【正文】 l－ 1?K－ 1 ΔrGmθ(1222K)? ?rHm () － T?rSm () = kJ?mol－ 1－ 1222K J?mol－ 1?K－ 1 = － kJ?mol－ 1 ΔrGmθ(1222K) ＜ 0，能自發(fā)進(jìn)行。 5． SiO2(s) + 2C(s) = Si(s) + 2CO(g) 0fmH? ()/kJ mol1 0 0 0mS ()/J mol1 K1 0fmG? ()/kJ mol1 0 0 17 (1) 0rmH? 11( 2 9 8 . 1 5 K ) [ 2 ( 1 1 0 . 5 ) ( 9 1 0 . 7 ) ] k J m o l 6 8 9 . 7 k J m o l??? ? ? ? ? ? 0rmS? 1 1 1 1( 2 9 8 . 1 5 K ) [ 2 1 9 7 . 7 1 8 . 8 ( 4 1 . 5 2 5 . 7 ) ] J m o l K 3 6 1 . 3 J m o l K? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? (2) 0rmG? 11( 2 9 8 . 1 5 K ) [ 2 ( 1 3 7 . 2 ) ( 8 5 6 . 3 ) ] k J m o l 5 8 1 . 9 k J m o l??? ? ? ? ? ? 或 0rmG? 0rm( 2 9 8 . 1 5 K ) H?? 0rmTS?? 3 1 1[ 6 8 9 . 7 2 9 8 . 1 5 3 6 1 . 3 1 0 ] k J m o l 5 8 2 . 0 k J m o l? ? ?? ? ? ? ? (3) 0rmG? 3 1 1( 1 0 0 0 K ) [ 6 8 9 . 7 1 0 0 0 3 6 1 . 3 1 0 ] k J m o l 3 2 8 . 4 k J m o l 0? ? ?? ? ? ? ? ? 不能自發(fā)。 (4) 0rmG? 0rmH?? 0rmTS?? 0?，自發(fā)，所以： 0rmTH?? 0rm/ S? 3( 6 8 9 . 7 1 0 / 3 6 1 . 3 ) K 1 9 0 9 K? ? ? 6． （ 1） 大于零；（ 2）大于零；（ 3）小于零；（ 4）小于零。 7． C(s) + H2O (g) = CO(s) + H2(g) 0fmH? ()/kJ mol1 0 0 0mS ()/J mol1 K1 0fmG? ()/kJ mol1 0 0 (1) 0rmG? 11( 2 9 8 . 1 5 K ) [ ( 1 3 7 . 2 ) ( 2 2 8 . 6 ) ] k J m o l 9 1 . 4 k J m o l 0??? ? ? ? ? ? 不能向正方向進(jìn)行。 (2) 0rmH? 11[ ( 1 1 0 . 5 ) ( 2 4 1 . 8 ) ] k J m o l 1 3 1 . 3 k J m o l 0??? ? ? ? ? ? 0rmS? 1 1 1 1[ 1 9 7 . 7 1 3 0 . 7 ( 1 8 8 . 8 5 . 7 ) ] J m o l K 1 3 3 . 9 J m o l K 0? ? ? ?? ? ? ? ? ? 0rmG? 0rmH?? 0rmTS?? 因此，升高溫度能向正方向進(jìn)行。 (3) 0rmG? 0rmH?? 0rmTS?? 0? 0rmTH?? 0rm/ S? 3( 1 3 1 .3 1 0 / 1 3 3 .9 ) K 9 8 0 .6 K? ? ? 8．已知 ?rHm ()=－ ?mol－ 1， ?rGm =－ － 1，則 時(shí)的?rSm ()值可以從下式求出： ?rHm ()－ ?rSm ()=?rGm () ?rSm ()=[?rHm ()－ ?rGm ()]/ =[－ － (－ )]kJ?mol－ 1/ = － － 1 當(dāng) ?rGm (T)=0時(shí)的溫度可用下式表示： ?rHm ()－ T??rSm ()?0 18 算得： T?[?rHm ()]/?rSm () =－ － 1/(－ － － 1) =2129 K 當(dāng)溫度在 2129K 以下時(shí)，該反應(yīng)均向正向進(jìn)行，即 CaO 和 SO3 的結(jié)合是可能的，所以高溫下除去 SO3 也是可能的。 