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物理化学习题解.
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中南大学物理化学第七章 作业解答
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于物理化学第五版课后习题答案的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：第五章化学平衡-.在某恒定的温度和压力下,取n﹦mol的A(g)进行如下化学反应:A(g)B(g)若B?﹦A?,试证明,当反应进度?﹦.mol时,系统的吉布斯函数G值为最小,这时A,B间达到化学平衡。解:设反应进度?为变量A(g)B(g)t﹦nA,﹦n?﹦t﹦t平nAnB??﹦BBn?nB﹦?B?,nA﹦n-nB﹦n-?B?,n﹦nA+nB﹦n气体的组成为:yA?﹦Ann﹦Bnn???﹦n??,yB﹦Bnn﹦n?各气体的分压为:pA﹦pyA?﹦()pn??,pB﹦pyB﹦pn?各气体的化学势与?的关系为:lnln()AAAAppRTRTppn?????????lnlnBBBBppRTRTppn?????????由G=nA??A+nB??B=(nAA?+nBB?)+ln()ApnRTpn??+lnBpnRTpn??=[n-?A?+?B?]+nlnpRTp+()ln()nRTn????+lnRTn??因为B?﹦A?,则G=n(A?+lnpRTp)+()ln()nRTn????+lnRTn??,()lnTpGRTn???????,()()TpnRTGn????????&令,()TpG????n?????????﹦.此时系统的G值最小。-.已知四氧化二氮的分解反应NO(g)NO(g)在.K时,rmG?=.kJ·mol-。试判断在此温度及下列条件下,反应进行的方向。()NO(kPa),NO(kPa);()NO(kPa),NO(kPa);()NO(kPa),NO(kPa);解:由Jp进行判断K=exp(-rmGRT?)=exp(-.R?)=.Jp=NONOppp()Jp=?=Jp&K反应向左进行。或ΔrGm=.kJ·mol-()Jp=?=.Jp&K反应向右进行。或ΔrGm=-.kJ·mol-()Jp=?=.Jp&K反应向左进行。或ΔrGm=.kJ·mol--.一定条件下,Ag与HS可能发生下列反应:Ag(s)+HS(g)AgS(s)+H(g)℃,kPa下,将Ag置于体积比为∶的H(g)与HS(g)混合气体中。()Ag是否会发生腐蚀而生成AgS?()混合气体中HS气体的体积分数为多少时,Ag不会腐蚀生成AgS?已知℃时,HS(g)和AgS(s)的标准生成吉布斯函数分别为-.kJ·mol-和-.kJ·mol-。解:设反应体系中气相为理想气体,则ΔrGm=rmG?+RTlnHHSpp()ΔrGm=(-.+.)+R×.××ln=-.+.=-.kJ·mol-ΔrGm&,Ag会发生腐蚀而生成AgS。()当ΔrGm&时,Ag不会发生腐蚀而生成AgS,因此lnHSHSyy?&(-rmGRT?)=.R?=.HSHSyy?&.HSy&.-.已知同一温度,两反应方程及其标准平衡常数如下:CH(g)+CO(g)CO(g)+H(g)KCH(g)+HO(g)CO(g)+H(g)K求下列反应的K:CH(g)+HO(g)CO(g)+H(g)解:()×-()=()K=()()KK??-.在一个抽空的恒容容器中引入***和二氧化硫,若它们之间没有发生反应,则在.K时的分压分别为.kPa和.kPa。将容器保持在.K,经一定时间后,总压力减少至.kPa,且维持不变。求下列反应的K。SOCl(g)SO(g)+Cl(g)解:反应各组分物料衡算如下SOCl(g)SO(g)+Cl(g)p(SO)p(Cl)pxp(SO)-pxp(Cl)-pxp=p(SO)+p(Cl)-px=.px=.+.-.=.kPap(Cl)=.-.=.kPap(SO)=.-.=.kPaK=SOClSOClpppp=...??=.-.℃,×Pa下,使一定量摩尔比为∶的氢、氮混合气体通过铁催化剂来合成氨。反应达到平衡时,测得混合气体的体积相当于.K,.kPa的干燥气体(不含水蒸气).dm,其中氨气所占的体积分数为.×-。求此温度下反应的K。解:NNNHyyy???.NHNyy??????=.Hy=.K=()BBBBBpyp????=()NHHNyppyy??=.()..????=.×--.PCl分解反应PCl(g)PCl(g)+Cl(g)在℃时的K=.,计算:()℃,kPa下PCl的解离度。()摩尔比为:的PCl与Cl的混合物,在℃,.kPa下,求达到化学平衡时PCl的解离度。