第五章 化学平衡
5.1
在某恒定的温度和压力下，取 n
o
mol 1 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 一定条件下， Ag与 H2S可能发生下列反应：
2Ag(s) + H 2S(g) Ag 2S(s) + H 2(g)
25℃，100 kPa 下将 Ag置于体积比为 10：1 的 H2 与H2S的混合气体中。 （1） Ag 是否会发生腐蚀而生成 Ag2S？
（2） 混合气体中气体的体积分数为多少时， Ag不会腐蚀生成 Ag2S？ 解：（1）设 H2和 H2S的起始量分别为 10mol 和 1mol，H2S的解离度为 α，2Ag(s) + H 2S(g)
Ag 2S(s) + H 2(g)
1
10
r
Gm
r
Gm RT ln J p
( 40.26 33.56) 3
ln 10 J mol 1
10
8.314 298.15 1
992.3 kJ mol
0
所以，Ag会发生腐蚀。
（2）设 H2S气体的体积分数为 y，若想要 Ag不腐蚀，那么必须满足 r G G
RT ln J p
0
m
r
m
即 RT ln J3
p
6.7 10
又有 J p
1 y y 得 ( ) 0. 0628
y H 2 S
5.3
已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如下：
则
求下列反应的 。
解：所给反应 = 2 × (2) －(1) ，因此
θ
θ
θ 1
Δ = 2 2
ΔG －ΔG rG
m
r
m .
r
m，
RT ln K
2RT ln K
2
2
( RT ln K )
1
K
( K ) 2
K
1
5.4 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
θ
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 。
解：反应各组分物料衡算如下
因此，
8.315 在真空的容器中放入固态的 NH 4HS，于 25℃下分解为 NH 3(g)与 H2S(g)，
平衡时容器内的压力为 66.66 kPa。
（1） 当放入 NH4HS 时容器内已有 39.99 kPa的 H2S(g)，求平衡时容器中的 压力。
（2） 容器内原有 6.666 kPa的 NH 3(g)，问需加多大压力的 H2S，才能形成 NH 4HS
解：反应的化学计量式如下
5.5 已知下列数据（ 298.15K）：
解：
C 1 2
O 2 N
2H
CO(NH )
2
2
2 2
1
H
m
[ 393.51 0 0 2 ( 285.83) ( 631.66)]kJ mol r
1
5.6kJ mol
H [CO(NH ) ]
f
m
2 2
r
S
1 1 1
m
[104.6－（5.74＋ 205.14＋191.6＋2
298.16)] J K mol
2
1 1
8.316 J K
mol
r
G
H
T S [ 333.51－
992.4 ( 0.45667)]kJ mol 1 m
r
m
r
m
197.35kJ mol
1
G [CO(NH ) ]
f
m
2 2
CO 2 (g) 2NH 3 (g)
H 2O(g) CO(NH 2) 2 (s)
G
[ 197.35 (－228.57)－2 ( 16.5) －（－394.36）] kJ mol
1
r
m
1
1.44kJ mol
ln K G
1.44 r
－
m
1000 － RT
8.314 298.15 －0. 58
K
＝0
.56
+
-
5.13 已 知 25 时 ， AgCl(s) ，水 溶液 中 Ag ， Cl
的 分 别 为
物理化学课后习题第五章答案 - 图文
