无机化学习题解答2.docx

第 2 章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案1. 解：r H m =4 (-1675.7)-(-1118.4)=3347.6 kJ mol 1;r Sm=450.92+9 27.28-8 28.33-3 146.4-8 42.55=216.64 J mol 1K1;rGm =-3347.6-29 8 (-216.6) 10 -3=3283.0 kJ mol 1 ＜ 0该反应在298.15K 及标准态下可自发向右进行2. 解：rGm = 113.4 kJ mol 1 ＞ 0该反应在常温(298.15 K) 、标准态下不能自发进行 2） r H m= 146.0 kJ mol 1; r Sm= 110.45 J mol 1K 1;r Gm= 68.7 kJ mol 1 ＞ 0该反应在700 K 、标准态下不能自发进行3. 解： r H m=70.81 kJ mol 1 ; r Sm =43.2 J mol 1K 1; r Gm =43.9 kJ mol 1（ 2）由以上计算可知：r H m (298.15 K) =70.81 kJ mol 1;r Sm (298.15 K) =43.2 J mol 1K 1r Gm=r H mT r Sm ≤ 0T ≥r H m (298.15 K)= 1639 Kr Sm (298.15 K)4. 解：（ 1） K cc (CO)c (H 2 ) 3K p==c (CH 4 ) c (H 2 O)p (CO) / pp (H 2 ) / p3K=p (H 2 O) / pp (CH 4 ) / p13（ 2） K cc (N 2 ) 2c (H2 ) 2K p==c (NH 3 )13Kp (N 2 ) / p2p (H 2 ) / p2=p (NH 3 ) / p（ 3） K c= c (CO 2 )K p= p (CO 2 )3p (CO) p (H 2 )13p (N 2 ) 2p (H 2 )2p (NH 3 )K = p (CO 2 ) / pc (H 2 O)3K pp (H2O)（ 4） K c =c (H 2 )3=p (H 2 )p (H 2O) / p3K=p (H 2 ) / p35. 解：设r H m 、r Sm 基本上不随温度变化。

r Gm= r H m33T r Sm1rGm(298.15 K) =233.60 kJmolrGm(298.15 K) =243.03 kJmol11lg K(298.15 K) = 40.92,故K(298.15 K) = 8.31040lg K(373.15 K) = 34.02, 故K(373.15 K) = 1.010346. 解：（ 1）rGm=2 f Gm(NH 3, g) =32.90 kJ mol 1＜0该反应在298.15 K 、标准态下能自发进行 2）lg K(298.15 K) = 5.76,K(298.15 K) = 5.8 1057. 解：（ 1）rGm(l) = 2 f Gm(NO, g) = 173.1 kJ1mol lg K1=f Gm (1)=30.32,故K1= 4.810312.303 RT（2）r Gm (2) = 2f Gm1(N 2O, g) =208.4 kJ mollg K 2=f Gm ( 2)=36.50,故K 2= 3.210372.303 RT（3）r Gm (3) = 2f Gm(NH 3, g) =32.90 kJ mol 1lg K 3= 5.76, 故K 3= 5.8105由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。

8.解： r Gm=f Gm (CO 2, g)f Gm (CO, g)f Gm(NO, g)= 343.94 kJ mol 1< 0，所以该反应从理论上讲是可行的9. 解 :r H m (298.15 K) =f H m(NO, g) = 90.25 kJ1mol S(298.15 K) = 12.39 J mol 1K 1r mrGm(1573.15K) ≈r H m (298.15 K) 1573.15r Sm (298.15 K)= 70759 Jmol 1lg K(1573.15 K) =2.349,K(1573.15 K) = 4.48 10 310. 解：H2(g)+I2 (g)2HI(g)平衡分压／ kPa2905.74χ2905.74 χ2χ(2 x) 2(2905.74x) 2 = 55.3χ= 2290.12p (HI) = 2 χ kPa = 4580.24 kPapV= 3.15 moln =RT11. 解： p (CO) = 1.01105 Pa,p (H 2O) = 2.02105 Pap (CO2) = 1.01 105 Pa,p (H 2) = 0.34105 PaCO(g) + H 2O(g)CO2(g) + H 2(g)2起始分压／ 105 Pa1.012.021.010.34J = 0.168, K p = 1＞ 0.168 = J,故反应正向进行。

12. 解：（ 1） NH 4HS(s) NH 3(g) + H 2S(g)平衡分压 /kPa x xK = p (NH 3 ) / p p (H 2S) / p = 0.070则 x = 0.26 100 kPa = 26 kPa平衡时该气体混合物的总压为52 kPa（ 2） T 不变 ， K 不变 NH 4HS(s)NH 3(g) + H 2S(g)平衡分压 /kPa25.3+yyK=（25.3y) / py / p= 0.070y = 17 kPa13. 解：（ 1）PCl 5(g)PCl 3(g) + Cl 2(g)平衡浓度 ／ (mol L10.700.500.500.50)2.02.02.0K c=c(PCl 3 ) c(Cl 2 )1(PCl 5) = 71%c( PCl5)= 0.62mol L，PCl 5(g)PCl 3(g) + Cl 2(g)平衡分压0.20RTRTRTV0.50.5VVK =p (PCl 3 ) / pp (Cl 2) / pp (PCl 5 ) / p= 27.2（ 2）PCl 5(g)PCl3(g) + Cl 2(g)新平衡浓度 ／ (mol L1)0.10 + y0.25y0.25 +0.10y2( 0.25y)(0.30y)L1= 0.62mol1不变， K c 不变 )K c =(0.10y)molL (Ty=0.01 mol L 1，(PCl 5) = 68%（ 3）PCl 5(g)PCl 3(g) + Cl 2(g)平衡浓度 ／ (mol L1)。