化学平衡练习题解答.doc

第六章 化学平衡练习题解答 练习6.1 反应的是，它可表示为G－(图中的 切 线。化学亲和势是 。 练习6.2 T、p及组成恒定时反应的摩尔反应吉布斯函数变与化学势的关系是 ，写出两个中的任意一个即可。 练习6.3 已知气相反应在温度T时的标准摩尔反应吉布斯函数变(T)，用(T)判断反应自动进行的方向和限度的条件是在温度T的标准状态下，且无其它功的条件下，才可以用(T)判断反应自动进行的方向和限度。 练习6.4 如用化学亲和势判断反应的方向和程度的判式是，反应自发地向右进行； ，反应自发地向 左；，反应达到平衡。 练习6.5 混合吉布斯自由能的定义是 混合后与混合前的吉布斯自由能之差，即，化学反应通常不能进行到底的本质原因是反应物和产物之间存在混合吉布斯自由能。 练习6.6 假设让反应能够进行到底，则使其反应在 Van’t Hoff平衡箱中进行，使反应物和产物 完全分离的状态 。 讨论6-1 化学平衡的热力学条件是什么？它遵循什么原则？化学反应为何不能进行到底？怎样才能进行到底？ 练习6.7 与与分压力的关系不同的地方在于 是平衡时的分压商，是任意状态下的分压商。 练习6.8 在298 K时反应N2O4(g)=2NO2(g)的= 0.1132，当时反应将向 右 移动。当p(NO2)=1 kPa时，反应将向 左 移动。 练习6.9 若用下列两个化学计量方程来表示合成氨的反应， （1） ， （2） ，。= ； = 2 。 练习6.10 标准平衡常数与经验平衡常数的区别是 标准平衡常数有热力学函数而定义出来的，它只是温度的函数，而经验平衡常数是由实验测定平衡时的浓度而得到的，它不是真正意义上的常数，与温度压力都有关系。 练习6.11 298.15 K时，平衡C6H6（l）C6H6（g）的平衡常数 0.1218 ，298.15 K时苯的蒸汽压 12.18 。（已知苯的正常沸点为80.15 ℃，它在10℃时的蒸汽压为5.96 kPa。） 解答：根据题给的条件，可以初步判断：需先求出，再按式（6.7）算出。但就此题已知条件而言，无法按上题所述4种途径去求，必须另辟蹊径。 由题意应当想到利用克-克方程： 假设气化热不随温度变化，将上述数据代入克-克方程积分式可得： 求得此值，可用吉-赫积分公式 求将 代入上式，便得 于是可求得 苯蒸汽可看作理想气体，故 讨论6-2 Vant Hoff 等温方程有两种形式，哪种形式更严格？二者之间的差异如何？ Vant Hoff 等温方程的两种形式在本质上是一致的，不过用Vant Hoff 等温箱推导出来的化学等温式直观，容易理解，其平衡常数是一个实验平衡常数，他不是一个真正意义上的常数，而用化学势推导得到的等温方程才是严格的，精确的，其平衡常数有标准反应吉布斯自由能来定义。二者之间的差别在于平衡常数的定义的不一致。 练习6.12 在温度T，压力p 时，理想气体反应的平衡常数比值为。 练习6.13? 对于理想气体间反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与温度和压力皆有关系的是 Kx??。 练习6.14 已知化学反应为，试证明该反应的。 练习6.15 合成氨反应为3H2（g）＋N2（g）2NH3（g），所用反应物氢气和氮气的摩尔比为3:1，在673 K、1000 kPa压力下达成平衡，平衡产物中氨的摩尔分数为0.0385。试求：该反应在该条件下的标准平衡常数。 解 设平衡时氨的摩尔分数为x，反应前与平衡时各物质的摩尔分数如下： 反应前 0 平衡时 x 设平衡时系统总压为p，则 将、、代入上式，计算得 练习6.16 与、、的区别是 由而定义，它与平衡的压力和逸度和活度有联系，对于理想气体反应，= ，对于实际气体=。对于混合物和溶液中的反应，=，而、、是由平衡时的分压商，逸度商和活度商表示的。 讨论6-3 标准平衡常数是如何定义的？它与平衡时的压力和浓度关系是不是标准平衡常数的定义式？它们的等式关系是否绝对成立？如果不成立，其差异何在？ 答：标准平衡常数定义为或，而与平衡的浓度之间的关系式并不是平衡常数的定义式，它们的等式关系是有条件的，是一种在数值上的等式关系“=”，而非恒定相等关系“(”，不是绝对相等关系，是标准状态的热力数值，而、、等是平衡状态的分压商、逸度商和活度商数值，由于实验测定的不精确，可能会给的数值带来一定误差。 练习6.17 与平衡的压力的关系式中只出现气相的物质压力原因是 凝聚相物质的，没有对数项压力或浓度的