167。 化學(xué)平衡和反應(yīng) 速率 練習(xí)題 () 1． (1) 0K20O(/pp?20NO) ( /pp?2540NO)(/pp2) （ 2） 0K 2 0Zn(/cc??20HS) ( /pp?+ 0H)(/cc2) 2．降低溫度，增加總壓力 3．此反應(yīng)隨溫度 T升高，平衡常數(shù) 0K 增大，從關(guān)系式： 0ln K 0rmG??? 0rmHRT ??? 0rmSRT ?? R 可看出： 0rmH? 必須是正值才能滿足 T增大 0K 也增大，所以是吸熱反應(yīng)。 4． FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) 開(kāi)始 平衡 +x (+x)/()= x= L1 平衡時(shí)： c(CO2)= L1， c(CO)= mol L1 5． a12 1 211ln ( )Ekk R T T? ? ? a1 1 1ln ( )10 30 3 31 0ER? ? ? Ea= mol1 6． C2H4（ g） + H2O（ g） C2H5OH（ g） ? fH ? m（ ） /kJmol1 0rmH? 11[ ( 2 7 7 . 6 ) ( 5 2 . 4 2 4 1 . 8 ) ] k J m o l 8 8 . 4 k J m o l??? ? ? ? ? ? 該反應(yīng)為放熱、總體積減小的反應(yīng)，所以增大壓力和采用適當(dāng)較低溫度有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，可以采用適當(dāng)催化劑，加速反應(yīng)速度（彌補(bǔ)溫度降低帶來(lái)的不利）。 7． 2NO2（ g） 2NO（ g） +O2（ g） 19 （ 1）因?yàn)樵摲磻?yīng) 速率方程符合質(zhì) 量作用定律，所以正反應(yīng)的速率方程式為：2 2NO()v k c?。 0rmH? 11[ 2 9 0 . 4 2 3 3 . 9 ] k J m o l 1 1 3 k J m o l??? ? ? ? ? 0a a r mE E H??正逆 － 111 1 4 1 1 3 k J m o l 1 k J m o l???（ － ） ＝ （ 2） a12 1 211ln ( )Ekk R T T? ? ? 正反應(yīng)： 3121 1 4 1 0 1 1l n ( ) 3 . 2 68 . 3 1 4 6 0 0 7 0 0kk ?? ? ? ? ? 21 kk ? 逆反應(yīng)： 31239。 1 1 0 1 1l n ( ) 0 . 0 2 939。 8 . 3 1 4 6 0 0 7 0 0kk ?? ? ? ? ? 2139。 39。kk ? 可見(jiàn)，溫度升高，正、逆反應(yīng)速率增加的倍數(shù)不同，這里顯然正反應(yīng)增加的 倍數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于逆反應(yīng)增加的倍數(shù)，說(shuō)明溫度升高使平衡向正反應(yīng)方向，即吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。 8． 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) 0fmH? ()/kJ mol1 0 0mS ()/J mol1 K1 ?fGm ()/－ 1 － 0 － (1) K 時(shí)： 0rmH? 11[ ( 2 ( 3 9 3 . 5 ) 2 9 1 . 3 2 ( 1 1 0 . 5 ) ] k J m o l 7 4 8 . 6 k J m o l??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 0rmS? 1 1 1 1[ 1 9 1 . 6 2 2 1 3 . 8 2 2 1 0 . 8 2 1 9 7 . 7 ] J m o l K 1 9 7 . 8 J m o l K? