第五章 化学平衡
5.1 在某恒定的温度和压力下，取
的A(g)进行如下化学反应
若，试证明，当反应进度
时，系统的吉布斯函数G值为最小，这时A, B
间达化学平衡。
5.2 已知四氧化二氮的分解反应 在298.15 K时，ΔrGm=4.75kJ?mol反应进行的方向。
（1） N2O4(100 kPa), NO2(1000 kPa); （2） N2O4(1000 kPa), NO2(100 kPa); （3） N2O4(300 kPa), NO2(200 kPa); 解：由Jp进行判断
θΔrGm4.75×103K＝exp(－)=exp(－)=0.1472
RT8.314×298.15
－1θ。试判断在此温度及下列条件下，
5.3 1000 K时，反应
的ΔrGm=19.397kJ?mol分数
θ－1
。现有与碳反应的气体混合物，其组成为体积
，，。试问：
（1）T = 1000 K，p = 100 kPa时，ΔrGm等于多少，甲烷能否形成？ （2）在1000 K下，压力需增加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行。
5.4 已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如下：
求下列反应的K?。
解：所给反应 = (2)－(1)，因此
ΔθθθrGm=ΔrGm.2－ΔrGm，1 ?RTlnK???RTlnK??2?(?RTlnK1)?K??K2
K?1
5.5 已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如下：
求下列反应的。
解：所给反应 = 2×(2)－(1)，因此
θθθ ΔrGm=2ΔrGm.2－ΔrGm，1???RTlnK???2RTlnK2?(?RTlnK1) 注：平衡组成的计算关键是物料衡算。
K??(K2)2K1??
5.6 在一个抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它们之间没有发生反应，则在375.3 K时的分压分别为47.836 kPa和44.786 kPa。将容器保持在375.3 K，经一定时间后，总压力减少至86.096 kPa，且维持不变。求下列反应的K θ。 解：反应各组分物料衡算如下
因此，
5.7 使一定量摩尔比为1:3的氮、氢混合气体在1174 K，3 MPa下通过铁催化剂以合成氨。设反应达到平衡。出来的气体混合物缓缓地通入20 cm3盐酸吸收氨。用气量计测得剩余气体的体积相当于273.15 K，101.325 kPa的干燥气体（不含水蒸气）2.02 dm3。原盐酸溶液20 cm3需用浓度为52.3 mmol·dm-3的氢氧化钾溶液18.72 cm3滴定至终点。气体通过后只需用同样浓度的氢氧化钾溶液15.17 cm3。求1174 K时，下列反应的
。
5.8 五氯化磷分解反应 在200℃时的
，计算：
（1）200℃，200 kPa下PCl5的解离度。
（2）摩尔比为1:5的PCl5与Cl2的混合物，在200℃，101.325 kPa下，求 达到化学平衡时PCl5的解离度。
解：（1）设200℃，200 kPa下五氯化磷的解离度为α，则
第五版物理化学第五章习题答案
