物理化学第五版课后习题答案(2)

???(2) A(g)??? 2B(g)

n0－x 2x ?n＝n0＋x

216?3.9669nB50?4x2K＝0＝3.9669 x＝＝3.2615 mol ?＝

2?3.9669p?nBnA100?(4?x)(4?x)0pB nA＝0.7385 mol nB＝6.5229 mol 5－11．已知下列数据(298.15K)：

物 质 0／J·mol－1·K－1 Sm－0／kJ·mol1 ?cHmC(石墨) 5.740 －393.51 H2(g) 130.68 －285.83 N2(g) 191.6 0 CO2(g) －394.36 O2(g) 205.14 0 CO(NH2)2(s) 104.6 －631.66 H2O(g) －228.57 物 质 0／kJ·mol－1 ?fGmNH3(g) －16.5 0求298.15 K下CO(NH2)2(s)的标准摩尔生成吉布斯函数?fGm，以及下列反应的K0。

???CO2 (g)＋2NH3(g)??? H2O(g)＋CO(NH2)2(s)

解： CO(NH2)2(s)的生成反应为：C(石墨)＋N2(g)＋2H2(g)＋

0000＝?cHm(C)＋2?cHm(H2)－?cHm[CO(NH2)2] ?fHm1???O2(g)??? CO(NH2)2(s)

2＝－393.51－2×285.83＋631.66＝－333.51 kJ·mol－1 010?rSm0000＝Sm[CO(NH2)2] －Sm(C) －Sm(N2)－2Sm(H2)－Sm(O2)

21＝104.6－5.740－191.6－2×130.68－×205.14＝－456.67 J·mol－1·K－1

20[CO(NH2)2] ＝－333.51＋298.15×456.67×10－3＝－197.35 kJ·mol－1 ?fGm0＝－197.35－228.57＋394.36＋2×16.5＝1.44 kJ·mol－1 ?rGm1.44?103K＝exp(?)＝0.5594

R?298.15005－12． 已知298.15K，CO(g)和CH3OH(g)的?fHm分别为－110.52及－200.7 kJ·mol－1，0CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的Sm分别为197.67、130.68及127J·K－1·mol－1。又知298.15K甲

56

醇的饱和蒸气压为16.59kPa，?vapHm＝38.0 kJ·mol－1，蒸气可视为理想气体。求298.15K

0时，下列反应的?rGm及K0。

???CO(g)＋2 H2(g)??? CH3OH(g)

0解： ?rHm＝－200.7＋110.52＝－90.18 kJ·mol－1

CO(g)＋2 H2(g) CH3OH(g,p0)

CH3OH(l,p0) CH3OH(l,p?) CH3OH(g ,p?)

16.5938.0?103＋Rln ?rS＝127－197.67－2×130.68＋

100298.150m＝－332.03＋127.45－14.94 ＝－219.52 J·K－1·mol－1

0或 Sm( CH3OH, g)＝127＋127.45－14.94＝239.51 J·K－1·mol－1

0＝239.51－197.67－2×130.68＝－219.52 J·K－1·mol－1 ?rSm0＝－90.18－298.15×(－219.51) ×10－3＝－90.18＋65.45＝－24.73 kJ·mol－1 ?rGm?24.73?103K＝exp(－)＝exp(9.9765) ＝2.15×104

298.15R005－13．已知25℃时AgCl(s)，水溶液中Ag＋，Cl－的?fGm分别为－109.789kJ·mol－1，

77.107kJ·mol－1和－131.22kJ·mol－1。求25℃下AgCl(s)在水溶液中的标准溶度积K0及溶解度s。

＋－－10???解： AgCl(s)??? Ag＋Cl ?rGm＝77.107－131.22＋109.789＝55.676 kJ·mol

55676)＝exp(－22.4607) ＝1.76×10－10

298.15?R143.3212?100?1.76?10?10＝0.19 mg／100g s＝MK0＝610K0＝exp(－

5－14．体积为1dm3的抽空密闭容器中放有0.03458 molN4O2(g)，发生如下分解反应：

???N4O2(g)???2 NO2(g)

57

050℃时分解反应的平衡总压为130.0kPa。已知25℃时N4O2(g)和NO2(g)的?fHm分别为09.16kJ·mol－1和33.18kJ·mol－1。设反应的?rCp,m≈0。

(1) 计算50℃时N4O2(g)的解离度及分解反应的K0； (2) 计算100℃时反应的K0。

???解：(1) N4O2(g)???2 NO2(g)

n0(1－?) 2n0? ?n＝n0(1＋?)

