发布时间 : 星期五 文章物理化学 傅献彩 第六章 化学平衡更新完毕开始阅读65b2d6b99e31433238689316
13.银可能受到H2S气体的腐蚀而发生下列反应： H2S?g??2Ag?s??Ag2S?s??H2?g?? 已知在298K和100kPa压力下，Ag2S?s?和H2S?g?的标准摩尔生成Gibbs自由能fGm分别为-40.26kJmol和-33.02kJmol。试问：在298K和100kPa压力下，（1）在H2S?g?和H2?g?的等体积的混合气体中，Ag是否会被腐蚀生成Ag2S?s?？?2?在H2S?g?和H2?g?的混合气体中，H2S?g?的摩尔分数低于多少时便不至于使Ag发生腐蚀。? 解：?RTlnQp?1?rGm?rGm? rGm? f?Gm?Ag2S,s? - f?Gm?H2S,g? =-7.24kJmol Qp?pH2pH2S =1?故 rGm?rGm=-7.24kJmol?0可能发生腐蚀生成Ag2S?s?。?2?设H2S?g?的摩尔分数为x,则 Qp?1-xx1-x?0x rGm??7.24?103Jmol?8.314JmolK?298K?ln1-x?2.922x x<0.051 ln H2S?g?的摩尔分数应低于0.051才不至于使Ag发生腐蚀。 14. 已知在298K和100kPa压力下，反应CO(g)+H2O(g) ?CO2(g)+H2(g)将各气体视为理想气体，试计算
$?G(1) 298K下反应的rm；
(2) 596K， 500kPa下反应的?rHm，?rSm； (3) 596K下反应的?rGm及Kp。
$$需要的热力学数据如?fHm，Sm，Cp,m请从附录的热力学数据表中查阅。
$$解 本题所需数据见下表 $-1?H(298K)/kJ·mol fm物质 CO(g) H2O(g) CO2(g) H2(g) $$Sm(298K)/J·K-1·mol-1 Cp,mJ·K-1·mol-1 30.46 36.32 47.32 29.32 / -110.525 -241.818 -393.509 0 197.674 188.825 213.74 130.684 (1)?rHm=[-393.509+0-(-241.818)-(-110.525)]kJ·mol-1=-41.166kJ·mol-1
$?rSm=[130.684+213.74-188.825-197.674] J·K-1·mol-1=-42.075 J·K-1·mol-1 $$$?rGm=?rHm-T?rSm=-41.166kJ·mol-1-298×(-42.075)×10-3 kJ·mol-1
=-28.63 kJ·mol-1 (2)?rHm(596K)=?rH+
$m?596298?rCp,mdT
?rCp,m?(47.32?29.32?36.32?30.46)J?K?1?mol?1?9.86J?K?1?mol?1
代入，得
?rHm(596K)= -41.166kJ·mol-1+9.86×(596-298)×10-3 kJ·mol-1
=-38.228 kJ·mol-1
?rSm(596)??rS??$m596298?rCm,pdT596$??rSm??rCm,plnT298
=-42.075 J·K-1·mol-1+9.86×0.693 J·K-1·mol-1=-35.24 J·K-1·mol-1
(3)?rGm(596)??rHm(596)?T?rSm(596)
=-38.228 kJ·mol-1-596×(-35.24)×10-3 kJ·mol-1=-17.225 kJ·mol-1
???rGm??17225?K(596)?exp??exp???32.336 ??8.314?596??RT?$p15. 已知反应：(CH3)2CHOH(g)= (CH3)2CO(g)+H2(g)的ΔCp,m=16.72J·K-1·mol-1，在457.4K时的Kp$$?0.36，在298.15K时的?rHm-1?61.5kJ·mol。
（1） （2）
写出lnKp$?f(T)的函数关系。
求500K时的K$p值。
解 (1)
?rH(T)??rH(298K)??$m$mT298K?C$pdT
?61500J?mol?1?(16.72J?K?1?mol?1)(T?298K)
?56514J?mol?1?(16.72J?K?1?mol?1)T
$?rHm(T)56514J?mol?1?(16.72J?K?1?mol?1)TdlnK?dT?dT22RTRT$p
6797.45lnK???2.011ln(T/K)?C，将457.4K时的
T/K$p$lnKK$?0.3代入，得C=1.521，p??p6797.45?2.011ln(T/K)?1.521
T/K6797.45?2.011ln(500K)?1.521?0.4236 (2) 500K时 lnK??500K$p0?) Kp(50K
$1. 5第16题答案有误，其中In0.133的部分应该改成In0.133/ P?，后面的结果相应的
都要改过来，最终第一小题的答案为T=992K，第二小题的答案为115.04?10Jmol
3