物理化學(xué)第五版課后習(xí)題答案

1、51第五章化學(xué)平衡5－1在某恒定的溫度和壓力下，取n0﹦1mol的A(g)進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：A(g)B(g)AAAAAA若﹦，試證明，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度?﹦0.5mol時(shí)，系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)G值為最小，這時(shí)0B?0A?A，B間達(dá)到化學(xué)平衡。解：設(shè)反應(yīng)進(jìn)度?為變量A(g)B(g)AAAAAAt﹦0nA0﹦n00?0﹦0t﹦t平nAnB??﹦nB﹦?B?，nA﹦n0－nB﹦n0－?B?，n﹦nA＋nB﹦n0BBn?氣體的組成為：yA?﹦﹦﹦，yB﹦﹦

2、Ann00Bnn???01n??Bnn0n?各氣體的分壓為：pA﹦pyA?﹦，pB﹦pyB﹦0(1)pn??0pn?各氣體的化學(xué)勢(shì)與?的關(guān)系為：00000lnln(1)AAAAppRTRTppn?????????00000lnlnBBBBppRTRTppn?????????由G＝nA??A＋nB??B＝(nA＋nB)＋＋0A?0B?00ln(1)ApnRTpn??00lnBpnRTpn??＝[n0－?＋?]＋n0＋＋0A?0B?0lnp

3、RTp00()ln(1)nRTn????0lnRTn??因?yàn)椹?，則G＝n0(＋)＋＋0B?0A?0A?0lnpRTp00()ln(1)nRTn????0lnRTn??＜00()lnTpGRTn???????2020()()TpnRTGn????????令?﹦0.5此時(shí)系統(tǒng)的G值最小。()0TpG????011n????????53ln＞(－)＝＝2.7029＞14.9229221HSHSyy?0rmGRT?6700298.15R?221

4、HSHSyy?＜0.06282HSy5－4已知同一溫度，兩反應(yīng)方程及其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)如下：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)AAAAAA01KCH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)AAAAAA02K求下列反應(yīng)的：CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)0KAAAAAA解：(2)2－(1)＝(3)＝0K020121()()KK??5－5在一個(gè)抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它們之間沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)

5、，則在375.3K時(shí)的分壓分別為47.836kPa和44.786kPa。將容器保持在375.3K，經(jīng)一定時(shí)間后，總壓力減少至86.096kPa，且維持不變。求下列反應(yīng)的。0KSO2Cl2(g)SO2(g)＋Cl2(g)解：反應(yīng)各組分物料衡算如下SO2Cl2(g)SO2(g)＋Cl2(g)0p0(SO2)p0(Cl2)pxp0(SO2)－pxp0(Cl2)－pxp＝p0(SO2)＋p0(Cl2)－px＝86.096px＝44.786＋47

6、.836－86.096＝6.526kPap(Cl2)＝47.836－6.526＝41.31kPap(SO2)＝44.786－6.526＝38.26kPa＝＝＝2.42190K22220SOClSOClpppp41.3138.266.526100??5－6900℃，3106Pa下，使一定量摩爾比為3∶1的氫、氮混合氣體通過(guò)鐵催化劑來(lái)合成氨。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得混合氣體的體積相當(dāng)于273.15K，101.325kPa的干燥氣體(不含水蒸氣)