《物理化学》课外阅读练习 第5章化学平衡 概念题 若下列反应中的气体是理想气体,则K=K.=K=K的反应是 (1)CaCO,= CaO(s)+co,(g) (2)N2O4(g)=2NO2(g) (3)2ZnS(s)+302(g)=2nO(s)+2SO2(g) (4)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 2.相同温度下,同一气相反应在高压下的K,和它在低压下的K之间的关系/一 3.举例说明,同一反应中各反应物的转化率an在何种情况下才相同? 4.在合成氨生产中采用高压并且定期放空氩气,这是因为 5.试写出下列反应的K,的表示式 (1)2NaHCO,(s)=Na, CO,()+H, O(g)+CO2 (g) (2)2HgOs)=2Hg(1)+O2(g) (3)3Fe2O3(s)+H2(g)=2FeO4(s)+H2O(g) (4)2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s) 6.已知Ag2O(s)的标准摩尔生成吉氏函数△G°(29815K)=-11.20 kJ. mol-,则Ag2O(s)在 298.5K下的分解压力为 7.在1073K,反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)的K°=53。若气体为理想气体,当反应系统中 CO2(g)和CO(g)的分压均为50kPa时,反应向什么方向进行? 8.在一定温度下,反应CO2(g)+C()=2CO(g)的标准平衡常数为K°(),标准摩尔反应吉氏函 数为△G(1);反应C()+O2(g)=CO2(g)的标准平衡常数为K(2),标准摩尔反应吉氏函数 为△G°(2),则反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的K(3)= △G"(3)= 9.公式m1)=(H:/8(2-1)的适用条件是 K°(T1) 10.试写出适用于化学反应的平衡判据
《物理化学》课外阅读练习 12 12 第 5 章 化学平衡 概念题： 1． 若下列反应中的气体是理想气体，则 o Kp = Kx = Kc = K 的反应是 。 (1) CaCO CaO(s) CO (g) 3 == + 2 (2) N O (g) 2NO (g) 2 4 == 2 (3) 2ZnS(s) 3O (g) 2ZnO (s) 2SO (g) + 2 == + 2 (4) CO (g) H O (g) CO (g) H (g) + 2 == 2 + 2 2． 相同温度下，同一气相反应在高压下的 K f 和它在低压下的 Kp 之间的关系是 K f Kp （＞、＝、＜）。 3． 举例说明，同一反应中各反应物的转化率α B在何种情况下才相同？ 4． 在合成氨生产中采用高压并且定期放空氩气，这是因为 。 5． 试写出下列反应的 Kp 的表示式： (1) 2NaHCO (s) Na CO (s) H O(g) CO (g) 3 == 2 3 + 2 + 2 ； (2) 2HgO(s) 2Hg(l) O (g) == + 2 ； (3) 3Fe O (s) H (g) 2Fe O (s) H O (g) 2 3 + 2 == 3 4 + 2 ； (4) O (g) Ag O (s) 2 1 2Ag (s) + 2 == 2 ； 6． 已知 Ag O (s) 2 的标准摩尔生成吉氏函数 ( ) o 1 f m 298.15 K 11.20 kJ mol − Δ G = − ⋅ ，则 Ag O (s) 2 在 298.15 K 下的分解压力为 。 7． 在 1073 K，反应CO (g) C (s) 2CO (g) 2 + = 的 5.33 o K = 。若气体为理想气体，当反应系统中 CO (g) 2 和CO (g) 的分压均为 50 kPa 时，反应向什么方向进行？ 。 8． 在一定温度下，反应CO (g) C (s) 2CO (g) 2 + = 的标准平衡常数为 (1) o K ，标准摩尔反应吉氏函 数为 (1) o ΔrGm ；反应C (s) O (g) CO (g) + 2 = 2 的标准平衡常数为 (2) o K ，标准摩尔反应吉氏函数 为 (2) o ΔrGm ，则反应2CO (g) O (g) 2CO (g) + 2 = 2 的 (3) = o K ，Δ (3) = o rGm 。 9． 公式 ( ) ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = − Δ − 2 1 o r m 1 o 2 o 1 1 ( ) ( ) ln T T H R K T K T 的适用条件是 。 10．试写出适用于化学反应的平衡判据
