复旦 物理化学 第三章 习题答案.docx

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1、复旦 物理化学 第三章 习题答案复旦 物理化学 第三章 习题答案 本文关键词：复旦，第三章，物理化学，习题，答案复旦 物理化学 第三章 习题答案 本文简介：第三章习题解答第5页共5页第三章习题解答H2O(g)pH2O(l)pDGDG3DG2DG1H2O(g)3166PaH2O(l)3166PaT=2101K1.先求H2O(g)?H2O(l)的相变热：DG2=0DG3=Vl(p-3166)DG=DG1+DG2+DG3=8590.9JDrGm(l)复旦 物理化学 第三章 习题答案 本文内容：第三章习题解答第5页共5页第三章习题解答H2O(g)pH2O(l)pDGDG3DG2DG1H2O(g)316

2、6PaH2O(l)3166PaT=2101K1.先求H2O(g)?H2O(l)的相变热：DG2=0DG3=Vl(p-3166)DG=DG1+DG2+DG3=8590.9JDrGm(l)=DrGm(g)+DG=228.578.59=237.16kJ2.反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)DrGm=193101Jmol1摩尔分数0.80.1(1)T=1010K时，QpKp反应不会正向进行。(2)设压力为p，当时，即p1.61p时，反应才能进行。3.SO2Cl2(g)+SO2(g)?Cl2(g)反应前压力(kPa)44.78647.836平衡时压力(kPa)x44.786-x47.836-xp总

3、=x+(44.786-x)+(47.836-x)=86.096kPax=6.526kPa4.H2(g)+I2(g)?2HI(g)起先(mol)7.945.3平衡(mol)xDn=0x=9.478mol(另一根x=19.30舍去)5.A(g)+B(g)?AB(g)起先(mol)11平衡(mol)1-0.41-0.40.4n总=1.6molp=0.06206p=6288Pa6.A(g)?B(g)平衡压力10ppDrGm=RTlnKp=5738JDrGm(1)=DrGmRTlnQp(1)反应不会自发进行。DrGm(2)=DrGmRTlnQp(2)反应自发进行。7.N2(g)+3H2(g)?2NH3(

4、g)起先(mol)13平衡(mol)xn总=4-x(1)当总压p=10p,a=3.85%时，x=0.1483mol,代入上式得Kp=1.64104(2)当a=5%时，x=0.1905mol，Kx=0.02911p=13.323p=1350kPaCH3OH(l)pCH3OH(g)pDGDG3DG2DG1CH3OH(l)16343PaCH3OH(g)16343PaT=2101K8.DG2=0DG总4523JDG总=DfGm(g)-DfGm(l)即4523=161.92-DfGm(l)DfGm(l)=166.44kJmol19.NH4HS(s)?NH3(g)+H2S(g)平衡(kPa)(1)原有H2

5、S，平衡p39.101+p解得p=18.87kPap总=2p+39.101=77.73kPa(2)形成固体的条件：QpKp设H2S(g)的压力为pp166.6kPa10.A(g)+B(g)?C(g)+D(g)(1)平衡时(mol)1/31/32/32/3(2)设C为xmol1-x2-xxx(3)设生成C为xmol1-x1-x0.5+xx(4)设C削减xmolxx1-x2-x由(1)Dn=0由(2)3x2-12x+8=0x=0.845mol由(3)3x2-8.5x+4=0x=0.596molC总量=1.096mol由(4)3x2+3x-2=0x=0.457molC的量=1-x=0.543mol1

6、1.设起先为1mol，解离度为aPCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)平衡时(mol)1-aaan总=1+a当a=0.5，n总=1.5mol，p=p时，代入上式，可得平衡常数(1)降低总压p，使体积增加1倍，计算a的变更：可得压力，代入：得a=0.618(2)通入N2，使体积增加1倍，计算a的变更：可得气体摩尔n总=n2=3mol得a=0.618(3)通入N2，使压力p增加1倍，计算a的变更：可得气体摩尔n总=n2=3mol得a=0.50(4)通入Cl2，使压力p增加1倍，计算a的变更：n总=3mol，设Cl2的加入量xmol，计算Cl2总量：PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)

7、1-aaa+xn总=1+a+x=3nCl2=a+x=2mol得a=0.2012.(1)DrGm=RTlnKp=Jmol1kJmol1Jk1mol1(2)T=573K时，I2+环戊烯?2HI+环戊二烯起先0.5p0.5p平衡pp2(0.5p-p)(0.5p-p)解此三次方程，p=34.95kPa(3)同理，起始压力为10p时，解得p=423.73kPa13先计算反应前：，(1)610K时，xH2O=0.02nH2O=0.50.02=0.01molCO2(g)+H2S(g)?COS(g)+H2O(g)平衡时(mol)0.090.390.010.01Dn=0(2)DrGm(610K)=RTlnKp=

8、29.73kJmol1(3)620K时，xH2O=0.023nH2O=0.50.03=0.015molCO2(g)+H2S(g)?COS(g)+H2O(g)平衡时(mol)0.010150.3850.0150.015Dn=0解得DrHm=277.0kJmol114.(1)jFeO(s)+H2(g)=Fe(s)+H2O(g)kH2O(g)=H2(g)+0.5O2(g)l=j+kFeO(s)=Fe(s)+0.5O2(g)Kp(3)=Kp(1)Kp(2)=4.96710-7解得分解压pO2=2.5010-11kPa(2)jFeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)Kp(1)=？kCO2(g)

9、=CO(g)+0.5O2(g)l=j+kFeO(s)=Fe(s)+0.5O2(g)Kp(3)=Kp(1)Kp(2)=4.96710-7得Kp(1)=0.42计算CO的用量：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)起始(mol)x0平衡(mol)x-11x=3.38molCH3OH(l)Sm=130.68，pCH3OH(g)pDSDS3DS2DS1CH3OH(l)16.59kPaCH3OH(g)16.59kPaT=2101K15.先计算CH3OH(g)的Sm(g)：DS1?0DS=DS1+DS2+DS3=112.39JK1mol1Sm(g)=Sm(l)+DS=239.39JK1mol1

10、计算反应的热力学函数和平衡常数：CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)DfHm(Jmol1)-110.520-200.7DrHm=90.18kJmol1Sm(JK1mol1)1101.67330.68239.39DrSm=219.64JK1mol1DrGm=DrHmTDrSm=90.182101.15(219.64)103=24.68kJmol116.CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H4(l)+H2O(l)DfGm/kJmol1395.8175.1341.1236.6DrGm=S(DfGm)产物S(DfGm)反应物=(-341.1236.6)(395.8175.1)=6.8kJmol117Kp,2=4.305106Pa1第18页 共18页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页第 18 页 共 18 页