大学普通化学习题1-5参考答案

习题参考答案
习题一
一、判断题(对的,在括号内填“√”,错的填“×”)
1. ===和===的相同。 ( × )
2. 功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。(√ )
3. 反应的就是反应的热效应。 (× )
4. Fe(s)和的都为零。 ( × )
5. 盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关,是因为反应处在可逆条件下进行的缘故。 ( × )
6. 同一系统不同状态可能有相同的热力学能。 (× )
7. 由于=,是状态函数,的数值只与系统的始、终态有关,而与变化的过程无关,故也是状态函数。 (×)
8. 由于固体的分解反应是吸热的,故它的标准摩尔生成焓是负值。 ( × )
9. 当热量由系统传递给环境时,系统的内能必然减少。 (× )
10. 因为,不是系统所具有的性质,而与过程有关,所以热力学过程中()的值也应由具体的过程决定。 (× )
二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)
1. 对于封闭体系,体系与环境间 ( B )
A. 既有物质交换,又有能量交换 B. 没有物质交换,只有能量交换
C. 既没物质交换,又没能量交换 D. 没有能量交换,只有物质交换
2. 热力学第一定律的数学表达式只适用于 ( C )
A. 理想气体 B. 孤立体系 C. 封闭体系 D. 敞开体系
3. 环境对系统作10kJ的功,且系统又从环境获得5kJ的热量,问系统内能变化是多少? ( D )
A. kJ B. kJ C. +5kJ D. +15kJ
4. 已知2PbS(s) + 3=== 2PbO(s) + 2的=,则该反应的值是多少? ( D )
A. 840.9 B. 845.9 C. D.
5. 通常,反应热的精确实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。
( D )
A. B. C. D.
6. 下列对于功和热的描述中,正确的是哪个? ( A )
A. 都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值
B. 都是途径函数,对应于某一状态有一确定值
C. 都是状态函数,变化量与途径无关
D. 都是状态函数,始终态确定,其值也确定
7. 在温度的标准状态下,若已知反应A→2B的标准摩尔反应焓,与反应2A→C的标准摩尔反应焓,则反应C→4B的标准摩尔反应焓与及的关系为=?

( D )
A. B.
C. D.
8. 对于热力学可逆过程,下列叙述不正确的是哪个? ( C)
A. 变化速率无限小的过程 B. 可做最大功的过程
C. 循环过程 D. 能使系统与环境都完全复原的过程
9. 下述说法中,不正确的是哪个? ( D )
A. 焓只有在某种特定条件下,才与系统吸热相等
B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量
C. 焓是状态函数
D. 焓是系统能与环境进行热交换的能量
10. 封闭系统经过一循环过程后,其下列哪组参数是正确的? ( C )
A. =0,=0,=0,=0
B. ≠0,≠0,=0,=
C. =,=,=0
D. ≠,=,=0
11. 以下说法正确的是哪个? ( B )
A. 状态函数都具有加和性
B. 系统的状态发生改变时,至少有一个状态函数发生了改变
C. 因为=,=,所以恒容或恒压条件下,都是状态函数
D. 虽然某系统分别经过可逆过程和不可逆过程都可达到相同的状态,但不可逆过程的熵变值不等于可逆过程的熵变值。
12. 盖斯定律反映了 ( B )
A. 功是状态函数 B. 取决于反应体系的始终态,而与途径无关。
C. 热是状态函数 D. 取决于反应体系的始终态,也与途径有关。
13. 298K时,下列各物质的等于零的是哪个? ( A)
A. 石墨 B. 金刚石 C. 溴气 D. 甲烷
14. 在下列反应中,进行l mol反应时放出热量最大的是哪个? ( C )
A. ===
B. ===
C. ===
D. ===
15. 下列反应中等于产物的是( D )
A. CO2(g) + CaO(s) === CaCO3(s) B.
C. H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) D.
三、计算及问答题
1.试计算下列情况的热力学能变化:
(1) 系统吸收热量500J,对环境作功400J;
解:
(2) 系统吸收热量500J,环境对系统作功800J。
解:
2. 在373.15K和100下,由1水汽化变成1水蒸气,此气化过程中系统吸热40.63。求:
(1) 系统膨胀对外作功=?(液体水体积可忽略不计)
(2) 此过程内能改变=?
解:(1)
(2)
3.反应N2(g)+3H2(g) === 2NH3(g)在恒容量热器中进行,生成2mol NH3时放热82.7kJ,求反应的和298K时反应的。
解:

4. 已知100,18℃时1溶于稀盐酸时放出151.5的热,反应析出1气。求反应过程的,,。
解:



5. 在下列反应或过程中,与有区别吗?简单说明。并根据所列的各反应条件,计算发生下列变化时,各

自与之间的能量差值。
(1) ,2.00的分解;
(2) ,生成1.00;
(3) ,5.00(干冰)的升华;
(4) ,沉淀出2.00。
解:(1)
(2)无体积变化,
(3)
(4) 无体积变化,
6. 计算下列反应的(1) ;(2) 和(3) 298.15 K进行l反应时的体积功。
===
解:-74.81 0 -135.44 -92.307
(1)
(2)
=-429.86-(4-4-1)
(3)
7. 葡萄糖完全燃烧的热化学反应方程式为
===,=
当葡萄糖在人体内氧化时,上述反应热约30%可用做肌肉的活动能量。试估计一食匙葡萄糖(3.8 g)在人体内氧化时,可获得盼肌肉活动的能量。
解:

8. 已知下列热化学方程式:
===,=
===,=
===,=
不用查表,试计算下列反应的。
===
解:
9. 利用附录3数据,计算下列反应的。
(1) ===
(2) ===
解:(1)
=0+(-153.89)-0-0=-153.89kJ.mol-1
(2)

10. 已知在25℃和标准状态下,1.00g铝燃烧生成Al2O3(s)放热30.92kJ,求Al2O3(s)的(298K)。
解:
11. 用来焊接金属的铝热反应涉及被金属还原的反应:,试计算:(1) 298K时该反应的。(2) 在此反应中若用267.0g铝,问能释放出多少热量?
解:(1)
=
(2)
12. 已知、(g)和(l)在298.15K时的标准摩尔生成焓分别是50.63、9.66和,计算火箭燃料联氮和氧化剂四氧化二氮反应:
===
(1) 反应的标准摩尔反应焓变=?
(2) 计算32 g液态联氮完全氧化时所放出的热量为多少?
解:(1)

(2)
13. 试通过计算说明下列甲烷燃烧反应在298.15K进行1mol反应进度时,在定压和定容条件燃烧热之差别,并说明差别之原因。
CH4(g) + 2O2(g) === CO2 (g) + 2H2O(l)
解:
原因:
14. 辛烷()是汽油的主要成分,试计算298K时,100g辛烷完全燃烧时放出的热量。
解:

15. 通过吸收气体中含有的少量乙醇可使酸性溶液变色(从橙红色变为绿色),以检验汽车驾驶员是否酒后驾车(违反交通规则)。其化学反应可表示为
===
试利用标准摩尔生成焓数据求该反应的。
解:
=
=-8780.4
习题二
一、判断题(对的在括号内填“√”,错的在括号内填“×”)
1. 为正值的反应均是自发反应。 (×)
2. 反应产物的分子数比反应物多,该反应的>0。 (× )
3. <0的反应一定是自发进行的。 (× )
4. 稳定单质的和都为0,因此其标准熵也为0。 (× )
5. 如果一个反应的>0,<0,则此反应在任何温度下都是非自发的。

(√)
6. 升高温度,反应的增大,则说明该反应为吸热反应。 (√ )
7. 对于全部是气体反应的系统,当达到平衡时,恒容加入惰性气体后平衡不发生移动。 (√)
8. 在一定温度和浓度下,无论使用催化剂与否,只要反应达到平衡时,反应物与产物的浓度为一定值。 (√ )
9. 反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数(绝对值)。 (×)
10. 催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,但不能改变反应的。 (√ )
11. 反应速率只取决于温度,而与反应物或生成物的浓度无关。 (× )
12. 对于可逆反应:,>0,升高温度使增大,减小,故平衡向右移动。 (× )
13. 根据分子碰撞理论,具有一定能量的分子在一定方位上发生有效碰撞,才可能生成产物。 (√ )
14. 活化能的大小不一定能表示一个反应的快慢,但可以表示一个反应受温度的影响是显著还是不显著。 (√ )
15. 在一定温度下,对于某化学反应,随着反应的进行,反应速率逐渐减慢,反应速率常数逐渐变小。 ( × )
二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)
1. 下列体系变化过程中熵值减少的是哪个? ( C )
A. 食盐溶于水 B. 干冰升华
C. 活性炭吸附氧气 D. 高锰酸钾受热分解
2. 等温等压下且不做非体积功条件下,反应自发进行的判据是哪个? ( C )
A. <0 B. <0 C. <0 D. <0
3. 下列反应中等于产物的是哪个? ( C )
A. B.
C. D.
4. 某温度时,反应===的标准平衡常数=,则反应===的标准平衡常数等于多少? ( B )
A. B. C. D.
5. 反应 H2 (g)+Br2 (g)2HBr(g) 在800K时平衡常数Kθ=3.8×105,1000K时平衡常数Kθ=1.8×103,则此反应是: ( B )
A. 吸热反应 B. 放热反应 C. 无热效应的反应 D. 无法确定
6. 升高温度可以增加反应速率,最主要是因为什么? ( B )
A. 增加了分子总数 B. 增加了活化分子的百分数
C. 降低了反应的活化能 D. 促使平衡向吸热方向移动
7. 在恒温下仅增加反应物浓度,化学反应速率加快的原因是什么? ( D )
A. 化

