【文章內(nèi)容簡介】 1325Pa==：1，在637K、% 。（1） 求N2 (g)+ 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) 的.（2） 在此溫度時，若要達(dá)到50%氮，總壓力為多少？解：（1）N2 (g) + 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) 開始 1mol 3mol 0平衡 1n 33n 2n 平衡混合物中NH3的摩爾百分?jǐn)?shù)：解的：n=平衡時： (2) 開始 1mol 3mol 0 平衡 1n 3=3n 2n 平衡混合物中NH3的摩爾百分?jǐn)?shù)：解得：n=平衡時：（液）的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能（假定氣體為理想氣體，且已知的蒸氣壓為）。解：9. 25℃時丁二酸（C4H6O4）,從熱力學(xué)數(shù)據(jù)表中得知，C4H6O4（s）、C4H5O41（m=1）和H+(m=1)、試求25℃時丁二酸在水溶液中的第一電離常數(shù)。解： (c=1)= C4H5O41(c=1) + H+(c=1) ，于25℃下分解為，平衡時容器內(nèi)的壓力為。（1）當(dāng)放入時容器中已有的，求平衡時容器中的壓力；（2），問需加多大壓力的，才能形成固體？解：（1） 平衡 平衡 p p+Kp==p(p+)=1109(2)若使反應(yīng)向形成方向進(jìn)行，則即 (g) +B(g)=C(g)+D(g)開始時,A與B均為1mol,25℃下，反應(yīng)達(dá)到平衡時，.(1) 求反應(yīng)的(2) 開始時，A 為1mol ，B 為2mol (3) 開始時， A 為1mol， B為1 mol ，(4) 開始時， C為1mol ，D為2mol 分別求反應(yīng)達(dá)平衡時C的物質(zhì)的量 解：A (g) +B(g)C(g)+D(g)開始 1 mol 1mol 0 0平衡 06667K(2) A (g) +B(g)C(g)+D(g)開始 1mol 1 mol 0平衡 1 n 2 n n n 解得：n=(3) A (g) +B(g)C(g)+D(g)開始 1mol 1 mol 0平衡 1 n 1 n + n n =解得：：n=平衡時:n =+n=+=(3) A (g) +B(g)C(g)+D(g)開始 1mol 2 mol 0 0平衡 1 n 2 n n n n=平衡時n=1n==，有一定量的PCL在標(biāo)準(zhǔn)壓力P下的體積為1dm,在該情況下PCL的 離解度設(shè)為50%，用計算說明在下列幾種情況中，PCL的離解度是增大還是減小。（1） 使氣體的總壓力減低，直到體積增大到2dm（2） 通入氮氣，使體積增大到 2dm,（3） 通入氮氣，,而體積仍為1dm （4） 通入氯氣，,而體積仍為1 dm解：（1）PCL= PCL+CL 1mol 。 1 PV=NRT 即 V1=1dm3 V2=2dm3代人上式，得：α==62% α增大（2）Kp=Kn()1=pv=nRT即=V1=1dm3 V2=2dm3 T1=T2代入上式，得：α==62% α增大（3）Kp=Kn0. 5()=pv=nRT即=V1=1dm3 V2=1dm3 T1=T2代入上式，得：α==50% ∴α不變（4）PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2(g)1mol 0 0 n總=1α α α+n n總=1+α+nP1V1=n總RT1 P2V2= n總RT2P1= P2= T1=T2V1=1dm3 V2=1dm3 n總= n總=3molT不 變 Kp不 變Kp=Knpv=nRT V1=V2=n總=1+α+n α+n=2 代入上式，得：=解得：α==20% α下降 448～688K溫度區(qū)間內(nèi)，用 分光光度法研究了下面的氣相反應(yīng)： I2 +環(huán)戊烯 = 2HI + 環(huán)戊二烯得到K=（1） 計算在573K時，反應(yīng)的ΔrGΔrH和ΔrS（2）始時用等量I2和環(huán)戊烯混合，溫度為573K，,試求平衡后I2分壓。(3),試求平衡后I2的分壓。解：（1）InK=T=573K時 InK=In K= K=ΔrG=RT InK=573（）=InK= 解得：ΔrH=ΔrG=ΔrH—TΔrS（恒溫）=解得：ΔrS=2）I2 + 環(huán)戊烯 = 2HI + 環(huán)戊二烯開始P0 P0 0 0平衡P0X P0X 2X XP0=aK= 今在610K時。同上實驗，再620K。（計算時可假定氣體為理想氣體） （1）計算610K時的。 （2）求610K時的。 （3）計算反應(yīng)的熱效應(yīng)。解：（1）開始時 開始 0 0平衡 p p平衡后： 解得：（2） （3）620K時平衡后 解得： 則平衡后： 解得：15.（1）在1120℃下用H2（g）還原FeO（s）,平衡時混合氣體中H2（g）。求FeO（s）的分解壓。已知同溫度下，；（2）在煉鐵爐中，氧化鐵按如下反應(yīng)還原： 求：1120℃下，還原1molFeO需要CO若干摩爾？已知同溫度下 解：（1） ①平衡氣體中 ② ③ ①2+②=③ （2） ④ ⑤（③④）247。2=⑤設(shè)1120℃下，還原1molFeO需要nmolCO 1mol n 0 n1 1mol ，CO（）和CHOH（g）, CO（）.H(g).CHOH(I)，摩爾汽化熱蒸氣可是為理想氣體。利用上述數(shù)據(jù)，反應(yīng)CO（）+2 H(g)= CHOH（g）的及。