有2.0dm3 潮湿空气,压力为101.325kPa,其中水气的分压为12.33kPa。设空气中O2 (g)和N2 (g)的体积分数分别为0.21和0.79,试求
问答题
H
2 O(g),O
2 (g),N
2 (g)的分体积;
【正确答案】 在潮湿空气中,水气的分压为12.33kPa。 根据Dalton分压定律,有 根据Amagat分体积定律,有
【答案解析】
问答题
O
2 (g),N
2 (g)在潮湿空气中的分压力。
【正确答案】 由Dalton分压定律,知
【答案解析】
问答题
过去曾有人尝试用甲烷和苯蒸气的混合物在不同温度下,通过各种催化剂来制备甲苯,即CH
4 (g)+C
6 H
6 (g)
C
6 H
5 CH
3 (g)+H
2 (g),但都以失败告终。今若以等物质的量的甲烷与苯的混合物在500K时通过适当的催化剂。
(1)试问根据热力学的分析预期得到甲苯的最高产量为若干?(用百分数表示)(已知500K时甲烷、苯和甲苯的标准摩尔生成吉布斯函数
【正确答案】 (1)设反应物转化率为A: 开始 1 1 0 0 平衡 1-A 1-A A A n总=2mol =172.4+0+33.08-162=43.48kJ·mol-1 解得 A=5.33×10-3,x(甲苯)=A/2=0.27% 平衡 1-y 1-y y y 平衡常数 即,y=0.995=99.5%
【答案解析】
问答题
在一带活塞的容器中,如下气相反应达到化学平衡:A(g)
【正确答案】 由描述温度对标准平衡常数影响的范特霍夫方程: 得
【答案解析】
问答题
有电池
试计算在298K时Au
2 O
3 (s)解离平衡时氧气O
2 (g)的平衡分压。已知:该温度下,电池的电动势为1.362V,水的饱和蒸气压为3167Pa,H
2 O(g)的标准摩尔生成Gibbs自由能
【正确答案】 电池的电极反应和电池反应为 负极,氧化 正极,还原 Au2O3(s)+6H+(aq)+6e-→2Au(s)+3H2O(l,ps) 净反应 =-6×1.362V×96500 C·mol-1=-788.60kJ·mol-1 将3H2O(1,Ps)变成的Gibbs自由能的变化为 (2) =3×8.314J·K-1·mol-1×298K×ln =25.66kJ·mol-1 式(2)+(1),得 (3) =(-788.60+25.66)kJ·mol-1=-762.94kJ·mol-1 从式(3)可知: =[3×(-228.60+762.94)KJ·mol-1=77.14kJ·mol-1 Au2O3(s)的解离平衡为 (4) 解得氧气的分压为 =1.03×1011kPa
【答案解析】
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