无机化学习题课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,无机化学习题,无机化学习题,1,第2章 化学基础知识,2-2,分压定律的基本内容是什么？解释该定律成立的原因。,解：,分压定律的基本内容表述为：混合气体的总压等于各组分气体的分压之和，即 p,总,=p,i,该定律成立的原因是：理想气体混合时，由于分子间无相互作用，故在容器中碰撞器壁产生压力时，与独立存在时是相同的，即在混合气体中，组分气体是各自独立的。,第2章 化学基础知识2-2 分压定律的基本内容是什么？解,2,2-3,有一容积为30dm,3,的高压气瓶，可以耐压2.5,10,4,kPa。试求在298K时可装多少千克O,2,而不致发生危险。,解,：先求出可以盛装的氧气的物质的量n。由理想气体的状态方程pV=nRT 得n=pV/RT。,将题中条件带入，即p=2.510,7,Pa，V=3010,-3,m,3,，T=298K,可得,氧气的摩尔质量M为32g,mol,-1,，,故氧气的质量 m=Mn,=32g,mol,-1,302.7mol,=9.69Kg,即该气瓶可盛装9.69Kg氧气而不致发生危险。,2-3 有一容积为30dm3的高压气瓶，可以耐压2.510,3,2-8 在100kPa和298K时，有含饱和水蒸汽的空气,3.47dm,3,干燥空气的体积为3.36dm,3,.,求在此温度下水的饱和蒸汽压。,解：含饱和水蒸气的空气是一种混合气体，它遵循分压定律。,由公式p,i,V,总,=n,i,RT,和p,总,V,i,=n,i,RT,联立得,p,i,V,总,=p,总,V,i,故,将,混合气体的总压p,总,=100kPa,干燥空气的分体积V,i,=3.36dm,3,和混合气体的总体积V,总,=3.47dm,3,代入，可求出干燥空气的分压p,i,。,由公式 ，所以水蒸气的饱和蒸汽压即水的分压为,2-8 在100kPa和298K时，有含饱和水蒸汽的空气,4,2-10,313K时CHCl,3,的饱和蒸气压为49.3KPa。于此温度和98.6KPa的压强下，将4dm,3,空气缓缓通过CHCl,3,，致使每个气泡都为CHCl,3,饱和，求（1）通过CHCl,3,后，空气和CHCl,3,混合气体的体积 （2）被空气带走的CHCl,3,质量。,解,：,（1）将题设的过程理解为一个P,1,=98.6 kPa,V,1,= 4.00 dm,3,的空气气泡缓缓通过 CHCl,3,液体，气泡在被 CHCl,3,饱和的过程中体系的总压不变，气泡的体积增大。,通过 CHCl,3,后的气泡是个混合气体体系，V,总,是其体积,P,总,=98.6 kPa。,CHCl,3,的饱和蒸气压 49.3 kPa是混合气体中该组分的分压 P,2,，,设另一组分空气的分压为P,空，,则：,P,空,= P,总, P,2,= 98.6 kPa 49.3 kPa,= 49.3 kPa,2-10 313K时CHCl3的饱和蒸气压为49.3KPa。,5,对组分气体空气，使用Boyle定律，T,n不变，,P,空,V,总,= P,总,V,1,，故：,V,总,= P,总,V,1,P,空,=,98.6 kPa,4.00 dm,3,49.3 kPa,= 8 dm,3,(2) 对组分气体CHCl,3,使用理想气体状态方程：P,2,V,总,= nRT，,故混合气体中CHCl,3,物质的量为：,n = P,2,V,总,RT,= 49.3 kPa,8dm,3,8.314 Jmol,-1,K,-1,313K,= 0.152 mol,所以带走的,CHCl,3,的质量为：,m = Mn = 119.5 gmol,-1,0.152 mol,= 18.12 g,对组分气体空气，使用Boyle定律，T,n不变，,6,2-13,某氨水的密度为0.910g,cm,-3,，其中氨的浓度为12.85moldm,-3,。求氨的摩尔分数。