第三章 化学平衡
1．写出下列可逆反应的平衡常数Kc 、Kp 或K 的表达式
（1）2NOCl (g) ⇋ 2NO (g) +Cl 2 (g) （2）Zn (s) +CO2 (g) ⇋ ZnO (s) +CO (g) （3）MgSO 4 (s) ⇋ MgO (s) +SO3 (g) （4）Zn (s) +2H+ (aq) ⇋ Zn2+ (aq) +H2 (g) （5）NH 4Cl (s) ⇋ NH3 (g)+HCl (g) 解：（1） Kc=[NO ][Cl 2] Kp=
[NOCl ]
22
2
P NO ⋅P Cl 2
P
2
NOCl
(2) Kc=[CO ] Kp=P CO
[CO 2]
P CO 2
2+
(3) Kc=[SO3] Kp=PSO 3 (4) Kc=[Zn ][H 2]
[H +]2
(5) Kc=[NH3][HCl] Kp=PNH 3∙P HCl
2．已知下列反应的平衡常数：HCN ⇋ H+ + CN K 1Θ=4.9×10-10
－
NH 3 +H2O ⇋ NH4+ +OH K 2Θ=1.8×10-5
－
H 2O ⇋ H+ + OH
－
K w Θ=1.0×10-14
－
试计算下面反应的平衡常数： NH 3 + HCN ⇋ NH 4+ + CN 解：因为所求反应式=[反应式（1）+反应式（2）－反应式（3）] 根据多重平衡规则： K Θ=
K 1⋅K 2=4. 9⨯10⨯1. 8⨯10
Θ
1. 0⨯10-14K W
Θ
Θ
-10-5
=0.88
K =
θ
K 1K 2K W
θ
θθ
4. 9⨯10-10⨯1. 8⨯10-5
=0. 88
1. 0⨯10-14
3．在699K 时，反应H 2 (g) +I2 (g) ⇋ 2HI (g)的平衡常数Kp=55.3，如果将2.00mol 的H 2和2.00mol 的I 2作用于4.00L 的容器内，问在该温度下达到平衡时有多少HI 生成？ 解：设平衡时有x mol 的HI 生成
H 2 (g) + I 2 (g) ⇋ 2HI (g)
起始浓度 2. 00 =0.5 2. 00=0.5 0 （mol ·L -1）
4
4
平衡浓度 0.5－x 0.5－x x （mol ·L -1）
4⨯2
4⨯2
4
2
Kc=Kp =Kp = Kp = [HI ]=
[H 2][I 2](RT ) ∆n (RT )
x
() 24(0. 5-)(0. 5-)
88
= 55.3 解得 X= 3.15mol
4．反应H 2 +CO2 ⇋ H2O +CO在1259K 达到平衡，平衡时[H2]=[CO2] =0.440mol·L 1，
－
[H2O]=[CO] =0.560mol·L 1。求此温度下反应的经验平衡常数及开始时H 2和CO 2的浓度。
－
解： H 2 (g) + CO 2 (g) ⇋ H 2O(g) + CO(g) 平衡浓度（mol ·L -1） 0.440 0.440 0.560 0.560
2
∆n = Kc ·0. 5600 [H O ][CO ]2Kc= = =1.62 Kp=Kc · (RT) (RT)= Kc = 1.62 2
0. 440[H 2][CO 2]开始时 [H2]=[CO2]=0.440+0.560=1.00 （mol ·L -1）
5．可逆反应H 2O +CO ⇋H 2 +CO2在密闭容器中建立平衡，在749K 时该反应的平衡常数Kc=2.6。 （1）求n H2O /n CO （物质的量比）为1时，CO 的平衡转化率；
（2）求n H2O /n CO （物质的量比）为3时，CO 的平衡转化率； （3）从计算结果说明浓度对化学平衡移动的影响。
解：（1）设CO 的平衡转化率为x H 2O + CO ⇋ H 2 + CO 2
起始浓度（mol ·L ） a a 0 0
平衡浓度 （mol ·L -1） a －ax a －ax ax ax
-1
2
Kc=[H 2][CO 2]=(ax ) =2.6 解得 x = 0.62
[H 2O ][CO ]
(a -ax ) 2
（2）设CO 的平衡转化率为x
H 2O + CO ⇋ H 2 + CO 2
起始浓度 （mol ·L ） 3a a 0 0
平衡浓度 （mol ·L -1） 3a －ax a －ax ax ax
