当温度为400K时
lnKop??4980?6.85??5.6 400ooΔrGm??RTlnKp??8.314?400?(?5.6)?10?3?18.62 kJ?mol?1 ooΔrHm?ΔrGm41.40?103?18.62?103ΔrS???56.95 J?K-1?mol-1
T400om
o讨论：根据计算结果，ΔrHm＞0，该反应为吸热反应，升高温度有利于反应正向进oo行。ΔrGm＞0，但ΔrGm不是很大，如果能将生成的产物移走，并加大反应物的分压，仍
有可能使反应正向进行。
oo（3）由于ΔrHm和ΔrSm都大于0，该反应有转折温度：
oΔrHm41.40?103T???727.0 K o56.95ΔrSm
例 3-3 气态HNO3可按下式分解
4HNO3(g)?4NO2(g)?2H2O(g)?O2(g)
Kp?71024pO2(p?7po2)4
式中p为平衡压力，pO2为氧气的平衡分压。 证: 4HNO3(g)?4NO2(g)?2H2O(g)?O2(g) 反应前 p0 0 0 0 平衡时 p0 －4pO2 4pO2 2pO2 pO2
p=p0 －4pO2 ＋ 4pO2 ＋ 2pO2 ＋ pO2 = p0 ＋3pO2 po=p－3pO2
Kp?(pNO2)4(pH20)2pO2(pHNO3)4?(4pO2)4(2pO2)2pO2(p?7pO2)4?71024pO2(p?7pO2)4
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1． 请判断下列说法是否正确
o（1）因为?rGo??RTlnKop，所以?rG表示系统达到平衡时产物与反应物的吉布斯能差。
ooo（2）若化学反应的ΔrHm与温度无关，ΔrSm一定与温度无关；由此可以推出ΔrGm也与温度无关。
（3）移走反应体系中的催化剂，可使平衡向左移动。
选择正确答案，填入后面的空格中 （1）已知在温度T时，反应
11C（s）+CO2（g）＝CO（g）的平衡常数为K1，则22反应方程式书写为：C（s）+CO2＝（g）2CO（g）时，其平衡常数K2=（ ）。
A．2K B．.K
C．K2
D．
（2）下列哪项是判断一个化学反应的方向及是否达到平衡的判据（ ）。
oA．ΔrSm
oB．ΔrGm
1K 2C．KO
D．ΔrGm
（3）在温度T时，分解反应A（s）＝B（g）+D（g）达到平衡后体系的压力为88.06 kPa，该反应的平衡常数K=（ ）。
A．7755 2． 填空
（1）有理想气体反应A（g）＋B（g）=3C（g）,在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气体，平衡 移动：若在恒温下将气体臵于钢筒内加入惰性气体后平衡 移动。
（2）在300K下，一个抽空的容器中放入过量的A(s),发生A(s) = B(s)＋3D(g) 的反应,达到平衡时D的分压为pD=1.0 kPa，反应的标准平衡常数（po＝105 Pa）
B．1939
C．0.7755
D．0.1939
OKop= 。
（3）化学反应 2NO(g)?O2(g)?2NO2(g) 是放热反应，反应平衡后，用 温度和 压力的方法可以使平衡向生成产物的方向移动。
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1．（1）错 2．（1）C
（2）错 （3）错 （2）D （3）D
（2）Kop?1.0?6????1?10 （3）降低、增加 ?100?33．（1）向右、不变 首 页 第八章 胶体分散系统 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析 [TOP]
例8-1
金溶胶浓度为2 g?dm?,介质粘度为0.00l Pa?s。已知胶粒半径为1.3 nm，金的密度为33
19.3?10 kg?m?。计算金溶胶在25?C时(1) 扩散系数,(2)布朗运动移动0.5 mm需多少时间,(3) 渗透压。
解 (1) 扩散系数按公式直接计算
RT18.314?298.15?102?1
D????1.680?10 m?sL6π?r6.023?1023?6π?0.001?1.3?10?93
x2(0.5?10?3)2??744 s (2) 根据布朗运动位移公式，t?2D2?1.680?10?10(3) 将浓度2 g?dm?转换为体积摩尔浓度，
3
c?nW??VVMW
43V?πr?L32?0.01870 mol?m-3
?41?π(1.3?10?9)3?19.3?103?6.023?10233
渗透压为 ?=cRT＝0.01870?8.314?298.15=46.34 Pa
例8-2
试计算293K时，粒子半径分别为r1＝10? m，r2＝10? m，r3＝10? m的某溶胶粒子下
33
沉0.1 m所需的时间和粒子浓度降低一半的高度。已知分散介质的密度?0＝10 kg·m?，粒
33
子的密度?＝2?10 kg·m?，溶液的粘度为?＝0.001 Pa?s。
4
解 将r1＝10? m代入重力沉降速度公式和沉降平衡公式，
4
7
9
0.12r2(???0)g2?(10?4)2?(2?1)?103?9.8?? t9?9?0.001RTlnc24??πr3(???0)gL(h2?h1)代入数据， c13解得t=4.59 s
