第三章 化学平衡习题(3)

(2)2FeO(s)?2Fe(s)?O2?13K?p,3?2.47?10(3)(4)(5)

2CO2(g)?2CO(g)?O2(g)?12K??1.4?10p,4FeO(s)?CO(s)?Fe(s)?CO2(g)[(3)?(4)]/2?(5)???0.5(?rGm,3??rGm,4)??rGm,5Kp,5?(?K?p,3Kp,4?)0.52.47?10?130.5?()?0.42?121.4?10FeO(s)?CO(s)?Fe(s)?CO2(g)1molnmol(n?1)mol???0,K?p,5?Kn?1mol1?0.42?n?3.38moln?1

16. 已知298.15K，CO (g)和CH3OH (g)标准摩尔生成焓ΔfHmθ分别为-110.52及-200.7kJ/mol,CO (g)、H2 (g)、CH3OH (l)的标准摩尔熵Smθ分别为197.67、130.68及127J/K.mol,蒸汽可视为理想气体。

利用上述数据，求298.15K时，反应CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)的ΔrGmθ和Kθ。 解：

反应CO(g)?2H2(g)?CH3OH(g)?????rHm??fHm(CH3OH,g)??fHm(CO,g)?2?fHm(H2,g)

??200.7?(?110.52)?0??90.18kJ/mol

????S1?Sm(CH3OH,l)?Sm(CO,g)?2Sm(H2,g)?127?197.67?2?130.68??332.03J/K?mol?S2?038000?127.45J/K?mol

T298.15p16.59?S4?nRln1?8.314ln??15.04J/K?molp2101.325?S3???rSm??S1??S2??S3??S4??332.03?0?127.45?15.04??219.62J/K?mol????rGm??rHm?T?rSm??vapHm??90180?298.15?(?219.62)??24.73kJ/mol??rGm??RTlnK?

?24730??8.314?298.15lnK?K??2.15?104

17. 试求25℃下列反应的Kθ。

CH3COOH(l)＋C2H5OH(l)→CH3COOC2H5(l)+H2O(l)

已知各物质的标准生成吉布斯能ΔfGmθ(kJ/mol)。

CH3COOH(l): -389.9; C2H5OH(l): -168.49; CH3COOC2H5(l): -332.55; H2O(l): -237.129.

解：先利用反应物和产物的标准生成吉布斯能计算反应的ΔGθ，再利用公式ΔGθ＝-RTln Kθ求反应的Kθ。

ΔGθ＝[ΔfGmθ(CH3COOC2H5，l)＋ΔfGmθ(H2O，l)]－[ΔfGmθ(CH3COOH，l)＋ΔfGmθ(C2H5OH，l)]＝(-332.55-237.129)-(-389.9-168.49)= -11.289 kJ/mol 由ΔGθ＝-RTln Kθ=-8.314×298 ln Kθ=-11289 计算得：Kθ=95.25

18. 反应：2SO2（g）+O2(g) ?2SO2(g)在727℃时的Kp＝3.4×10-5，计算827℃时的Kp，已知该反应的ΔrH = -189kJ,并设在此温度范围内ΔrH为常数。 解：ΔrH为常数，由化学反应等压方程式：

??Kp(T2)Ka(T2)?rHm11ln??ln??(?)Ka(T1)Kp(T1)RT2T1利用727℃时的Kp计算827℃时的Kp。

lnKp(1100K)3.4?10?5189?10311?(?)

8.31411001000-6

-1

计算得：Kp(1100)＝4.3×10Pa

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