学反应速率常数增大 B. 反应物的活化分子百分数增加
C. 反应的活化能下降 D. 反应物的活化分子数目增加
8. 温度升高而一定增大的量是下列哪个? ( B)
A. B. 吸热反应的平衡常数
C. 反应的速率 D. 反应的速率常数
9. 一个化学反应达到平衡时,下列说法中正确的是哪个? (A)
A. 各物质的浓度或分压不随时间而变化
B. =0
C. 正、逆反应的速率常数相等
D. 如果寻找到该反应的高效催化剂,可提高其平衡转化率
10. 某基元反应===,将2和1放在1L容器中混合,问A与B开始反应的反应速率是A,B都消耗一半时反应速率的多少倍? ( C )
A. 0.25 B. 4 C. 8 D. 1
11. 当反应===的反应速率方程式为=时,则此反应为什么反应? ( C )
A. 一定是基元反应 B. 一定是非基元反应
C. 无法肯定是否是基元反应 D. 对A来说是个二级反应
12. 升高温度时,化学反应速率增加倍数较多的是下列哪种反应? ( C )
A. 吸热反应 B. 放热反应 C. 较大的反应 D. 较小的反应
13. 对于反应速率常数,以下说法正确的是哪个? ( D )
A. 某反应的越小,表明该反应的反应速率常数越大
B. 一个反应的反应速率常数可通过改变温度、浓度、总压力和催化剂来改变
C. 一个反应的反应速率常数在任何条件下都是常数
D. 以上说法都不对
14. 对于催化剂特性的描述,不正确的是下列哪个? ( B )
A. 催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态
B. 催化剂在反应前后其化学性质和物理性质皆不变
C. 催化剂不能改变平衡常数
D. 加入催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应
15. 若有两个基元反应,均属C型,且第一个反应的反应速率常数大于第二个反应速率常数,忽略频率因子不同的影响,则这两个反应的活化能与的关系与下列哪一种相符? ( D )
A. > B. < C. = D. 不能确定
三、计算及问答题
1. 不用查表,将下列物质按其标准熵值由大到小的顺序排列,并简单说明理由。
(1);(2);(3);(4);(5)。
解:(4) (3) (5) (1) (2)
理由:一般(相对分子质量相近时)气态的大于液态的;液体的大于固体物质的;而当温度和聚集态相同时,分子或晶体结构较复杂的物质的熵大,原子序数大的大于小的。
2. 分析下列反应的熵值是增加还是减少,并说明理由。
(1

);(2);
(3);(4)。
解:(1)增加:气态大于固态
(2)增加:气态大于液态
(3)减少:气体分子数减少
(4)增加:气体分子数增多
3.试用书末附录3中的标准热力学数据,计算下列反应的和。
(1)===;(2)===;
(3)===;(4) AgBr(s) ===。
解:

(1) =307.7 =-66.9
(2) =-23.0 =-147.06
(3) =-184.3 =-26.91
(4) =-51.4 =96.90

4. 试分析下列反应自发进行的温度条件:
(1),=;
(2),=91.0;
(3),=163.0;
(4),=。
解:自发进行的温度条件是:
∴二者同号且 ;
(1)

(2)

(3) <0,>0,任何温度下非自发;
(4)>0,<0,任何温度下均自发。
5. 用锡石()制取金属锡,有建议可用下列几种方法:
(1) 单独加热矿石,使之分解;
(2) 用碳(以石墨计)还原矿石(加热产生);
(3) 用还原矿石(加热产生水蒸气)。
今希望加热温度尽可能低一些。试利用标准热力学数据通过计算,说明采用何种方法为宜。
解:(1)
查表计算得:=204.4 ; =580.7

(2)
查表计算得:=207.3 ; =187.2

(3)
查表计算得:=115.5 ; =97.1

由计算可知:用氢气还原锡矿石温度最低。
6. 己知下列反应:
===
在740K时的=0.36。若在该温度下,在密闭容器中将1.0还原为银,试计算最少需用的物质的量。
解:设最少需要的物质的量为.
===
起始时物质的量(mol):1.0 0 0
反应后的变化量(mol):-1.0 -1.0 2×1.0 1.0
平衡时物质的量(mol): (0) (2.0) 1.0
定温定压下,分压之比等于物质的量之比,故:

解得:
7. 利用标准热力学函数估算反应:
===
在873 K时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数。若此时系统中各组分气体的分压为==127,==76,计算此条件下反应的摩尔吉布斯函数变,并判断反应进行的方向。
解:(1) ===






(2)
<0
故此条件下反应正向进行。
8. 求化学反应在600K时的平衡常数。
解:



=-197.78-600×(-188.1)/1000=-84.92


9. 在308K和总压强100时,有27.2%分解为。
(1) 计算反应===的;
(2) 计算308K,总压强增加1倍时,的离解百分率;
(3) 从计算结果说明压强对平衡移动的影响。
解:(1)设有100mol发生分解
===
平衡时的物质的量(mol)
=72.8 =54.4




(2)当总压强为200kPa时:设离解百分率为%
===
平衡时的物质的量(mol)
=100- =



得:即离解百分率为19.6%。
(3)增加压强,N2O4的离解百分率降低,即向气体分子数减少的方向移动。

10. 在一定温度和压强下,某一定量的气体体积为1L,此时已经有50%离解为和,试判断在下列情况下,的离解度是增加还是减少?
(1) 减少压强,使的体积变为2L;
(2) 保持压强不变,加入氮气,使体积增加至2L;
(3) 保持体积不变,加入氮气,使压强增加1倍;
(4) 保持压强不变,加入氯气,使体积变为2L;
(5) 保持体积不变,加入氯气,使压强增加1倍。
解:(1)增加 (2)增加 (3)不变 (4) 减小 (5) 减小

11. 研究指出下列反应在一定温度范围内为基元反应:

(1) 写出该反应的速率方程;
(2) 该反应的总级数是多少?
(3) 其他条件不变,如果将容器的体积增加到原来的2倍,反应速率如何变化?
(4) 如果容器体积不变而将的浓度增加到原来的3倍,反应速率又将怎样变化?
解:(1) (2)(2+1)=3
(3)反应的初速率为原来的1/8倍 (4)反应的初速率为原来的9倍

12. 对于制取水煤气的下列平衡系统:===,>0。问:
(1) 欲使平衡向右移动,可采取哪些措施?
(2) 欲使正反应进行得较快且较完全(平衡向右移动)的适宜条件如何?这些措施对及、的影响各如何?
解:(1)增加的分压(或浓度);减少的分压(或浓度);减少系统总压力;升高温度 。
(2)使正反应进行得较快且较完全的条件有:增加温度,这使得及、均增大;增加的分压(或浓度),这使得及、均不变。

13. 如果一反应的活化能为117.15,问在什么温度时反应的速率常数的值是400K速率常数的值的2倍?
解:

14. 将含有0.1和0.1的溶液与过量的稀硫酸溶液混合均匀,产生下列反应:

今由实验测得在17℃时,从混合开始至溶液刚出现黄色的沉淀共需时1515s;若将上述溶液温度升高10℃,重复上述实验,测得需时500s,试求该反应的活化能值。
解:

15. 反应===是一个基元反应,正反应的活化能为114,为113。
(1) 写出正反应的反应速率方程式。
(2) 在398K时反应达到平衡,然后将系统温度升至598K,分别计算正、逆反应速率增加的倍数,说明平衡移动的方向。
解:(1)
(2)


由计算结果可知:

升高温度,正反应速率增加的倍数远远大于逆反应速率增加的倍数,平衡向着正反应方向移动。这与升高温度,平衡向着吸热反应方向移动时一致的。
习题三
一、判断题(对的在括号内填“√”,错的在括号内填“×”)
1. 质量相等的苯和甲苯均匀混合,溶液中苯和甲苯的摩尔分数都是0.5。 (× )
2. 根据稀释定律,弱酸的浓度越小,其解离度就越大,因此酸性也越强。 (× )
3. 两种酸HX和HY的水溶液具有相同的pH值,则这两种酸的浓度必然相等。 (× )
4. 中和等体积pH相同的HCl和HAc溶液,所需的NaOH的量相同。 (× )
5. 弱酸或弱碱的解离平衡常数不仅与溶液温度有关,而且与其浓度有关。 (× )
6. 弱电解质的解离度大小表示了该电解质在溶液中的解离程度的大小。 (√ )
7. 同离子效应使溶液中的离子浓度减小。 (× )
8. 将氨水的浓度稀释一倍,溶液中浓度也减少到原来的1/2。 (× )
9. 0.10 mol?L-1NaCN溶液的pH比相同浓度的NaF溶液的pH要大,这表明的值比的值要大。 (√ )
10. 缓冲溶液的pH值范围仅与缓冲对(或)的比值有关。
(× )
11. PbI2和CaCO3的溶度积均近似为,从而可知它们的饱和溶液中,前者的Pb2+浓度与后者的Ca2+浓度近似相等。 (× )
12. 所谓沉淀完全,是指溶液中这种离子的浓度为零。 (× )
13. 对于含有多种可被沉淀离子的溶液来说,当逐滴慢慢滴加沉淀剂时,一定是浓度大的离子首先被沉淀。 (× )
14. 为了使某种离子沉淀更完全,所加沉淀剂越多越好。 (× )
15. 因为在水中溶解达到平衡时,受到溶度积常数的制约,因此应为弱电解质。 (× )
二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)
1. 在质量摩尔浓度为2.00的水溶液中,溶质的摩尔分数为多少? ( D )
A . 0.005 B. 2.00 C. 0.333 D. 0.0347
2. 在稀溶液的依数性中,起主导因素的是下列那一个? ( A )
A. 溶液的蒸汽压下降 B. 溶液的沸点上升
C. 溶液的凝固点下降 D. 溶液的渗透压
3. 稀溶液的沸点上升常数与下列哪一种因素有关? ( C )
A. 溶液的浓度 B. 溶质的性质
C. 溶剂的性质 D. 溶剂的摩尔分数
4. 相同质量摩尔分数的下列物质的水溶液

,凝固点最低的是哪一种? ( D )
A. 葡萄糖 B. HAc C. NaCl D.
5. 下列各种物质的溶液浓度均为0.01,按它们的渗透压递减的顺序排列正确的是哪一组? ( C )
A.
B.
C.
D.
6. 根据酸碱电子理论,下列物质中不能作为路易斯碱的是哪一种? ( C )
A. B. C. D.
7. 在某弱酸平衡系统中,下列哪种参数不受浓度的影响? ( C )
A. B. C. D.
8. 往l L0. 10HAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解,会发生的情况是怎样的? ( CB )
A. HAc的值增大 B. HAc的值减小
C. 溶液的pH增大 D. 溶液的pH减小
9. 设氨水的浓度为,若将其稀释l倍,则溶液中为多少? ( C )
A. B. C. D.
10. 对于弱电解质,下列说法正确的是哪个? ( D )
A. 弱电解质的解离常数不仅与温度有关,而且与浓度有关
B. 溶液的浓度越大,达到平衡时解离出的离子浓度越高,它的解离度越大
C. 两弱酸,解离常数越小的,达到平衡时,其pH值越大,酸性越弱
D. 解离度不仅与温度有关,而且与浓度有关
11. 对于相同的弱酸和它的盐所组成的缓冲对,下列哪一种的冲击最好?( 无答案)
A. ≈ B. >
C. < D. 需要具体计算
12. 在0.06的HAc溶液中,加入NaAc晶体,使其浓度达0.2后,若=,则溶液的pH值应为多少?(浓度单位可规范些) ( C )
A. 5.27 B. 44 C. 5.94 D. 7.30
13. 在下列哪种溶液中,的溶解度最大? (A )
A. 0.1的HAc B. 0.1的SrSO4
C. 0.1的 D. 纯水
14. 已知=,则的溶解度为多少? ( A )
A. B. C. D.
15. 设AgCl在水中,在0.01中,在0.01中以及在0.05中的溶解度分别为、、和,这些量之间的正确关系是哪一组? ( B )
A. >>> B. >>>
C. >=> D. >>>
三、计算及问答题
1. 试计算0.1的NaCl水溶液(=)的溶质和溶剂的摩尔分数各为多少?该溶液的质量摩尔分数为多少?
解:



2. 某有机物11.5g溶于100g乙醇中,所得溶液在50℃时的蒸气压为27.59kPa,在相同温度下,乙醇的蒸气压为29.33kPa,求该有机物的相对分子质量。
解:
=

3. 将0.450g某非电解质溶于30.0g水中,使溶液凝固点降为℃。已知水的为1.86℃?,则该非电解质的相对分子质量为多

少?
解:
4. 10g葡萄糖()溶于400g乙醇中,溶液的沸点较纯乙醇的沸点上升0.1428℃;另有2g某有机物溶于100g乙醇中,此溶液沸点上升了0.1250℃,求此有机物的相对分子质量。
解:溶剂相同,相同:

即:
5. 海水中盐的总浓度约为0.60。若均以主要组分NaCl计,试估算海水开始结冰的温度和沸腾的温度,以及在25℃时用反渗透法提取纯水所需的最低压力(设海水中盐的总浓度若以质量摩尔浓度表示时也近似为0.60)。
解:按计算




6. 已知298K时某一元弱碱的浓度为0.020,测得其pH为11.0,求其和解离度,以及稀释1倍后的、和pH。
解:(1)


(2)稀释一倍,不变

pH=14-(-lg7.07

7. 计算下列溶液的pH及水解度:
(1) 0.05;
(2) 0.5KCN。
解:(1)
pH=-lg5.32×10-6=5.27

(2)


8. 已知氨水溶液的浓度为0.20。
(1) 求该溶液中的的浓度、pH和氨的解离度。
(2) 在上述溶液中加入晶体.使其溶解后的浓度为0.20。求所得溶液的的浓度、pH和氨的解离度。
(3) 比较上述(1)、(2)两小题的计算结果,说明了什么?
解:(1)


(2)
开始时浓度() 0.20 0.20 0
平衡时浓度() 0.20- 0.20+



(3)比较计算结果可知:同离子效应使弱电解质的解离度降低。
9. 1251.0NaAc溶液,欲配制250pH为5.0的缓冲溶液,需加入6.0HAc溶液体积多少mL?
解:


10. 正常血液中的pH值为7.41,求血液中。已知=。
解:

即:
11. 已知298K时,的=,计算
(1) 在水中的溶解度();
(2) 饱和溶液中和的浓度;
(3) 在0.1KI溶液中的溶解度();
(4) 在0.2溶液中的溶解度()。
解:
s 2s
(1)
(2)

(3)
s (2s+0.1)0.1

(4)
2s (0.2+s) 0.2

12. 将溶液与NaCl溶液混合,设混合液中的浓度为0.20,问:
(1) 当在混合溶液中的浓度等于时,是否有沉淀生成?
(2) 当混合溶液中的浓度多大时,开始生成沉淀?
(3) 当混合溶液中的浓度为时,残留于溶液中的浓度为多少?
解:(1) Ksp(PbCl2)=1.17

无沉淀生成。
(2)
(3)
13. 某溶液中含有和,浓度均为0.050,若欲将两者分离,应如何控制溶液的pH。
 

 解:
要使先沉淀而不沉淀,则:


2.45



所以适宜的pH值范围是: 。
14. 已知:的=,ZnS的=。在0.010的溶液中通入至=,是否有ZnS沉淀产生?
解:
(0.010-)


所以有沉淀产生。
15. 计算下列反应的平衡常数,并判断反应进行的方向(设各反应物质的浓度均为l)。
(1) ===
(2) ===
解:(1)===

(2)===

习题四
一、判断题(对的在括号内填“√”,错的在括号内填“×”)
1. 凡是氧化数降低的物质都是还原剂。 (× )
2. 电极电势的数值与电池反应中化学计量数的选配及电极反应的方向无关,平衡常数的数值也与化学计量数无关。 (× )
3. 在原电池中增加氧化态物质的浓度,电池电动势增加。 (× )
4. 在电池反应中,电动势越大的反应速率越快。 (× )
5. 有下列原电池:

若往溶液中加入少量溶液,或往溶液中加入少量晶体,都会使原电池的电动势变小。 ( × )
6. 已知某电池反应===,而当反应式改写为===时,则此反应的不变,而改变。 (√ )
7. 对于电池反应===,增加系统的浓度必将使电池的增大,根据电动势与平衡常数的关系可知,电池反应的也必将增大。 (× )
8. 由于<<,因此在标准状态下,的氧化性最强,而的还原性最强。 (× )
9. 标准电极电势表中值较小的电对中的氧化态物质,都不可能氧化值较大的电对中的还原态物质。
10. pH值的改变可能改变电对的电极电势而不能改变电对的标准电极电势。 (√ )
11. 电解反应中,由于在阳极是电极电势较小的还原态物质先放电,在阴极是电极电势较大的氧化态物质先放电,所以阴极放电物质的电极电势必大于阳极放电物质的电极电势。 (× )
12. 电极的极化作用所引起的超电势必导致两极的实际电势差大于理论电势差。
(√ )
13. 在电解时,因为阳极发生的是氧化反应,即失电子反应,因此阳极应接在电源的负极上。
14. 普通碳钢在中性或弱酸性水溶液中主要发生吸氧腐蚀,而在酸性较强的水溶液中主要发生析氢腐蚀。 (√ )
15. 若将马口铁(镀锡)和白铁(镀锌)的断

面放入盐酸中,都会发生铁的腐蚀。 (× )
二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)
1. 下列化合物中C元素氧化数相同的是哪种? ( A )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
2. 下列关于氧化数叙述正确的是哪个? ( A )
A. 氧化数是指某元素的一个原子的表观电荷数
B. 氧化数在数值上与化合价相同
C. 氧化数均为整数
D. 氢在化合物中的氧化数皆为
3. 对于原电池反应来说,下述正确的是哪种? ( C )
A. 电池反应的必小于零
B. 在正极发生的是氧化数升高的反应
C. 电池反应一定是自发反应
D. 所有的氧化–还原反应都可以组成实际的原电池
4. 根据电池反应===,将该反应组成原电池,测得该电池的=0.455V,已知=0.535V,则为多少V? ( B )
A. B. 0.080 C. 0.990 D.
5. 对于电池反应===,欲增加其电动势,采取的措施有下列哪种? ( A )
A. 降低浓度 B. 增加浓度
C. 降低浓度 D. 同时增加、浓度
6. 有一个原电池由两个氢电极组成,其中一个是标准氢电板,为了得到最大的电动势,另一个电极浸入的酸性溶液[设=100]应为多少? ( B )
A. 0.1 B. 0.1+0.1
C. 0.1 D. 0.1
7. 在原电池中,下列叙述正确的是哪个? ( D )
A. 做正极的物质的值必须大于零
B. 做负极的物质的值必须小于零
C. >
D. 电势较高的电对中的氧化态物质在正极得到电子
8. 关于电动势,下列说法不正确的是哪个? ( D )
A. 电动势的大小表明了电池反应的趋势
B. 电动势的大小表征了原电池反应所做的最大非体积功
C. 某些情况下电动势的值与电极电势值相同
D. 标准电动势小于零时,电池反应不能进行
9. 某电池的电池符号为,则此电池反应的产物应为下列哪种? ( B )
A. , B. , C. , D. ,
10. 在标准条件下,下列反应均向正方向进行:
===
===
它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是下列哪一组? ( B )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
11. 已知=V,实测镍电极电势=V,则下列表述正确的是哪种? ( A )
A. 浓度大于1 B. 浓度小于1
C. 浓度等于1 D. 无法确定
26. 下列电对

中标准电极电势最大的是哪个? ( D )
A. B. C. D.
12. 关于电极极化的下列说法中,正确的是哪个? ( B )
A. 极化使得两极的电极电势总是大于理论电极电势
B. 极化使得阳极的电极电势大于其理论电极电势,使阴极的电极电势小于其理论电极电势
C. 电极极化只发生在电解池中,原电池中不存在电极的极化现象
D. 由于电极极化,使得电解时的实际分解电压小于其理论分解电压
13. 电解含、、和电解质水溶液,最先析出的是哪种金属? ( C )
A. B. C. D.
14. 电解溶液,阳极用镍,阴极用铁,则阳极和阴极的产物分别是下列哪组?
(A )
A. , B. , C. , D. ,
15. 下列哪种方法不能减轻金属的腐蚀作用? ( C )
A. 增加金属的纯度 B. 增加金属表面的光洁度
C. 增加金属构件的内应力 D. 降低金属环境的湿度
三、计算及问答题
1. 配平下列反应式
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
解: (1) ===
(2) ===
(3) ===
(4) ===
(5) ===
(6) 5+ 12OH- + 12H2O===8
(7) ===

