物理化学第5-6章课后答案

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1、第五章相平衡1.”出分解的反应方程为AfttXs)-2(5)+ y( + HCl(g)(1)S=3. C=S-R-Rf (J?=!,Rf = l) NH3J = HCC .C= 11 中=2. fC 中+ 2=1(2)S=3, C=S-R-Je = 2 力=% f=C办+2=2(3)8n磊 3-)?- = 3-1-0=2 d-2，一匚一3+2=2(同2)C(s) + $Q(g)C6g) -w900K 时,CO 4-Q(g)-CCt =4, C=K* S)中CO的最不定R=G.C=S-H-Rf = 4-2-O=2巾F/=c+0=.3 .在制水煤气的过程中,有五种物质,匕译),口43。收0/%(#

2、和乩。1)建立如F三个平衡，试 求该系统的拽立组分数.C(s) + H5-Hi (g) +CO()(1)COt (g) + H, (ffJ-FU 0(g) +COCg)(2)O3+C(s-2co(旦)(3)|解；建立3个平衡.6)式可由(1)十(2)得到|R=2,S=5JS-K4=&4 .已知N版g(。和H*l)U)可以生成如F三种水合物：N&CC - H式MsO,N曲g .和NCXX 70H2仃试求(1)在大气压下,与N的CQ水溶液和沐平衡共存的水合款的最大值,(幻在298K时,与水蒸气平衡共存的水合款的最大值.解：U) 5=5,月=3,RhQ O=S-我一尺二2每生.成一种含水盐,K增加L

3、S增加11值不变.在kF/=C+I-力 广0时力最大为3.已知有N02coi水溶液和HeO(G两相*则还能生成一种含水盐.Q)冏样地，/=。+1一处 中最大为3故还可最多有两种含水拄生成.|5-在不同温度下,测得AfeCXs）分解时氧气的分压如下,T/K401417443463486/（CQ）/kPa1020Si101203试问（D分别于413K和423K时，在空气中加热银粉，是否有AgzCXs）生成?（2）如何才能使AgiCKs）加热到443K时而不分解？解：（DAg2O(s)=2Ag(s)+-yO2(g)空气中 Oz 的分压为 0.21X=0. 21X101. 325kPa=21. 3P&

4、当空气中（方的分压大于或等于A&O的分解压力时,能生成Ag：。,否则不能，作 旭一T图，可以看 出413K时 g的压力V空气中Q的分压，能生成A&O,而在423K时应=25kPa0.21Pa不能生成 A& 0.（图略）从所给数据可知，在443K时，的解的平衡压力为51kPa故当0t的分压大于51kPa时A&O不分 钟.6通常在大气压力为1013kPa时水的沸点为373K,而在海拔很高的高原上，当大气压力降为 66. 9kPa时.这时水的沸点为多少？巳知水的标准摩尔气化结为40. 67kJ-mol。并设其与温度无关.解:根据 Claunius-Clapeyron 方程式din%32附 RTXHm

5、与温度无关时.吟佃=54 一/In 10173市厂（旃 F）T： = 361. 56K.7.某种溜冰鞋下面冰刀与冰的接触面为:长7. 62cm,宽2.45X107cm.若某运动员的体重为60kg.试 求1）运动员施加于冰面的总压力，（2）在该压力下冰的熔点.已知冰的摩尔熔化玷为6. OlkJ mor1 ,冰的正常熔点为273K,冰和水的密度分别为920和1000kg - m3.解：。8 = 运PLG/$ =呻6=2X7.X2.45X10-3= L58X109Pa9 pa = p* = ! 58 X 10* Ph根据克拉贝龙方程.dp /A_IB人匕=18X10-(忐一蠢)= -1.556X10

6、0? kg-1lnTyr1158 X1 a -】。1 X 1。5Pa=言级般誉出力加-0.04114=lnT73KTz=262. 2K.8 .已知在1013kPa时正己烷的正常沸点为342K,假事实上它符合Trouton规则,即儿/八七 88J - K-* tnor1，试求298K时正己烷的蒸气压.解：根据Teuton规则儿/Tb-88J KT mor1乩=88X342= 116. 964kJ moL根据克拉贝龙方程He与温度无关时命犷塞吗-今帅=8：制弊:嚷L（342K-298K）十成01. 3kPa/h =0.41 kPa.9 .从实验测得乙烯的藻气压与温度的关系为=75lny-l. 92

