物理化学 习题答案

平衡 0.3333 0.3333 0.6667 06667

0.6667?0.6667?4 0.3333?0.3333?V?0ka?K?P?Ka?4 (2) A (g) +B(g)

C(g)+D(g)

开始 1mol 1 mol 0.5mol 0 平衡 1- n 2 -n n n

?v?0 kap?n2?ka??4

(1?n)(2?n)解得：n=0.845mol (3) A (g) +B(g)

C(g)+D(g)

开始 1mol 1 mol 0.5mol 0 平衡 1- n 1 -n 0.5+ n n

?v?0

?nBB?2.5mol

ka?p?ka=

(0.5?n)n?4解得：：n=0.596mol 2(1?n)平衡时:n c=0.5+n=0.5+0.596=1.096

(3) A (g) +B(g)C(g)+D(g)

开始 1mol 2 mol 0 0 平衡 1- n 2 -n n n

?v?0

kap?n21?ka?? n=0.457

(1?n)(2?n)4平衡时nc=1-n=1-0.457=0.543

12.设在某一温度下，有一定量的PCL5?g?在标准压力P?下的体积为1dm3,在该

情况下PCL5?g?的 离解度设为50%，用计算说明在下列几种情况中，PCL5?g?的离解度是增大还是减小。

（1） 使气体的总压力减低，直到体积增大到2dm3

（2） 通入氮气，使体积增大到 2dm3,而压力仍为101.325KPa （3） 通入氮气，使压力增大到202.65Kpa,而体积仍为1dm3 （4） 通入氯气，使压力增大到202.65Kpa,而体积仍为1 dm3

解：（1）PCL5?g?= PCL3?g?+CL2(g)

1mol 0.5mol 0.5mol; 1- ? ? ?

kp?ka(p?V)T不变 KP不变 n总p(0.5)2p11?2?()??(2)1 0.5n11??n2PV=NRT

pRT ?nVRT?2RT 即 0.5?()??()

V11??V2V1=1dm3 V2=2dm3代人上式，得：α=0.62=62% α增大

?p??（2）Kp=Kn??n??总???

1p11?2?p2????0.5×()= ??n11???n2?pv=nRT

pRT ?nV2?RT??RT?????即0.5?? ?=???V?1???V2?V1=1dm3 V2=2dm3 T1=T2代入上式，得：α=0.62=62% α增大

?p??（3）Kp=Kn??n??总???

p1?2?p2????0. 5×()= ?n11???n2??pv=nRT

pRT ?nV2?RT??RT???即0.5?? ???=??V1??V???2?V1=1dm3 V2=1dm3 T1=T2代入上式，得：α=0.5=50% ∴α不变

（4）PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2(g)

1mol 0 0

0.5mol 0.5mol 0.5mol n总=1.5mol 1-α α α+n n总=1+α+n

P1V1=n总RT1 P2V2= n总RT2

P1=101.325Kpa P2=202.65Kpa T1=T2

3

V1=1dm V2=1dm3 n总=1.5mol

P1V1n总RT1 ?P2V2n总RT2101.325?11.5?R?T1 ?202.65?1n总?R?T2n总=3mol

T不 变 Kp不 变

?p??Kp=Kn??n??总???

1(0.5)2?p???(??n)?p???????? 0.5?n?1???n?pRT- V1=V2 ?nV??(??n)即0.5=

1??n总=1+α+n α+n=2 代入上式，得：

??20.5=

1??解得：α=0.2=20% α下降 pv=nRT

13.在 448～688K温度区间内，用 分光光度法研究了下面的气相反应： I2 +环戊烯 = 2HI + 环戊二烯

1得到K?P=17.39-

51034

4.575T??（1） 计算在573K时，反应的ΔrG?mΔrHm和ΔrSm

（2）始时用等量I2和环戊烯混合，温度为573K，起始总压为101.325Kpa,试求平衡后I2分压。

(3)若起始压力为1013.25Kpa,试求平衡后I2的分压。 解：（1）

51034InK?p=17.39-

4.575T51034T=573K时 InK?p=17.39-

4.575?573015In K?p=-2.073 K?p=0.125

?ΔrG?m=-RT InKp=-8.314×573×（-2.073）=9.88KJ

??rHm1??C RTInK?p=

?51034?rHm 解得：ΔrH??m=92.74KJ R40575??ΔrG?m=ΔrHm—TΔrSm（恒温）

9.88=92.74-573ΔrS?m

?1解得：ΔrS? m=144.6J?K2）I2 + 环戊烯 = 2HI + 环戊二烯 开始P0 P0 0 0 平衡P0-X P0-X 2X X P0=

P总101.35??50.66KPa 2222?PHI??P环戊二烯??2x??x?????????????x3101.325101.325?P??P???????225.33?(50.66?x)2?PI2?50.66?x??????Kp= ???P??101.325???x3即0.125?解得x?15.72kPa225.33?（50.66?x)