,解：,设有1000cm,3,氨水，其质量 m=v,将题设数据代入式中 m=1000x0.910=910g,依题意氨的物质的量n（NH,3,）=12.85mol,这些溶质氨的质量m（ NH,3,）= n（NH,3,）xM （NH,3,）=12.85x17.0,=218.5g,溶剂水的质量m(H,2,O)=m- m（ NH,3,）=910-218.5=691.5g,溶剂水的物质的量为,2-13 某氨水的密度为0.910gcm-3，其中氨的浓,7,2-14已知60时水的饱和蒸汽压为19.9kPa，在此温度下将180g葡萄糖溶解到180g水中。求此水溶液的蒸汽压。,解：溶剂的物质的量,溶质的物质的量,故,根据Raoult定律,故此水溶液得蒸汽压为,2-14已知60时水的饱和蒸汽压为19.9kPa，在此温度,8,2-17,测得人体血液的凝固点降低值为0.56K，求人体温度为37,o,C时血液的渗透压，已知K,f,=1.86k,kg/mol,解,：先求出血液的质量摩尔浓度b，由公式,T,f,= k,f,b 得：,b= T,f,k,f,= 0.56 K,1.86 Kkgmol,-1,= 0.3011 molkg,-1,对于稀溶液质量摩尔浓度,b在数值上等于物质量浓度C，故知血液的物质量浓度： C=,0.3011 mol dm,-3,，相当3.011,10,2,mol m,-3,题设温度为37，即 T=310 K,再由公式 = cRT, 求出渗透压。,= cRT,=,3.01110,2,mol m,-3,8.314Jmol,-1,K,-1,310 K,= 776 Pa,2-17 测得人体血液的凝固点降低值为0.56K，求人体温度,9,第3章 化学热力学基础,3-1,正确理解下面热力学的概念，并举例加以说明：,体系、环境、界面、宇宙、敞开体系、封闭体系、孤立体系、状态、状态函数、度量性质、强度性质、过程、途径、恒温过程、恒压过程、恒容过程。,第3章 化学热力学基础3-1 正确理解下面热力学的概念，并举,10,如何推导Q,P,与Q,V,的关系式？一个过程的Q,P,与Q,V,在什么情况下相等、近似相等、相差不大？,解：,如右图所示：从反应物的初态出发，,经恒压反应()和恒容过程()所得生,成物的终态是不相同的。通过过程(),恒容反应的生成物()变成恒压反应的,生成物()。由于焓H是状态函数，故有,H,1,=H,2,+H,3,即 H,1,=U,2,+(p,2,V,1,-p,1,V,1,)+U,3,+(p,1,V,2,-p,2,V,1,),H,1,=U,2,+(p,1,V,2,-p,1,V,1,)+U,3,(1),过程()只是同一生成物发生单纯的压强和体积,变化，故U,3,约等于零。,对于理想气体，U只是温度的函数，故U,3,=0。,生成物,T,1,p,2,V,1,n,2,生成物,T,1,p,1,V,2,n,2,反应物,T,1,p,1,V,1,n,1,H,3,(),()恒压过程,H,1,()恒容过程,H,2,生成物生成物反应物H3 ()()恒压过程H1(,11,故式(1)变成H,1,=U,2,+(p,1,V,2,-p,1,V,1,),(2),反应体系中的固体和液体，其(pV)可忽略不计，若假定体系中的气体为理想气体，则式(2)可变为 H,1,=U,2,+nRT,式中n是反应前后气体的物质的量之差。于是一个反应的Q,P,与Q,V,的关系可以写作,Q,P,=Q,V,+nRT,(3), 由式(3)可以看出，当反应物与生成物气体的物质的量相等(n=0)时，或反应物与生成物全是固体或液体时，恒压反应热与恒容反应热相等，即 Q,P,=Q,V, 当反应物与生成物气体的物质的量不相等(n0)，Q,P,与Q,V,的数值十分接近，相差不大。, 只有凝聚相参与的反应，Q,P,与Q,V,的数值近似相等。,无机化学习题课件,12,3-4,如何理解反应进度的概念？Q,P、,Q,V,、,r,H,、,r,U、,r,H,m,和,r,U,m,的单位分别是什么？