7、8X 10-2-4-12. 26试求乙烯在正常沸点169. 5K时的摩尔蒸发结变.解:根据克拉贝龙方程当%油吸产蜻从乙烯蒸气压与温度关系式得.411%产921198(11。-能 lg , cm% = 3169. 66Pa可以看出影响很小，因为V(gV(I).12在360K时水(A)与异丁静(B)部分互溶.异丁髀在水相中的摩尔分数为曲=0.021,已知水相中 的异丁髀符合Henry定律，Henry系数A.B=L58X106Pa.试计算生与之平衡的气相中.水与异丁醇的分 K.已知水的摩尔蒸发熔为40. 66kJ - moL 且不随温度而变化.设气体为理想气体.解:水相中的异丁静符合Henry定律有

8、%=3,h XB=1.58X106PaX0.021-33180Pa水的分压 4 = 一%L(101300-33180)Pa=68120Pa.13 .根据所示碳的相图(图54)回答如下问题：(1)曲线OA.OB,OC分别代表什么意思？(2)指出O点的含义，(3)碳在常温、常压下的稳定状态是什么？(4)在2000K时，增加压力，使石墨转变为金刚石是一个放热 反应试从相图判断两者的摩尔体积哪个大？(5)试从相图上估计在2000K时,将石墨转变为金刚石至少 要加多大压力？解:(DOA代表,金刚石与石果的两相平衡线，。月表示液态 C与石墨的两相平衡线,(X：代表金刚石与液相C的两相平衡线.(2)0点代表

9、液态C,金刚石和石星的三相点是QA,OB,QC的交点此点,6=3,/=0,三相点的温度 长力去由系统确定.3)碳在常温，常压下稳定状态是石枭.(4)根据克拉贝龙方程.d%T=若*.石墨(0-金刚石(0d% 丁即为OA线的斜率为正.awmo丁ALK1Vo即由石最变成金刚石体积减小，石墨的摩尔体积较大.|(5)估计53X10iPa时可以将石墨转变为金刚石.14 .在外压为101. 3kPa的空气中将水蒸气通入固体碘lz(s)与水的混合物中，进行蒸汽蒸储.在 371. 6K时收集墙出蒸汽冷凝，分析墙出物的组成得知，生100g水中含硬81. 9g,试计算在371. 6K时事的 蒸气压.解：川的翁=啜缁

10、=0.。58 z W/o/Mho 100/ lo而外/ XH2o = ni2/nH2o%+网。=。解出 =5556. 87Pa %)=5556 9Pa15 .水(A)与氯茶(B)互溶度极小，故对氯苯进行蒸汽蒸慵.在101. 3kPa的空气中，系统的共沸点为 365K.这时氯苯的蒸气分压为29kP4试求(1)气相中氯苯的含量物(2)欲蒸出1000 kg纯氯茶需消耗多少水蒸气？已知氯苯的摩尔质量为112. 5g morJ.解式1)在P-空气中,氯茶的蒸气压为29kPa,则水的蒸气压为,时。903r = h/。总=众%0/)=访厂=然6(2九”2/所2。=箕1种29 八%/% (101.3-29)1

11、000Kg/112. 5g =冬k也Wx/18g0.538时,塔底得到乙酸乙酯，塔顶得到恒沸混合 物.19.在大气压力下，水(A)与笨酚(B)二元液相系统在341.7K以下都是部分互溶.水层(1)和笨酚乂(2)中.含苯酚(B)的质量分数ILH与温度的关系如F表演所示：|T/K276297306312319323329333334335338Ufe6.97.88.07.89.711.512.013.614.015.118.5M2)75.571.169.066.564.562.060.057.655.454.050.0(D画出水与革酚二元液相系统的丁一N图；(2)从图中指出最高会溶温度和在该温度下

12、苯酚(B)的含晶；图5-8(3)在300K时,将水与苯酚各1.0kg混合，达平衡后，计算此时水与苯酚共匏层中各含笨酚的质量分 数及共姬水层和茶酚层的质髭，(4)若在(3)中再加入1.0kg水，达平衡后,再计算此时水与苯酚 共崩层中各含苯酚的质绩分数及共施水层和茶酚层的质量.解：(1)相图大致如图58.(2)部分互溶的双液体系,在帽形区内系统分两相称为共辄层， A与A”为其匏配对点,两共版层的组成的平均值与温度近似呈线性 关系平均值对应点的连线与平衡曲线的交点所对应的温度即为会先求平衡点连线得会溶温度约为339. 6K,笨酚的含量约为： 33. 3%.(3)在300K时,从图中得出， 讪(1)

