無機化學習題答案

1、1 物質的狀態(tài)和稀溶液習題1. 制10dm3 0.2moldm-3的H2，需要100kpa，300K的H2氣體體積為多少？（49.88dm3）2. 氮氣鋼瓶的容積為20.0L，壓力104kpa，溫度25時，計算鋼瓶中氮氣的質量？（2.58kg）3. 某氣體在293K和9.97104 Pa時占有體積0.19dm3，質量為0.132g。試求該氣體的相對分子質量，并指出它可能是何種氣體。 （17gmol-1，NH3）4. 已知1dm3某氣體在標準狀態(tài)下，質量為2.86g，試計算（1）該氣體的平均相對分子量；（2）計算在17和207kpa時該氣體的密度。 （64，5.49gdm-3） 5. 可以用亞硝

2、酸銨受熱分解的方法制取純氮氣。反應如下：NH4NO2(s) 2H2O(g) +N2(g)如果在20、97.8kPa下，以排水集氣法在水面上收集到的氮氣體積為4.16L，計算消耗掉的亞硝酸銨的質量。 （10.69g） 6. 在體積為0.50 dm3的燒瓶中充滿NO和O2混合氣體，溫度為298.15K，壓強為1.23105 Pa。反應一段時間后，瓶內總壓變?yōu)?.3104 Pa。求生成NO2的質量。 （0.74g）7. 有一容積為60.0L的容器，容器中充滿150g的氮氣和30g的氫氣，溫度為300K，計算（1）氮氣和氫氣的分壓各是多少？（2）混合氣體的總壓是多少？（=222.7kpa，=623.5

3、5kpa；846.25kpa）8. 一容器中有4.4 g CO2，14 g N2和12.8 g O2，氣體總壓為2.026105 pa，求各組分的分壓。 （=2.026104 pa，=1.013105 pa，=8.1104 pa）9. 在273K時，將相同初壓的4.0 dm3 N2和1.0 dm3 O2壓縮到一個容積為2.0 dm3的真空容器中，混合氣體的總壓為3.26105 pa。求：（1）兩種氣體的初壓。（2）混合氣體中各組分氣體的分壓。（3）各氣體的物質的量。 （1.304105 pa；=6.52104 pa， =2.608105 pa；=0.057mol，=0.23mol）10. 分別

4、按理想氣體狀態(tài)方程式和范德華方程式計算2.50mol SO2在30占有20.0L體積時的壓力，并比較兩者的相對誤差。如果體積減少為2.00L，其相對誤差又如何？ （p理想=3.15105pa，p真實=3.07105 pa，dr=2.6%；p理想=31.5105pa，p真實=23.26105pa，d=35.4%）11. 10.00 cm3 NaCl飽和溶液的質量為12.00g，將其蒸干后得NaCl 3.17g，計算：（1）NaCl 的溶解度； （2）溶液的質量分數(shù)；（3）溶液的物質的量濃度；（4）溶液的質量摩爾濃度；（5）溶液中鹽的物質的量分數(shù)和水的物質的量分數(shù)。（35.9g/100g水，26.

5、4%，5.42mol/l，6.53mol/kg，）12. 在303K時，丙酮（C3H6O）的蒸氣壓是3.73104 pa，當6g某非揮發(fā)性有機物溶于120 g丙酮時，其蒸氣壓下降至3.56104 pa。試求此有機物的相對分子質量。 （M=60.67gmol-1）13. 在293 K時，蔗糖（C12H22O11）水溶液的蒸氣壓是2.11103 pa，純水的蒸氣壓是2.33103 pa。試計算1kg水中含蔗糖的質量。已知蔗糖的摩爾質量為342 gmol-1。（1.98kg）14. 常壓下將2.0 g尿素（CON2H4）溶入75g水中，求該溶液的凝固點。已知水的Kf =1.86 Kmol-1kg。