2. 根据下列原电池反应,分别写出各原电池中正、负电极的电极反应(须配平)。
(1) ===
(2) ===
(3) ===
(4) ===
(5) ===
(6) ===
(7) ===
解:(1) 正极:===
负极:===
(2) 正极: ===
负极:===
(3) 正极:===
负极:===
(4) 正极:===
负极:===
(5) 正极:===
负极:===
(6) 正极:===
负极:===
(7) 正极:===
负极:===
3. 将上题各氧化还原反应组成原电池,分别用符号表示各原电池。
解:(1) (-)Pt︱H2(p=100kPa),H+(c1)︱︳|Sb(+)
(2) (-)Cu︱CuS, S2-(c1)︱︳Pb2+(c2)|Pb(+)
(3) (-)Pt︱Fe2+(c1), Fe3+(c2)︱︳Mn2+(c3),MnO4-(c4),H+|Pt(+)
(4) (-)Pt︱Fe2+(c1), Fe3+(c2)︱︳Ag+(c3)|Ag(+)
(5) (-)Zn︱Zn2+(c1)︱︳Fe2+(c2)|Fe(+)
(6) (-)Pt︱I2︱I-(c3)︱︳Fe2+(c1), Fe3+(c2)|Pt(+)
(7) (-)Ni︱Ni2+(c1)︱︳Sn2+(c2), Sn4+(c2)|Pt(+)
4. 在298.15K,=4.0时,下列反应能否自发进行?试通过计算说明之(除及外,其他物质均处于标准条件下)。
(1) ===
(2) ===
解:(1)
=(1.232-1.066)-
故不能自发进行。
(2)
=(1.507-1.3583)-
故不能自发进行。
5. 将锡和铅的金属片分别插入含有该金属离子的溶液中并组成原电

池(图式表示,要注明浓度)
(1) =0.0100,=1.00;
(2) =1.00,=0.100。
分别计算原电池的电动势,写出原电池的两电极反应和电池总反应式。
解:(1) (-)Sn︱Sn2+(0.0100)︱︳Pb2+(1.00)|Pb(+)
===
正极: ===
负极:===

=[-0.1262-(-0.1375)]-
(2) (-)Pb︱Pb2+(0.100)︱︳Sn2+(1.00)|Sb(+)
E=0.019V
正极: ===Sn
负极:===
===

=[-0.1375-(-0.1262)]-

6. 将下列反应组成原电池(温度为298.15 K):
===
(l) 计算原电池的标准电动势;
(2) 计算反应的标准摩尔吉布斯函数变;
(3) 用图式表示原电池;
(4) 计算=以及=时原电池的电动势。
解:(1)
=0.771-0.5355=0.2355
(2)
(3)(-)Pt︱I2(s)︱I-(C3)︱︳Fe2+(c1), Fe3+(c2)|Pt(+)
(4)
=0.2355
7. 由标准钴电极()与标准氯电极组成原电池,测得其电动势为1.64V,此时钴电极为负极。已知=1.36V,问:
(l) 标准钴电极的电极电势为多少?(不查表)
(2) 此电池反应的方向如何?
(3) 当氯气的压力增大或减小时,原电池的电动势将发生怎样的变化?
(4) 当的浓度降低到0.010时,原电池的电动势将如何变化?数值是多少?
解:(1)

(2) 正向进行,即:Co + Cl2=== Co2+ + 2Cl-
(3)
由公式可知:氯气压力增大时,原电池的电动势增大,反之则减小。
(4)
=1.64-(原电池的电动势增大了)
8. 反应===中,各离子的度均为1,根据电极电势判断反应的方向,并计算此反应的(用浓度代替活度)。
解:正向进行。

9. 已知下列电对的标准电极电势,计算的溶度积。
,=0.799V
,=0.073V
解:设为
=-0.05917lg(1/)
即:0.073=0.799+0.05917lg=5.37

10. 将氢电极插入0.1的醋酸溶液中,并保持氢气的分压为180,把铅电极插入0.16的溶液中,该溶液与固体接触,测得此电池的电动势为0.366V,试计算的。已知=,=0V,=V,氢电极为正极。
解:

电池反应:


解得:=8.32
11. 已知===,=1.49V
===,=1.21V
求===的。
12. 向含有=1.0和=1.0的混合溶液中加入铁粉。
(1) 何种金属先析出?
(2) 当第二种金属析出时,第一种金属在溶液中的浓度应为多少?
解:(1)金属银先析出。
(2) ————①
—————②
设析出时,


代入数据解得:
13. 电解铜时,给定电流强度为5000A,电解2h后,

理论上能得到多少kg铜?
解:
14. 用铂电极电解0.5的水溶液,测得25℃时阴极电势为V,溶液值为6.5,求阴极过电势值。
解:阴极反应:



15. 用两极反应表示下列物质的主要电解产物。
(1) 电解溶液,阳极用镍,阴极用铁;
(2) 电解熔融,阳极用石墨,阴极用铁;
(3) 电解溶液,两极都用铂。
解:(1)阳极:Ni(s) === Ni2+(aq) + 2e
阴极:Ni2+(aq) + 2e === Ni(s)
(2)阳极:2Cl-(aq) === Cl2 + 2e
阴极:Mg2+(aq) + 2e=== Mg(s)
(3)阳极:4OH-(aq) === 2H2O(l) +O2(g) + 4e
阴极:2H2O(l) + 2e=== 2OH-(aq) + H2(g)

