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第3章3. 673 K时，将0.025 mol COCl2(g)充入1.0L容器中，当建立下列平衡时： 有16% COCl2解离。求此时的K。解：由反应式第二解法：由反应式: COCl2(g) CO(g) Cl2(g) n平： 0.025(1-16) 0.02516 0.02516 0.021 mol 0.021 mol 0.004 mol PCOCl2(g)(n COCl2(g) RT)/V总(0.021 mol8.315 kPaLK-1mol-1673K)/1.0 L117.52 kPa PCO(g)(n CO(g) RT)/V总(0.004 mol8.315 kPaLK-1mol-1673K)/1.0 L22.38 kPaPCl2(g)(n Cl2(g) RT)/V总(0.004 mol8.315 kPaLK-1mol-1673K)/1.0 L22.38 kPa 答：此时的K约为0.043 。4. 298 K时，向1.00L烧瓶中充入足量的N2O4，使起始压力为100Kpa,一部分N2O4分解为NO2，达平衡后总压力等于116Kpa。计算如下反应的K。解：第一解法： P始 100 kPa 0 kPa P平衡 100-X kPa 2X kPa P总=PN2O4+PNO2=100-X+2X=116（kPa） X=16 Kpa PNO2=2X=32 Kpa PN2O4=100-X=84 Kpa 答：该反应的K为0.12 第二解法： n始=(PV)(RT)=(100kPa10L) (8.315kPaLK-1mol-1298K)=0.4036 mol n平，总=(PV)(RT)=(116kPa10L) (8.315kPaLK-1mol-1298K)=0.4681 mol 又 n平，总：(0.0406-X) mol 2X mol n平，总=(0.04036-X) mol 2X mol= (0.04036X) mol =0.4681 mol 解： X= (0.4681-0.04036) mol =0.0645 mol n平，N2O4=(0.04036-X) mol = (0.04036-0.0645) mol =0.3391 mol n平，NO2=2X mol = 20.0645 mol =0.1290 mol P平，N2O4=( nRT)(V总)=(0.3391 mol8.315kPaLK-1mol-1298K) (10L)=84.02kPa84kPaP平，NO2=( nRT)(V总)=(0.1290 mol8.315kPaLK-1mol-1298K) (10L)=31.96kPa32kPa 答：该反应的K为0.12 8反应 当该反应达到平衡后，进行左边所列的操作对右边所列的数值有何影响（操作中没有注明的，是指温度不变，体积不变）？(1)增大容器体积 n(H2O)(2) 加O2 n (H2O)(3) 加O2 n(O2)(4) 加O2 n(HCl)(5) 减小容器体积 n(Cl2)(6) 减小容器体积 P(Cl2)(7) 减小容器体积 K(8) 升高温度 K(9) 升高温度 P(HCl)(10)加N2 n(HCl)(11)加催化剂 n(HCl)解：依据 由勒夏特列原理（即平衡移动原理）得：(1) n(H2O)减小。（总摩尔数增加的方向移动，即向增大总压力的方向移动）。(2) n (H2O)增大。（O2 摩尔数减少的方向移动，即向减少产物的方向移动）。(3) n(O2) 增大。（开始向O2 摩尔数减少的方向移动，当达到新的平衡后n（O2）的总量增大）。(4) n(HCl) 减小。（向减少产物的方向移动，即HCl摩尔数减少的方向移动）。(5) n(Cl2) 增大。（向减小总压力的方向移动，即向总摩尔数减少的方向移动）。(6) P(Cl2) 增大。（向总摩尔数减少的方向移动，即向n(Cl2)增多、P(Cl2)分压力增大的方向移动）。(7) K不变。（K是温度的函数，与物质的量和压力无关。）(8) K增大。(该反应=114.4kJmol-1，是吸热反应，升高温度K增大）。(9) P(HCl) 增大。(该反应=114.4kJmol-1,是吸热反应;升高温度时，向吸热方向，即向右移动）。(10) n(HCl)不变。(N2很稳定,不与其他气体反应,不影响其他气体的分压,即不影响其他气体的摩尔数)。(11) n(HCl) 不变。