6、（T= -0.83或272.32K）15. 在298 K時，若1dm3苯溶液中含聚苯乙烯5.0g，其滲透壓為1.013103pa，求聚苯乙烯的相對分子質量。 （M=12228.9g/mol）16. 人的血漿凝固點為-0.56，求37時人血漿的滲透壓。已知水的Kf = 1.86 Kmol-1kg。 （776pa）17. 計算質量分數(shù)為5的蔗糖（C12H22O11）溶液的凝固點。已知水的Kf1.86 Kmol-1kg。 （-0.286或372.81K）18. 在26.6 g氯仿（CHCl3）中溶解0.402 g萘（C10H8），其沸點比氯仿的沸點高0.455 K，求氯仿的沸點升高常數(shù)。 （Kb3.

7、58 Kmol-1kg）19. 與人體血液具有相等滲透壓的葡萄糖溶液，其凝固點降低值為0.543 K。求此葡萄糖溶液的質量分數(shù)和血液的滲透壓？（葡萄糖的相對分子質量為180gmol-1） （49.9%；661.8pa）20. 將10g葡萄糖和甘油分別溶于100g水中，問（1）所得的各溶液的凝固點為多少？（2）各溶液的沸點為多少？（甘油的相對分子質量為92 gmol-1）（271.97K，270.98K；373.47K，373.75K）第二章 化學熱力學【習題】一、是非題1. 在標準壓力和反應進行的溫度時，由最穩(wěn)定的單質合成1mol某化合物的反應熱，叫做該化合物的標推生成熱。( ) 錯 2. 碳

8、的穩(wěn)定單質是金剛石。（ ）錯3. Fe (s)和Cl2 (l)的都為零。（ ）錯4. 系統(tǒng)與環(huán)境無熱量交換的變化為絕熱過程。（ ）對5. 赫斯定律認為化學反應的熱效應與途徑無關，是因為反應處在可逆條件下進行的緣故。（ ）錯6. 反應的H就是反應的熱效應。（ ）錯7. 功和熱是系統(tǒng)和環(huán)境之間的兩種能量傳遞方式，在系統(tǒng)內部不討論功和熱。（ ）對8. 反應進度總是取正值。（ ） 對9. 放熱反應均是自發(fā)反應。（ ）錯10. 內能和焓都是狀態(tài)函數(shù)。（ ）對二、簡答題1、判斷下列各過程中，哪個的U最大：（1） 體系放出了60kJ熱，并對環(huán)境做了40kJ功。（2） 體系吸收了60kJ熱，環(huán)境對體系做了40

9、kJ功。（3） 體系吸收了40kJ熱，并對環(huán)境做了60kJ功。（4） 體系放出了40kJ熱，環(huán)境對體系做了60kJ功。（2）過程的U最大2、下列純物質中，哪些物質的標準摩爾生成焓不等于零。(1)金剛石 （2）O3(g) (3)Br2（L） (4)Fe(S) (5)Hg(g) (6)石墨（1）、（2）、（5） 3、指出下列各關系式成立的條件 (1) DU=Qv (2) DH=Qp (3) DG=DHTDS（1）等溫等容，系統(tǒng)不做非體積功 （W非=0）；（2）等溫等壓，系統(tǒng)不做非體積功（W非=0）；（3）等溫，且系統(tǒng)無非體積功。4、在標準下CO2(g)的為下列哪個反應的值？ （3）（1） C(金剛

10、石)+ O2（g）CO2(g)（2） CO(g)+1/2 O2（g）CO2(g)（3） C(石墨) + O2（g）CO2(g)5、假設把一臺冰箱放在一間密閉的房間里，把冰箱門打開，插上電源讓冰箱工作。室內溫度會怎樣變化？為什么？（上升。因為冰箱內外溫度相同，冰箱僅做少量功就可以把冰箱內的大量熱量傳遞到冰箱外。） 6、預測下列過程的熵變： (1)NaCl熔融； (2)建筑物坍塌； (3)把空氣分為溫度、壓力相同的氧氣、氮氣和氬氣。（(1)熵增加 (2)熵增加 (3)熵減少）三、計算題1、 一熱力學系統(tǒng)在等溫定容的條件下發(fā)生一變化時，放熱15kJ，同時做電功35kJ假若系統(tǒng)在發(fā)生變化時，不做非體積

