题目
9在真空容器中放入NH4HS(s),于25下分解为NH3(g)与H2S(g),平衡时容器内的压力为66.66kPa(1)当放入NH4HS(s)时容器内已有39.99kPa的H2S(g),求平衡时容器中的压(2)容器内原有6.666kPa的NH3(g),问H2S压力为多大时才能形成NH4HS(s)?
9在真空容器中放入NH4HS(s),于25下分解为NH3(g)与H2S(g),平衡
时容器内的压力为66.66kPa
(1)当放入NH4HS(s)时容器内已有39.99kPa的H2S(g),求平衡时容器中的压
(2)容器内原有6.666kPa的NH3(g),问H2S压力为多大时才能形成NH4HS(s)?
题目解答
答案

解析
步骤 1:确定反应方程式和平衡常数
反应方程式为:$N{H}_{4}HS(s) \rightleftharpoons N{H}_{3}(g) + {H}_{2}S(g)$
根据题目,平衡时容器内的总压力为66.66kPa,由于NH4HS分解为NH3和H2S,且它们的摩尔比为1:1,所以平衡时NH3和H2S的分压相等,即$p(N{H}_{3}) = p({H}_{2}S) = 33.33kPa$。
步骤 2:计算平衡常数
平衡常数${K}^{\theta }$为:${K}^{\theta } = \frac{p(N{H}_{3}) \cdot p({H}_{2}S)}{({\rho }^{\theta })^{2}} = \frac{33.33 \cdot 33.33}{100^{2}} = 0.11111$
步骤 3:计算容器内已有39.99kPa的H2S(g)时的平衡压力
设平衡时NH3的分压为$p_1$,则H2S的分压为$p_1 + 39.99kPa$。根据平衡常数${K}^{\theta }$,有:
${K}^{\theta } = \frac{p_1 \cdot (p_1 + 39.99)}{100^{2}} = 0.11111$
解得$p_1 = 26.67kPa$,所以平衡时容器中的总压力为$p_1 + p_1 + 39.99 = 26.67 + 26.67 + 39.99 = 93.33kPa$。
步骤 4:计算容器内原有6.666kPa的NH3(g)时的H2S压力
设平衡时H2S的分压为$p_2$,则NH3的分压为$p_2 + 6.666kPa$。根据平衡常数${K}^{\theta }$,有:
${K}^{\theta } = \frac{(p_2 + 6.666) \cdot p_2}{100^{2}} = 0.11111$
解得$p_2 = 26.67kPa$,所以H2S的压力为26.67kPa时才能形成NH4HS(s)。
反应方程式为:$N{H}_{4}HS(s) \rightleftharpoons N{H}_{3}(g) + {H}_{2}S(g)$
根据题目,平衡时容器内的总压力为66.66kPa,由于NH4HS分解为NH3和H2S,且它们的摩尔比为1:1,所以平衡时NH3和H2S的分压相等,即$p(N{H}_{3}) = p({H}_{2}S) = 33.33kPa$。
步骤 2:计算平衡常数
平衡常数${K}^{\theta }$为:${K}^{\theta } = \frac{p(N{H}_{3}) \cdot p({H}_{2}S)}{({\rho }^{\theta })^{2}} = \frac{33.33 \cdot 33.33}{100^{2}} = 0.11111$
步骤 3:计算容器内已有39.99kPa的H2S(g)时的平衡压力
设平衡时NH3的分压为$p_1$,则H2S的分压为$p_1 + 39.99kPa$。根据平衡常数${K}^{\theta }$,有:
${K}^{\theta } = \frac{p_1 \cdot (p_1 + 39.99)}{100^{2}} = 0.11111$
解得$p_1 = 26.67kPa$,所以平衡时容器中的总压力为$p_1 + p_1 + 39.99 = 26.67 + 26.67 + 39.99 = 93.33kPa$。
步骤 4:计算容器内原有6.666kPa的NH3(g)时的H2S压力
设平衡时H2S的分压为$p_2$,则NH3的分压为$p_2 + 6.666kPa$。根据平衡常数${K}^{\theta }$,有:
${K}^{\theta } = \frac{(p_2 + 6.666) \cdot p_2}{100^{2}} = 0.11111$
解得$p_2 = 26.67kPa$,所以H2S的压力为26.67kPa时才能形成NH4HS(s)。