【正文】 1）溶于 1 kg 的水中。求（1） 此溶液的蒸氣壓。（2） 此溶液的滲透壓。已知 20 ?C 下此溶液的密度為 。純水的飽和蒸氣壓 。解：溶液的蒸氣壓、滲透壓分別為 人的血液（可視為水溶液）在 kPa ?C 凝固。已知水的。求：（1） 血液在 37 ?C 時的滲透壓；（2） 在同溫度下，1 dm 3蔗糖（C 12H22O11）水溶液中需含有多少克蔗糖才能與血液有相同的滲透壓。解：根據(jù)已知條件 稀水溶液條件下 ，因此 稀水溶液時，滲透壓與溶質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)， 在某一溫度下，將碘溶解于 CCl4中。當?shù)獾哪柗謹?shù) 在 ~ 范圍內(nèi)時，此溶液符合稀溶液規(guī)律。今測得平衡時氣相中碘的蒸氣壓與液相中碘的摩爾分數(shù)之間的兩組數(shù)據(jù)如下： 求 是溶液中碘的活度及活度系數(shù)。解：溶液中碘的化學(xué)勢表達式為 氣相中碘的化學(xué)勢表達式為（假設(shè)理想氣體行為） 平衡時 因此， 由于 在 ~ 范圍內(nèi)時，此溶液符合稀溶液規(guī)律，則 第五章 化學(xué)平衡 在某恒定的溫度和壓力下，取 的 A(g)進行如下化學(xué)反應(yīng) 若 ，試證明，當反應(yīng)進度 時，系統(tǒng)的 Gibbs 函數(shù) G 值為 最小，這時 A, B 間達化學(xué)平衡。 解：假設(shè)系統(tǒng)為理想氣體，則反應(yīng)系統(tǒng)的 Gibbs 函數(shù)為 因為 ，因此 恒溫、恒壓下 G 只是 nA的函數(shù)，其極值求解如下 解得 已知四氧化二氮的分解反應(yīng) 在 K 時， 。試判斷在此溫度及下列條件下，反 應(yīng)進行的方向。（1） N 2O4(100 kPa), NO2(1000 kPa)。（2） N 2O4(1000 kPa), NO2(100 kPa)。（3） N 2O4(300 kPa), NO2(200 kPa)。解：由 Jp進行判斷 1000 K 時，反應(yīng) 的 ?，F(xiàn)有與碳反應(yīng)的氣體混合物，其組成為體積分數(shù) ， ， 。試問： （1） T = 1000 K， p = 100 kPa 時， 等于多少，甲烷能否形成？ （2）在 1000 K 下，壓力需增加到若干，上述合成甲烷的反應(yīng)才可能進行。 解：設(shè)反應(yīng)體系中氣相為理想氣體，則 因此， 已知同一溫度，兩反應(yīng)方程及其標準平衡常數(shù)如下： 求下列反應(yīng)的 。 解：所給反應(yīng) = (2) – (1)，因此 已知同一溫度，兩反應(yīng)方程及其標準平衡常數(shù)如下： 求下列反應(yīng)的 。 解：所給反應(yīng) = 2 x (2) – (1)，因此 注：平衡組成的計算關(guān)鍵是物料衡算。 在一個抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它們之間沒有發(fā)生反應(yīng)，則在 K 時的分壓分別為 kPa 和 kPa。將容器保持在 K，經(jīng)一定時間后，總壓力減少至 kPa，且維持不變。求下列反應(yīng)的 。 解：反應(yīng)各組分物料衡算如下 因此， 使一定量摩爾比為 1:3 的氮、氫混合氣體在 1174 K，3 MPa 下通過鐵催化劑以合成氨。設(shè)反應(yīng)達到平衡。出來的氣體混合物緩緩地通入 20 cm3鹽酸吸收氨。用氣量計測得剩余氣體的體積相當于 K， kPa 的干燥氣體（不含水蒸氣） dm 3。原鹽酸溶液20 cm3需用濃度為 mmol?dm3的氫氧化鉀溶液 cm3滴定至終點。氣體通過后只需用同樣濃度的氫氧化鉀溶液 cm3。求 1174 K 時，下列反應(yīng)的 。 解：平衡時各組分物質(zhì)的量容易求出 由于氮和氫氣的摩爾比為 1:3，等于其反應(yīng)計量系數(shù)之比，因此 因此， 五氯化磷分解反應(yīng) 在 200 ?C 時的 ，計算： （1）200 ?C，200 kPa 下 PCl5的解離度。 （2）摩爾比為 1:5 的 PCl5與 Cl2的混合物，在 200 ?C， kPa 下，求 達到化學(xué)平衡時 PCl5的解離度。 解：（1）設(shè) 200 ?C，200 kPa 下五氯化磷的解離度為 ?，則 （2）設(shè)混合物的物質(zhì)量為 n, 五氯化磷的解離度為 ?，則平衡時 因此， 整理得到， 將各數(shù)據(jù)代入，則 在 994 K，使純氫氣慢慢地通過過量的 CoO(s)，則氧化物部分地被還原為 Co(s)。出來的平衡氣體中氫的體積分數(shù) 。在同一溫度，若用 CO 還原 CoO(s)，平衡后氣體中一氧化碳的體積分數(shù) 。求等物質(zhì)的量的一氧化碳和水蒸氣的混合物在 994 K 下，通過適當催化劑進行反應(yīng)，其平衡轉(zhuǎn)化率為多少？ 解：兩還原反應(yīng)的化學(xué)計量式分別為 一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng) 顯然，(3) = (2) – (1)，因此 設(shè)一氧化碳和水蒸氣的物質(zhì)的量分別為 n，平衡轉(zhuǎn)化率為 ?