4、已知反应C（石）+2H（g）=CH4（g）， （1）参与反应的气态物质组成为CH4 10% H2 80% N2 10% （2）不改变n（H2）/n（CH4）使混合气体中的N2的含量增加55%，试回答在1000K，101325kPa下，上述反应能否自发进行？若要使反应能进行，反应系统的压力应为多大？ (（1）不能自发 p>161kPa（2）不能自发 p>322.2kPa) 5、计算298K，NH4HCO3(s)的分解压及它的分解温度 NH4HCO3(s)= NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) NH4HCO3(s) NH3(g) H2O(g) CO2(g)  -849.4 -46.19 -241.83 393.51  120.9 192.51 188.72 213.65 ( ) 6、在一抽空的容器中放入NH4Cl(s)，当加热至340℃时，固态的NH4Cl部分分解，平衡总压为104.6kPa，如换以 ，在同样的情况下的平衡总压为18.8KPa。如果把NH4Cl(s)和NH4I(s)固体放在一起，340℃时的平衡总压是多少？假设NH4Cl和NH4I不生成固态混合物，气体服从理想气体方程。 7、为了消失氮气中的少量氧气，使气体通600℃的铜粉，则发生如下反应：  设气体通过铜粉后已达到平衡，气体的压力为0.1MPa，试问此时气体中O2的物质的量分数是多少？（ ） 8、在总压和温度不变时，往下列已达平衡的反应系统中加入惰性气体，能使平衡向右移动的是哪几个。 ① NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ②  ③ CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ④ PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2 (①?④) 9、由实验中可证明，两块没有氧化膜的光滑洁净的金属表面紧靠在一起时，它们会自动地粘合在一起。假设外层空间的气压约1.0×10-9Pa，若不考虑温度的影响，当两个镀铬的宇宙飞船由地面进入外层空间对接时，它们能否自动粘合在一起。已知Cr2O3(s)的 (不会) 10、以甲烷为原料，甲建议按反应  制成甲醇，乙认为乙醇的用途比甲醇广，建议按反应 2CH4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)+2H2(g) 制成乙醇。试问哪个方案更合理，为什么？假设反应都在298.15K，标准状态下进行。所需数据可查附录。 （甲的方案  甲的方案合理 乙的方案 ） 11、已知反应A2(g)= 2A(g)的 （1）试求300K，100kPa条件下A2(g)的平衡转化率α为多少？ （2）求反应在300K时的各为多少？ （（1）α=59.8%（2）-2093.9,400.3,7.999,-4493.8 12、反应A2(g)= B2 (g)在400～500K的温度范围内，反应的数值分别为-5.02kJ·mol-1与-5.02J·K-1·mol-1。 （1）由此数据推导出lnKθ与Ｔ的关系式； （2）在450K，体积为V的抽空的容器中，加入A2(g)，容器的起始压力为22000Pa，求反应达到平衡时A2(g)的转化率为多少？ 　(　（1） 　　（2）α＝67.64%) 13、在1000K时发生反应CO2(g)+C(s)=2CO(G) 将4.4克的CO2(g)充入放有过量碳的容器为1立方厘米的容器中，反应达到平衡时，混合气体的平均摩尔质量为36克/摩尔。 （1）计算此反应在1000K 时容器中的平衡压力。 （2）当反应达到平衡时，充入一些He(g)，使反应压力增加一倍，求当反应重新达平衡时CO(g)的质量。 （3）如果反应的温度升高10K时，Kθ的数值增加一倍，求此反应的(假设) ((1)864.6MPa,(2)0.455,(3),) 14、在298K，Pθ下，在80%乙醇水溶液中右旋葡萄糖的α型和β型之间的转换反应为α—右旋葡萄糖→β—右旋葡萄糖，已知α—右旋葡萄糖饱和溶解度为20g·dm-3；β—右旋葡萄糖饱和溶解度为49g·dm3，，求该转型反应的标准平衡常数Kθ。（Kθ=1.33） 15、反应①2NaHCO3=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) ②CuSO4·5H2O(s)=CuSO4·3H2O(s)+2H2O 已知在323K各自平衡时反应（I）的离解压3999Pa，反应（II）的水蒸气压力6052Pa，试计算由NaHCO3，Na2HCO3(s)，CuSO4·5H2O(s)和CuSO4·3H2O(s)所组成的体系达到平衡时CO2的分压。 （660.6Pa） 16、已知CaCO3在1170K时的分解压力为1000KPa，反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 的在本题计算范围内恒定为170.8KJ·mol-1。若空气中CO2的物质的量百分数为0.3%，试计算CaCO3在空气中开始解的温度是多少？（T=879K） 17、碳酸钙的两种晶体——文石、方解石可以本互转化，查找必需数据判断文石稳定的条件？ 18、上网查询范特霍夫的详细生平和研究成果。 19、上网查询化学平衡知识在生产实践中的应用。 20、利用范特霍夫等压方程式，试编写一程序计算某一化学反应的及某一温度下的标准平衡常数。