13、= 7.9%. wh(2)-70.4%设水层中总用量为,W均o.酚层总重量为W.W2Mg)，=】3点时相数为 3 (L+Zn2Mg(s) + Mg(s) f =034 相数为 2 (ZrvMg(s) + Mg(s)J，80%的与此相近,注意此处已注明wB，r 相应减少1,(与浓度未标明的相比).(3)步冷曲线(如用512)23. SiQ-AhQ,二组分系统在耐火材料工 业上有重要意义所示的相图(图513)是SiQ图 512图 513-A12(X二组分系统在高温去的相图莫莱石的组成为2Al2a - 3SiQ,在高温F Si()有白硅石和鳞石英 两种变体.AB线是两种变体的转晶线,在AB线之上是白

14、硅石在AB线之下是第石英.(1)指出各相区分别由哪些相组成？(2)图中三条水平线分别代表哪些相平衡共存？ (3)分别画出从工,”之点将熔化物冷却的步冷曲线. 斛：(l)GJEH以上代表熔液(LhGCJ代表白硅石固体(s)+L JEU)代表其来石(s)+LCAED代表白硅石($) +莫来石 AKMB代表舔石英(。+莫来石C),HEF刚玉(s)+LIMNF 典来石(0+刚玉(。 (2)三条水平线 AB.化友英来石、绘石英与白硅石共存 8,代表,L+白藤石(0+莫来石U) EF.代表,L+莫来石)+刚玉(0.(3)图 51424.分别指出下列三个二组分系统相图(图5-15)中，各区域的平衡共存的相数

15、、相态和自由度.图 515各区域;均为2解：(D1.熔液，液相L2 .固爆体，单相3,固熔体+熔液(L)4 .稳定化合物(s) +熔液(L)5,稳定化合物(s)+熔液(L)6 . Pb(s) +熔液(L)7 . Mg)+稳定化合物(s)8 .稳定化合物(s)+Pb(s).(2)1.熔液(L)9 .熔液(L) +固熔体a10 固熔体a11 固熔体b+熔液5,固熔体66 .固熔体a+固熔体6 /=2. (3)1.液相。(L)7 . 8(0+液相。口)8 .液相。(D +液相气V)9 . C(s)+L10 C(s)+B(s)11 C(S)+L12 固溶体+L13 固溶体14 固溶体+CG) /# =

16、2.25UF/s),UF,(D的蒸气压与温度的关系分别由如下两个方程表示，试计算UFzChUFJD.UFJg) 三相共存时的温度和压力.,/(UF4s)_.1 1QQ17KIn g-41. 67PaT后喈巫29. 43-遛誉PaT解；三相共存时沙，丁相同“n曾=4】.67-嘤PaTjinp(c)/Pa=29. 43-58 5K求解,=146. 23kPa. 丁 =336. 4KUR (s)、UFJc)、UF，g)三相共存的温度为 336. 4K.压力：146. 23kPa.%某高原上的大气压力只有61. 33kPa,如果将下列四种物质在该地区加然,问哪种物质会直接升华? 为什么？物质汞笨氯紫三

17、相点温度T/K234.3278.6550-293.0三相点压力p/Pa0.0001748135730068700图 516解:物质由固态直接变为气态叫升华，从相图上可以看出.要达到升华,物质的三相点的压力必须在大气压力(高原) 之上，加热才能直接升华只有低气的三相点压力值大于高原 上的大气压力值故只有固态氨在高原上加热时能升华.27 .电解溶融的LiCKs)制备金属锂Li(s)时常常要加一 定量KCKs),这样可节约电能.已知LiQ(s)的熔点为878K. KCKs)的端点为1048K.LiCl(A)与KCKB)组成的二组分物系 的低共熔点为629K,这时含KCKB)的质最分数为m=0.50.

