第六章-化學平衡習題及解答

1、六六六習題習題及解答及解答1反反應CO(g)H2O(g)ACO2(g)H2(g)的標準平衡常數(shù)與溫度的關系準平衡常數(shù)與溫度的關系為lg=2150KT2.216，當，當CO，H2O，H2，pK?CO2的起初的起初組成的成的質(zhì)量分數(shù)分量分數(shù)分別為別為0.30，0.30，0.20和0.20，總壓為總壓為101.3kPa時，問在什么溫度以下（或以上）反在什么溫度以下（或以上）反應才能向生成能向生成產(chǎn)物的方向物的方向進行？行？解設反應體系的體系的

2、總量為1000g，已知，已知M(CO)=28gmol1M(H2O)=18gmol1M(H2)=2gmol1，M(CO2)=44gmol1，則n(CO)=(30028)mol=10.714moln(H2O)=(30018)mol=16.667moln(H2)=(2002)mol=100moln(CO2)=(20044)mol=4.545molΣn=(10.71416.6671004.545)mol=131.926molx(CO)=10.7

3、14mol131.926mol=0.0812x(H2O)=16.667mol131.926mol=0.1263x(H2)=100mol131.926mol=0.7580x(CO2)=4.545mol131.926mol=0.0345222(CO)(H)0.03450.78502.6408(CO)(HO)0.08120.1263xxxQxx?????因為本題ΣνB=0，所以，所以=Kx，要使反，要使反應向生成向生成產(chǎn)物方向物方向進行，行，

4、須Qxlg2.6408解得解得pK?，即在，即在815.1K溫度以下反溫度以下反應才能向生成才能向生成產(chǎn)物方向物方向進行。行。2150K815.1K2.216lg2.6408T???2.PCl5的分解作用的分解作用為PCl5(g)APCl3(g)Cl2(g)在523.2K、101.325kPa下反下反應達到平衡后，達到平衡后，測得平衡混合物的密度得平衡混合物的密度為2.695kgm3，試計試計算六1六PCl5(g)的離解度。的離解度。六

5、2六該反應的和。pK?rmG??解（1）PCl5(g)APCl3(g)Cl2(g)設α為解離度，解離度，開始開始n00平衡平衡n(1α)nαnα平衡平衡時物質(zhì)的總量為n(1α)平衡體系中平衡體系中pV=n(1α)RT，從反，從反應可以看出，反可以看出，反應前后的分子數(shù)前后的分子數(shù)雖然增加了，但然增加了，但總質(zhì)總質(zhì)量沒有量沒有變（即（即質(zhì)量守量守恒），故恒），故555PClPClPClMWMWn混??又WV??混2NaHCO3(s)=Na

6、2CO3(s)CO2(g)H2O(g)此反此反應的Kp為2925110.2312.3110Pa10PaBppKKp???????????????????????若水氣的分若水氣的分壓為壓為p(H2O)，則CO2(g)分壓為壓為101325Pap(H2O)，即，即Qp=p(H2O)[101325Pap(H2O)]，要使，要使NaHCO3(s)不分解，需不分解，需QpKp，即，即p(H2O)[101325Pap(H2O)]2.31109Pa

7、2由韋伯定理（二次伯定理（二次項系數(shù)除各系數(shù)除各項，常數(shù)，常數(shù)項移右旁，兩移右旁，兩邊各加同一數(shù)，一次各加同一數(shù)，一次項系數(shù)半平方）解得系數(shù)半平方）解得p(H2O)[(1013252)Pa]29(1013252)2.3110Pa???結(jié)果為34641Pap(H2O)66684Pa。這告訴我們，水氣分，水氣分壓低于低于34641Pa和高于和高于66684Pa時，NaHCO3(s)會發(fā)生分解，水氣分分解，水氣分壓在34641Pa和66684

8、Pa之間時間時，NaHCO3(s)不會不會發(fā)生分解。生分解。4.合成氨反合成氨反應為應為，3H2(g)N2(g)A2NH3(g)，所用反，所用反應物氫氣和氮氣的摩氣和氮氣的摩爾比為3:1，在，在673K和1000kPa壓力下達成平力下達成平衡，平衡衡，平衡產(chǎn)物中氨的摩物中氨的摩爾分數(shù)分數(shù)為0.0385。試求(1)該反應在該條件下的條件下的標準平衡常數(shù)；準平衡常數(shù)；(2)在該溫度下，若要使氨的摩溫度下，若要使氨的摩爾分數(shù)分數(shù)為0.05，應

9、控制控制總壓為總壓為多少？多少？解(1)設平衡平衡時氮氣氮氣轉(zhuǎn)化的量化的量為xmol3H2(g)N2(g)A2NH3(g)起始起始310平衡平衡3(1x)1x2x平衡平衡總量3(1x)1x2x=42x3NH20.03850.07442xyxx????B223(2)1000[3(1)](1)100[42]pnpxKKpnxxx?????????????????????????將x=0.074代入式中，代入式中，=1.64104pK?(2)

10、要使要使3NH20.050.09542xyxx????2243(20.095)1.6410[3(10.095)](10.095)100[420.095]ppK?????????????????解得解得p=1316kPa。5.反應C(s)2H2(g)=CH4(g)的。若參加反。若參加反應氣體的摩氣體的摩爾分數(shù)分分數(shù)分別為別為1(1000K)19.29kJmolrmG?????，，，試問試問在1000K和100kPa壓力下，能否有力下，能否