11、功(其他條件不變)，計算系統(tǒng)能放出多少熱。 （-50 kJ） 2、 生物體內有機物的分解氧化對菌體的生長、營養(yǎng)的消耗十分重要。例如醋酸桿菌可通過乙醇氧化反應而獲得生產(chǎn)所需要的能量，其過程分兩步完成：CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH 請根據(jù)下列反應及其反應熱計算生物體內乙醇被氧化成乙醛及乙醛被進一步氧化成乙酸的反應熱。(1) CH3CH2OH（l）+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-1371 kJmol-1(2) CH3CHO（l）+5/2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) =-1168 kJmol-1(3) CH3COOH（l）+2O2(g)=2CO2(g

12、)+2H2O(l) =-876 kJmol-1 （-292 kJmol-1）3、已知甲醇的標準燃燒熱為-726.6 kJmol-1，即CH3OH(l)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(l)，H2O(l)的=-285.8kJmol-1，CO2(g)的=-393.5 kJmol-1，求甲醇的。（-238.5 kJmol-1）4、設有10molN2(g)和20molH2(g)在合成氨裝置中混合，反應后有5molNH3(g)生成,試分別按下列反應方程式中各物質的化學計數(shù)量（B)和物質的量的變化(nB)，計算反應進度并作出結論。(1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g) （ = 5

13、.0mol） (2) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) （ = 2.5mol）5、 某氣缸中有氣體1.20L，從環(huán)境吸收了800J熱量后，在恒壓(97.3kPa)下體積膨脹到1.50L,試計算系統(tǒng)熱力學能變化(U)。 （0.771 kJ）6、 2.00mol理想氣體在350K和152kPa條件下，經(jīng)恒壓冷卻至體積為35.0L,此過程放出了1260J熱。試計算：(1)起始體積；(2)終態(tài)溫度；(3)體系做功； (4)熱力學能變化 （1）38.310-3m3 = 38.3L；(2) 320K；(3) 502J；(4) -758J）7、 在一敞口試管內加熱氯酸鉀晶體時發(fā)生下列反應：2KC

14、lO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g),并放出熱89.5kJ(298.15K)。求: 298.15K下該反應的和U。 （-89.5kJ； -96.9kJ）8、在高爐煉鐵，主要反應有：C(s) + O2(g) CO2(g)1/2CO2(g) + 1/2C(s) CO(g)CO(g) + 1/3Fe2O3(s) 2/3Fe(s) + CO2(g)(1)分別計算298.15K時各反應的和各反應值之和；(2)將上列反應方程式和并成一個總反應方程式，應用各物質的 (298.15K)值計算總反應的并與(1)計算結果比較做出結論。（總反應 =-315.5 kJ/mol-1；）9、 已知298.15K

15、時反應：3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)；（）1 = -92.22kJmol-12H2(g) + O2(g) 2H2O(g)；()2 = -483.636kJmol-1試計算下列反應的()3：4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) （-1266.47kJmol-1）10、 鋁熱法反應如下： 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe(1)利用數(shù)據(jù)計算恒壓反應熱；(2)在此反應中若用去267.0g鋁，問能放出多少熱量？ （(1) -3347.6 kJ；(2)-4141 kJ）11、 利用數(shù)據(jù)，試計算下列反應的恒壓反應熱：(1)Fe3O4 + 4H2

16、(g) 3Fe(s) + 4H2O(g)(2)4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) (3)3NO2(g) + H2O(l) 3HNO3(l) + NO(g)（(1)151.1 kJmol-1；(2)-905.47 kJmol-1；(3)-71.7 kJmol-1）12、 已知Ag2O(s) + 2HCl(g) 2AgCl(s) + H2O(l) = -324.9kJmol-1及 (Ag2O，s)= -30.57kJmol-1, 試求：AgCl的標準摩爾生成焓。 （-127.3 kJmol-1 ）13、 某天然氣中CH4占85.0%,C2H6占10.0%， 其余為不