(ax ) 2Kc=[H 2][CO 2]==2.6 解得 x=0.87
-1
[H 2O ][CO ]
(3a -ax )(a -ax )
（3）从（1）和（2）的计算结果说明增大某一种反应物（H 2O ）的浓度，可以使另一种反
应物（CO ）的转化率增大。
6．HI 分解反应为2HI ⇋ H2 + I2，开始时有1.0molHI ，平衡时有24.4%的HI 发生了分解，今欲将分解百分数降低到10%，试计算应往此平衡系统中加若干摩尔I 2。 解：首先求Kc （假设体系总体积为1 L）
2HI ⇋ H 2 + I 2
起始浓度（mol ·L ） 1.0 0 0
平衡浓度（mol ·L -1）1.0（1－0.244）=0.756 0. 244=0.122 0. 244=0.122
-1
22
Kc=0. 122=0.0260
0. 7562
2
再设应该往此平衡系统中加入x molI2, （假设体系总体积为1 L）
2HI ⇋ H 2 + I 2
起始浓度（mol ·L ） 1.0 0 x
平衡浓度（mol ·L -1）1.0（1－0.10）=0.90 0. 10=0.050 x+0. 10=x+0.050
-1
22
Kc=0. 050⨯(x +0. 050) =0.0260 解得 x=0.37 mol
(0. 9) 2
7． 在900K 和1.00×105Pa 时SO 3部分离解为SO 2和O 2 SO 3 (g) ⇋ SO2 (g) +1/2 O2 (g)
－
若平衡混合物的密度为0.925g·L 1，求SO 3的离解度。 解：设SO 3的离解度为x ，（假设SO 3的起始浓度为a mol·L -1） SO 3 (g) ⇋ SO 2 (g) + 1/2 O2 (g) 起始浓度（mol ·L ） a 0 0
-1
平衡浓度（mol ·L -1） a （1－x ） ax 1ax
2
依题意，平衡时该混合物的密度应等于： 0.925=P ⋅M ①
RT
1ax
ax 80 ② 而M =M ⋅n i =M ⋅a (1-x ) +M ⋅+M O 2⋅=∑i SO 3SO 2
1111n i
a (1+x ) a (1+x ) a (1+x ) 1+x
2222
联合①②解得 x=0.31（若用P=101.325kPa来计算，x=0.34）
8．在308K 和总压1.00×105 Pa时，N 2O 4有27.2%分解为NO 2。
（1）计算N 2O 4 (g) ⇋ 2NO2 (g)反应的Kp Θ；
（2）计算308K 和总压2.026×105 Pa时，N 2O 4的离解百分率； （3）从计算结果说明压力对平衡移动的影响。 解：（1） N 2O 4 (g) ⇋ 2NO 2 (g) 起始分压 （Pa ） P 0
平衡分压（Pa ） （1－0.272）P 2×0.272P
Θ
又总压P 总=P+0.272P=1.272P=P ∴P =1 ①
P Θ1. 272
P 2Θ22ΘΘ
Kp =(P NO /P ) =(2⨯0. 272) ⋅(P Θ) ，将①代入，求得Kp =0.32
2
(P N 2O 4/P Θ)
(1-0. 272) ⋅
P P Θ
（2） N 2O 4的离解百分率为x
N 2O 4 (g) ⇋ 2NO 2 (g) 起始分压（Pa ） P 0 平衡分压（Pa ） （1－x ）P 2xP
又总压P 总=（1－x ）P +2xP=（1+x）P=2.026×105 Pa
5
2. 026⨯10∴P= Pa ① 1+x
2Θ
Kp =(Θ) =0.32 ②
2xP
P Θ
联合① 、②，解得x=0.196
（3）上面（1）和（2）的计算结果说明，恒温下，增大压力，平衡向着气体计量系数减小的方向移动。对本反应来说，即是向着逆反应方向移动，使N 2O 4的离解百分率减小。 9．PCl 5（g ）在523K 达到分解平衡： PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl2 (g)
－－
平衡浓度：[PCl5]=1.00 mol·L 1，[PCl3]=[Cl2] =0.204 mol·L 1若温度不变而压力减小一半时，新的平衡体系中各物质的浓度为多少？
解： PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl2 (g)
－
平衡浓度： 1.00 0.204 0.204 （mol·L 1）
2
Kc=[PCl 3][Cl 2]=0. 204= 4.16×10-2
1. 00[PCl 5]
－
PCl 5 的起始浓度应为：1.00+0.204=1.204 mol·L 1
－
当温度不变而压力减小一半时，设新的平衡体系中Cl 2的浓度为x mol·L 1
PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl 2 (g)
－
起始浓度： 1. 204=0.602 0 0 （mol·L 1） 平衡浓度： 0.602－x x x （mol·L 1）
－
2
Kc=[PCl 3][Cl 2]=
[PCl 5]
x 2
=4.16×10-2 （一元二次方程）
(0. 602-x )
－
解得 x=0.139 mol·L 1
－－
而[PCl5]=0.602－0.139=0.463 mol·L 1 [PCl3]=[ Cl2]=0.139 mol·L 1
10．对于下列化学平衡2HI (g) ⇋H 2 (g) + I2 (g) 在698K 时，Kc=1.82×102，如果将HI （g ）
－
放入反应瓶中，问： （1）当HI 的平衡浓度为0.0100 mol·L 1时，[H2]和[I2]各是多少？（2）HI (g)的初始浓度是多少？（3）在平衡时HI 的转化率是多少？
－
解：（1）设[H2]=[ I2 ]=x mol·L 1，则
－
2HI (g) ⇋ H 2 (g) + I 2 (g)
平衡浓度（mol·L ）： 0.0100 x x
2－
Kc=x =1.82×10 -2 解得 x=1.35×10 -3 mol·L 1
－1
(0. 0100) 2
（2）依题意HI 的初始浓度为：C HI =0.0100+2x=1.27×10 -2 mol·L 1
2x
（3）平衡时HI 的转化率为：α=×100%=21.2% -2
1. 27⨯10
11．反应SO 2Cl 2（g ）⇋SO 2（g ）+Cl2（g ）在375K 时，平衡常数Kp Θ=2.4，以7.6g SO2Cl 2和1.00×105 Pa的Cl 2作用于1.0L 的烧瓶中，试计算平衡时SO 2Cl 2、SO 2和Cl 2的分压。 解：设平衡时SO 2的分压为xPa ，
－
SO 2Cl 2（g ） ⇋ SO 2（g ）+ Cl 2（g ）
起始分压 7. 6RT =1.756×105 0 1.00×105 （Pa ） 平衡分压 1.756×105－x x 1.00×105+x （Pa ）
5ΘΘ
Θ(P x (1. 00⨯10+x ) =2.4 解得 x=0.967×105 Pa /P )(P /P ) SO Cl =K P =
(1. 756⨯105-x ) P Θ(P SO Cl /P Θ)
2
2
2
2
135V
即P SO 2Cl 2=（1.756－0.967）×105 =7.89×104 Pa
P Cl 2=（1.00+0.967）×105 =1.97×105 Pa
12．某温度下，反应PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl 2 (g)的平衡常数Kp Θ=2.25。把一定量的
PCl 5引入一真空瓶内，当达平衡后PCl 5的分压是2.533×104 Pa，问：
（1）平衡时PCl 3和Cl 2的分压各是多少？（2）离解前PCl 5的压力是多少？ （3）平衡时PCl 5的离解百分率是多少？ 解：（1）设平衡时PCl 3和Cl 2的分压为xPa ， PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl 2 (g) 平衡分压（Pa ） 2.533×104 x x
K P =
Θ
(P PCl 3/P Θ)(P Cl 2/P Θ)
(P PCl 5/P Θ)
x 2
)
==2.25 Θ
4Θ
2. 533⨯10/P
(
解得 x=7.55×104 Pa
（2）离解前PCl 5的压力为：P = 2.533×104 + x = 1.01×105Pa