18、 在723K时,KCKB)含址为铀=0.43的熔化物冷却时,首先析 出LICIC),而用=0. 63的熔化物冷却时，首先析出KCKs).(1)绘出LiCl(A)与KCKB)二组分物质的低共熔相图；(2)简述加一定量KQQ)的原因；(3)电解槽的操作温度应高于哪下温度,为什么？(4)KCKs)加入的质量分数应控制在哪下范围内为好？解:。)1烟液(L)28 A(s)十熔液(L)29 B(s)+培液(L)30 B(s)+A(s).图 5一17（2）只有在熔液才能使其中的Li得到电子 电解出13加入一定量的KC1可以使熔液的凝固 点下降,纯LiCl在878K凝固而加入KC1可以使 熔液在629K仍保持

19、是液体.（3）电解槽的操作温度应高于629K,如果低 于629K则无熔液存在，不能电解出金属Li.（4）应控制在50%100%为好,保证温度下 降时含LKJ的仍为液态，电解可以继续进行.28 .金属铅Pb（s）和A（s）的熔点分别为 600K和1233K,它们在578K时形成低共熔混合 物.已知Pb（s）熔化时的摩尔熔化玷变为4858J 设溶液是理想溶液,试计算低共熔混合物的组成（用摩尔分数表示）. 解:熔液为理想溶液0 5-18根据理想稀溶液依数性凝固点下降得.（AHm与 温度无关）一 M 峥4858J moL r 114一8 314J K= molT 丽R 600Kxb=0. 037xa

20、= 10. 037=0. 963所以,共熔混合物组成为立r=0. 963.工 z =。37.29 .经实验测得:（1）磷的三种状态:P（s.红磷），P（D和P（g）达三相平衡时的温度和压力分别为863K和4.4MPa；（2）磷的另外三种状态：P（s,黑磷）.P（s.红磷）和P（D达三种样衡时的温度和压力分别为923K和10. OMPa,(3)已知 P(s黑磷3P(s.红磷)和 P(l)的密度分别为2 70X1”,2. 34X103 和 1. 81X10kg ;（4）PQ,黑磷）转化为P（s,红磷）是吸热反应.根据以上数据,画出磷相图示意图,图5一19P（S,黑磷）与P（s,红磷）的熔点随压力

21、如何变化？解：（D三相点的位置在图中先标出O,。点.OO的连线为P（红，。与PQ）的两相平衡 线再画出P（$红）与P（G.PU）与P（G的平衡线4.4 MPa根据岭/dX微在P（红,s）=P（&）过程中.Hn0, %（）, Vm（g）V,（g）故d/dT0,斜率为正.同理判断出 P(黑.s)=P %()4%.根据p黑展1) AVmQ21Vro0 dp/dT为正，画出OB线P(红)1P(黑)aHaVO。黑 P 红，AYnVOdp/dT=亍净二0斜率为正.画出0c线.(2)从相图看出红磷与墨碉的熔点随压力的增大而增大.30.根据所示的(NHdSO,-LkSO, 一 MO三组分系统在298K时的相图

22、(图520).(D指出各区域存在的相和条件自由度；(2)若将组成相当于工,之点所代表的物系,在298K时等温施发，最先析出班种款的晶体？并写出复 盐和水合盐的分子式.解：(l)Aabcd,为溶液(L)abB.为 B(s)+L(8 饱和)BbD为B(s)+D5)+L(组成为杨bcD 为 D(S)+L(D 饱和)cDE 为 D(5)4-E(s)4-L(c)cdE 为 E(s)+L(E饱和)DEC 为 DG)+E(s)+C(s).(2)组成为x的体系:先析出B(NK)：SO.组成为y的体系：先析出(NHzSO, Li2SO4组成为z的体系：先析出H皿 HQ31.根据所示的KNQ, NaNA-HzO三

23、组分系统在定温下的相图(图5 21),回答如下问题.(D指出各相区存在的相和条件自由度,(2)有10kg KNCMs3NaNOs)混合盐含KNQ,(s)的质量分数为0. 70,含NaNQ(s)的质筮分数为 0.30 .对混合盐加水搅拌.最后留下的是哪种盐的晶体？ffl 5-21(3)如果在对混合盐加10kg水，所得的平衡系有哪几相组成？解MDAedf的区域是不饱和溶液的单相区.Bed内为固态纯B与其饱和溶液呈两相平衡.cdf为固态纯C与其饱和溶液呈两相平衡.Bdc为纯B.纯C,和组成为尸的胞和溶液三相共存(溶液同时被8和C饱和)(2)Aa与ed交于某点,最后剌下的是KN()j的晶体.(3)C点