17、可燃部分。若已知 C2H6(g)+7/2O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) = -30.57kJmol-1 試計算完全燃燒1.00m3這種天然氣的恒壓反應熱。 （-36805.9 kJ） 14、 應用公式, 計算下列反應的值，并判斷反應在298.15K及標準態(tài)下能自發(fā)向右進行。 8Al(s) + 3Fe3O4(s) 4Al2O3(s)+ 9Fe(s)（= -3283.0 kJmol-1 0 ） 15、 通過計算說明下列反應：2CuO(s) Cu2O(s) + 1/2O2(g)(1) 在常溫(298K)、標準態(tài)下能自發(fā)進行?(2) 在700K時、標準態(tài)下能否自發(fā)進行?（(1) =113.

18、4 kJmol-1 (2) = 68.7 kJmol-1）16、 碘鎢燈可提高白熾燈的發(fā)光效率并延長其使用壽命。其原理是由于燈管內所含少量碘發(fā)生了如下可逆反應, 即W(s) + I2(g) WI2(g) 當生成的WI2(g)擴散到燈絲附近的高溫區(qū)時，又會立即分解出W而重新沉積至燈管上。已知298.15K時： W(s) WI2(g) /(kJmol-1)0 -8.37 /(Jmol-1K-1)33.5 251(1) 若燈管壁溫度為623K，計算上式反應的 (623K)(2) 求WI2(g)在燈絲上發(fā)生分解所需的最低溫度。（(1) = -43.9 kJmol-1 ；(2) T 1639 K） 17

19、、 試判斷下列反應 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)， 在298.15K、標準態(tài)下能否自發(fā)進行? 18、 求下列反應的、，并用這些數(shù)據(jù)分析利用該反應凈化汽車尾氣中NO和CO的可能性。 CO(g) + NO(g) CO2(g) + 1/2N2(g) （= -343.94 kJmol-1 0(2) Zn(s) + 1/2O2(g) ZnO(s), ()2 = -318.3molL-1 0可知前者不能自發(fā)進行。若把兩個反應耦合起來： Zn(s) + H2O(l) + O2(g) ZnO + H2O(aq)不查熱力學數(shù)據(jù)，請問此耦合反應在298.15K能否自發(fā)進行? 為什么?（= -213

20、.0 kJmol-1 3.68時Fe3+離子完全沉淀，不生成Cu(OH)2沉淀)14. 將100 mL 0.02 molL-1 MnCl2與100 mL 0.01 molL-1含NH4Cl的氨水溶液相混合, 計算此混合溶液中NH4Cl的濃度最低達多少時才不致生成Mn(OH)2 。 （1. 9310-2 molL -1）15. 在氯離子和鉻酸根離子濃度均為0.100 molL-1的混合溶液中逐滴加入AgNO 3溶液（忽略體積的變化）時，AgCl和Ag 2CrO 4哪一種先沉淀？當Ag 2CrO 4開始沉淀時溶液中氯離子的濃度為多少？ （5.2810-5 molL -1）16. 用NaOH溶液來處

21、理MgCO3沉淀，使之轉化為Mg(OH)2沉淀，計算這一轉化反應的標準平衡常數(shù)。若0.0045 mol MgCO3沉淀在1.0 L NaOH溶液中轉化為Mg(OH)2沉淀，此NaOH溶液的最初濃度至少應為多少？ （Ka=1.22106， 74.1mol/L）17. 在血液中H2CO3NaHCO3緩沖對的作用之一是從細胞組織中迅速除去由運動產(chǎn)生的乳酸（簡記為HL）。（1）求的平衡常數(shù)。 （3.3102）（2）若血液中H2CO3=1.410-3 molL-1，=2.710-2 molL-1，求血液的pH值。 （7.66）（3）若向1.0L血液中加入5.010-3mol HL后，pH為多大？ （6.