（3）平衡时PCl 5的离解百分率为：α=
x
⨯100%=75% 5
1. 01⨯10
－
13．在523K 时，将0.110mol 的PCl 5（g ）引入1.00升容器中，建立下列平衡： PCl 5（g ）⇋ PCl3 (g) + Cl2 (g)平衡时PCl 3（g ）的浓度是0.050 mol·L 1。问： （1）平衡时PCl 5和Cl 2的浓度各是多少？ （2）523K 时的Kc 和Kp°各是多少？ 解：（1） PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl 2 (g)
－
起始浓度： 0.110 0 0 （mol·L 1）
－
平衡浓度： 0.110－0.050 =0.060 0.050 0.050 （mol·L 1）
[PCl 3][Cl 2]0. 050Kc===0.042
0. 060[PCl 5]
2
K P
Θ
14．查化学热力学数据表，计算298K 时下列反应的Kp Θ。 H 2 (g) + I2 (g) ⇋ 2HI (g)
解： H 2 (g) + I 2 (g) ⇋ 2HI (g)
ΘΘKc (RT )
= (P PCl 3/P )(P Cl 2/P ) = Kp =
P ΘP Θ (P PCl 5/P Θ)
∆n
0. 042⨯(8. 314⨯103⨯523) 1
= = 1.8 5
1. 00⨯10
Θ
0 19.359 1.7 （kJ ·mol ）（以上数据查自课本21～22页） ∆f G m
∆r G Θ= 2×1.7－19.359 = －15.959（kJ ·mol －1）
ΘΘ
根据－∆r G = RT㏑Kp
3
ΘΘ
∴㏑Kp = -(-15. 959) ⨯10= 6.44 ∴ Kp = 628
Θ
15．下列数据：NiSO 4·6H 2O (s) ∆f G m =－2221.7kJ·mol 1
－
8. 314⨯298
ΘNiSO 4 (s) ∆f G m =－773.6kJ·mol
－1
Θ=－228.4kJ·H 2O (g) ∆f G m mol
－1
（1） 计算反应的NiSO 4·6H 2O (s) ⇋NiSO 4 (s) +6 H2O (g) Kp° （2） H 2O (g)在NiSO 4·6H 2O (s)上的平衡蒸气压是多少？
解：（1）∆r G =－773.6+6（－228.4）－（－2221.7）=77.7（kJ ·mol 1）
－
Θ
根据－∆r G =RT㏑Kp
ΘΘ
-77. 7⨯103-14Θ
∴㏑Kp ==－31.36 ∴ Kp =2. 40⨯10
8. 314⨯298P -14Θ
（2）Kp =(H 2O Θ) 6=2. 40⨯10
P
Θ
∴P H 2O =537Pa （书上答案是用P =101.325kPa计算）
Θ
16．反应CO （g ）+ H2O （g ）⇋ CO2（g ）+H2（g ）在某温度下平衡常数Kp=1，在此温度下，于6L 的容器中加入2L 3.04×104 Pa的CO ；3L 2.02×105Pa 的CO 2；6 L 2.02×105Pa 的H 2O （g ）和1L 2.02×105Pa 的H 2。问反应向哪个方向进行？
解： CO （g ） + H 2O （g ） ⇋ CO 2（g ） + H 2（g ）
5552⨯3. 04⨯1053⨯2. 02⨯106⨯2. 02⨯10起始分压 6⨯2. 02⨯10 （Pa ）
6666
Qp=
P CO 2⋅P H 2P CO ⋅P H 2O
= 0.166﹤Kp 故此时反应向正反应方向进行。
17．一定温度和压力下，某一定量的PCl 5气体的体积为1L ，此时PCl 5气体已有50%离解为PCl 3和Cl 2。试判断在下列情况下，PCl 5的离解度是增大还是减小。 （1） 压使PCl 5的体积变为2L ；
（2） 保持压力不变，加入氮气，使体积增至2L ； （3） 保持体积不变，加入氮气，使压力增加1倍； （4） 保持压力不变，加入氯气，使体积变为2L ； （5） 保持体积不变，加入氯气，使压力增加1倍。 解：（1）PCl 5的离解度增大； （2）PCl 5的离解度增大；（同（1）的情况一样） （3）PCl 5的离解度不变； （4）PCl 5的离解度减小； （5）PCl 5的离解度减小。
