大学普通化学课后习题答案(2)

rGm(523K)R 523K

21.58/2.303

( 93.85) 10008.314 523

9

21.58

K

e

21,58

10 10

9.37

2.35 10

12. 答案：设平衡时有2Xmol的SO2转化 2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）

起始 n/mol 8 4 0 n（始）=12mol 平衡时n/mol 8-2x 4-x 2x n（平衡）=（12-x）mol 根据PV=nRT T V一定时

n(始）n（平衡）

P（始）P（平衡）

1212 x

300220

2x=6.4mol

教材课后习题详解

(

p

eq

(SO3)p

)

2

SO2的转化率=6.4/8=80% K

(

p

eq

(SO2)p

) (

2

p

eq

(O2)

)

p

8.8100

1.622020.8220( ) ( )8.81008.8100

(

6.4

220

)

2

(注意在计算时可不用先计算分压,列综合算式更方便计算)

13.答案：该反应是可逆反应，需要H2的量包括反应需要的量1mol和为维持平衡需要xmol（最少量）

(K

p

eq

(H2S)p

)

(

p

eq

(H2S)(H2)

p

eq

(H2)p

)

p

eq

n

eq

(H2S)(H2)

n

eq

=

1.0x

=0.36 x=2.78mol

需要H2的量=1+2.78=3.78mol(注:该反应是反应前后气体分子数不变的,在标准平衡常数表达式中系统的总压和标准压力在计算时可以在分式中消去,否则在计算时必须知道平衡时总压才能根据平衡常数计算.) 14．在不同温度时反应的标准平衡常数值如下：

T/K 973 1073 1273

K1

K2

1.47 1.81 2.48

2.38 0.618 2.00 0.905 1.67 1.287 1.49 1.664

1173 2.15

答：反应3的标准平衡常数 K3

K1

K2

（如上）

(因为随温度的升高平衡常数增大,故是吸热反应) 15．答案：利用公式ln

K2K1

rHm(298,15K)(T2 T1)

RT1 T2

求K2

代入数据ln

K2

16

4.9 10

92.31 1000(500 298.15)

8.314 298.15 500

=-15.03 K2=e

15.03

4.9 10

16

=1.4×1010

16.答案：查数据计算 CO2(g) H2(g) CO(g) H2O(g)

Sm(298.15K)J.mol.K

1

1

213.74 130.684 197.674 188.825 -393.509 0 -110.525 -241.818

rSm(298.15K)

=42.075J.mol-1.K-1

41.166kJ.mol-1

fHm(298.15K)

kJ.mol

1

rHm(298.15K)

rGm(873K) rHm(298.15K)

-873

rSm(298.15K)

=41.166kJ.mol-1-873K×0.042075kJ.mol-1.K-1

-1

=4.434 kJ.mol

教材课后习题详解

lnK(873K)

rGm(873K)

RT

4.434 10008.314 87376 76

=-0.61 K

e

0.61

0.54

(p(CO)/p)(p(H2O)/p)

Q (p(CO2)/p)(p(H2)/p)=127 127=0.358 (Q<K0 所以反应正向进行)

RTln

QK

rGm rGm(873K) RTlnQ

rGm

=8.314×873ln(0.358/0.54)=-2982.9J.mol=-2.98 kJ.mol

-1-1

因为<0 所以此条件下反应正向进行

rGm(TK)

17.答案：吕〃查德里原理判断是正确的。判断反应的方向或平衡移动的方向的依据是温度对平衡常数的影响有两个公式: lnK

<0

Hm1R

T

rSm

R

(1)适用于某一给定反应温度对K0的影响。

lnK(TK)

rGm(TK)

RT

(2)适用于温度一定的前提下不同反应比较，

rGm(TK)

越正K0越小。

18．研究指出下列反应在一定温度范围内为元反应：2NO（g）+Cl2（g2NOCl（g） （1）写出该反应的速率方程。 （因为是元反应，可根据反应式直接写出） kc(NO)c(Cl2) （2）该反应的总级数是多少？ （ n=2+1=3级）

（3）其他条件不变，如果将容器的体积增大到原来的2倍，反应速率如何变化？

k(c(NO))(c(Cl))

2

2

2

2

'

1

2

118

（体积增大后浓度各变为原来的1/2 速率变为原来的1/8

（4）如果容器体积不变而将NO的浓度增大到原来的3倍，反应速率又将怎样变化？（

k(3c(NO))(c(Cl)) 9

2

'2

速率变为原来的9倍）

lnc0c kt

ln9445

2.09 10t

5

19．答案：根据一级反应的特征 20．答案：根据阿仑尼乌斯公式 lnk(1000

t=35254h=1468天=4年

代入相应数据得k(1000

k(T2)k(T1)

Ea(T2 T1)RT1T2V(1000

K)

ln

K)

k(900K)

167.4 1000(1000 900)

8.314 900 1000

=2.237

V(900K)

K)

k(900K)

e

2.237

9.36

21.答案：相同用量的溶液反应，观察到出现沉淀可以认为生成沉淀量相等，所以速率的比与所需时间成反比。根据阿仑尼乌斯公式 ln

1515500

k(T2)k(T1)

Ea(T2 T1)RT1T2

代入相应数据得 ln

k(300K)k(290K)

Ea(300 290)8.314 290 300

1

ln

Ea(300 290)8.314 290 300

Ea=ln3.03

8.314 290 300

10

J.mol

=80184J.mol-1=80.2kJ.mol-1

教材课后习题详解

22.答案：根据阿仑尼乌斯公式 lnk

EaR

(

1T

) lnA 假定催化剂对A（指前因子）无影响时，在一定温

(75 54) 10008.314 298

度下，有无催化剂对速率常数的影响：ln

k(2)k(1)

(Ea1 Ea2)

RT

==8.476

v2v1

k(2)k(1)

e

8.476

=4798≈4.8×10

3

23.答：(1)升高温度；减小总压或增大体积；增p(H2O)或减小p(CO) 或减小p(H2) (2) 升高温度；增p(H2O)

其中升高温度使K 及k(正)、k(逆)都增大；总压力或分压的改变对K 及k(正)、k(逆)都无影响。

（依据是： lnK

Hm1R

T12

rSm

R

lnk

EaR

(

1T

) lnA ）

24.答：查标准热力学数据

N2(g)

12

O2(g) NO(g)

-1-1

Sm(298.15K) 191.50 205.138 210.761 …… 此处隐藏：2263字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……