有如下两个反应在323K时达成平衡: (1)2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) (2)CuSO4·5H2O(s)===CuSO4·3

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有如下两个反应在323K时达成平衡:

  (1)2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)

  (2)CuSO4·5H2O(s)===CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g)

  已知反应(1)的解离压力为4.0kPa,反应(2)的水气压力为6.05kPa。试计算由NaHCO3(s)、Na2CO3(s)、CuSO4·5H2O(s)和CuSO4·3H2O(s)所组成的系统,在达到同时平衡时CO2(g)的分压。

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答案解析

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  • 反应(1)平衡时
       p=p(H2O)+p(CO2)=4.0kPa
       p(H2O)=p(CO2)=2.0kPa
       Kp(1)=p(H2O)p(CO2)=(2000Pa)2=4×106Pa2
       反应(2)平衡时
       p(H2O)=6.05kPa
       Kp(2)=[p(H2O)]2=(6050Pa)2=3.66×107Pa2
       同时平衡时,体系中水气的分压既要满足反应(1)也要满足反应(2),设水气的分压为p'(H2O),CO2的分压为p'(CO2)。代入两个平衡常数表达式中,则
       Kp(1)=p'(H2O)p'(CO2)=4×106Pa2
       Kp(2)=[p'(H2O)]2=3.66×107Pa2
       解出    p'(H2O)=6.05kPa,p'(CO2)=0.661kPa
       在达到同时平衡时CO2(g)的分压为0.661kPa。