第三章 化学平衡
1．写出下列可逆反应的平衡常数Kc 、Kp 或K 的表达式
（1）2NOCl (g) ⇋ 2NO (g) +Cl 2 (g) （2）Zn (s) +CO2 (g) ⇋ ZnO (s) +CO (g) （3）MgSO 4 (s) ⇋ MgO (s) +SO3 (g) （4）Zn (s) +2H+ (aq) ⇋ Zn2+ (aq) +H2 (g) （5）NH 4Cl (s) ⇋ NH3 (g)+HCl (g) 解：（1） Kc=[NO ][Cl 2] Kp=
[NOCl ]
22
2
P NO ⋅P Cl 2
P
2
NOCl
(2) Kc=[CO ] Kp=P CO
[CO 2]
P CO 2
2+
(3) Kc=[SO3] Kp=PSO 3 (4) Kc=[Zn ][H 2]
[H +]2
(5) Kc=[NH3][HCl] Kp=PNH 3∙P HCl
2．已知下列反应的平衡常数：HCN ⇋ H+ + CN K 1Θ=4.9×10-10
－
NH 3 +H2O ⇋ NH4+ +OH K 2Θ=1.8×10-5
－
H 2O ⇋ H+ + OH
－
K w Θ=1.0×10-14
－
试计算下面反应的平衡常数： NH 3 + HCN ⇋ NH 4+ + CN 解：因为所求反应式=[反应式（1）+反应式（2）－反应式（3）] 根据多重平衡规则： K Θ=
K 1⋅K 2=4. 9⨯10⨯1. 8⨯10
Θ
1. 0⨯10-14K W
Θ
Θ
-10-5
=0.88
K =
θ
K 1K 2K W
θ
θθ
4. 9⨯10-10⨯1. 8⨯10-5
=0. 88
1. 0⨯10-14
3．在699K 时，反应H 2 (g) +I2 (g) ⇋ 2HI (g)的平衡常数Kp=55.3，如果将2.00mol 的H 2和2.00mol 的I 2作用于4.00L 的容器内，问在该温度下达到平衡时有多少HI 生成？ 解：设平衡时有x mol 的HI 生成
H 2 (g) + I 2 (g) ⇋ 2HI (g)
起始浓度 2. 00 =0.5 2. 00=0.5 0 （mol ·L -1）
4
4
平衡浓度 0.5－x 0.5－x x （mol ·L -1）
4⨯2
4⨯2
4
2
Kc=Kp =Kp = Kp = [HI ]=
[H 2][I 2](RT ) ∆n (RT )
x
() 24(0. 5-)(0. 5-)
88
= 55.3 解得 X= 3.15mol
4．反应H 2 +CO2 ⇋ H2O +CO在1259K 达到平衡，平衡时[H2]=[CO2] =0.440mol·L 1，
－
[H2O]=[CO] =0.560mol·L 1。求此温度下反应的经验平衡常数及开始时H 2和CO 2的浓度。
－
解： H 2 (g) + CO 2 (g) ⇋ H 2O(g) + CO(g) 平衡浓度（mol ·L -1） 0.440 0.440 0.560 0.560
2
∆n = Kc ·0. 5600 [H O ][CO ]2Kc= = =1.62 Kp=Kc · (RT) (RT)= Kc = 1.62 2
0. 440[H 2][CO 2]开始时 [H2]=[CO2]=0.440+0.560=1.00 （mol ·L -1）
5．可逆反应H 2O +CO ⇋H 2 +CO2在密闭容器中建立平衡，在749K 时该反应的平衡常数Kc=2.6。 （1）求n H2O /n CO （物质的量比）为1时，CO 的平衡转化率；
（2）求n H2O /n CO （物质的量比）为3时，CO 的平衡转化率； （3）从计算结果说明浓度对化学平衡移动的影响。
解：（1）设CO 的平衡转化率为x H 2O + CO ⇋ H 2 + CO 2
起始浓度（mol ·L ） a a 0 0
平衡浓度 （mol ·L -1） a －ax a －ax ax ax
-1
2
Kc=[H 2][CO 2]=(ax ) =2.6 解得 x = 0.62
[H 2O ][CO ]
(a -ax ) 2
（2）设CO 的平衡转化率为x
H 2O + CO ⇋ H 2 + CO 2
起始浓度 （mol ·L ） 3a a 0 0