,解：,设有化学反应,A,A+,B,B=,G,G+,H,H,反应未发生时，即t=0时，各物质的量分别为n,0,(A)，n,0,(B)，n,0,(G)，n,0,(H)，反应进行到t=t时，各物质的量分别为n(A)，n(B)，n(G)，n(H)，则t时刻的反应进度定义为：,=n,0,(A)-n(A)/,A,=n,0,(B)-n(B)/,B,=n(G)-n,0,(G)/,G,=n(H)-n,0,(H)/,H,3-4如何理解反应进度的概念？QP、QV、rH 、rU,13,3-4油酸甘油酯在人体中代谢时发生下列反应 C,57,H,104,O,6,(s)+80O,2,=57CO,2,(g)+52H,2,O(l) 计算消耗这种脂肪1kg时，反应进度是多少？将有多少热量放出？,解：设油酸甘油酯的摩尔质量是M，则,M=(1257+1104+166)g,mol,-1,=884,g,mol,-1,设消耗这种脂肪1kg时，反应进度为，则,根据摩尔反应热的定义式,故,3-4油酸甘油酯在人体中代谢时发生下列反应 C57H10,14,3-6,已知：,2C(石墨)+O,2,(g) = 2CO(g),r,H,m,(1)=-222 k,Jmol,-1,2H,2,O,(g) = O,2,(g) +2H,2,(g),r,H,m,(2)= 484 k,Jmol,-1,CO(g) +,H,2,O,(g) = CO,2,(g)+H,2,(g),r,H,m,(3)=-41 k,Jmol,-1,求反应,CO,2,(g)= C(石墨) + O,2,(g) 的,r,H,m,。,解：,2C(石墨)+O,2,(g) = 2CO(g),(-1,/2),(4),2H,2,O,(g) = O,2,(g) +2H,2,(g),(+1,/2),(5),CO(g) +,H,2,O,(g) = CO,2,(g)+H,2,(g),(-1,),(6),(4)+ (5) + (6) 得：CO,2,(g)= C(石墨) + O,2,(g),根据盖斯(Hess)定律，所求化学反应其摩尔反应热为:,r,H,m,= ,r,H,m,(1),(-1,/2),+,r,H,m,(2),(+1,/2),+,r,H,m,(3),(-1,),= (-222),(-1,/2),+484,(+1,/2),+(- 41),(-1,) ,k,Jmol,-1,= 394,k,Jmol,-1,3-6 已知：,15,3-7,已知：,C,3,H,8,(g)+5O,2,(g)=3CO,2,(g)+4H,2,O(l),r,H,m,(1) =-2220 k,Jmol,-1,2H,2,O(l)=2H,2,(g)+O,2,(g),r,H,m,(2)=572.0 k,Jmol,-1,3C(石墨)+4H,2,(g)=C,3,H,8,(g),r,H,m,(3)=-104.5k,Jmol,-1,求CO,2,(g)的,f,H,m,。,解,：根据物质的标准摩尔生成热的定义，,CO,2,(g)的,f,H,m,是指,CO,2,(g)的生成 反应,C(石墨)+O,2,(g)=CO,2,(g),的摩尔反应热。,C,3,H,8,(g)+5O,2,(g)=3CO,2,(g)+4H,2,O(l),(1,/,3,),(4),2H,2,O(l)=2H,2,(g)+O,2,(g),(2,/,3,),(5),3C(石墨)+4H,2,(g)=C,3,H,8,(g),(1,/,3,),(6),(4)+ (5) + (6) 得：,C(石墨)+O,2,(g)=CO,2,(g),根据盖斯(Hess)定律，所求化学反应其摩尔反应热为:,r,H,m,= ,r,H,m,(1),(1,/,3,),+,r,H,m,(2),(2,/,3,),+,r,H,m,(3),(1/3,),=(-2220),(1,/,3,),+572.0,(2,/,3,),+（-104.5）,(1/3,), k,Jmol,-1,=-393.5k,Jmol,-1,即,f,H,m,=,r,H,m,=,-393.5k,Jmol,-1,3-7 已知：,16,3-11在一弹式量热计中完全燃烧0.30molH,2,（l），热量计中的水温升高5.212K；将2.345g正癸烷【C,10,H,22,(l)】完全燃烧，使热量计中的水温升高6.862K。