x300 kPa：220 kPa=（8.0+4.0）：（8.0-x+4.0-+x）
2得 x= 6.4 SO2的转化率为：
SO2%?x6.4??80% 88平衡时各物质的摩尔分数为
6.41.6+6.4）mol= 28.86.46.40.8xeq(O2)=（4.0-）mol/（8.0-6.4+4.0-+6.4）mol=
228.86.46.4xeq(SO3)= 6.4mol/（8.0-6.4+4.0-+6.4）mol= 28.8xeq(SO2)=（8.0-6.4）mol/（8.0-6.4+4.0-
根据分压定律，各气体平衡时的分压分别为 peq(SO2)=
1.6×220 kPa= 40 kPa 8.80.8peq(O2)= ×220 kPa= 20 kPa
8.86.4peq(SO3)= ×220 kPa= 160 kPa
8.8K???peq(SO3)/p???peq2(SO2)/p?2??peq(O2)/p??
(160/100)2 ==80
(40/100)2?(20/100)
13、已知下列反应：
Ag2S(s)?H2(g)?2Ag(s)?H2S(g)
在740 K时的K?＝0.36。若在该温度下，在密闭容器中将1.0molAg2S还原为银，试计算最少需用H2的物质的量。 解：设最少需用H2的物质的量为xmol
Ag2S(s)?H2(g)?2Ag(s)?H2S(g)
起始时物质的量/mol 1.0
x 0 0
反应中物质的量的变化/mol -1.0 -1.0 2.0 1.0
平衡时物质的量/mol 0
x-1.0 2.0 1.0
因在定温定压下，气体的分压之比为其物质的量的比。故
peq(H2S)/p?1.0molK?eq??0.36 ?p(H2)/p(x?1.0)mol? x?3.8mol
*14、已知下列反应：
?Fe(s)?CO2(g)?FeO(s)?CO(g);标准平衡常数为K1Fe(s)?H2O(g)?FeO(s)?H2(g);标准平衡常数为K2?
在不同温度时反应的标准平衡常数值如下：
? T/K K1? K2
973 1.47 2.38
1073 1.81 2.00 1173 2.15 1.67 1273 2.48 1.49
试汁算在上述各温度时反应：
CO2(g)?H2(g)?CO(g)?H2O(g)
的标准平衡常数K?，并说明此反应是放热还是吸热的。 解：Fe(s)?CO2(g)?FeO(s)?CO(g) （1）
Fe(s)?H2O(g)?FeO(s)?H2(g) （2）
（1）-（2）得
CO2(g)?H2(g)?CO(g)?H2O(g) （3）
根据多重平衡规则，有
??K3?K1?/K2
各不同温度时反应的标准平衡常数值如下：
????K1?/K2 T/K K1? K2 K3
973 1.47 2.38 0.618
1073 1.81 2.00 0.905 1173 2.15 1.67 1.29 1273 2.48 1.49 1.66
?从计算结果得知，当温度升高时，K3值增大，故反应（3）是吸热反应。
15、已知反应：
11H2(g)?Cl2(g)?HCl(g) 22?(298.15K)??92.3kJgmol?1，在298.15K 时的K1?=4.9×1016，?rHm求在500K 时的?K2值。
解：根据范特霍夫等压方程式，得
???rHmK2T?Tln??(21) K1RTT12?K2?92.31?103Jgmol?1500K?298Kln?()=22.5 4.9?10168.314JgK?1gmol?1500K?298K?K2?1.4?1010
16、利用标准热力学函数估算反应：
CO2(g)?H2(g)?CO(g)?H2O(g)
在873K 时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数。若系统中各组分气体的分压为p(CO2)?p(H2)?127kPa，p(CO)?p(H2O)?76kPa，计算此条件下反应的摩尔吉布斯函数变，并判断反应进行的方向。
解： CO2(g)?H2(g)?CO(g)?H2O(g)
??fHm(298K)/kJgmol?1 -393.509 0 -110.525 -241.818
?Sm(298K)/Jgmol?1gK?1 213.74 130.684 197.674 188.825
???rHm(298K)??vB?fHm,B(298K)
B = ﹛（-241.818）+（-110.525）-（-393.509）﹜kJgmol?1
= 41.17kJgmol?1
???rSm(298K)??vBSm,B(298K)
B=﹛188.825+197.674-130.684-213.74﹜Jgmol?1gK?1 = 42.08Jgmol?1gK?1
????rGm(873K)??rHm(298K)?T?rSm(298K)
= 41.17kJgmol?1-873K×42.08Jgmol?1gK?1=4.43kJgmol?1
?lnK?(873K)???rGm(873K)/RT
4.43kJgmol?1 = = -0.610
8.314?10?3kJgK?1gmol?1?873KK?(873K)=0.54
??rGm(T)??rGm(T)?RTln?(pB/p?)vBB
?1?1(76kPa/100kPa)2?rGm(873K)?4.43kJgmol?8.314?10kJgKgmol?873K?ln(127kPa/100kPa)2?1?3 = -3.0kJgmol?1
?rGm(873K)?0，故此条件反应正向正反应进行。
17、对于一个在标准态下是吸热、熵减的化学反应，当温度升高时，根据吕·查
?????rHm?T?rSm德里原理判断，反应将向吸热的正方向移动；而根据公式?rGm判?断，?rGm将变得更正（正值更大），即反应更不利于向正方向进行。在这两种矛
盾的判断中，哪一种是正确的？简要说明原因。
解：前一种判断是正确的。当温度改变时，应用K?来判断平衡移动的方向。由
???rHmK2T?T?范特霍夫等压方程式ln??(21)可知，K?随温度的变化率只与?rHmK1RTT12?有关。当?rHm＞0，即吸热反应，T升高，K?变大，反应将向正反应（即吸热
反应）移动。
18、研究指出下列反应在一定温度范围内为元反应
2NO(g)?Cl2(g)?2NOCl(g)
（1）写出该反应的反应速率方程。 （2）该反应的总级数是多少？
（3）其他条件不变，如果将容器的体积增加到原来的2倍，反应速率如何变化？ （4）如果容器体积不变而将NO的浓度增加到原来的3倍，反应速率又将怎样变化？
解： 2NO(g)?Cl2(g)?2NOCl(g) （1） 由于上述反应为元反应，据质量作用定律：
v?k?c(NO)?g?c(Cl2)?
（2） 反应的总级数n=2+1=3
（3） 其他条件不变，容器的体积增加到原来的2倍时，反应物浓度则降低为原
来的1/2。
2?1?v'?k?c(NO)??2?即反应速率为原来的1/8。
212?1?1g?c(Cl2)??k?c(NO)?g?c(Cl2)??v
8?2?8（4） 若NO的浓度增加到原来的3倍，则
v\?k?3c(NO)?g?c(Cl2)??9k?c(NO)?g?c(Cl2)??9v
即反应速率为原来的9倍。
2219、已知某药物是按一级反应分解的，在25℃分解反应速率常数k=2.09×10-5h-1。
该药物的起始浓度为94单位/cm3，若其浓度下降至45单位/cm3，就无临床价值，不能继续使用。问该药物的有效期应当定为多长？ 解：根据公式lnc0?kt得 c1c0194单位/cm3t?ln?ln kc2.09?10?5h?145单位/cm3
普通化学习题与解答（第二章）