平衡浓度 （mol ·L -1） 3a －ax a －ax ax ax
(ax ) 2Kc=[H 2][CO 2]==2.6 解得 x=0.87
-1
[H 2O ][CO ]
(3a -ax )(a -ax )
（3）从（1）和（2）的计算结果说明增大某一种反应物（H 2O ）的浓度，可以使另一种反
应物（CO ）的转化率增大。
6．HI 分解反应为2HI ⇋ H2 + I2，开始时有1.0molHI ，平衡时有24.4%的HI 发生了分解，今欲将分解百分数降低到10%，试计算应往此平衡系统中加若干摩尔I 2。 解：首先求Kc （假设体系总体积为1 L）
2HI ⇋ H 2 + I 2
起始浓度（mol ·L ） 1.0 0 0
平衡浓度（mol ·L -1）1.0（1－0.244）=0.756 0. 244=0.122 0. 244=0.122
-1
22
Kc=0. 122=0.0260
0. 7562
2
再设应该往此平衡系统中加入x molI2, （假设体系总体积为1 L）
2HI ⇋ H 2 + I 2
起始浓度（mol ·L ） 1.0 0 x
平衡浓度（mol ·L -1）1.0（1－0.10）=0.90 0. 10=0.050 x+0. 10=x+0.050
-1
22
Kc=0. 050⨯(x +0. 050) =0.0260 解得 x=0.37 mol
(0. 9) 2
7． 在900K 和1.00×105Pa 时SO 3部分离解为SO 2和O 2 SO 3 (g) ⇋ SO2 (g) +1/2 O2 (g)
－
若平衡混合物的密度为0.925g·L 1，求SO 3的离解度。 解：设SO 3的离解度为x ，（假设SO 3的起始浓度为a mol·L -1） SO 3 (g) ⇋ SO 2 (g) + 1/2 O2 (g) 起始浓度（mol ·L ） a 0 0
-1
平衡浓度（mol ·L -1） a （1－x ） ax 1ax
2
依题意，平衡时该混合物的密度应等于： 0.925=P ⋅M ①
RT
1ax
ax 80 ② 而M =M ⋅n i =M ⋅a (1-x ) +M ⋅+M O 2⋅=∑i SO 3SO 2
1111n i
a (1+x ) a (1+x ) a (1+x ) 1+x
2222
联合①②解得 x=0.31（若用P=101.325kPa来计算，x=0.34）
8．在308K 和总压1.00×105 Pa时，N 2O 4有27.2%分解为NO 2。
（1）计算N 2O 4 (g) ⇋ 2NO2 (g)反应的Kp Θ；
（2）计算308K 和总压2.026×105 Pa时，N 2O 4的离解百分率； （3）从计算结果说明压力对平衡移动的影响。 解：（1） N 2O 4 (g) ⇋ 2NO 2 (g) 起始分压 （Pa ） P 0
平衡分压（Pa ） （1－0.272）P 2×0.272P
Θ
又总压P 总=P+0.272P=1.272P=P ∴P =1 ①
P Θ1. 272
P 2Θ22ΘΘ
Kp =(P NO /P ) =(2⨯0. 272) ⋅(P Θ) ，将①代入，求得Kp =0.32
2
(P N 2O 4/P Θ)
(1-0. 272) ⋅
P P Θ
（2） N 2O 4的离解百分率为x
N 2O 4 (g) ⇋ 2NO 2 (g) 起始分压（Pa ） P 0 平衡分压（Pa ） （1－x ）P 2xP
又总压P 总=（1－x ）P +2xP=（1+x）P=2.026×105 Pa
5
2. 026⨯10∴P= Pa ① 1+x
2Θ
Kp =(Θ) =0.32 ②
2xP
P Θ
联合① 、②，解得x=0.196
（3）上面（1）和（2）的计算结果说明，恒温下，增大压力，平衡向着气体计量系数减小的方向移动。对本反应来说，即是向着逆反应方向移动，使N 2O 4的离解百分率减小。 9．PCl 5（g ）在523K 达到分解平衡： PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl2 (g)
－－
平衡浓度：[PCl5]=1.00 mol·L 1，[PCl3]=[Cl2] =0.204 mol·L 1若温度不变而压力减小一半时，新的平衡体系中各物质的浓度为多少？
解： PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl2 (g)
－
平衡浓度： 1.00 0.204 0.204 （mol·L 1）
2
Kc=[PCl 3][Cl 2]=0. 204= 4.16×10-2
1. 00[PCl 5]
－
PCl 5 的起始浓度应为：1.00+0.204=1.204 mol·L 1
－
当温度不变而压力减小一半时，设新的平衡体系中Cl 2的浓度为x mol·L 1
PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl 2 (g)
－
起始浓度： 1. 204=0.602 0 0 （mol·L 1） 平衡浓度： 0.602－x x x （mol·L 1）
－
2
Kc=[PCl 3][Cl 2]=
[PCl 5]
x 2
=4.16×10-2 （一元二次方程）
(0. 602-x )
－
解得 x=0.139 mol·L 1
－－
而[PCl5]=0.602－0.139=0.463 mol·L 1 [PCl3]=[ Cl2]=0.139 mol·L 1
10．对于下列化学平衡2HI (g) ⇋H 2 (g) + I2 (g) 在698K 时，Kc=1.82×102，如果将HI （g ）
－
放入反应瓶中，问： （1）当HI 的平衡浓度为0.0100 mol·L 1时，[H2]和[I2]各是多少？（2）HI (g)的初始浓度是多少？（3）在平衡时HI 的转化率是多少？
－
解：（1）设[H2]=[ I2 ]=x mol·L 1，则
－
2HI (g) ⇋ H 2 (g) + I 2 (g)
平衡浓度（mol·L ）： 0.0100 x x
2－
Kc=x =1.82×10 -2 解得 x=1.35×10 -3 mol·L 1
－1
(0. 0100) 2
（2）依题意HI 的初始浓度为：C HI =0.0100+2x=1.27×10 -2 mol·L 1
2x
（3）平衡时HI 的转化率为：α=×100%=21.2% -2
1. 27⨯10
11．反应SO 2Cl 2（g ）⇋SO 2（g ）+Cl2（g ）在375K 时，平衡常数Kp Θ=2.4，以7.6g SO2Cl 2和1.00×105 Pa的Cl 2作用于1.0L 的烧瓶中，试计算平衡时SO 2Cl 2、SO 2和Cl 2的分压。 解：设平衡时SO 2的分压为xPa ，
－
SO 2Cl 2（g ） ⇋ SO 2（g ）+ Cl 2（g ）
起始分压 7. 6RT =1.756×105 0 1.00×105 （Pa ） 平衡分压 1.756×105－x x 1.00×105+x （Pa ）
5ΘΘ
Θ(P x (1. 00⨯10+x ) =2.4 解得 x=0.967×105 Pa /P )(P /P ) SO Cl =K P =
(1. 756⨯105-x ) P Θ(P SO Cl /P Θ)
2
2
2
2
135V
即P SO 2Cl 2=（1.756－0.967）×105 =7.89×104 Pa
P Cl 2=（1.00+0.967）×105 =1.97×105 Pa
12．某温度下，反应PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl 2 (g)的平衡常数Kp Θ=2.25。把一定量的
PCl 5引入一真空瓶内，当达平衡后PCl 5的分压是2.533×104 Pa，问：
（1）平衡时PCl 3和Cl 2的分压各是多少？（2）离解前PCl 5的压力是多少？ （3）平衡时PCl 5的离解百分率是多少？ 解：（1）设平衡时PCl 3和Cl 2的分压为xPa ， PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl 2 (g) 平衡分压（Pa ） 2.533×104 x x
K P =
Θ
(P PCl 3/P Θ)(P Cl 2/P Θ)
(P PCl 5/P Θ)
x 2
)
==2.25 Θ
4Θ
2. 533⨯10/P
(
解得 x=7.55×104 Pa
（2）离解前PCl 5的压力为：P = 2.533×104 + x = 1.01×105Pa
