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物理化学课后习题第五章答案 - 图文

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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:

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

第五章化学平衡5.1在某恒定的温度和压力下,取nomol1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)+H2S
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