22、91）（已知H2CO3：Ka1=4.210-7，Ka2=5.610-11；HL：Ka=1.410-4）5 氧化還原電化學習 題1.寫出下列指定元素在各自化合物中的氧化數(shù):H4P2O7 O ；Na2S2O3 S ；Pb3O4 Pb ；KO2 K ，O ；(h5-C5H5)Fe Fe ；Mn (CO)(NO3)3 Mn 。2. 用氧化數(shù)法配平下列反應式 FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 H2O2 + KI + H2SO4 K2SO4 + I2 + H2O NH4NO2 N2 + H2O P4 + HNO3 H3PO4 + NO KMnO4 + H2C2O4 K2CO3 + MnO2 +

23、H2O + CO23. 用離子-電子法配平下列方程式 Cu + HNO3(濃) Cu(NO3)2 + NO2 + H2O NaClO + NaCrO2 + NaOH NaCl + Na2CrO4 + H2O H2O2 + KMnO4 + H2SO4 MnSO4 + K2SO4 + H2O I2 + NaOH NaIO3 + NaI HCNS + KClO3 CO2 + NO + SO2 + KCl + H2O4. 寫出下列各電對的電極反應 OH/H2 ; O2/OH- ; MnO4-/MnO2; H2O2/H2O; CrO42-/CrO2-5. 寫出下列電池的電極反應和電池反應，并計算其電極電

24、勢. (-) Zn | Zn2+ (1.0molL-1)| Cu2+ (1.0 molL-1)| Cu (+) (-) Mg | Mg2+ (0.1molL-1)| Fe2+ (1.0 molL-1)| Fe (+) (-)Pb(s)Pb2+ (10-2 molL-1 ) | VO2+(0.1 molL-1), V3+(10-5 molL-1), H+(10-1 molL-1)Pt (+)6. 能否配制含有等濃度(molL-1)的下列各對離子的酸性水溶液？為什么？ Sn2+ 和 Hg2+ SO32- 和 MnO4- Sn2+ 和 Fe2+7. 根據(jù)電極電勢解釋下列現(xiàn)象： 金屬鐵能置換銅離子，而

25、三氯化鐵溶液又能溶解銅板。 二氯化錫溶液貯存易失去還原性。 硫酸亞鐵溶液久放會變黃。 鋰的標準電極電勢雖比鈉低，但為什么鋰同水的作用不如鈉劇烈? 重鉻酸鉀能氧化濃鹽酸中的氯離子，而不能氧化濃氯化鈉溶液中的氯離子?8. 計算298K時，下列反應的標準吉布斯自由能變，并將其設計成原電池，寫出電池符號。 2Ca(OH)2 + Cl2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 9. 設計一個原電池，計算室溫時，反應H2(g) + O2(g) =H2O(l)反應的平

26、衡常數(shù)。(3.581041)10. 設計一個原電池，計算室溫時，反應 Ba2+ + SO42- = BaSO4(s) 反應的平衡常數(shù)。(9.2610-11)11. 已知反應：2Ag+Zn=2Ag+Zn2+ 開始時Ag+=0.1molL-1，Zn2+=0.3molL-1，求達平衡時，溶液中剩余的Ag+濃度(已知：, )。（2.4410-27 molL-1）12. 已知， 對于反應：AsO33- + I3- + H2O = AsO43- + 3I- + 2H+ 判斷上述反應在標準狀態(tài)下的自發(fā)方向. 計算反應的平衡常數(shù)； 當溶液pH = 7以及H+=6.0時，反應的方向。 （0.154）13. 將銅

27、片插入盛有0.5molL-1的CuSO4溶液的燒杯中，銀片插入盛有0.5 molL-1的AgNO3溶液的燒杯中，已知：， 。 寫出該原電池的符號 寫出電極反應式和原電池的電池反應 求該電池的電動勢 若加氨水于CuSO4溶液中，電池電動勢如何變化?若加氨水于AgNO3溶液中，情況又怎樣? 作定性回答。 （0.458V）14. 已知：Ag+ + e- Ag AgI + e- Ag + I- ；求：AgI在298K時的溶度積常數(shù)Ksp；判斷標態(tài)下金屬Ag能否與HI(aq)發(fā)生置換反應?(8.5210-17)15. 為什么Cu+在水溶液中不穩(wěn)定，容易發(fā)生歧化反應? 計算25時歧化反應：2Cu+=Cu2

