发布时间 : 星期四 文章《无机化学》（上）习题答案更新完毕开始阅读8b95251ea0116c175f0e48e7
② 2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) ③ 2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l) ④ 3Fe(s) + 2O2(g) = Fe3O4(s) ⑤ CH4(g) + H2O(g) = CO (g) + 3H2(g) ⑥ 2CH4(g) + O2(g) = 2CO(g) + 4H2(g)
①、③、⑤、⑥ △S＞0 ②、④ △S＜0
5-28. 碘钨灯灯内发生如下可逆反应：
W(s) + I2(g) = WI2(g) △fG? m /kJ.mol-1 0 19.327 -8.37 S? m /J.mol-1.K-1 33.5 260.69 251
① 求623K时，上式反应的△rG? m
② 估算WI2(g)在钨丝上分解所需的最低温度。 解：① △rG ? 298 = -8.37-19.327 = -27.697kJ.mol-1 △rS ? 298 = 251-33.5-260.69 = -43.19 J.mol-1.K-1
△rH?298 = △rG ?298 +298△rS ?298
= -27.697 + 298×10-3×( -43.19) = - 40.568 kJ.mol-1
△rG ?623 ≈ △rH?298 - 623△rS?298
= - 40.568 - 623× (-43.19)×10-3 = -13.66 kJ.mol-1 ② WI2(g) = W(s) + I2(g)
△rH?298 = 40.568 kJ.mol-1 △rS ? 298 = 43.19 J.mol-1.K-1
5-29．用凸透镜聚集太阳光加热分解倒置在液汞上的装满液汞试管内的氧化汞，使其分解。估算：使氧气的压力达到标态压力和1kPa所需的最低温度，并估计为使氧气压力达1kPa ，试管的长度至少为多长？
解： HgO(s) == Hg(s) + ? O2(g)
△fH?m/kJ.mol-1 -90.46 0 0
?-1-1
Sm/J.mol.K
T?40.568?1000?939.3K43.19 71.1 76.02 205.138
△rH?298 = 90.46 kJ.mol-1
△rS?298 = 1/2×205.138 + 76.02 -71.1 = 107.5J.mol-1 K-1
①标态下的分解温度
25
T?90460?841.5K107.5②1kPa下的分解温度 试管的长度应大于760mm。 5-30
解答：2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)
T?9046011/2107.5?8.314ln()100?714.3K?rH298??2?fHm?(CO2,g)?2?fHm?(NO,g)?2?fHm?(CO,g)?2?(?393.509)?2?90.25?2?(?110.525)kJmol?1??746.648kJmol?1???? ?rS298??Sm(N2,g)?2Sm(CO2,g)?2Sm(NO,g)?2Sm(CO,g)
?191.61?2?213.74?2?197.674?2?210.761??197.78JK?1mol?1?rH298?-476.648?103T?==3775K??rS298?197.785-31．石灰窑的碳酸钙需加热到多少度才能分解？若在一个用真空泵不断抽真空的系统内，系统内的气体压力保持10Pa，加热到多少度才能分解？ 解： CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g) △fH?m /kJ.mol-1 -1206.92 -635.09 -393.509 S?m /J.mol-1.K –1 92.9 39.75 213.74 △rH?298=(-393.509)+(-635.09)–(-1206.92)=178.321 kJ.mol-1 △rS?298 = 213.74 + 39.75 – 92.9 = 160.59 J.mol-1.K –1 ①标态下的分解温度
②10Pa下的分解温度
26
T?178321?1110.4KT160.591783210.010160.59?8.314ln()100?H?T????S?RlnJ?751.9K第6章 化学平衡
6-1 写出下列各反应的标准平衡常数表达式和实验平衡常数表达式 ①. 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)
②. NH4HCO3(s) = CO2(g)+NH3(g) +H2O(g) ③ CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ④ CO2(g) = CO2(aq) 解：①
② K??{PCO/P?}{PNH/P?}{PHO/P?}223K??{PSO3/P?}2{PSO2/P?}2{PO2/P?}KP?{PSO3}2{PSO2}2{PO2}KP?{PCO2}{PNH3}{PH2O}KP?PCO2 ③ ④
K??{PCO2/P?}[CO2]/C?K?PCO2/P??K?[CO2]PCO26-2 (1) K1 = K?2 = (2.2×10-3)2 = 4.84×10-6 (2) K2 = 1/ K? = 1/2.2×10-3 = 4.55×102
6-4 测得合成氨反应在500℃的平衡浓度分别为：[H2]=1.15mol/L,[N2]=0.75mol/L,[NH3]= 0.26mol/L,求K?、Kc以及KP（分别用Pa和bar为气体的压力单位）。 解： N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)
[NH3]20.262KC???0.0593 (mol/l)?233[N2][H2]0.75?1.15KP?KC(RT)?n?0.0593?(0.08314?773)?2?1.44?10?5bar?2KP?KC(RT)?n?0.0593?(8314?773)?2?1.44?10?15Pa?2K??KP(P?)??n?1.44?10?5?(1)2?1.44?10?56-5 已知：① HCN = H+ + CN- K1 ? = 4.9×10-10 ② NH3+H2O =NH4++OH- K2 ? = 1.8×10-5 ③ H2O = H+ + OH- K3 ? = 1.0×10-14
求反应 NH3 + HCN = NH4+ +CN- 的平衡常数。 解：① + ② - ③得： NH3 + HCN = NH4+ +CN-
K??K1.K2K3???4.9?10?10?1.8?10?5??0.881.0?10?146-6 反应CO + H2O = CO2 + H2 在749K时的平衡常数K ? =2.6 设①反应起始时CO和H2O的浓度均为1mol/L; ② 起始时CO和H2O的摩尔比为1：3，求CO的平衡转化率。用计算结果说明勒沙特列原理。
27
解：∵ △n = 0 ∴ Kc= KP = K ?
① CO + H2O = CO2 + H2
C平 1-x 1-x x x
X2KC??2.6 X?0.62 ??62%2(1?X)② CO + H2O = CO2 + H2 C平 1-x 3-x x x
X2KC??2.6 X?0.86 ??86%(1?X)(3?X)计算结果说明，增大反应物的浓度，平衡向生成物方向移动。
6-7 将SO3固体置于一反应器内，加热使SO3气化并令其分解，测得温度为900K，总压为P ?时，气体混合物的密度为? = 0.925g/dm3，求SO3的解离度。 解：
M??RTP?0.925?8.314?900?69.21100
SO3 = SO2 + ? O2
n平 1-X X X/2 n = 1+X/2
MSO380??69.21 X?0.32XX1?1?226-8 已知反应N2O4 = 2NO2 在308K下的标准平衡常数K?为0.32。求反应系统的总压力为P ?和2P ? ，N2O4的解离度及其比。用计算的结果说明勒沙特列原理。 解： N2O4 == 2NO2
n平 1-x 2x n = 1+x
1?x2xP平 ?P ?P1?x1?x2x?P}2{P/P}4x2?PNO2?1?xK???1?xPN2O4/P?(1?x2)P???P?P1?x?2{将P = P ?和 2P ? 代入解得： x1= 27.2% x2=19.6% 即增大压力，平衡朝缩小气体体积的方向移动。
6-9 为使Ag2O在常温下分解，氧的分压应降为多大？ 解： Ag2O(s) = 2Ag(s) + ? O2(g) ΔfGm ? /kJ·mol-1 -11.2 0 0
ΔrGm ? = 11.2 kJ·mol-1
28