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 0rmG? 0rmH?? 0rmTS?? 3 1 1[ 7 4 8 . 6 2 9 8 . 1 5 ( 1 9 7 . 8 ) 1 0 ] k J m o l 6 8 9 . 6 k J m o l? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 或 ?rGm ()=[2 (－ )－ 2 (－ )－ 2 ]kJ.mol－ 1 =－ .mol－ 1 lnK =－ ?rGm /RT =－ (－ － 1)/( － － 1 ) =278 K = 10120 （ 2） 時(shí)： 0rmG? 0rmH?? 0rm( 2 9 8 . 1 5 K ) TS??3 1 1( 2 9 8 . 1 5 K )[ 7 4 8 . 6 7 7 3 . 1 5 ( 1 9 7 . 8 ) 1 0 ] k J m o l 5 9 5 . 6 7 k J m o l? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? lnK =－ ?rGm /RT 20 =－ (－ － 1)/( － － 1 ) = K = 1040 167。 氧化還原反應(yīng)和能源的開(kāi)發(fā)和 利用 練習(xí)題 () 1． (1) x； (2) ∨ ； (3) x； (4) ∨ ． 2． （ 1） c；（ 2） b。 3．反應(yīng) (1) 正向進(jìn)行： 0E 3 2 0( F e / F e ) E?? ? 2( C u / C u )? 反應(yīng) (2) 正向進(jìn)行： 0E 20( C u / C u ) E? ? 2( F e / F e )? 所以： 0E 3 2 0( F e / F e ) E?? ? 2( C u / C u )?0E? 2(Fe / Fe)? 4． MnO4－ + 8H++5e=Mn2++4H2O E=E + 0 0595 0 01. lg[( . ) (10－ 5)8]=(－ ) V= Cl2 +2e=2Cl－ E=E = Cr2O72－ +14H++6e=2Cr3++7H2O E=E + 0 0596 0 01. lg[( . ) (10－ 5)14 ]=(－ ) V= 從計(jì)算結(jié)果知道，此時(shí)的氧化性從大到小的順序是 :Cl KMnO4溶液、 K2Cr2O7溶液。 5． （ 1）已知 0E (A g / A g ) 0 .7 9 9 6 V? ?， 0E 32(F e / F e ) 0 .7 7 1 V?? ? 0rmG? 0lnR T K?? 0nE?? F 0E 0E? 0( A g / A g ) E? ? 32( F e / F e )?? 0K 0e x p ( nE? /)e x p [ 1 ( 0 . 7 9 9 6 0 . 7 7 1 ) 9 6 5 0 0 / 8 . 3 1 4 / 2 9 8 . 1 5 ] 3 . 0 4F R T? ? ? ? ? （ 2） 0K 3 .0 4(1 .0 ) ( 0 .1 )xxx????， mol Lx ?? 6． 已知 0E (A g / A g ) 0 .7 9 9 6 V? ?， 0E 32(F e / F e ) 0 .7 7 1 V?? ?，所以 32Fe /Fe??為負(fù)極。 電池圖式： ()Pt | Fe3+( l mol dm3), Fe2+( l mol dm3) || Ag+( lmo1 dm3) | Ag (+) 電極反應(yīng)： 負(fù)極 Fe2+ = Fe3+ +e 正極 Ag+ +e = Ag(s) 電池反應(yīng)： Ag+ + Fe2+ = Ag + Fe3+ 電池電動(dòng)勢(shì)： 21 (1) 0E 0E? 0( A g / A g ) E? ? 32( F e / F e ) (0 . 7 9 9 6 0 . 7 7 1 ) V 0 . 0 2 8 6 V?? ? ? ? (2) 0E 0E? 32FeF e A g10 . 0 5 9 l g (0 . 0 2 8 6 0 . 0 5 9 l g ) V 0 . 0 8 9 4 V1 0 . 0 1ccc ???? ? ? ? ?? 7． (1) 0()EE? ?