已知H,2,O（l）的标准摩尔生成热为-285.8kj,mol,-1,求正葵烷的燃烧热。,解：由题设水的标准摩尔生成热是-285.8kj,mol,-1,这相当于已知,H,2,(g)在弹式量热计中燃烧反映是恒容反应，其热效应为,，由 得,3-11在一弹式量热计中完全燃烧0.30molH2（l），热,17,由0.30molH,2,(g)完全燃烧，知反应进度,=0.30mol,则,即84.624kj热量使量热计的水温升高5.212K，由题设2.345g正葵烷燃烧使热量计的水温升高6.826k，可知其燃烧放热为,即反应式,完全燃烧2.345g正癸烷时，,正癸烷的摩尔质量为142gmol,-1,故,由0.30molH2(g)完全燃烧，知反应进度=0.30m,18,即完全燃烧2.345g正癸烷，,=0.01651mol,则,燃烧热为恒压反应热效应，故,这就是正癸烷的燃烧热。,即完全燃烧2.345g正癸烷，=0.01651mol,则,19,3-14,已知,f,H,m,(NH,3,g)=-46KJ,mol,-1,;,f,H,m,(H,2,N-NH,2,g)=95KJ,mol,-1,;,E(H-H,g)=436KJ,mol,-1,;,E(N-H,g)=391KJ,mol,-1,.求,E(N-N）.,解：,由题设条件可知,（1）,r,H,m,(1)=-46KJ,mol,-1,（2）,r,H,m,(2)=95KJ,mol,-1,(1)2-(2)1得,（3）,r,H,m,(3）= ,r,H,m,(1)2- ,r,H,m,(2)=(-462-95) KJ,mol,-1,=-187,KJ,mol,-1,根据键能与反应热的关系，有,r,H,m,(3）=E（H-H）+E(N-N)+4E(N-H)-6E(N-H),E(N-H)= ,r,H,m,(3）- E（H-H)+2E(N-H)=-187-436+3912=159KJ,mol,-1,3-14 已知fHm (NH3,g)=-46KJmol,20,3-20反应 2H,2,（g）+O,2,（g）=2H,2,O(g)z在氢能源的利用中具有重要的意义。根据下面的热力学数据计算1000K，标准状态下，每克氢气最多可做多少非体积功？,解：在恒温恒压条件下，体系可作非体积功的最大值是反应的,r,G的相反数。,p59,根据题设得数据，可以求得反应的,3-20反应 2H2（g）+O2（g）=2H2O(g)z在氢,21,即2mol氢气可做非体积功394.6kJ,2mol氢气质量为4g，所以每克可做的非体积功为 394.6/4=98.7kJ,即2mol氢气可做非体积功394.6kJ,22,第4章 化学反应速率,4-4,反应物浓度与反应时间的关系是通过什么公式表示的？什么是“半衰期”？级数不同的化学反应，其“半衰期”公式有何不同？,解：,反应物浓度与反应时间的关系可用速率方程的积分表示。,半衰期是指反应物消耗一半所需的时间，用t,1/2,表示。,零级反应：,t,1/2,=c(A),0,/2k,一级反应：,t,1/2,=0.693/k,二级反应：,t,1/2,=1/kc,0,三级反应：,t,1/2,=3/2kc,0,2,第4章 化学反应速率4-4 反应物浓度与反应时间的关系是通过,23,4-2,某化学反应2A+B=C是基元反应。A的起始浓度为2mol,dm,-3,，B的,起始浓度为4mol,dm,-3,，反应的初始速率为1.8010,-2,mol,dm,-3,s,-1,.t时刻，A的浓度下降到1,mol,dm,-3,，求该时刻的反应速率。