130?1＝0.04839 mol ?＝0.3994

R?323.15222nNO4n0?ppp4?2130?4?0.3996202K＝0＝0.9869 ??0?2?0??222p?nBnN2O2pn0(1??)p(1??)100?(1?0.3996)?n＝

BpN2O4?2n0?p2?0.3996?130＝55.80kPa ?n0(1??)1?0.3996n0(1??)p(1?0.3996)?130＝74.21kPa ?n0(1??)1?0.3996pN4O2?2pNO274.212K＝＝＝0.9869 0pN2O4p55.80?10000(2) ?rHm＝2×33.18－9.16＝57.2 kJ·mol－1

K205720011ln0??(?)＝2.8528 K1R323.15373.15K20＝17.3358×0.9869＝17.11

5－15．已知25℃时的下列数据

物 质 0／kJ·mol－1 ?fHm0／J·mol－1·K－1 SmAg2O(s) －31.05 121.3 CO2(g) －393.509 213.74 Ag2CO3(s) －505.8 167.4 0求110℃时Ag2CO3(s)的分解压。设?rCp,m≈0。

???解： Ag2CO3(s)??? Ag2O(s)＋CO2(g)

0＝－31.05－393.509＋505.8＝81.241 kJ·mol?rHm－1

58

0＝121.3＋213.74－167.4＝167.64 J·mol－1·K－1 ?rSm0(383.15K)＝81.241－383.15×167.64×10－3＝17.01 kJ·mol－1 ?rGmK0＝exp(?17010)＝exp(－5.3397) ＝4.7972×10－3

383.15?RpCO2＝p0K0＝0.480 kPa

05－16．在100℃下，下列反应的K0＝8.1×10－9，?rSm＝125.6J·K－1·mol－1。计算：

???COCl2(g)??? CO (g) ＋Cl2(g)

(1) 100℃，总压为200kPa时COCl2的解离度；

0(2) 100℃下上述反应的?rHm；

(3) 总压为200kPa，解离度为0.1%时的温度。设ΔCp,m＝0。 解：(1) COCl2(g) CO (g) ＋Cl2(g)

1－? ? ? Σn＝1＋?

K＝(0pp0?nB?)?BB200?2－9＝＝8.1×10 n??B2100(1??)B?BK0?＝

K0?pp08.1?10?9－5

＝＝6.364×10 ?98.1?10?20(2) ?rGm＝－RTlnK0＝－R×373.15×ln8.1×10－9＝57.80 kJ·mol－1

000＝?rGm＋T?rSm＝57.80＋373.15×125.6×10－3＝104.67 kJ·mol－1 ?rHm2000.0012－6

(3) K＝＝2×10?100(1?0.0012)018.1?10?9104.67?10311－3

ln(?)＝ ＝2.2423×10 ?6T2?10RT373.15T＝445.97 K

0???5－17．在500～1000K温度范围内，反应A(g)＋B(s)???2C(g)的标准平衡常数K与温度T

的关系为 lnK0??7100?6.875。已知原料中只有反应物A(g)和过量的B(s)。 T/K(1) 计算800K时反应的K0；若反应系统的平衡压力为200 kPa，计算产物C(g)的平衡分压；

59

00(2) 计算800K时反应的?rHm和?rSm。

解：(1) lnK0??07100?6.875＝－2 K0＝0.1353 8002pC20000K＝ p?Kpp?Kpp?0 CC0(p?pC)p?K0p0?(K0p0)2?4K0p0p pC?2?13.53?13.532?4?200?13.53＝45.69 kPa ?200(2) ?rHm＝7100R＝59.03 kJ·mol－1 ?rSm＝6.875R＝57.16 J·mol－1·K－1

???5－18．反应2NaHCO3(s) ??? Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)在不同温度时的平衡总压如下：

t／℃ p／kPa 30 0.827 50 3.999 70 15.90 90 55.23 100 97.47 110 167.0 0设反应的?rHm与温度无关。求： 0(1) 上述反应的?rHm；

(2) lg(p／kPa)与T的函数关系式； (3) NaHCO3的分解温度。

0?rHmp2?B 解：(1) K＝(0) lnp??2RT2p0T／K lnp 303.15 －0.1900 323.15 1.3860 343.15 2.7663 363.15 4.0115 65432100.0024-1373.15 4.5795 383.15 5.1180 －10 ?rHm＝7706.4×2×R＝128.14kJ·mol－1

lnp = －7706.4T + 25.231(2) lgp??(3) T分解?

3326.24＝371.64K

10.956?lg101.325lnp3346.24?10.956 TR2 = 10.00290.0034T－1lnp～T－1关系曲线60

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库物理化学第五版课后习题答案(2)在线全文阅读。