14??π(10?4)3(2?1)?103?9.8?6.023?1023?(h?0) 2314
解得h=6.83?10? m
79
同理可求得r2＝10? m, r3＝10? m的结果见下：
8.314?293?lnr/m, 10? 479沉降0.1m时间 4.59 s 4.59?10 s=5.31天 4.59?10 s =1460 年 106浓度降低一半的高度/m 6.83?10? 14510? 10? 6.83?10? 68.3 学生自测题 [TOP]
1．选择一个正确答案：
(1) 新鲜制备的溶胶需要净化，其目的是 A 去除杂质，提高溶胶的纯度
B 去除过多的电解质，保持溶胶稳定性 C 去除过多的溶剂，增加溶胶的浓度
D 去除过小的胶粒，保持粒子大小的一致性
(2) 胶体粒子在介质中运动所受的阻力，与下列何者无关？ A 介质的粘度 B 粒子的流速 C 粒子的浓度 D 粒子的大小 (3) Fick第一定律
A C
dndc ? -DA ,式中有负号是因为： dtdx
B 扩散系数D是负值 D A是负值
dn 是负值 dtdc是负值 dx(4) 溶胶有较强的散射光，大分子溶胶则较弱，这是因为： A 溶胶粒径大，大分子粒径小 B 溶胶浓度大，大分子浓度小
C 溶胶的折光率与介质相差很大，大分子则相近 D 溶胶对短波光敏感，大分子则不敏感
(5) 电渗现象表明
A 胶体粒子是电中性的 B 分散介质是电中性的 C 胶体系统的分散介质也是带电的 D 胶体粒子是带电的 (6) 在胶体分散系统中，ζ 电势为何值时称为等电状态？
A 大于零 B 等于零 C 小于零 D 等于外加电势差
(7) 若分散相固体微小粒子的表面上吸附负离子，则胶体粒子的ζ电势为
A 一定大于零 B 等于零 C 一定小于零 D 正负无法确定
(8) 溶胶与大分子溶液的相同点是
A 热力学稳定体系 B 热力学不稳定体系 C 动力稳定体系 D 动力不稳定体系
(9) 在以下测定高分子化合物平均摩尔质量的方法中，哪一个不是独立的方法？ A 渗透压法 B 离心沉降法 C 光散射法 D 粘度法
(10) 以下哪种情况可消除Donnan平衡？ A 降低小分子电解质的浓度 B 增加大分子电解质的浓度
C 在半透膜的另一侧（无大分子），加入大量的中性分子 D 调节溶液的pH，使大分子电解质处于等电点
2．填空：
(1) 胶体分散系统是热力学不稳定系统，因为___________________________________________ 。
(2) 当光束照射到分散系统时，若入射光的波长大于分散相粒子的尺寸时，则发生光的__________ 现象。其光强度与_______________的4次方成反比。
(3) 在乳状液形成中，若乳化剂的亲水性较大，有利于形成_____________型的乳状液，相反若乳化剂的亲油性较大，有利于形成_____________型的乳状液。
(4) 在水溶液中，密度分别为?1和?2（?1
(5) 墨汁是碳黑分散在水中的悬浮液，通常需加入适量的动物胶来稳定,其原因________________ ______，然而，若加入的动物胶量太少，则__________________。
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1．选择题
(1) B。 过多的电解质，会压缩双电层厚度，降低电动电势，容易使溶胶聚沉。
(2) C。 根据Stokes定律，球形粒子在介质中移动时，受到的阻力f=6??rv，因此阻力只与介质粘度、粒子大小和移动速度有关，与粒子浓度无关。
(3) C。 扩散总是由高浓度向低浓度方向进行，沿扩散方向上x?，浓度c?，因此
C大 C小
x dc为负值。 dx??，溶胶n1与n2差值大，大分子则相近。??222?n1?n2?(4) C。 由Reyleigh公式，散射光I?
?n1?2n2?因此散射光的形成与系统的光学不均匀性有关。
(5) C。 电渗是介质在电场中的移动行为。 (6) B。
(7) D。 一般情况下，溶胶的电性取决于表面层的定位离子，若吸附负离子，ζ电势也为负。但考虑外加电解质的影响，也有电性反转的例子。
(8) C。
?(9) D。 粘度法可测到高分子化合物的特性粘度[?]，再按[?]=KM 计算M。常数K，? 需要用其他方法确定，因此粘度法不是一个独立的测定方法。
(10) D。 当大分子电解质处于等电点时，成为中性分子，因而不会影响小分子电解质的扩散，使其在膜两边的浓度相等。
2．填空
(1) 分散相有很大比表面，即有很大表面能，一定条件下，有自发聚集成大颗粒，降低表面能的倾向。
(2) 散射；入射光的波长。 (3) O/W；W/O。 (4) < 。 (5) 适量的大分子对溶胶粒子起保护作用；会使溶胶发生絮凝。 首 页 第四章 相平衡 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析 [TOP]
例4-1
水的蒸气压方程为：lgp ＝A －
2121，式中A为常数，p的单位为Pa。将10g水引入T到体积为10L的真空容器中，问在323K达到平衡后，还剩多少水？
解：将T ＝ 373.2K，p＝101325 Pa代入所给方程中，则：
lg101325＝A－
2121 T得A＝10.69
2121 T蒸气压方程为： lgp＝ 10.69－
于是可得：T ＝ 323K时，p ＝ 13.24 kPa