化学平衡常数 化学与环境科学学院.doc

第 章化学平衡常数 1 写出下列各反应的标准平衡常数表达式和实验平衡常数表达式： ( 1 ) 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3 (g) ( 2 ) NH4HCO(s)= NH3(g)+CO2(g)+H2O(g) ( 3 ) CaCO3(s) = CO2(g)+CaO(S) ( 4 ) AgO=2Ag(s)+ l/2O2(g) ( 5 ) CO2(g)= CO2(aq) ( 6 ) Cl2(g) + H2O(l)=H+(aq) + Cl－(aq) + HClO(aq) ( 7 ) HCN(aq)= H+(aq) + CN－(aq)( 8 ) Ag2CrO4(s) = 2Ag+(aq) + CrO42－(aq) ( 9 ) BaSO4(s) + CO32－－(aq)= CaCO3(s) + SO(aq) ( 10 ) Fe2+(aq) + 1/4O2(g) + 2 H+(aq)= Fe3+(aq)+ H2O(l) 解：(1) K 排版注意：请将符号Θ改为θ下同。 (2) K (3) K (4) K (5) K (6) K (7) K (8) K (9) K (10) K K 评注：除非固体为混合物而且活度系数不等于1 ，在化学平衡中又会发生变化，否则在平衡常数表达式中没有固体。 已知反应ICl(g) = l/2I2(g) + l/2Cl2(g)在25℃时的平衡常数为K =2.2 ×103试计算下列反应的平衡常数： (1) ICl(g) = l/2I2(g) + l/2Cl2(g) (2) l/2I2(g) + l/2Cl2(g)= Cl(g)解：(1) K’ =( K)2=(2.2 ×103)2=4.8×10－6 (2) K’ =( K)－1=(2.2 ×10－3)－1=4.5×102 3下列反应的Kp和Kc之间存在什么关系？ ( 1 ) 4H2(g)+Fe3O4(s)=3Fe (s) + 4H2O(g) ( 2 ) N2(g)+3H2(g)=2NH2 (g) ( 3 ) N2O4=2NO2 解：根据 4 实验测得合成氨反应在500℃的平衡浓度分别为：[H2]=1.15mol·，[N2]=0.75 mol·，[NH3]=0.261 mol·求标准平衡常数K、浓度平衡常数Kc以及分别用Pa 为气体的压力单位和用bar 为气体的压力单位的平衡常数Kp解：根据p=cRT 同理： 答：标准平街常数K为1.48×105浓度平衡常数为戈为1.45×1011Pa－2，压力平街常数1.45×10－11Pa－2或1.45×105bar－2． 评注：此题的计算结果表明，以101325Pa 为标准压力的标准平衡常数与以Pa或bar 为单位的压力平衡常数在数值上是不同的；以Pa 为单位的压力平衡常数和以bar为单位的压力平衡常该在数值上也是不同的若取1bar为标准压力．则标准平衡常数将与以bar为单位的压力平衡常数在纯数上是相同的，但前者的量纲与后者的量纲不同。 已知 HCN = H + + CN－ K=4.9×10－10 NH3 + H2O=NH4+ +OH－ K=1.8×10－5. 求反应NH3 + HCN= NH+ CN－的平衡常数Kθ。解 答：反应平衡常数K为0.882 . 6 反应CO(g)+H2O(g)= CO2 (g) +H2(g)在749K 时的平衡常数K= 2. 6 ．设(l)反应起始时CO和H2O的浓度都为l mol· 。(没有生成物，下同); ( 2 )起始时CO 和H2O的摩尔比为1：3 ，求CO的平衡转化率。用计算结果来说明勒沙特列原理。 解： ( l ) CO(g) + H2O(g) = CO2 (g) + H2(g) 起始浓度(mol · L1 )： 1 1 0 0 平衡浓度(mol · L 1 )： (1－x) (1－x) x x 解得，x＝0.62 故CO 的平衡转化率＝ ( 2 ) ( l ) CO(g) + H2O(g) = CO2 (g) + H2(g) 起始浓度(mol · L －1 )： 1 3 0 0 平衡浓度(mol · L －1 )： (1－3x) (1－x) x x 解得，x＝0.86 这时CO的平衡转化率＝ 答： ( l)反应起始CO和H2O的浓度都为l mol·时，转化率为62 %： (2) CO 和