(催化剂只能缩短达到平衡所需的时间,不能改变平衡常数和平衡状态)。10. PCl5热分解反应式为 在10L密闭容器内充入2.0mol PCl5,700K时有1.3mol PCl5分解，求该温度下的K。若在该密闭容器内再充入1.0mol Cl2，PCl5分解百分率为多少？解：（1） n始： 2.0 mol 0 mol 0 mol n平： (2.0-1.3) mol 1.3 mol 1.3 mol； （2） n始： 0.70 mol 1.3 mol (1.3+1.0) mol n平： (0.70+) mol (1.3-)mol (2.3-) mol解：X=？=整理：(1.3-X)(2.3-X)8.3157000.01=1410(0.70+X) (2.99-1.3X-2.3X+X2)58.21=98+140X 174.0-75.67X-133.88X+58.21X2=98+140X移项：58.21X2-349.6X+76=0 （一元二次方程） X1=5.78（mol）不合理，舍弃。 X2=0.2259（mol）平衡时：nPCl5=0.70+X=0.70+0.2259=0.9259（mol）PCl5的分解率=(依据题的条件，保留两位有效数字) 答：该温度下的为14 。若在该密闭容器内再充入1.0mol Cl2，PCl5分解百分率为54% 。13 已知反应 在749K时K=6.5，今若需90%CO转化为CO2，问CO和H2O要以怎样的物质的量比相混合？解：设CO为1.0 mol，H2O为x mol n始: 1.0 x 0 0 n平: 1-0.90 x-0.90 0.90 0.90 (0.90)2=(0.10x-0.090)6.5 0.65x-0.585=0.81 x=(0.810.585)0.65=2.1462.1 答： CO(g)和H2O(g)物质的量的混合比为：CO(g)：H2O(g)=1.0:2.117. 在298K时，用以下反应进行实验，得到的数据列表如下：求：(1)反应速率方程； (2)速率常数； (3)求c(S2O82-)=5.010-4molL-1,c(I-1)=510-2molL-1时的反应速率。解：设x、y分别对于S2O82-和I-1的反应常数，则反应速率为 (1) 保持c(S2O82-)不变, c(I-1)减小一半，反应速率减小一半，可判断y=1保持c(I-1)，c(S2O82-)加大一倍，则反应速率增加一倍，x=1第二种解法：把各组实验数据代入假设的x、y反应速率方程中：(1)0.6510-6molL-1min-1=k1.010-4molL-1x 1.010-2molL-1y(2)1.3010-6molL-1min-1=k2.010-4molL-1x 1.010-2molL-1y(3)0.6510-6molL-1min-1=k2.010-4molL-1x 0.5010-2molL-1y用(2)(1)： 即；用(2)(3)： 即； (2)求速率常数k：把任意一套实验数据代入反应速率方程式中，(3) V=0.65510-45.010-2=1.610-5(molL-1min-1)答：.。 .。 .。23. 反应 C2H5Br(g)=C2H4(g)+HBr(g)在650 K时k这2.010-5s-1,在670K时k为7.010-5s-1。求690K时的k。解： T1=650K k1=210-2s-1 T2=670K k2=7.010-5s-1又由： 导出： 若设T1=670K k1=7.010-5s-1 T2=690K k2=？则： =3.254 k2=3.254k1=3.2547.010-5=2.27810-42.310-4(s-1)第二种算法：若设T1=650K k1=2.010-5s-1 T2=690K k2=？则： k2=11.40k1=11.402.010-5=2.28010-42.310-4(s-1)答：690K时的k为2.310-4(s-1)。25. 在773K时进行合成氨反应，用Fe作催化剂可使反应的活化能从254 kJmol-1降到146 kJmol-1。假设使用催化剂不影响“指前因子”，试计算使用催化剂时反应速率增加的倍数。解：设未加催化剂速率常数为k1,活化能为Ea1 加催化剂后速率常数为k2,活化能为Ea2。由于催化剂不影响“指前因子”A，(2)-(1)得：答：使用催化剂时反应速率增加的倍数为2.0107倍。6
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