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物理化学课后习题第五章答案

第五章 化学平衡
在某恒定的温度和压力下,取mol n o 1=的A(g)进行如下化学反应
若,试证明,当反应进度时,系统的吉布斯函数G 值为最小,这时A, B 间达化学平衡。

一定条件下,Ag 与H 2S 可能发生下列反应:
2Ag(s) + H 2S(g)Ag 2S(s) + H 2(g)
25℃,100 kPa 下将Ag 置于体积比为10:1的H 2与H 2S 的混合气体中。

(1) Ag 是否会发生腐蚀而生成Ag 2S ?
(2) 混合气体中气体的体积分数为多少时,Ag 不会腐蚀生成Ag 2S ?
解:(1)设H 2和H 2S 的起始量分别为10mol 和1mol ,H 2S 的解离度为α,则
2Ag(s) + H 2S(g)
Ag 2S(s) + H 2(g)
1 10
03.99210ln 15.298314.810)56.3326.40(ln 113<⋅-=⋅⨯⨯+⨯+-=+∆=∆--Θ
mol kJ mol J J RT G G p
m r m r 所以,Ag 会发生腐蚀。

(2)设H 2S 气体的体积分数为y ,若想要Ag 不腐蚀,那么必须满足
0ln ≥+=p m r m r J RT G G Θ∆∆

3
107.6ln ⨯≥p J RT
又有
y
y
J p -=
1 得 0628.0)(2≤S H y
已知同一温度,两反应方程及其标准平衡常数如下: 求下列反应的。

解:所给反应 = 2×(2)-(1),因此
θ
m r θ.m r θm r G ΔG ΔG Δ1
22=,-
θ
θ
θ
θ
θθ1
2212)()
ln (ln 2ln K K K K RT K RT K RT =
---=-
在一个抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫,若它们之间没有发生反应,则在 K 时的分压分别为 kPa 和 kPa 。

将容器保持在 K ,经一定时间后,总压力减少至 kPa ,且维持不变。

求下列反应的K θ。

解:反应各组分物料衡算如下 因此,
在真空的容器中放入固态的NH 4HS ,于25℃下分解为NH 3(g)与H 2S(g),平衡时容器内的压力为 kPa 。

(1) 当放入NH 4HS 时容器内已有 kPa 的H 2S(g),求平衡时容器中的压力。

(2) 容器内原有 kPa 的NH 3(g),问需加多大压力的H 2S ,才能形成NH 4HS
解:反应的化学计量式如下
已知下列数据():
解: 22222)CO(NH 2H N O 2
1
C =+++
]
)[CO(NH mol kJ 51.333mol 631.66)]kJ (285.83)(200393.51[2211
θ
θ
m f m r H H ∆∆=⋅-=⋅---⨯+++-=--
1
11
1mol K J 67.456mol K J 130.68)]2191.6205.14215.74[104.6----⋅⋅-=⋅⋅⨯⨯=+++-(θ
m r S ∆
]
)[CO(NH mol kJ 35.197mol 45667)]kJ .0(298.15333.51[2211
θ
θθθm f m r m r m r G S T H G ∆∆∆∆=⋅-=⋅-⨯-=-=---
(s))CO(NH O(g)H (g)2NH (g)CO 22232+=+
1
1
mol
1.44kJ mol kJ ]394.3616.5)(2228.57)(197.35[--⋅=⋅-⨯+-=)-(---θm r G ∆
56
058
015
29831481000
441.K ....RT G K ln m r =---θθ
θ
=⨯⨯=∆= 已知25 时,AgCl(s),水溶液中Ag +,Cl -
的 分别为
已知下列数据。

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