28、+ + Cu的和分別是多少? (-34.5kJmol-1, 1.12106)16. 鋁空氣電池是一種比較有希望的新能源，高純鋁作陽極，電解質是稀NaOH溶液，陰極由穩(wěn)定的空氣泡通過帶有催化劑的惰性金屬電極構成，電池反應為：4Al(s) + 3O2(g) + 6H2O(l) = 4Al(OH)3(s) 已知：，寫出電池的電極反應，計算電池的電動勢和。(2.68V，-2.28V)17. 根據(jù)下面電勢圖(在酸性介質中): 寫出能發(fā)生歧化反應的反應方程式: 計算該反應的; 計算該反應在298K時的平衡常數(shù)。 （6.84 kJmol-1, 6.9106）18. 已知下面兩個元素電極電勢圖: ； 計算，；

29、指出電位圖中哪些物質能發(fā)生歧化反應，并寫出反應方程；從電極電勢考慮，在酸性介質中HIO3與H2O2能否反應； 從電極電勢考慮，在酸性介質中I2與H2O2能否反應； 綜合考慮，、反應最終結果是什么? （1.08V，1.20V）6 原子結構習題1. 計算激發(fā)態(tài)氫原子的電子從第三能級層躍遷至第二能級層時所輻射的光的頻率、波長及能量各是多少？ 656.3nm,4.5681014s-1, 3.02710-19J2判斷下列敘述是否正確：（1）電子具有波粒二象性，故每個電子既是粒子，又是波。（2）電子的波性，是大量電子運動表現(xiàn)出的統(tǒng)計性規(guī)律的結果。（3）波函數(shù)，即電子波的振幅。（4）波函數(shù)即原子軌道，是描述

30、電子空間運動狀態(tài)的數(shù)學表達形式。（1）（2）（3）（4）3.寫出下列各軌道的名稱：(1) n=2 l=0 (2) n=3 l=2(2) n=4 l=1 (3) n=5 l=3（1）2s（2）3d（3）4p（4）5f4.下列量子數(shù)合理的是：(1) n=2，l=1，m=0，ms=+1/2(2) n=3，l=3，m=-1，ms=-1/2(3) n=3，l=0，m=0，ms=0(4) n=3，l=0，m=+1，ms=+1/2（A）5原子軌道角度分布圖中，從原點到曲面的距離表示 （ ）A 的大小；B.Y絕對值的大?。?C. r值的大小 D.4r2dr值的大小（B） 6.下列各元素原子的電子分布式各自違背

31、了什么原理？請加以改正。(1)B(1s22s3)(2)N(1s22s22px22py1)(3)Be(1s22py2)(1)違反保利原理)B(1s22s1) (2)違反洪特規(guī)則N(1s22s22px12py12pz1) (3)違反能量最低原理Be(1s22s2)7. Li+ Na+ K+ Rb+Cs+ 的基態(tài)的最外層電子組態(tài)與次外層電子組態(tài)分別如何？Li鋰He2s1Na鈉Ne3s1K鉀Ar4s1Rb銣Kr5s1Cs銫Xe6s18. 已知電中性的基態(tài)原子的價電子層電子組態(tài)分別為：（a） 3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）5d106s1 試根據(jù)這個信息確定它們在周期表中屬于哪個區(qū)？哪個族？哪個周期？(a)Cl, p,A,3；(b)Fe,d,4；(c)Rb,s,5；(d)Au,ds,B,69已知M2+的離子3d軌道中有5個d電子，請推出：該原子的核外電子排布、最外層和最高能級組中電子數(shù)、在周期表中的位置。Mn, 1s22s22p63s23p