,解： 2A + B = C,t,0,时刻 2mol,dm,-3,4mol,dm,-3,t时刻,1mol,dm,-3,3.5mol,dm,-3,反应为基元反应，其速率方程可以写作,r=kA,2,B,r,0,=k（,2mol,dm-3 ）,2,4mol,dm,-3,（1）,r,t,=,k（,1mol,dm-3 ）,2,3.5mol,dm,-3,（2）,(2)式除以（1）式得,r,t,= r,0,0.219=1.800.219=309410,-3,mol,dm,-3,s,-1,4-2 某化学反应2A+B=C是基元反应。A的起始浓度为2,24,4-4,有人对反应C,2,H,6,+H,2,=2CH,4,提出如下机理：,（1）C,2,H,6,= 2CH,3,K,（2）CH,3,+H,2,=CH,4,+H,k,2,（3）H+ C,2,H,6,=CH,4,+CH,3,k,3,试用稳态近似法和平衡假设法推导生成CH,4,的速率方程微分表达式。并用已知数据表示速率常数k。,解：,反应（2）和反应（3）均生成CH,4，,故,(4),同时反应（2）为中间产物H,的形成反应，而反应（3）为中间产物H的消耗反应，根据稳态近似法，反应（2）和反应（3）的速率相等，,即,4-4 有人对反应C2H6+H2=2CH4提出如下机理：,25,所以反应式（4）变为,（5）,由题设得平衡条件，有,代入（5）中,令k=,2k,2,K,1/2,，则生成,CH,4,的速率方程为,26,4-7环丁烯异构化反应是一级反应，在150,时k=2.010,-4,，气态环丁烯的初始浓度为1.8910,-3,moldm,-3,。求1）20min时环丁烯的浓度2）环丁烯的浓度变为1.0010,-3,moldm,-3,所需时间。,解：根据一级反应反应物的浓度与时间的关系式,进行计算。,（1）20min相当于1200s,4-7环丁烯异构化反应是一级反应，在150时k=2.01,27,(2),(2),28,4-13某一级反应400K时的半衰期是500K是的100倍，估算反应的活化能。,解：由一级反应的半衰期公式,4-13某一级反应400K时的半衰期是500K是的100倍，,29,将其代入反应活化能Ea，反应温度T和速率常数k的关系式,将其代入反应活化能Ea，反应温度T和速率常数k的关系式,30,4-15,蔗糖水解反应,C,12,H,22,O,11,+H,2,O,2C,6,H,12,O,6,活化能E,a,=110KJmol,-1,;298K时其半衰期t,1/2,=1.2210,4,s,且t,1/2,与反应物浓度无关。,(1)试问此反应的反应级数,(2)试写出其速率方程,(3)试求308K时的速率常数k。,解：,（1）由题意知半衰期与反应物的浓度无关，,故反应为一级反应。,（2）据质量作用定律，其速率方程为：,r=kC,12,H,22,O,11,（3）由公式t,1,/2,=0.693/k,则298K的速率常数为：,k=0.693/,t,1,/2,=0.693/1.22,10,4,s,=5.680,10,-5,s,-1,4-15 蔗糖水解反应 C12H22O11+H2O2C,31,反应活化能E,a,反应温度T和速率常数k之间的关系为：,将E,a,、T,1,和T,2,的数据代入其中，得,故,k,2,/k,1,=4.228,k,2,=4.228,k,1,=4.228,5.680,10,-5,s,-1,=2.40,10,-4,s,-1,反应活化能Ea,反应温度T和速率常数k之间的关系为：,32,4-16,合成氨反应一般在773K下进行，没有催化剂时反应的活化能约为326kJ,mol,-1,，使用还原铁粉作催化剂时，活化能降低至175,kJ,mol,-1,.计算加入催化剂后，反应的速率扩大了多少倍？,解：反应速率常数、温度和活化能的关系满足阿伦尼乌斯公式,当温度一定、活化能Ea不同时，速率常数k不同，于是,（1）,（2）,（2）-（1）得,因为速率常数k与反应速率r成正比，故,4-16 合成氨反应一般在773K下进行，没有催化剂时反应,33,公式变成,故,即加入催化剂后，速率扩大了1.6,10,10,倍。,公式变成,34,第5章 化学平衡,5-3,什么是“化学反应等温式”？如何由化学反应等温式推导出公式,r,G,m,=-RTlnK,和,r,G,m,=RTlnQ/K,。