文档文本内容
答 案
解析
解:本题是简单的经验平衡常数的计算,计算得到的经验平衡常数的值基本相等。
答 案
解析
答 案
模块1:目
:目标确认
模块2:模
:模块1 化学平衡常数
化学平衡常数
1
1
1
例题1
例题2
K
=
p
θ
=
[p
/p ] ⋅[p
/p ]
H
2
θ 3
N
2
θ
[p
/p ]
NH
3
θ 2
1.56 × 105
例题3
Θ
Θ
Θ
Θ
解析
答 案
见解析
解析
解:反应(3)
反应(2)
反应(1)
,用
还原剂更易反应。
答 案
解:
,故不能生成
。
解析
解:通过反应商和标准平衡常数的比较判断反应的方向。
答 案
1
模块3:模
:模块2 化学平衡常数与反
化学平衡常数与反应自发方向
方向
1
1
ΔG (298K) =
Θ
2 × ΔG
(NH
,g) −
f
Θ
3
ΔG
(N
,g) −
f
Θ
2
3 × ΔG
(H
,g)
f
Θ
2
= [2 × (−16.4) −0 −0]kJ ⋅mol
=
−1
−32.8kJ ⋅mol−1
lnK
=
p
Θ
−
=
RT
Δ
G
(T)
r
m
Θ
=
8.314 × 298
32.8 × 103
13.24
K
=
p
Θ
5.6 × 105
例题4
=
−
∴K
=K
/K
=
/
=
p
3
p
2
p
1
P
H
2
P
H
O
2
P
⋅P
H
2
CO
2
P
⋅P
CO
H
O
2
P
CO
P
CO
2
= 67/0.14 = 4.8 × 10 (823K)
2
K
>
p
3
K
p
2
CO
例题5
Q
=
p
p
p /p
=
CH
4
Θ
H
2
2
x
p /x
p =
CH
4
Θ
H
2
2
0.10 × 100(0.80 ×
2
100) = 0.15625
Δ
G
=
r
m
Θ
−RT lnK
p
Θ
lnK
=
p
Θ
−Δ
G
/RT =
r
m
Θ
19.29 × 10 /(8.314 ×
3
1000) = −2.32018
K
=
p
Θ
0.098256
Q
>
p
K
p
Θ
CH
(g)
4
例题6
解: 固体物质分解生成气体物质,达到平衡时,其气体产物的总压力称为该固体物质的分解压
力,对于只生成一种气体产物的反应,其分解压力就是该气体产物的平衡分压力,但对于生成两
种或两种以上气体产物的反应,其分解压力则是气体产物平衡分压力的总和。
设
的分解压力,则:
由方程式可知,
,所以
,
解得:
。
解析
解:求解分解压力的本质上就是求平衡时的气体压力,先计算出标准平衡常数,随后根据表达式求
解。
答 案
开始:
平衡:
时
摩尔分数
。
解析
解:首先用标准摩尔反应自由能变计算出标准平衡常数,然后列出反应式,得到转化率和平衡常数
之间的联系,解方程得到转化率。
答 案
见解析
解析
1
模块4:模
:模块3 化学平衡的移
化学平衡的移动
1
NH COONH
2
4
p
p = p(NH
) +
3
p(CO
)
2
p(NH
) +
3
2p(CO
)
2
p(NH
) =
3
p
3
2
p(CO
) =
2
p
3
1
K =
θ
[
] [
] =
pθ
p(NH
)
3
2
pθ
p(CO
)
2
(
) =
27
4
pθ
p
3
6.55 × 10−4
p = 1.64 × 10 Pa
4
例题7
CH
(g) +
4
C
H
(g) →
6
6
C
H
CH
(g) +
6
5
3
H
(g)
2
1mol
1mol
0mol
0mol
1 −x
1 −x
x
x
520K
Δ
G
=
r
m
θ
Δ
G
=
B
∑
f
m⋅B
θ
0 + 172.4kJ ⋅mol
+
−1
33.08 −162.0
= 43.68kJ ⋅mol−1
Δ
G
=
r
m
θ
−RT lnp
p
θ
K
=
p
θ
2.87 × 10
=
−5
(1 −x)2
x2
x = 0.0051
×
2
x
100% = 0.26%
x = 0.0051
例题8
解:此时
因此反应已经达到平衡。
,
答 案
见解析
解析
解:加入
后,
,
,
,平衡逆向移动,设有
的
转化为
和
,
,
。
答 案
见解析
解析
解:设有
,它的分辨率为,则
起始
平衡
达到平衡状态时
设平衡状态总压力为,那么
的分压力
,而
的分压力
。代入
式,则
已知在
,当
时,
,代入上式求
因
不随压力变化,所以当
时,即可由
式求算
,
即在
时
的分解率等于
,这比
时的分解率小得多。注意,上述算式
中压力单位都应换算为
,之后,按无量纲运算。
2
1
=
K
c
Q
=
50.3
0.22×0.22
1.562
1
[H
] =
2
[I
] =
2
0.22mol ⋅L−1
[HI] = 1.56mol ⋅L−1
HI
c(H
) =
2
c(I
) =
2
0.22 mol ⋅L−1
c(HI) = 2.56 mol ⋅L−1
=
K
c
Q
=
50.3
0.22×0.22
2.562
2.69 > 1
2xmol ⋅L−1
HI
H
2
I
2
c(H
) =
2
c(I
) =
2
0.22 + xmol ⋅L−1
c(HI) = 2.56 −2xmol ⋅L−1
=
(0.22 + x)2
(2.56 −2x)2
50.3
x = 0.11mol ⋅L−1
[H
] =
2
[I
] =
2
0.33mol ⋅L−1
[HI] = 2.34mol ⋅L−1
例题9
1molN O
2
4
a
N
O
(g) ⇌
2
4
2NO
(g)
2
n/mol
1.0
0
n/mol
1.0 −a
2a
n
/mol =
总
(1 −a) + 2a = 1 + a
p
N O
2
4
p(N
O
) =
2
4
p
(1 + a)
(1 −a)
NO
2
p(NO
) =
2
p(
)
1 + a
2a
K
p
K
=
p
=
p(N
O
)
2
4
p (NO
)
2
2
=
p(
)
1+a
1−a
p (
)
2
1+a
2a
2
p
=
(1 −a)(1 + a)
4a2
p(
)
1 −a2
4a2
325K
p = 100kPa = 1.00bar
a = 0.502
K
p
K
=
p
1.00 ×
=
1 −(0.502)2
4 × (0.502)2
1.35
K
p
p = 1000kPa = 10.00bar
a
K
p
10.00 × (
) =
1 −a2
4a2
1.35
a = 0.181
1000kPa
N O
2
4
18.1%
100kPa
bar(= 1 × 10 kPa)
5
答 案
见解析
解析
解:利用范特霍夫方程式:
1
模块5:课
:课堂总结
总结
模块6:科学小故事
:科学小故事
例题10
lg
=
5.8 × 105
K
p
2
(
)K
=
2.30 × 8.31J ⋅mol
⋅K
−1
−1
−91.8 × 10 J ⋅mol
3
−1
473 × 298
473 −298
−1
−5.96
K
(473K) =
p
2
5.8 × 10 ×
5
1.1 × 10
=
−6
6.4 × 10−1
lg
=
5.8 × 105
K
p
3
(
)K
=
2.30 × 8.31J ⋅mol
⋅K
−1
−1
−91.8 × 10 J ⋅mol
3
−1
673 × 298
673 −298
−1
−8.98
K
(673K) =
p
3
5.8 × 10 ×
5
1.05 × 10
=
−9
6.1 × 10−4