24、位于 Adef相区中，是不饱和溶液的第相区.第六章化学平衡1.反应CO=/QVK； 反应向生成物方向移动.AG11VoV2150K/丁- 2. 216MCO * HfuO0. 1XO,2X28X18_9小44X0.3X0.3 一 ”TV?券=45L 6K 4. 101在451. 6K以下才能向生成产物的方向进行 PCk(g)的分解反应为PCb(g)一PCb(g)+Ch(g)，在523K和lOOkPa下达成平衡,测得平衡混合 物的密度p=2. 695kg - m-3.试计算(DPCk(g)的解高度；(2)该反应的K；和&Ge.解:PCk =PCh (g) +Ch(g)设离解度为a开始Imol 0

25、0平衡1aa a 共(l+a)molpV=nRT V=* Ll+aWL(l-a)X208.2+M a+k= (l-a)X208. 2+(137+71) XanRT695kg cm7100X103PaX(14-g)208, 2(1374-71)q(14-a)X8.314J K-1 /02/l 8=1.7783 3) dJ = -RTlnK； =-8.314J K-1 523KXlnL778= 2502. 4J mol-13.373K 时，2NaHCQj(s)=Na2aMs)+C02(g) + HQ(g)反应的 K；=0. 231.(DlOm1的抽空容器中，放入0.Imol Na2col(s),并

26、通入0. 2mol修。(8),向最少需通人物质的 做为多少的CQ(g)，才能使Na2col(s)全部转变成NaHCOj(s)?(2)在373K,总压为101 325Pa时.要在COz(g)及H?O(g)的混合气体中干潦潮湿的NaHCO, (s),问 混合气体中HzO(g)R的分压应为多少才不致使、aHCQ,()分解？：(D2NaHCO2(s)=Na2CQB(s)+CO!(g)4-H2O(g)开始00. Imol xmol 0.2mol平衡 0.2mol0x-0.10.1Ky73K=3oil 2PanRT 0. Imol 8. pHzo-y-=K = pHzQ /CO =0. 2313101L

27、2PaX(x-0, l)X0, 1X310112, 2Pa6,x=0. 35mol.(2)NaHCO3 不分解.。=均0 *(】一孙2。)=(户均。/)(钩工(1一工)0.231解出 0. 6382z均oO.362即：64645. 4Pa网o36679. 7PaNaHg 不分解4 .合成氨反应为3H2(g)+Nz(g)-2NHNg),所用反应物氢气和氤气的摩尔比为3 ： 1 在673K和 lOOOkPa压力下达成平衡,平衡产物中氨的摩尔分数为0.0385.试求(1)该反应在条件下的标准平衡常数；(2)在该温度下，若要使氮的摩尔分数为0.05,应控制总压为多少？解：3H2(g)+N2(g)-2N

28、H3 设 Hz 为 3moi开始：3moi Imol 0平衡：3-1a 2a有 12a/(33a+la+2a)=0. 0385a=0. 074moL号 =(小叫)2 ( =(KXX)kPaO 0385他他 (lOOkPa)2 4(1一0.0385)谆(1-0.0385)了44K； = 1.64X10,(2)( JW=1315.6kPa.5 .反应C(3)+ 2H?(g)=-CHK；平衡向左进行 能有C(s)生成.6 .在723K时，将OJOmol匕(8)和0.20 molCQ(g)通入抽空的瓶中，发生如下反应:(l)H2(g)+COz(g)-H2O(g)+C 0(g)平衡后瓶中的总压为50.

29、66kPa.经分析知其中水蒸气的摩尔分数为0.10.今在容器中加入过量的氧 化钻CoO(s)和金属钻Co(s),在容器中又增加了如下两个平衡：(2)CqO( s) + H： (g)Co (s) + H2 0( g)(3)CoO(s)4-CO(g)Co(s)4-CO2(g)经分析知容器中的水蒸气的摩尔数为0. 30.试分别计算这三人反应用摩尔分数表示的平衡常数. 解:不加班化钻与钻时.根据融意H：(g) +COi (g)H2O(g) +CO(g)开始时 0. Imol 0.2moi 00平衡时 0.07mol 0.17mol 0. 03mol 0. 03mol = 50. 66kPa均是4V=0

