1-x1-x 因为=0，则K(回)=K=22 1-x =2.87x10 22 解得，x=0.995 米-0995 1 ×100%=99.5% 所以，在该条件下平衡体系中甲苯的摩尔分数为99.5%。 【8】在298K时，NH,HS(s)在一真空瓶中的分解为：NH,HS(s)→NH(g)+HS(g) (1)达平衡后，测得总压为66.66kPa,计算标准平衡常数K,设气体为理想气体。 (2)若瓶中已有NH,(g),其压力为40.00kPa,计算这时瓶中总压。 [解析](1)在反应的计量方程中，NH(g)和HS(g)的系数比为1：1，则 PNH,=Pis =33.33kPa Pe 所以Kg= 66.66kPa/100kPa =0.1111 2 (2)K2=Pom.Pus 40.00kPa+Pis PHs p 即0.1111= 40.00kPa+Pns Puss 100kPa 100kPa 解得pHs=18.87kPa Pa=(2pH,s+40.0)kPa=(2×18.87+40.00)kPa=77.74kPa 即平衡时体系总压为77.74kPa. 【9在870K和10OkPa时，下列反应达到平衡CO(g)+H2O(g)2CO2(g)+H2(g), 若将压力从100kPa提高到50000kPa,问 (1)各气体仍作为理想气体处理，其标准平衡常数有无变化？ (2)若各气体的逸度因子分别为y(C02)=1.09,y(H2)=1.10,(C0)=1.23,(H20)=0.7, 11
11 因为 0 B B = ，则 ( ) 2 5 1 1 1 2 2 2 2.87 10 2 2 p x x x x K K x x x − − − − = = = = 解得， x = 0.995 0.995 100% 99.5% 1 X = = 甲苯 所以，在该条件下平衡体系中甲苯的摩尔分数为 99.5%。 【8】在 298K 时， NH HS( ) 4 s 在一真空瓶中的分解为： NH HS( ) NH ( ) H S( ) 4 3 2 s g g → + （1）达平衡后，测得总压为 66.66kPa，计算标准平衡常数 K p ，设气体为理想气体。 （2）若瓶中已有 NH ( ) 3 g ，其压力为 40.00 kPa，计算这时瓶中总压。 [ 解 析 ] （ 1 ） 在 反 应 的 计量 方 程 中 ， NH ( ) 3 g 和 H S( ) 2 g 的系数比为 1 ： 1 ， 则 3 2 33.33 NH H S p p kPa = = 3 2 2 / 2 NH H S p p p p p K p p = = 总 所以 2 66.66 /100 0.1111 2 p kPa kPa K = = （2） 3 2 2 2 40.00 NH H S H S H S p p p kPa p p K p p p p + = = 即 2 2 40.00 0.1111 100 100 H S H S kPa p p kPa kPa + = 解得 2 18.87 H S p kPa = 2 2 40.0 2 18.87 + 40.00 77.74 H S p p kPa kPa kPa 总 = = = （ + ） （ ） 即 平衡时体系总压为 77.74kPa 。 【9】在870K和100kPa 时，下列反应达到平衡 CO g + H O g CO g + H g （ ） 2 2 2 （ ） （ ） （ ）， 若将压力从 100kPa 提高到 50000kPa，问 （1）各气体仍作为理想气体处理，其标准平衡常数有无变化？ （2）若各气体的逸度因子分别为 （ 2 CO ） =1.09，（ 2 H ） =1.10，（CO） =1.23，（ 2 H O） =0.77
则平衡应向何方移动？ 【解析】(1)温度一定时，对理想气体标准平衡常数是一定值，则有 ∑Va K9=Kg=KRP。F, 所以，K°=KK=K= Kp.如果乏≠0，则增大压力K会改变， K. 平衡要发生移动，对于本题来说∑。0，改变压力，平衡不发生移动。 )k=K,K=KKpp头 K 在10kPa压力下，各气体视为理想气体，则K=1:K-Kp K. 当压力提高到500kPa,K,=Y@:=109x110=1.266 Yco'Yu,.01.23×0.77 KKP-0. K 1226p :0时，压力增加，K,”p2“值不变。K值变为原来的079倍。即产物的摩尔分数减 平衡向左移动了。 【10】298K时，已知甲醇蒸气的标准摩尔Gibbs生成自由能△，Gm(CH,OH,g)为 -161.93 kJ.mol-.1,试求甲醇液体的标准摩尔Gibbs生成自由能△Gn(CH,OH,D。已知 该温度下甲醇液体的饱和蒸气压为16.34kPa,设蒸气为理想气体。 解：甲醇的气液平衡：甲醇(1)一甲醇(g) K°=p甲醇)16.343 =0.163 100 △，G=-RTIn K,e =(-8.314×298×ln0.163)Jmo =4.49J.mol △G(298K)=△G(甲醇，g)-△G(甲醇，D 所以△G(甲醇，D=△，G(甲醇，g)-△G(298K) 12
12 则平衡应向何方移动？ 【解析】（1）温度一定时，对理想气体标准平衡常数是一定值，则有 B B V K K K P f P X B = = ， 所以， B B V f f P v X r K K K K K P K − = = = ， 如果 B 0 B ，则增大压力 K x 会改变， 平衡要发生移动，对于本题来说 B B V =0，改变压力，平衡不发生移动。 （2） B B V K K K K K P f P v X r − = = B B V f x r K K P K − = 在 100kPa 压力下，各气体视为理想气体，则 1 K r = ； B B - f x r K K = P K 当压力提高到 50000kPa， 2 2 2 CO H CO H O 1.09 1.10 = 1.266 1.23 0.77 K r = = 0.79 1.226 B B B B B B f f x f r K K K p p K p K − − − = = = 0 B B = 时，压力增加， B B K p f − 值不变。 K x 值变为原来的0.79倍。即产物的摩尔分数减小， 平衡向左移动了。 【10】298K 时，已知甲醇蒸气的标准摩尔 Gibbs 生成自由能 f m G CH OH g 3 （ ，） 为 -161.93kJ mol-1 ，试求甲醇液体的标准摩尔 Gibbs 生成自由能 f m G l CH OH 3 （ ，） 。已知 该温度下甲醇液体的饱和蒸气压为 16.34kPa ，设蒸气为理想气体。 解：甲醇的气液平衡：甲醇（l）——甲醇（g） 16.343 0.163 100 p p K p = = = （甲醇） ln r m P G RT K = − -1 -1 -8.314 298 ln 0.163 J mol 4.49J mol = = （ ） r m r m f m G G g G l 298K = （ ） （甲醇, ）- （甲醇,） 所以 f m r m r m G l G g G 298K = （甲醇,） （甲醇, ）- （ ）