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2023年北京大学金秋营试题、参考答案与评分标准

第1题（12分）化学热力学与平衡

某气体化合物X按照右式分解：2X(g)⇌3Y(g)。

已知Sm°(X,298K)=304.3Jmol−1K−1，Sm°(Y,298K)=240.5Jmol−1K−1。

1-1在298K下，向1.50L容器中充入0.0518mol的X(g)，达到平衡时总压为100.0kPa；

若将温度升至318K，达平衡时总压为120.2kPa。计算该反应在两个温度时的平衡常数。

1-2假设该反应的标准摩尔焓变ΔH°与温度T的变化关系为ΔH°=a+bT，标准摩尔熵变

rmrm

ΔS°在该温度区间内不变化。求a和b的值。

rm

1-1反应开始时X(g)的压强为：p=nRT/V=0.0518×8.31×298/1.50=85.5(kPa)

0

共7分（1分）

反应2X(g)⇌3Y(g)

开始分压p0

平衡分压p–2p3p

0

p总=p+p（1分）

0

298K时，p=p总–p=100.0–85.5=14.5(kPa)（1分）

0

3p33×14.53

(p°)(100.0)

平衡常数：K°2=2=0.258（1分）

(p0–2p)(85.5–2×14.5)

p°100.0

318K时，p0’=85.5×318/298=91.2(kPa)（1分）

p’=p总’–p0’=120.2–91.2=29.0(kPa)（1分）

3p33×29.03

(p°)(100.0)

K°2=2=5.97（1