30、的反应,总摩尔数,不变.加入氧化钻与牯后 CoO(s)+ H2(g)Co(s) + H2O(g)开始0.070.03平衡时0.07-x0.03+x同样:CoCK s)+Co ( g)Co ( s)+CO? (g)开始0030.17平衡0.03y0. 17+y有 0. 03+x=0. 3X0.3x=0.060.03X0. 03 0. 09X(0. 03r)0.07X0.17(0.17+jr)(0.1)y=0. 028Kh=7. 56X10-2u _0.03+n_ 0.09 o A长与=两三=两=9.0= 116.60. 17 + 0. 0280.03-0- 028或者由K%=K/K解出.7 .有

31、人尝试用甲烷和苯为原米来制备甲苯CHHsCH3(g) + H2 (g)通过不同的 催化剂和选择不同的温度，但都以失败而告终.而在石化工业上，是利用该反应的逆反应，使甲苯加氢来获 得苯.试通过如下两种情况，从理论上计算平衡转化率.(1)在500K和lOOkPa的条件下,使用适当的催化剂，若原料甲烷和苯的摩尔比为1 ： 1，用热力学数据 估算一下,可能获得的甲笨所占的摩尔分数；(2)若反应条件同上使甲笨和手工艺氧气的摩尔比为1 7,请计算甲革的平衡转化率.已知500K时这些物质的标准摩尔Gibbs自由能分别为：iGm(CHg) = 162. OkJ mol-1 AfU(GH5CH3,g) = 17

32、24kJ mol 1 g)=0.解： CH, (g) +G H (g)G Hs CH, (g) + H2(g)开始？ Imol Imol Omol Omol平衡： I-X1 XXX520K 时 ArG* =SA(Gi.B=O4-172. 4kJ mol-14-33. 08-162.0 B=43. 68kJ mor1fG RTlnppK；=2.87X IO- =k飞 (1-rrn=0. 0051摩尔分数 4xi00%=0. 26%x=0.0051.(2) CH,(g)-l-QH(g)=C6H5CH3(g)4-Hz(g)开始 00ImolImol平衡XX1-X】一a则 8=让铲=2.87X10-s

33、n=0. 99467mol甲苯转化率为、X1OO%=99.47%8 .在 298K 时,NH4 Hs(s)在一真空瓶中的分解为：NH4 Hs(s)=NH式g) + HaS(g).(D达平衡后,测得总压为66. 66kPa计算标准平衡常数K；,设气体为理想气体.(2)若瓶中已有NHKg),其压力为40. OOkPa,计算这时瓶中的总压.解：(D未加入N% (g)时，NH, HS在瓶中分解.Pnh3(g)=/%s = 6号史8 = 33. 33kPaK；=M2=(瑞嚼捺a)；。他(2)巳有NH3压力为40. OOkPa有纱”脏但s)= k；=o 08你8s=18.87Pb =内均 +/w2s =

34、4014Pa+2/H2s = 77. 74kPa9 .在870K和lOOkPa时，下列反应达于平衡 8(g) + H2Q(g)=CQ(g) + H2(g).若将压力从IQOkPa 提高到 50 OOOkPa,问(1)各气体仍作为理想气体处理其标准平衡常数有无变化？(2)若各气体的逸度因子分别为/(。方)=109爪乂)，江60) = 1.23,公$0)=0.77,则平衡应向何 方移动？解式1)反应中各气体看作理想气体压力改变 K；不变 K,=K；(/厂5一 ZVbnOK尸 K；不变.平衡不移动.(2)不作理想气体处理时. K7不随压力改变而变化为定值.K7=K； K, = K； 5 吗=K； *

35、 1. 266VOO VHjO在低压时,K；与K?相近压力升高 K,-K；=K7， Kr=1.266l所以压力升高,K；值降低.由(D得.K,nK；,所以，平衡左移.10 . 298K时，已知甲醇蒸所的标准摩尔Gibbs生成自由能&q(CH3OH,g)为-161. 92kl - mor1, 求甲醇液体手工艺标准摩尔Gibbs生成自由能 (CH3OHJ).已知该温度下甲醇液体的饱和蒸气压 16.343kPa.设蒸气为理想气体.解:101. 325kPa,298K 时 CH3OH(l)=CHsOH(g)已知气体的Gibbs生成自由能，要求液体的Gibbs生成自由能.只需求出此反应的可以设计,使用液

