物理化学课后习题第五章答案

第五章 化学平衡

5.1 在某恒定的温度和压力下，取no?1mol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。

5.3 一定条件下，Ag与H2S可能发生下列反应：

25℃，100 kPa下将Ag置于体积比为10：1的H2与H2S的混合气体中。 （1） Ag是否会发生腐蚀而生成Ag2S？

（2） 混合气体中气体的体积分数为多少时，Ag不会腐蚀生成Ag2S？

解：（1）设H2和H2S的起始量分别为10mol和1mol，H2S的解离度为α，则

2Ag(s) + H2S(g)Ag2S(s) + H2(g)2Ag(s) + H2S(g)??rGm??rGm?RTlnJpAg2S(s) + H2(g)

1 10

?(?40.26?33.56)?103?8.314?298.15?ln10??992.3kJ?mol?1?0所以，Ag会发生腐蚀。

J?mol?1

（2）设H2S气体的体积分数为y，若想要Ag不腐蚀，那么必须满足

??rGm??rGm?RTlnJp?0

即

RTlnJp?6.7?10

3又有

Jp?1?y y得 y(H2S)?0.0628

5.4 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

θθθΔrGm=2ΔrGm－ΔrGm.2，1

???RTlnK???2RTlnK2?(?RTlnK1)

K??(K2)2K1??

5.5 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375.3 K时的分压分别为47.836 kPa和44.786 kPa。将容器保持在375.3 K，经一定时间后，总压力减少至86.096 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，

5.9 在真空的容器中放入固态的NH4HS，于25℃下分解为NH3(g)与H2S(g)，平衡时容器内的压力为66.66 kPa。

（1） 当放入NH4HS时容器内已有39.99 kPa的H2S(g)，求平衡时容器中的压力。

（2） 容器内原有6.666 kPa的NH3(g)，问需加多大压力的H2S，才能形成NH4HS

解：反应的化学计量式如下

5.11 已知下列数据（298.15K）：

解： C?12O2?N2?2H2?CO(NH2)2

??rHm?[?393.51?0?0?2?(?285.83)?(?631.66)]kJ?mol?1??333.51kJ?mol?1???

fHm[CO(NH2)2]??1rSm?[104.6－（5.74＋2?205.14＋191.6＋2?130.68)]J?K?1?mol?1 ??456.67J?K?1?mol?1????rGm??rHm?T?rSm?[?333.51－298.15?(?0.45667)]kJ?mol?1??197.35kJ?mol?1???

fGm[CO(NH2)2]CO2(g)?2NH3(g)?H2O(g)?CO(NH2)2(s)

?G??1rm?[?197.35?(－228.57)－2?(?16.5)－（－394.36）]kJ?mol?1.44kJ?mol?1

lnK??－?G?rm1.44RT?－?10008.314?298.15?－0.58 K?＝0.565.13 已知25 时，AgCl(s)，水溶液中Ag+，Cl-的 分别为

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