题目
8.在298K时,NH4HS(s)在一真空瓶中的分解为 (H)_(4)HS(s)leftharpoons N(H)_(3)(g)+-|||-H2S(g)。-|||-(1)达平衡后,测得总压为66.66kPa,计算标准平衡常数 _(P), 设气体为理-|||-想气体。-|||-(2)若瓶中已有NH3(g),其压力为40.00k Pa,计算这时瓶中的总压。
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定平衡时的分压
在平衡时，$N{H}_{4}HS(s)$ 分解为 $N{H}_{3}(g)$ 和 $H_{2}S(g)$，由于反应物是固体，其分压可以忽略不计。因此，平衡时的总压等于 $N{H}_{3}(g)$ 和 $H_{2}S(g)$ 的分压之和。设 $N{H}_{3}(g)$ 和 $H_{2}S(g)$ 的分压均为 $x$，则有 $2x = 66.66kPa$，解得 $x = 33.33kPa$。
步骤 2：计算标准平衡常数 ${K}_{p}^{\theta }$
标准平衡常数 ${K}_{p}^{\theta }$ 可以通过平衡时各气体的分压计算得到。由于反应是 $N{H}_{4}HS(s)\rightleftharpoons N{H}_{3}(g)+H_{2}S(g)$，标准平衡常数 ${K}_{p}^{\theta }$ 为 $N{H}_{3}(g)$ 和 $H_{2}S(g)$ 分压的乘积。因此，${K}_{p}^{\theta } = \dfrac{{P}_{N{H}_{3}}{P}_{H_{2}S}}{{P}^{\theta 2}} = \dfrac{(33.33kPa)(33.33kPa)}{(100kPa)^2} = 0.111$。
步骤 3：计算瓶中已有NH3(g)时的总压
若瓶中已有NH3(g)，其压力为40.00kPa，设平衡时H2S(g)的分压为x，则 ${K}_{p}^{\theta } = (\dfrac{40.00kPa+x}{100kPa})\times \dfrac{x}{100kPa} = 0.111$。解得 $x = 18.87kPa$。因此，瓶中的总压为 $40.00kPa + 18.87kPa + 18.87kPa = 77.74kPa$。
在平衡时，$N{H}_{4}HS(s)$ 分解为 $N{H}_{3}(g)$ 和 $H_{2}S(g)$，由于反应物是固体，其分压可以忽略不计。因此，平衡时的总压等于 $N{H}_{3}(g)$ 和 $H_{2}S(g)$ 的分压之和。设 $N{H}_{3}(g)$ 和 $H_{2}S(g)$ 的分压均为 $x$，则有 $2x = 66.66kPa$，解得 $x = 33.33kPa$。
步骤 2：计算标准平衡常数 ${K}_{p}^{\theta }$
标准平衡常数 ${K}_{p}^{\theta }$ 可以通过平衡时各气体的分压计算得到。由于反应是 $N{H}_{4}HS(s)\rightleftharpoons N{H}_{3}(g)+H_{2}S(g)$，标准平衡常数 ${K}_{p}^{\theta }$ 为 $N{H}_{3}(g)$ 和 $H_{2}S(g)$ 分压的乘积。因此，${K}_{p}^{\theta } = \dfrac{{P}_{N{H}_{3}}{P}_{H_{2}S}}{{P}^{\theta 2}} = \dfrac{(33.33kPa)(33.33kPa)}{(100kPa)^2} = 0.111$。
步骤 3：计算瓶中已有NH3(g)时的总压
若瓶中已有NH3(g)，其压力为40.00kPa，设平衡时H2S(g)的分压为x，则 ${K}_{p}^{\theta } = (\dfrac{40.00kPa+x}{100kPa})\times \dfrac{x}{100kPa} = 0.111$。解得 $x = 18.87kPa$。因此，瓶中的总压为 $40.00kPa + 18.87kPa + 18.87kPa = 77.74kPa$。