，則 因此， 在真空的容器中放入固態(tài)的 NH4HS，于 25 ?C 下分解為 NH3(g)與 H2S(g)，平衡時容器內(nèi)的壓力為 kPa。（1） 當放入 NH4HS 時容器內(nèi)已有 kPa 的 H2S(g)，求平衡時容器中的壓力。（2） 容器內(nèi)原有 kPa 的 NH3(g)，問需加多大壓力的 H2S，才能形成 NH4HS解：反應(yīng)的化學(xué)計量式如下 由題給條件，25 ?C 下 現(xiàn)有理想氣體反應(yīng) 開始時，A 與 B 均為 1 mol，25 ?C 下，反應(yīng)達到平衡時，A 與 B 的物質(zhì)的量各為(1/3) mol。（1） 求此反應(yīng)的 。（2） 開始時，A 為 1mol，B 為 2mol。（3） 開始時，A 為 1mol，B 為 1mol，C 為 mol。（4） 開始時，C 為 1mol，D 為 1mol。分別求反應(yīng)達平衡時 C 的物質(zhì)的量。解：（1） （2） （3） （4） 將 1mol 的 SO2與 1 mol O2的混合氣體，在 kPa 及 903 K 下通過盛有鉑絲的玻璃管，控制氣流速度，使反應(yīng)達到平衡，把產(chǎn)生的氣體急劇冷卻，并用 KOH 吸收 SO2及SO3。最后量得余下的氧氣在 kPa， K 下體積為 dm3，試計算下列反應(yīng)在 903 K 時的 及 。 解：平衡時反應(yīng)掉的 O2為 因此，平衡時各組分的物質(zhì)的量為 K， kPa 時，從測定醋酸蒸氣的密度所得到的平均摩爾質(zhì)量是醋酸單體分子摩爾質(zhì)量的 倍。假定氣體分子中只含有單分子及雙分子。求下列反應(yīng)的 。 解：醋酸單體分子摩爾質(zhì)量為 ，設(shè)單分子及雙分子 的 物質(zhì)的量分別為 ，則 （1）在 1120 ?C 下用 H2還原 FeO(s)，平衡時混合氣體中 H2的摩爾分數(shù)為 。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 ?C 下，還原 1 mol FeO 需要 CO 若干摩爾？已知同溫度下 解：（1）各反應(yīng)計量式如下 顯然，（3）=（1）+（2） （2）氧化鐵還原反應(yīng) 顯然， 因此所需 CO(g)的物質(zhì)的量為 1 + = mol。 求下列反應(yīng)在 K 下平衡的蒸氣壓。 已知 K 下個物質(zhì)的標準摩爾生成 Giibs 函數(shù) 如下。物質(zhì) 解： 第六章 相平衡 指出下列平衡系統(tǒng)中的組分數(shù) C，相數(shù) P 及自由度 F。（1） I 2(s)與其蒸氣成平衡；（2） CaCO 3(s)與其分解產(chǎn)物 CaO(s)和 CO2(g)成平衡；（3） NH 4HS(s)放入一抽空的容器中，并與其分解產(chǎn)物 NH3(g)和 H2S(g)成平衡；（4） 取任意量的 NH3(g)和 H2S(g)與 NH4HS(s)成平衡。（5） I 2作為溶質(zhì)在兩不互溶液體 H2O 和 CCl4中達到分配平衡（凝聚系統(tǒng)）。解： （1） C = 1, P = 2, F = C – P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. （2） C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C –P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1. （3） C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C – P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. （4） C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C – P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2. （5） C = 3, P = 2, F = C – P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2. 已知液體甲苯（A）和液體苯（B）在 90 ?C 時的飽和蒸氣壓分別為 = 和。兩者可形成理想液態(tài)混合物。今有系統(tǒng)組成為 的甲苯苯混合物 5 mol，在 90 ?C 下成氣液兩相平衡，若氣相組成為 求：（1） 平衡時液相組成 及系統(tǒng)的壓力 p。（2） 平衡時氣、液兩相的物質(zhì)的量解：（1）對于理想液態(tài)混合物，每個組分服從 Raoult 定律，因此 （2）系統(tǒng)代表點 ，根據(jù)杠桿原理 單組分系統(tǒng)的相圖示意如右圖。 試用相律分析途中各點、線、面的相 平衡關(guān)系及自由度。 解：單相區(qū)已標于圖上。