解:()设℃,kPa下五***化磷的解离度为α,则PCl(g)PCl(g)+Cl(g)-αααn?=+αK=()BBBBBBpnpn?????=????=.???=.?=.α=.或K=pp????α=KpKp?=..?=.()设混合物的物质的量为n,五***化磷的解离度为α',则平衡时PCl(g)PCl(g)+Cl(g)-α'α'+α'n?=+α'K=()BBBBBBpnpn?????=.()()()???????????=..α'+.α'-.=α'=.....??????=...???=.-.在K,使纯氢气慢慢地通过过量的CoO(s),则氧化物部分地被还原为Co(s)。出来的平衡气体中氢的体积分数?(H)=.。在同一温度,若用CO还原CoO(s),平衡后气体中一氧化碳的体积分数?(CO)=.。求等物质的量的CO和HO(g)的混合物,在K下通过适当催化剂进行反应,其平衡转化率为多少?解:()CoO(s)+H(g)Co(s)+HO(g)K=()BBBBBpyp????=..?=()CoO(s)+CO(g)Co(s)+CO(g)K=()BBBBBpyp????=..?=.()CO(g)+HO(g)CO(g)+H(g)K=KK=.=.K=()???=.α=.-。在真空的容器中放入固态的NHHS,于℃下分解为NH(g)与HS(g),平衡时容器内的压力为.kPa。()当放入NHHS时容器内已有.kPa的HS(g),求平衡时容器中的压力。()容器内原有.kPa的NH(g),问需加多大压力的HS,才能形成NHHS固体?解:反应的化学计量式如下NHHS(s)NH(g)+HS(g)ppp=.=.kPa由题给条件,°C下K=(pp)=(.)=.()NHHS(s)NH(g)+HS(g)HSp.+HSpK=(.)HSHSppp??=.HSp+.HSp-=HSp=.kPap=HSp+.=.kPa()NH(g)+HS(g)NHHS(s)当Jp=.HSpp?&.能形成NHHS固体HSp&.=.kPa-.℃,kPa下,将mol的纯A(g)放入带活塞的密闭容器中,达到如下化学平衡A(g)B(g)。已知平衡时,nA﹦.mol,nB﹦.mol。()求该温度下反应的K和rmG?;()若总压为kPa,求平衡时A,B的物质的量。解:()K=BBABnppnn??=.(..).????=.rmG?﹦-R×.×ln.﹦-.kJ·mol-()A(g)B(g)n-xxn?=n+xK=BBABnppnn??=()()xxx????=.x=..??=.molnA=.molnB=.mol-.已知下列数据(.K):物质C(石墨)H(g)N(g)O(g)CO(NH)(s)mS/J·mol-·K-.....cmH?/kJ·mol--.-.1播放器加载中，请稍候...
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第五章化学平衡-.在某恒定的温度和压力下,取n﹦mol的A(g)进行如下化学反应:A(g)B(g)若B?﹦A?,试证明,当反应进度?﹦.mol时,系统的吉布斯函数G值为最小,这时A,B间达到化学平衡。解:设反应进度?为变量A(g)B(g)t﹦nA,﹦n?﹦t﹦t平nAnB??﹦BBn?nB﹦?B?,nA﹦n-nB﹦n-?B?,n﹦nA+nB﹦n气体的组成为:yA?﹦Ann﹦Bnn???﹦n??,yB﹦Bnn﹦n?各气体的分压为:pA﹦pyA?﹦()pn??,pB﹦pyB﹦pn?各气体的化学势与?的关系为:lnln()AAAAppRTRTppn?????????lnlnBBBBppRTRTppn?????????由G=nA??A+nB??B=(nAA?+nBB?)+ln()ApnRTpn??+lnBpnRTpn??=[n-?A?+?B?]+nlnpRTp+()ln()nRTn????+lnRTn??因为B?﹦A?,则G=n(A?+lnpRTp)+()ln()nRTn????+lnRTn??,()lnTpGRTn???????,()()TpnRTGn????????&令,()TpG????n?????????﹦.此时系统的G值最小。-.已知四氧化二氮的分解反应NO(g)NO(g)在.K时,rmG?=.kJ·mol-。试判断在此温度及下列条件下,反应进行的方向。()NO(kPa),NO(kPa);()NO(kPa),NO(kPa);()NO(kPa),NO(kPa);解:由Jp进行判断K=exp(-rmGRT?)=exp(-.R?)=.Jp=NONOppp()Jp=?=Jp&K反应向左进行。或ΔrGm=.kJ·mol-()Jp=?=.Jp&K反应向右进行。或ΔrGm=-.kJ·mol-()Jp=?=.Jp&K反应向左进行。或ΔrGm=.kJ·mol--.一定条件...
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