物理化学课后习题答案-物理化学第8版课后答案 联系客服

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情况下PCL5?g?的 离解度设为50%,用计算说明在下列几种情况中,PCL5?g?的离解度是增大还是减小。

(1) 使气体的总压力减低,直到体积增大到2dm3

(2) 通入氮气,使体积增大到 2dm3,而压力仍为101.325KPa (3) 通入氮气,使压力增大到202.65Kpa,而体积仍为1dm3 (4) 通入氯气,使压力增大到202.65Kpa,而体积仍为1 dm3

解:(1)PCL5?g?= PCL3?g?+CL2(g)

1mol 0.5mol 0.5mol; 1- ? ? ?

kp?ka(p?V)T不变 KP不变 n总p(0.5)2p11?2?()??(2)1 0.5n11??n2PV=NRT

pRT ?nVRT?2RT 即 0.5?()??()

V11??V2V1=1dm3 V2=2dm3代人上式,得:α=0.62=62% α增大

?p??(2)Kp=Kn??n??总???

1p11?2?p2????0.5×()= ??n11???n2?pv=nRT

pRT ?nV2?RT??RT?????即0.5?? ?=???V?1???V2?V1=1dm3 V2=2dm3 T1=T2代入上式,得:α=0.62=62% α增大

?p??(3)Kp=Kn??n??总???

p1?2?p2????0. 5×()= ?n11???n2??pv=nRT

pRT ?nV2?RT??RT???即0.5?? ???=??V1??V???2?V1=1dm3 V2=1dm3 T1=T2代入上式,得:α=0.5=50% ∴α不变

(4)PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2(g)

1mol 0 0

0.5mol 0.5mol 0.5mol n总=1.5mol 1-α α α+n n总=1+α+n

P1V1=n总RT1 P2V2= n总RT2

P1=101.325Kpa P2=202.65Kpa T1=T2

3

V1=1dm V2=1dm3 n总=1.5mol

P1V1n总RT1 ?P2V2n总RT2101.325?11.5?R?T1 ?202.65?1n总?R?T2n总=3mol

T不 变 Kp不 变

?p??Kp=Kn??n??总???

1(0.5)2?p???(??n)?p???????? 0.5?n?1???n?pRT- V1=V2 ?nV??(??n)即0.5=

1??n总=1+α+n α+n=2 代入上式,得:

??20.5=

1??解得:α=0.2=20% α下降 pv=nRT

13.在 448~688K温度区间内,用 分光光度法研究了下面的气相反应: I2 +环戊烯 = 2HI + 环戊二烯

1得到K?P=17.39-

51034

4.575T??(1) 计算在573K时,反应的ΔrG?mΔrHm和ΔrSm

(2)始时用等量I2和环戊烯混合,温度为573K,起始总压为101.325Kpa,试求平衡后I2分压。

(3)若起始压力为1013.25Kpa,试求平衡后I2的分压。 解:(1)

51034InK?p=17.39-

4.575T51034T=573K时 InK?p=17.39-

4.575?573015In K?p=-2.073 K?p=0.125

?ΔrG?m=-RT InKp=-8.314×573×(-2.073)=9.88KJ

??rHm1??C RTInK?p=

?51034?rHm 解得:ΔrH??m=92.74KJ R40575??ΔrG?m=ΔrHm—TΔrSm(恒温)

9.88=92.74-573ΔrS?m

?1解得:ΔrS? m=144.6J?K2)I2 + 环戊烯 = 2HI + 环戊二烯 开始P0 P0 0 0 平衡P0-X P0-X 2X X P0=

P总101.35??50.66KPa 2222?PHI??P环戊二烯??2x??x?????????????x3101.325101.325?P??P???????225.33?(50.66?x)2?PI2?50.66?x??????Kp= ???P??101.325???x3即0.125?解得x?15.72kPa225.33?(50.66?x)

14.CO2与H2S在高温下有如下反应

(s)?H2O(g) CO2(g)?H2S(g)?COS今在610K时,将4.4×10-3Kg的CO2加入2.5dm3体积的空瓶中然后再充入H2S

使总压为1013.25Kpa。平衡后水的摩尔分数为0.02。同上实验,再620K,平衡后水的摩尔分数为0.03。(计算时可假定气体为理想气体)

? (1)计算610K时的KP。 ? (2)求610K时的?rGm。

? (3)计算反应的热效应?rHm。

解:(1)nCO24.4?10?3kg??0.1mol 44?10?3kg/mol开始时pV?nRT

PCO2?nRT0.1?8.314?610??202.86kPa ?3V2.5?10(g)?H2O(g) CO2(g)?H2S(g)?COS开始 202.86kPa 810.39kPa 0 0

平衡 202.86-p 810.39-p p p 平衡后:xH2O?pH2Op总?pH2O1013.25?0.02

解得:pH2O(g)?20.27kPa

pCOSpH2O???20.27?20.27?PP?KP??2.849?10?3 pCO2pH2S(202.86?20.27)?(810.39?20.27)??P?P??3(2) ?rGm??RTlnK?p??8.314?610?ln(2.849?10)?29.73kJ

(3)620K时平衡后 xHO?pH2Op总?pH2O1013.25?0.03

解得:pH2O(g)?30.40kPa

pCO2?202.86?30.40?172046kPa 则平衡后:pH2O?810.39?30.40?779.99kPa