《工科化学》课件工科化学7章11-12

2023/10/111第7章6题6．某温度时，8.0molSO2和4.0molO2在密闭容器中反应生成SO3气体，测得起始和平衡时（温度不变）系统的总压力分别为300kPa和220kPa。试求该温度时反应；2SO2(g)＋O2(g)==2SO3(g)的平衡常数和SO2的转化率解2SO2(g)＋O2(g)==2SO3(g)初始时p0(1/2)p00p0=200kPa平衡时p(1/2)p

p0-p

p=40kPa,(p0-p)=160kPaKº=80

=(p0-p)/p0=80%2023/10/112第7章8题已知下列反应解：反应可由上两方程式相减获得由可知，本反应△rHmФ>0,反应吸热2023/10/113第7章9题9．已知反应：H2(g)+Cl2(g)===HCl(g)在298.15K时的Kº=4.9

1016，△rHmФ(298.15K)=-92.31kJ·mol-1，求500K时的Kº值。解应由求之，结果为500K时的Kº

＝1.4×1010（注意有效数字）2023/10/114第9章3题一组实验数据如下：8.32、8.44、8.45、8.52、8.38、8.69。根据Q检验对可疑值进行取舍（设置信度为90%），然后求出平均值、标准偏差和平均值的置信区间。解：按从小到大排列为：8.32、8.38、8.44、8.45、8.52、8.69可疑问值为8.69

<Q基准＝0.56保留＝8.47s==0.13t=2.015

==8.47±0.112023/10/115第9章5题按有效数字运算规则，计算下列各式的结果：（1）2.187×0.854+9.6×10-5-0.0326×0.0814；（2）51.38/（8.709×0.09460）；（3）pH=0.05，求[H+]解：（1）＝1.868+0.000096-0.00265=1.865(2)

=62.62(3)

[H+]=0.9mol·dm-3注意有效数字2023/10/116三、酸碱溶液pH的计算●计算pH的必要性根据pH(potentialofhydrogen——H离子浓度倒数的对数)选择合适的酸碱指示剂指示滴定终点pH=-lg[H+](一)质子条件式(equationofprotoncondition)●定义表示在质子转移反应中得失质子数相等的数学表达式●列出条件式的步骤①选择质子参考水准（或称零水准）溶液中大量存在且参加质子转移的组分（给定物质）和溶剂（水）②将其他共轭酸碱组分与参考水准比较：所有得质子产物用其浓度乘以得质子的量相加写在等式一边，失质子产物用其浓度乘以失质子的量相加写在等式另一边，根据得失质子数相等的原则，即得质子条件式。在质子条件式中，不出现作为参考水准的物质2023/10/117例7.3列出浓度为Camol.dm-3的溶液的HAc质子条件式解选择H2O和HAc为参考水准；质子转移情况根据得失质子数相等的原则，列出质子条件式(H3O+

简化为H+)2023/10/118例7.4写出Na2HPO4溶液的质子条件式解：选择H2O和HPO42-为参考水准得质子产物参考水准失质子产物质子条件式为2023/10/119（二）一元弱酸（碱）溶液pH的计算●基本公式的导出

一元弱酸HA的[H+]来自弱酸解离（[A-]）和水的质子自递反应（[OH-]）代入质子条件式，得计算[H+]的精确公式2023/10/1110●讨论

常允许5%误差，可近似处理(a)若cKaф≥10Kwф（c为弱酸HA的总浓度），Kwф项可忽略，H2O解离产生的H+可忽略，[HA]=c-[A-]≈c-[H+]，可简化为(b)若c/Kaф≥105，弱酸解离度很小，[HA]≈c，可简化为(c)若c/Kaф≥105，且cKaф≥10Kwф，可简化为2023/10/1111

补充一元弱碱溶液(NaA)pH计算，也需先写出其质子条件式余处理方式与弱酸相同2023/10/1112例7.5

计算0.12mol·dm-3一氯乙酸溶液的pH(pKaФ=2.86)解：由题意，得因此水解离的[H+]项可忽略，又由于说明酸的解离不能忽略，不能用总浓度近似地代替平衡浓度，应用近似计算公式计算即pH=1.922023/10/1113例计算0.20mol·dm-3氨水溶液[OH-]和pH（KbФNH3为1.77×10-5

）解：C·KbФ=0.20×1.77×10-5>10KwФ

C/KbФ=0.20/1.77×10-5>105

则[OH-]=(C·KbФ

)0.5=1.9×10-3(mol·dm-3)pH=14–pOH=14–2.7=11.32023/10/1114（三)两性物质溶液pH的计算●要点需同时考虑其酸性和碱性两种性质●示例NaHA(例，NaHS)质子条件式两性离子在水中解离平衡式2023/10/1115将相应的平衡常数代入质子条件式，得即2023/10/1116：此为精确式。可简化处理：若给出与接受质子的能力都较弱，则酸式和碱式解离均可忽略，则[HA-]≈c；若允许有5%的误差(1)当cKa2ф≥10Kwф时，可用近似公式(2)当cKa2ф≥10Kwф，且c/Ka1ф≥10，可用下式计算[H+]为常用的最简式。其误差在允许的5%以内2023/10/1117(四)其他酸碱溶液pH的计算●计算原则

可采用一元弱酸和两性物质溶液pH计算途径和思路作类似处理。各种酸碱溶液的pH计算的公式以及允许有5%误差范围内的使用条件列于表7.1中

计算一元或多元弱碱、强碱等碱性物质溶液