36、体在298K的蒸气压求出A G。px = 101. 325kPaCH30H30H(g)zSG j以AG-pi = 16.343kPaCH30H (1)=CH30H(g)其中，液体的Gibbs自由能随压力变化.体积变化很小,4304G =0,4G可逆相变为零一在 298K 时.AG3 * 卜 Vm dpJ力J h P=R71n力/力=8. 314J KT 298K In 陪翳=4520. 4J mor1A Ar=4520.4J mol-1ra=&a(g)-&a(D= -161.924. 5204 = 166. 44kJ tnol1.11 .98K时有0.01kg的N2OJg).压力为202.6k

37、Pa,若把它全部分解为NQ(g),压力不30.4kP8.试 求该过程的Gibss自由能变化值AG解:两者的压力不同，应设计求出AGp =202, 6kPaN2O4 (g)2NQ2(g) 30 4kPa 力产 4G101.325kPaN2O4(g) 2NO (g) 101. 325kPa5+0? +AG查表得：A.G(NOl)-51.84X103J - moL Ag(NQ)=9&29X1CXJ mor1202.66=/04 KTln Tin 九/+2 &9(10+小当 AGilMOD4G=l不，4(8 314J mor1 K-l)X298K In lnl 92g mol 1101. 325+ 二

38、二08 百(5L 81X103J moP1-108 98, 29X 10sJ moP1)46g mol 192g mol+；4(831旬 mol1 - IC】X298K In 77)46g mol 101. 325= -249. 2J.12 .对某气相反应，证明/ alnK：、= AU:证明：而dArg = -RTlnK； dlnKj/dA 好式代人得：dlnK；/dT= 警+辇=需1d InK： &下见.小氏一4(也dT RT TrKRV13 .银可能受到H2s气体的磨蚀而发生下列反应:HzS(g)+2Ag(s)Ag2S(s) + H2(g)已知在298K和lOOkPa压力下.A&S(g)和

39、HzS(g)的标准摩尔生成Gibbs自由能分别为一40. 26kJ moL.试问：在 298K 和 lOOkPa压力下，(1)在H2s(g)和乩(g)的等体积的混合气体中，Ag是否会被腐蚀生成A&S(。？(2)在H2s(g)和H?(g)的混合气体中.H2s(g)的摩尔分数低于多少时便不至于使Ar发生腐蚀？解：(1)4金=AG2s+&h2 -AThjS -=他=-40. 26+0- (-33. 02) +0= -7. 24kJ mol-1-R71nK；=&glnK； =一7.24乂1啊 moL RT -& 314J mor1 - FT】 298K=2. 922K； = 18. 58c _ M /

40、 炉 _ 1 .Q=7? ph,=Pm=ap，Q = 1QK；时，不会生成2s(s).q=而不也一,0)=三含加xh,s.8= -394, 359+0+137. 168+228. 572=-28. 619 kJ moP1.设计 298K 加CO(g) + H2O(g) A，Hg，(l)CO(g) + H,(g)jArG.4359K p CO(g)4-H2O(g)Ca(g) + H2(g)A He -2596K - WCO( g) 4- H20(g)(g) + H2 (g)&不(1) = 4凡+4%+&日2) + 4乩+4乩&孤(1) = &琢0.+&e1e一琢00一&不叫0= -393. 50

41、9+0-(-110. 525)-(-241. 818)-4L 166kJ mor1C298KHi = AC, dT J 5MK 0= (37.11+28. 824-29.142-33. 577)X(-398)= -958.07J mor1等温,等压4H2=0.4乩=0d命2) = 41) 一(44 +AH)= -41166-(-958. 07)-40207.9 J KT同样 298KCO(g) + H2O(s)CQ(g) + Hz(g)596K. 5p* CO(g) + H2O(g- -7T*CQ2(g) + H2(g)dW(D = ASi +否+&A,S：(l)=S(H2.g)4-S(C02

42、，g)-S：(CO,g)-Sj1(H2O,g)= 130. 684 + 213. 74-197. 674-188. 825= -42.075JKT molT理气由298K,变化到596K,5有Sm -RTn px / fi +G In 今S)=2(RTln。/5)+Q%6 ： X In mS=2(RTln 5/V)+(Q.4-0)X111111+A&=ACp In 298K/596KASj+AS： =(37. 11+28. 824-29. 142-33. 577)Xin y = -2. 23J K-1 mol-1596K. 5 S*2)=&SJm (AS+AS) = -42. 075-(-2.