,解：,化学反应等温式：,r,G,m,=,r,G,m,+RTlnQ (1),当体系处于平衡状态时，,r,G,m,=0，同时Q=K,，,所以式(1)变成 0=,r,G,m,+RTlnK,r,G,m,=-RTlnK,(2),将式(2)代入式(1)中，得,r,G,m,=-RTlnK,+RTlnQ,上式可变为：,r,G,m,=RTlnQ/K,第5章 化学平衡,35,5-1 写出下列各反应的K,表示式，并写出各反应所有存在Kc,Kp表达式,(1)2HI(g) H,2,(g)+I,2,(g) (2)1/2N,2,(g)+3/2H,2,(g) NH,3,(g),5-1 写出下列各反应的K表示式，并写出各反应所有存在K,36,(3)H,2,PO,4,-,(aq) HPO,4,2-,(aq)+H,+,(aq),(4)H,2,(g)+CO,2,(g) CO(g)+H,2,O(g),(3)H2PO4-(aq) HPO42-(aq)+H+(a,37,(5)MgCO,3,(S)MgO(s)+CO,2,(g),(6)C,7,H,16,(l)+11O,2,(g) 7CO,2,(g)+8H,2,O(l),(5)MgCO3(S)MgO(s)+CO2(g),38,(7)MgNH,4,PO,4,(s) Mg,2+,(aq)+NH,4,+,(aq)+PO,4,3-,(aq),(8)HgI,2,(s)+2I,-,(aq) HgI,4,2-,(aq),(7)MgNH4PO4(s) Mg2+(aq)+NH4+(,39,5-31000K时，反应2SO,2,(g)+O,2,(g)=2SO,3,(g)的Kp=3.4,10,-5,Pa,-1,。求反应SO,2,(g)+1/2O,2,(g)=SO,3,(g)在该温度下的K,p,K,c。,解：当化学反应方程式中计量数扩大n倍时，反应的平衡常数K将变成K,n,。故反应,联系K,p,和K,c,的关系式是理想气体的状态方程pV=nRT,p=(n/V)RT和p=cRT。,注意K,p,表示式中p的单位是Pa,而K,c,表示式中的c单位一般是moldm,-3,体积不是m,3,而是dm,3,。于是c的数值比以moldm,-3,为单位时扩大了1000倍。为了保证公式p=cRT两边相等应有R=8.31410,3,Padm,3,mol,-1,K,-1,5-31000K时，反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3,40,由p和c的关系式得到K,p,和K,c,的关系式,K,p,=K,c,(RT),v,v为气体分子计量数的变量。故,K,c,=K,p,(RT),-,v,=16.8,mol,-0.5,dm,1.5,由p和c的关系式得到Kp和Kc的关系式,41,5-4,27,o,C时，反应2NO,2,(g)N,2,O,4,(g) 实现平衡时，反应物和产物的分压分别是p,1,和p,2,。写出K,c,，K,p,和K,的表达式，并求出K,c,/K,的值。(以p,=100KPa计算),解：,2NO,2,(g)N,2,O,4,(g),平衡分压 p,1,p,2,由于pV=nRT，则有 p=nRT/V=cRT,c=p/RT, (1),(2),5-4 27oC时，反应2NO2(g)N2O4(g) 实现,42,由式(1)和式(2)可得,由式(1)和式(2)可得,43,5-5,某温度下，100KPa时的反应 2NO,2,N,2,O,4,的标准平衡常数K,=3.06，求NO,2,的平衡转化率。,解：,设反应前NO,2,的浓度为1 moldm,-3,，,反应达到平衡时NO,2,的浓度为 xmoldm,-3,。