1、1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: COCl 2(g) CO(g) Cl 2(g) An 平 ： 0.025(1-16) 0.02516 0.025160.021 mol 0.021 mol 0.004 molPCOCl2(g)(n COCl2(g) RT)/V 总 (0.021 mol8.315 kPaLK-1mol-1673K)/1.0 L117.52 kPaPCO(g)(n CO(g) RT)/V 总 (0.004 mol8.315
2、 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 kPaPClO2OCl2l 2-12.38.11750P10K=4.6.46（ ） （ ）（ ）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 kPaP 平衡 100-X kPa
3、 2X kPa P 总 =PN2O4+PNO2=100-X+2X=116（kPa） X=16 Kpa P NO2=2X=32 Kpa PN2O4=100-X=84 Kpa 2NO22-44131K=80 1.90.9.AA（ ）1（ ） ） （ ）（ ） （ ）（ ） （COl2(g)CO(g)+l2(g)COl2(g)CO(g)+l2(g)K =PC l2Ol2P =nCRTVnClOl2( )2-1p=nCl2OlRTV1p =(0.16.025)8.314 637. (1-.6 0-103250.43N2O4(g)2NO2(g)24(g)22(g)2答：该反应的 K 为 0.12 第二解
4、法： n 始 =(PV)(RT)=(100kPa10L) (8.315kPa L K-1 mol-1298K)=0.4036 moln 平，总 =(PV)(RT)=(116kPa10L) (8.315kPa L K-1 mol-1298K)=0.4681 mol242NOgA（ ） （ ）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 =
5、 (0.04036-0.0645) mol =0.3391 moln 平，NO2 =2X mol = 20.0645 mol =0.1290 molP 平，N2O4 =( nRT)(V 总 )=(0.3391 mol8.315kPa L K-1 mol-1298K) (10L)=84.02kPa84kPaP 平，NO2 =( nRT)(V 总 )=(0.1290 mol8.315kPa L K-1 mol-1298K) (10L)=31.96kPa32kPa 2NO22-44131KP80 =1.90.9.AA（ ）1（ ） ） （ ）（ ） （ ）（ ） （答：该反应的 K 为 0.12 8
6、反应 222Cl()()4()gHOClgOA 114.rHkJmol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 222Cl()()4()gHOClgOA 114.rHkJmol由勒夏特列原理（即平衡
7、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。 （O 2 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（O 2）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） 。3(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）
8、 。(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 =114.4kJ mol-1，是吸热反应， 升高温度 K 增大） 。rH 2r12KHln=-RT1（ ）(9) P(HCl) 增大。(该反应 =114.4kJ mol-1,是吸热反应;升高温度时，向吸热方向，即向右移动） 。r(10) n(HCl)不变。(N 2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 532()()()PClglCl
9、gA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，PCl 5 分解百分率为多少？解：（1） 32()()()llln 始 ： 2.0 mol 0 mol 0 moln 平 ： (2.0-1.3) mol 1.3 mol 1.3 mol ； ；PCl5lRT=V总 PCl3lnRT=总 Cl2lnT=V总PCl3l2PCl3l2l55 -PCl3l2 PCl3l2PCl5 5-1-nT11K= RVnRTnT=VnT1.mo.8.3kaLKmo701 =107l kPa AAA总
10、 总 总 （ 2）总总 总 总 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）4.05（2） 532()()()PClglClgAn 始 ： 0.70 mol 1.3 mol (1.3+1.0) moln 平 ： (0.70+) mol (1.3-)mol (2.3-) molPCl3l2PCl3l2l55 -PCl3l2 PCl3l2PCl5 5-1-nRTV11K=14= nRTnT VnRT(1.-X)mo(.-)8.kaLKmo70 =10(7+ AA总 总 总 （ 21）总总 总 总 （ ） （ ） （ ） （ ）X)l kPaA1（ ）解：X=？4=-1-1(1.3-X)mol(2.-)l
11、8.35kPaLKmol70kPaA40L(.7+X)mol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+140X174.0-75.67X-133.88X+58.21X2=98+140X移项：58.21X 2-349.6X+76=0 （一元二次方程）21,2(349.6)(.)458.176bacX349.61207.5439.62.1X1=5.78（mol）不合理，舍弃。X2=0.2259（mol）平衡时：n PCl5=0.70+X=0.70+0.2259=0.9259（mol）PCl 5 的分解率
12、 = (依据题的条件，保留两位有效数字)-0.9251%=3.754答：该温度下的 为 14 。若在该密闭容器内再充入 1.0mol Cl2，PCl 5 分解百分率为 54% 。K13 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，H 2O 为 x mol 2C(g)+()C(g)+An 始 : 1.0 x 0 0n 平 : 1-0.90 x-0.90 0.90 0.90CO2H2 2(2)CO2H CO2HnRTVP n111(0.9)K=()() 16.5PPx AAA总 总总
13、 总(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)：H 2O(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：()()()(g) S2O8(aq)+2 I-(aq)=2SO4(aq)+I2()- 2-实 验 序 号 c(S2O8)/(mol L-1) c(I-)/ (mol L-1) v/(molL-1in-1) -(1) 1.0-41.0-20.650-6(2) 2.- .- 1.31-3 .01-40.
14、510-20.650-65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-v=kcyI(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(S 2O82-)加大一倍，则反应速率增加一倍，x=1 -ScI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-
15、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 ；61411.30min2.05 xolLolL2x1用(2)(3)： 即 ；6121. i.5yl lm y 2-SO8v=kcI(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)
16、=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： T 1=650K k1=210-2s-1 T2=670K k2=7.010-5s-1又由： 2 11122ln()().(39)aaER导出： 21lakT 31 51218.506507.0ln ln672a kJmolKSEk 1 18.l.23.9JmolkJmolK=CS2O8-I-1V=.01-4molL-1.01-2molL-1.650-6ol-1in-1=0.65mol-1Lin-16若设 T1=670K k1=7.010-
17、5s-1 T2=690K k2=？则：1223116.96907ln()()850aEJmolR77.4.843 =3.254 k2=3.254k1=3.2547.010-5=2.27810-42.310 -4(s-1)21k第二种算法：若设 T1=650K k1=2.010-5s-1 T2=690K k2=？则：1223116.96905ln()()850aEkJmolR477.8.43 k2=11.40k1=11.402.010-5=2.28010-42.310 -4(s-1)21k.40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， 11klnln.()EaART22ll.2(2)-(1)得： 111221231k544608n. 6.808.0736.42EaaEkJmolkJolkJmolRTRTK 77.980.答：使用催化剂时反应速率增加的倍数为 2.0107倍。