（3）平衡时PCl 5的离解百分率为：α=
x
⨯100%=75% 5
1. 01⨯10
－
13．在523K 时，将0.110mol 的PCl 5（g ）引入1.00升容器中，建立下列平衡： PCl 5（g ）⇋ PCl3 (g) + Cl2 (g)平衡时PCl 3（g ）的浓度是0.050 mol·L 1。问： （1）平衡时PCl 5和Cl 2的浓度各是多少？ （2）523K 时的Kc 和Kp°各是多少？ 解：（1） PCl 5（g ） ⇋ PCl 3 (g) + Cl 2 (g)
－
起始浓度： 0.110 0 0 （mol·L 1）
－
平衡浓度： 0.110－0.050 =0.060 0.050 0.050 （mol·L 1）
[PCl 3][Cl 2]0. 050Kc===0.042
0. 060[PCl 5]
2
K P
Θ
14．查化学热力学数据表，计算298K 时下列反应的Kp Θ。 H 2 (g) + I2 (g) ⇋ 2HI (g)
解： H 2 (g) + I 2 (g) ⇋ 2HI (g)
ΘΘKc (RT )
= (P PCl 3/P )(P Cl 2/P ) = Kp =
P ΘP Θ (P PCl 5/P Θ)
∆n
0. 042⨯(8. 314⨯103⨯523) 1
= = 1.8 5
1. 00⨯10
Θ
0 19.359 1.7 （kJ ·mol ）（以上数据查自课本21～22页） ∆f G m
∆r G Θ= 2×1.7－19.359 = －15.959（kJ ·mol －1）
ΘΘ
根据－∆r G = RT㏑Kp
3
ΘΘ
∴㏑Kp = -(-15. 959) ⨯10= 6.44 ∴ Kp = 628
Θ
15．下列数据：NiSO 4·6H 2O (s) ∆f G m =－2221.7kJ·mol 1
－
8. 314⨯298
ΘNiSO 4 (s) ∆f G m =－773.6kJ·mol
－1
Θ=－228.4kJ·H 2O (g) ∆f G m mol
－1
（1） 计算反应的NiSO 4·6H 2O (s) ⇋NiSO 4 (s) +6 H2O (g) Kp° （2） H 2O (g)在NiSO 4·6H 2O (s)上的平衡蒸气压是多少？
解：（1）∆r G =－773.6+6（－228.4）－（－2221.7）=77.7（kJ ·mol 1）
－
Θ
根据－∆r G =RT㏑Kp
ΘΘ
-77. 7⨯103-14Θ
∴㏑Kp ==－31.36 ∴ Kp =2. 40⨯10
8. 314⨯298P -14Θ
（2）Kp =(H 2O Θ) 6=2. 40⨯10
P
Θ
∴P H 2O =537Pa （书上答案是用P =101.325kPa计算）
Θ
16．反应CO （g ）+ H2O （g ）⇋ CO2（g ）+H2（g ）在某温度下平衡常数Kp=1，在此温度下，于6L 的容器中加入2L 3.04×104 Pa的CO ；3L 2.02×105Pa 的CO 2；6 L 2.02×105Pa 的H 2O （g ）和1L 2.02×105Pa 的H 2。问反应向哪个方向进行？
解： CO （g ） + H 2O （g ） ⇋ CO 2（g ） + H 2（g ）
5552⨯3. 04⨯1053⨯2. 02⨯106⨯2. 02⨯10起始分压 6⨯2. 02⨯10 （Pa ）
6666
Qp=
P CO 2⋅P H 2P CO ⋅P H 2O
= 0.166﹤Kp 故此时反应向正反应方向进行。
17．一定温度和压力下，某一定量的PCl 5气体的体积为1L ，此时PCl 5气体已有50%离解为PCl 3和Cl 2。试判断在下列情况下，PCl 5的离解度是增大还是减小。 （1） 压使PCl 5的体积变为2L ；
（2） 保持压力不变，加入氮气，使体积增至2L ； （3） 保持体积不变，加入氮气，使压力增加1倍； （4） 保持压力不变，加入氯气，使体积变为2L ； （5） 保持体积不变，加入氯气，使压力增加1倍。 解：（1）PCl 5的离解度增大； （2）PCl 5的离解度增大；（同（1）的情况一样） （3）PCl 5的离解度不变； （4）PCl 5的离解度减小； （5）PCl 5的离解度减小。