解： CO（）+2 H(g)CHOH（g） CHOH(I) CHOH(I) CHOH（g） == =()===RTlnK即— =17求25℃時，下術(shù)反應(yīng)的反應(yīng) +=+已知個物質(zhì) 的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能 物質(zhì) — — — —解：CH3COOH（l）+C2H5OH（l）=CH3COOC2H5（l）+H2O（l） （）+（）（）（）= =：2SO2（g）+O2（g）=2SO2（g）在727℃時的K=，計算827℃時的K。已知該反應(yīng)的，并設(shè)在此溫度范圍內(nèi)為常數(shù)。解：T 第四章 相平衡1. 指出下列平衡體系的組分?jǐn)?shù)、自由度各為多少？(1) NH4Cl(s)部分分解為NH3(g)和HCl(g)；(2) 若在上述體系中額外再加入少量的NH3(g)；(3) NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)平衡；(4) C(s)，CO(g)，CO2(g)，O2(g)在100℃時達(dá)平衡。解：(1)K=311=1，f=12+2=1(2)K=310=2，f=22=2=2(3)K=310=2，f=22+2=2(4)K=420=2，f=22+1=12. 在水、苯和苯甲酸的體系中，若指定了下列事項，試問體系中最多可能有幾個相，并各舉一例。（1） 指定溫度；（2） 指定溫度和水中苯甲酸的濃度；（3） 指定溫度、壓力和苯中苯甲酸的濃度。解：(1)f=3+1=4，f=0時，=4，即最多可有4相共存，如氣相、苯甲酸固體、苯甲酸的飽和水溶液及其飽和苯溶液。(2)f=2+1=3，f=0時，=3，故最多可有三相共存，如苯甲酸的飽和水溶液相、苯甲酸的飽和苯溶液相和氣相。(3)f=2+0=2，f=0時，=2，即體系最多可有兩相共存，如苯甲酸苯溶液及苯甲酸水溶液。3. 試求下述體系的自由度數(shù)，如f≠0，則指出變量是什么。（1） 在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，水與水蒸汽平衡；（2） 水與水蒸汽平衡；（3） 在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，I2在水中和在CCl4分配已達(dá)平衡，無I2(s)存在；（4） NH3(g)、H2(g)、N2(g)已達(dá)平衡；（5） 在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，NaOH水溶液與H3PO4水溶液混合后；（6） 在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，H2SO4水溶液與H2SO42H2O（固）已達(dá)平衡。解：(1)f=12+1=0，即無變量體系(2)f=12+2=1，即T或p(3)f=32+1=2，即T和x (4)f=21+2=3，即T、p和x(5) f=31+1=3，即T、x1和x2(6) f=22+1=1，即T4. 硫的相圖如右。（1） 寫出圖中各線和各點代表那些相的平衡；（2） 敘述體系的狀態(tài)由X在恒壓下加熱至Y所發(fā)生的變化。解：(1)AB：正交與氣相，BC：斜方與氣相，CD：氣相與液相 CE：斜方與液相，BE：正交與斜方，BG：正交與氣相，CG：液態(tài)與氣相 GE：正交與液相，EF：正交與液相 B：正交、斜方與氣相，C：斜方、液態(tài)與氣相，E：正交、斜方與液相 G：氣相、液相與正交 (2)如圖：xa為正交硫的恒壓升溫過程，a點為正交硫與斜方硫兩相平衡共存，ab 為斜方硫的恒壓升溫過程，b點為斜方硫與液態(tài)兩相平衡共存，by為液態(tài)硫的恒壓升溫過程。5. （），試求氯仿的摩爾汽化熱及40℃時的飽和蒸汽壓。解：由特魯頓規(guī)則知：Hm=88Tb=(+)88=mol1將已知數(shù)據(jù)代入方程： ln=ln解得： p2*=。6. 今把一批裝有注射液的安瓿放入高壓消毒鍋內(nèi)加熱消毒，問鍋內(nèi)的溫度有多少度？（已知△vapHm=mol1）解：將有關(guān)數(shù)據(jù)代入克克方程式，則：ln T=385K≈112oC7. 某有機(jī)物的正常沸點為230℃（ kPa），從文獻(xiàn)上查得： kPa時，它的沸點為90℃， kPa時的沸點是多少？（假定90~230℃范圍內(nèi)溫度對汽化熱的影響可以忽略）。解：將有關(guān)數(shù)據(jù)代入克克方程式，則：(1) vapHm=mol1ln T=393K≈119 oC8. 氫醌的蒸汽壓實驗數(shù)據(jù)如下： 固=氣 液=氣溫度/℃ 壓力/ kPa 求：（1）氫醌的升華熱、蒸發(fā)熱、熔化熱（設(shè)它們均不隨溫度而變）； （2）氣、液、固三相共存時的溫度與壓力； （3）在500K沸騰時的外壓。解：(1)ln△ subHm=mol1ln△ vapHm=mol1fusHm=△subHm=mol1(2)設(shè)三相平衡共存時的溫度為T，壓力為p，則有： ln ln 二式聯(lián)立得：T=，p=沸騰時蒸汽壓等于外壓p即有：ln p=9．為了降低空氣的濕度， kPa的潮濕空氣通過一冷卻至25℃的管道，試用下列數(shù)據(jù)，估計在管道出口處空氣中水蒸汽的分壓。水在10℃和0℃ kPa，kg1（假定所涉及的熱效應(yīng)都不隨溫度而變）。當(dāng)此空氣的溫度回升到20℃時（ kPa），問這時的