第六章 化学平衡练习题解答练习6.1 反应的是,它可表示为G-图中的切线。化学亲和势是 。练习6.2 T、p及组成恒定时反应的摩尔反应吉布斯函数变与化学势的关系是,写出两个中的任意一个即可。练习6.3 已知气相反应△rG,)在温度T时的标准摩尔反应吉布斯函数变△rG,)(T),用△rG,)(T)判断反应自动进行的方向和限度的条件是在温度T的标准状态下,且无其它功的条件下,才可以用(T)判断反应自动进行的方向和限度。练习6.4 如用化学亲和势判断反应的方向和程度的判式是,反应自发地向右进行;,反应自发地向左;△rG,),反应达到平衡。练习6.5 混合吉布斯自由能的定义是混合后与混合前的吉布斯自由能之差,即,化学反应通常不能进行到底的本质原因是反应物和产物之间存在混合吉布斯自由能。练习6.6 假设让反应能够进行到底,则使其反应在Van’t Hoff平衡箱中进行,使反应物和产物 完全分离的状态。讨论6-1 化学平衡的热力学条件是什么?它遵循什么原则?化学反应为何不能进行到底?怎样才能进行到底?练习6.7 △rG,)与△rG,)与分压力的关系不同的地方在于△rG,)是平衡时的分压商,△rG,)是任意状态下的分压商。练习6.8 在298 K时反应NO(g)=2NO(g)的= 0.1132,当时反应将向右移动。当p(NO)=1 kPa时,反应将向左移动。练习6.9 若用下列两个化学计量方程来表示合成氨的反应, (1)△rG,)△rG,) ,(2) ,。=;=2 。练习6.10 标准平衡常数与经验平衡常数的区别是标准平衡常数有热力学函数△rG,)而定义出来的,它只是温度的函数,而经验平衡常数是由实验测定平衡时的浓度而得到的,它不是真正意义上的常数,与温度压力都有关系。练习6.11 298.15 K时,平衡CH(l)CH(g)的平衡常数0.1218,298.15 K时苯的蒸汽压12.18。(已知苯的正常沸点为80.15 ℃,它在10℃时的蒸汽压为5.96 kPa。)练习6.41两种硫化汞晶体转换反应:△rG,),转换反应的标准Gibbs自由能的变化值与温度的关系为:。(1)问在373K时,哪一种硫化汞晶体较为稳定?(2)求该反应的转换温度.
第六章 化学平衡练习题解答
练习6.1 反应的是,它可表示为G-图中的切线。化学亲和势是 。
练习6.2 T、p及组成恒定时反应的摩尔反应吉布斯函数变与化学势的关系是
,写出两个中的任意一个即可。
练习6.3 已知气相反应
在温度T时的标准摩尔反应吉布斯函数变
(T),用
(T)判断反应自动进行的方向和限度的条件是在温度T的标准状态下,且无其它功的条件下,才可以用(T)判断反应自动进行的方向和限度。
练习6.4 如用化学亲和势判断反应的方向和程度的判式是,反应自发地向右进行;,反应自发地向
左;
,反应达到平衡。
练习6.5 混合吉布斯自由能的定义是混合后与混合前的吉布斯自由能之差,即,化学反应通常不能进行到底的本质原因是反应物和产物之间存在混合吉布斯自由能。
练习6.6 假设让反应能够进行到底,则使其反应在Van’t Hoff平衡箱中进行,使反应物和产物 完全分离的状态。
讨论6-1 化学平衡的热力学条件是什么?它遵循什么原则?化学反应为何不能进行到底?怎样才能进行到底?
练习6.7
与
与分压力的关系不同的地方在于
是平衡时的分压商,
是任意状态下的分压商。
练习6.8 在298 K时反应NO(g)=2NO(g)的= 0.1132,当时反应将向右移动。当p(NO)=1 kPa时,反应将向左移动。
练习6.9 若用下列两个化学计量方程来表示合成氨的反应, (1)
,
(2) ,。=;=2 。
练习6.10 标准平衡常数与经验平衡常数的区别是标准平衡常数有热力学函数
而定义出来的,它只是温度的函数,而经验平衡常数是由实验测定平衡时的浓度而得到的,它不是真正意义上的常数,与温度压力都有关系。
练习6.11 298.15 K时,平衡CH(l)CH(g)的平衡常数0.1218,298.15 K时苯的蒸汽压12.18。(已知苯的正常沸点为80.15 ℃,它在10℃时的蒸汽压为5.96 kPa。)
练习6.41两种硫化汞晶体转换反应:
,转换反应的标准Gibbs自由能的变化值与温度的关系为:。(1)问在373K时,哪一种硫化汞晶体较为稳定?(2)求该反应的转换温度.
题目解答
答案
解:(1)在373K时
>0
HgS(红)不能转化成HgS(黑),HgS(黑)稳定.
(2)达到转变时 ,即
故该反应的转化温度 T=673.2K.
练习6.42已知有关氧化物的标准生成自由能为:
,。试计算:
(1)在0.13333 Pa的真空条件下,用炭粉还原固态MnO生成纯Mn及CO的最低还原点温度是多少?
(2)在(1)的条件下还原反应能否按下列方程式进行?
解: (1)由题设可知:
代入数据得:
求出反应的摩尔吉布斯自由能为:
当
时,反应才能进行,因此有:
(2)由题意:
,单质的吉布斯生成焓为0.

则有:
代入数据,得:
求得: T>1432 K。所以在(1)条件下,还原反应不能按照(2)的形式进行。
讨论6-8估算
和反应的转折温度时产生的误差来源哪些方面?
答:主要是在计算中没有考虑温度对,的影响关系。采用298K数据计算必然产生误差。
§4.10 复习总结自测与提高