,2NO,2, N,2,O,4,起始时浓度/(moldm,-3,) 1 0,平衡时浓度/(moldm,-3,) x (1- x)/2,摩尔分数,分压,将NO,2,和 N,2,O,4,的平衡分压代入上式，得：,5-5 某温度下，100KPa时的反应 2NO2N2O4,44,又因为p,总,=p,=100KPa，,代入上式，可得：,解得 x=0.275,所以NO,2,的平衡转化率=,无机化学习题课件,45,5-10计算反应CO(g)+1/2O,2,(g)=CO,2,(g)298K和700K时的K,5-10计算反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)2,46,无机化学习题课件,47,5-14 某温度时2.00molPCl,5,与1.00molPCl3相混合，发生反应PCl,5,（g）PCl,3,(g)+Cl,2,(g)平衡时总压强为202kPa， PCl,5,（g）转化率为91,.求该温度下反应的平衡常数Kp和K,.,解：,PCl,5,（g） PCl,3,(g) + Cl,2,(g),起始时物质的量,mol 2.00 1.00 0,平衡时物质的量mol 2.00（1-0.91） 1.00+2.000.91 2.000.91,=0.18 =2.82 =1.82,xi 0.184.82 2.824.82 1.824.82,pi 0.182024.82 2.82202 4.82 1.822024.82,相对pi,5-14 某温度时2.00molPCl5与1.00molP,48,无机化学习题课件,49,5-16,在一定温度和压强下，一定量的PCl,5,(g)有50%解离为PCl,3,(g)和Cl,2,(g)时达到平衡，总体积为1dm,3,。判断下列条件下，PCl,5,(g)的解离度是增大、减小还是不变,。,解：,PCl,5,(g)PCl,3,(g)+Cl,2,(g),当PCl,5,(g)有50%解离，PCl,5,、PCl,3,、Cl,2,的平衡分压相等，,设p=p(PCl,5,)=p(PCl,3,)=p(Cl,2,) ，则平衡常数K,p,=p。,(1) 减压使总体积变为2dm,3,；,体积增大1倍，则压强减小1倍，各物质的分压亦减小1倍。则,即,平衡向正反应方向移动，故解离度必然增加。,5-16 在一定温度和压强下，一定量的PCl5(g)有50%,50,(2)保持压强不变，加入氮气使总体积增至2dm,3,；,解：,加入的氮气不参与化学反应，但体积增大1倍，使PCl,5,、PCl,3,和Cl,2,的分压都减小1倍，使平衡向正反应方向移动，PCl,5,的解离度增加。,(3)保持体积不变，加入氮气使压强增加1倍；,解：,加入的氮气不参与化学反应，但使压力增大1倍而体积不变，因此PCl,5,、PCl,3,和Cl,2,气体的分压不变，不影响化学平衡。故PCl,5,的解离度不变。,无机化学习题课件,51,(4)保持压强不变，加入氯气使总体积变为2dm,3,；,解：,加入Cl,2,使总体积变为2dm,3,而总压不变，则PCl,5,、PCl,3,的分压减小而Cl,2,分压增大,则加入氯气后平衡向反应物方向移动，PCl,5,的解离度减小。,(4)保持压强不变，加入氯气使总体积变为2dm3；,52,(5)保持体积不变，加入氯气使压强增加1倍。,解,：,加入Cl,2,总体积不变，,则加入氯气后平衡向反应物方向移动，PCl,5,的解离度减小。,(5)保持体积不变，加入氯气使压强增加1倍。,53,5-18,反应 3H,2,(g)+N,2,(g)2NH,3,(g) 200,o,C时的平衡常数K,1,=,0.64,400,o,C时的平衡常数K,2,=6.010,-4,，据此求该反应的标准摩尔反应热,r,H,m,和NH,3,(g)的标准摩尔反应热,r,H,m,。,解：,(1),(2),式(2)-式(1)得：,108,所以反应的标准摩尔反应热,5-18 反应 3H2(g)+N2(g)2NH3(g) 2,54,NH,3,(g)的标准生成反应为,3/2 H,2,(g) + 1/2 N,2,(g) NH,3,(g),其化学计量数为题设的反应的一半，故其标准反应热为,r,H,m,= -92KJ mol,-1,2=-46 KJ mol,-1,NH3(g)的标准生成反应为,55,