《物理化学》课外阅读练习 13 计算题 已知一氧化碳燃烧反应COg)+4O2(g)→CO2(g)在2800K时的标准平衡常数为6401。现 若在该温度及101325Pa压力下,让1mol一氧化碳气体在氧超过理论量一倍的空气(物质的量之 比N2:O2=79:21)中燃烧,试求一氧化碳转化率。若lmol一氧化碳在氧超过理论量一倍的纯氧气 中燃烧,其转化率又为多少?两者相比,说明了什么?设气体都可看作理想气体,反应压力均为 101325P 2、使体积百分数为CH410%、H280%、N210%的混合气体,在1000K、101325Pa下与碳接 触,在此条件下能否发生如下反应:C(s)+2H2(g)→CH4(g)。若要在100K生成CH4(g),该混 合气体的压力至少为多少?设气体为理想气体,有关热力学数据如下 物质4,(29815Jms(29815K/ J.K. mol乙m/k-mor 186.264 3、已知25℃时H2O()的标准摩尔熵为69.91J· K. mor",,标准生成焓为-285.30 k].mol,饱 和蒸气压为3.167kPa,H2O(g)的标准生成焓为-241.818 k. mol!,试求25℃时H2O(g)的标准摩 尔熵,设水蒸气可看作理想气体。 4、反应2 Nahco3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的标准摩尔反应焓与温度有如下关系 △,H/Jmol=122675+3828(7/K)-5335×10(7/K)2 已知该反应 △G(29815K)=29623Jmol-。试证明该反应的标准平衡常数与温度服从如下公式 gK°=-6407/(T/K)+4.604lg(T/K)-2786×10-(7/K)+5737。写出 NaHcO3(S)的分解压力与 温度的关系式,并计算343K时NaCO3(s)的分解压力为多少?(当多相反应的气体产物不止 种时,则产物的平衡总压力称为分解压力。) 5、实验测得反应CO2(g)+C(s) 2CO(g)的平衡数据如下: T/K 总压力/kPa 在平衡混合物中CO2的摩尔分数 已知反应2CO2(g)2COg)+O2(g)在1173K时K°为127×1016,该温度下C(s)的标 准摩尔燃烧焓为3935kJ·mol。试计算反应在1173K时的△,Hn和△,Sn。假设气体看作理 想气体,Δ.H°不随温度变化
《物理化学》课外阅读练习 13 13 计算题 1、已知一氧化碳燃烧反应CO(g) + O (g) CO (g) 1 2 2 2 → 在 2800K 时的标准平衡常数为 6.401。现 若在该温度及 101325 Pa 压力下，让 1 mol 一氧化碳气体在氧超过理论量一倍的空气（物质的量之 比 N2:O2 =79:21）中燃烧，试求一氧化碳转化率。若 1mol 一氧化碳在氧超过理论量一倍的纯氧气 中燃烧，其转化率又为多少？两者相比，说明了什么？设气体都可看作理想气体，反应压力均为 101325 Pa。 2、使体积百分数为 CH4 10%、H2 80%、N2 10%的混合气体，在 1000K、101325 Pa 下与碳接 触，在此条件下能否发生如下反应：C(s) + 2H2 (g) → CH4 (g)。若要在 1000K 生成 CH4 (g)，该混 合气体的压力至少为多少？设气体为理想气体，有关热力学数据如下： 物 质 θ 1 f m (298.15K)/ kJ mol − Δ ⋅ H− θ -1 -1 Sm (298.15K)/J⋅ K ⋅mol Cp,m 1 1 / J K mol ⋅ ⋅ − − C(s) 0 5.740 19.87 H2(g) 0 130.684 29.41 CH4(g) −74.81 186.264 53.97 3、已知 25℃时 H2O (l)的标准摩尔熵为 69.91 Jx K-1x mol-1，标准生成焓为-285.830 kJxmol-1，饱 和蒸气压为 3.167 kPa，H2O (g)的标准生成焓为-241.818 kJx mol-1，试求 25℃时 H2O (g)的标准摩 尔熵，设水蒸气可看作理想气体。 4、反应 2NaHCO3 (s) = Na2CO3 (s) + H2O(g) + CO2 (g)的标准摩尔反应焓与温度有如下关系： θ -1 3 2 r m H / J mol 122675 38.28 (T / K) 53.35 10 (T / K) − Δ ⋅ = + − × 。已知该反应 − Δ = ⋅ θ −1 rGm (298.15 K) 29623J mol 。试证明该反应的标准平衡常数与温度服从如下公式： lg 6407 /( / K) 4.604 lg( / K) 2.786 10 ( / K) 5.737 θ 3 = − + − × + − K T T T 。写出 NaHCO3 (s)的分解压力与 温度的关系式，并计算 343K 时 NaHCO3 (s)的分解压力为多少？（当多相反应的气体产物不止一 种时，则产物的平衡总压力称为分解压力。） 5、实验测得反应 CO2(g) + C(s) 2CO(g) 的平衡数据如下： T / K 总压力 / kPa 在平衡混合物中 CO2的摩尔分数 1073 260.41 0.2645 1173 233.05 0.0692 已知反应 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g) 在 1173K 时 o K 为 1.27×10-16，该温度下 C (s)的标 准摩尔燃烧焓为 393.5 kJx mol-1。试计算反应在 1173K 时的ΔrH m 和 r m Δ S 。假设气体看作理 想气体， o Δr H m 不随温度变化