习题五
一、判断题(对的,在括号内填“√”,错的填“×”)
1. 电子具有波粒二象性,就是说它一会儿是粒子,一会儿是电磁波。 (× )
2. 当原子中电子从高能级跃迁至低能级时,两能级间能量相差越大,则辐射出的电磁波的波长越长。 (× )
3. 电子云的黑点表示电子可能出现的位置,疏密程度表示电子出现在该范围的机率大小。 (√ )
4. 当主量子数=2时,角量子数只能取l。 (× )
5. p轨道的角度分布图为“8”形,这表明电子是沿“8”轨迹运动的。 (× )
6. 3个p轨道的能量、形状和大小都相同,不同的是在空间的取向。 ( √ )
7. 价电子层排布含的元素都是碱土金属元素。 (× )
8. 多电子原子轨道的能级只与主量子数有关。 (× )
9. 原子核外有几个未成对电子,就能形成几个共价键。 (× )
10. 对多原子分子来说,其键的键能就等于它的离解能。 (× )
11. s轨道和p轨道成键时,只能形成σ键。 ( √ )
12. =0的分子,其化学键一定是非极性键。 (× )
13. 杂化轨道是由某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。 (× )
14. 所有含氢的化合物的分子之间都存在着氢键。 (× )
15. 稀有气体是由原子组成的,属原子晶体。 (× )
二、选择题(将正确的答案的标号填入空格内)
1. 量子力学的一个轨道是什么? ( D )
A. 与玻尔理论中的轨道实质相同,只是轨道半径和能量的计算方法不同而已
B. 指和具有一定数值时的一个波函数
C. 指,和具有一定数值时的一个波函数
D. 指,,和具有一定数值时的一个波函数


2. 对s原子轨道及s电子云,下列说法正确的是哪种? ( A )
A. 某原子s原子轨道的能量随增大而增大
B. s电子在以原子核为中心的球面上出现,但其运动轨迹测不准
C. s轨道的=0,有自旋方向相反的两原子轨道
D. s轨道的波函数图形为球形,说明电子在空间各方向出现的机会相等
3. 下列成套的量子数不能描述电子运动状态的是哪组? ( D )
A. 3,1,1, B. 4,3,,
C. 2,1,1, D. 3,3, 0,
4. 某元素的最外层只有一个=0的电子,则该元素不可能是哪个区的元素? ( A )
A. s区元素 B. p区元素 C. d区元素 D. ds区元素
5. 下列元素中外层电子构型为的是哪个? ( D)
A. Na B. Mg C. Si D. F
6. 已知某元素+2价离子的电子分布式为,该元素在周期表中所属的分区为 ( C )
A. p区 B. d区 C. ds区 D. f区
7. 下列原子中哪个的第一电离能最大? ( D)
A. Al B. K C. B D. Cl
8. 下列哪个系列恰好是电负性减小的顺序? ( C )
A. K Na Li B. Cl C N C. B Mg K D. N P S
9. 下列分子构型中以杂化轨道成键的是哪种? ( D )
A. 直线形 B. 平面三角形 C. 八面体形 D. 正四面体形
10. 下列各物质的分子间只存在色散力的是 ( A )
A. CO2 B. H2S C. SiF4 D. CH3OCH3
11. 下列化学键中极性最强的是哪个? ( A )
A. B. C. D.
12. 下列哪个分子的沸点最低? ( B )
A. HF B. HCl C. HBr D. HI
13. 下列物质中哪种不是晶体? ( C )
A. 金刚石 B. 食盐 C. 玻璃 D. 干冰
14. 石墨属于什么型晶体? ( D )
A. 原子型晶体 B. 分子型晶体 C. 离子型晶体 D. 混合型晶体
15. 关于液晶,下列说法正确的是哪个? ( C )
A. 它是固体 B. 它是液体
C. 具有各向同性 D. 分子形状为狭长状
三、计算及问答题
1. 在下列各组量子数中,恰当填入尚缺的量子数。
(1) = 3,4…. =2 =0 =
(2) =2 = 1 = =
(3) =4 =2 =0 = +1/2,-1/2
(4) =2 =0 = 0 =
2. 量子数=3,=1的原子轨道的符号是怎样的?该类原子轨道的形状如何?有几

种空间取向?共有几个轨道?可容纳多少个电子?
解:3P,哑铃形,3,3,6
3. 写出下列原子和离子的电子排布式。
(1) 29Cu和Cu2+ (2) 26Fe和Fe3+ (3) 47Ag和Ag+ (4) 17Cl和
解:(1) 29Cu:1s22s22p63s23p63d104s1 ,Cu2+:1s22s22p63s23p63d9
(2) 26Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 ,Fe3+:1s22s22p63s23p63d5
(3) 47Ag:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 ,Ag+:1s22s22p63s23p63d104s24p64d10
(4) 17Cl:1s22s22p63s23p5 ,Cl-:1s22s22p63s23p6

4. 填充下表

原子序数 电子分布式 外层电子构型 周期 族 区 12 (1s22s22p63s2) (3s2) (3) (ⅡA) (s) (8) () (2) (ⅥA) (p) (42) (1s22s22p63s23p63d104s2
4p64d55s1 ) (5) (ⅥB) (d) (24) (1s22s22p63s23p63d54s1) (3d54s1) 4 (ⅥB) (d) 5. 不参看周期表,试推测下列每一对原子中哪一个原子具有较高的第一电离能和较大的电负性值?
(1) 19和29号元素原子;
(2) 37和55号元素原子;
(3) 37和38号元素原子。
解:(1) 有较高的第一电离能和较大的电负性值是29号元素原子
(2) 有较高的第一电离能和较大的电负性值是37号元素原子
(3) 有较高的第一电离能和较大的电负性值是38号元素原子

6. 符合下列电子结构的元素,分别是哪一区的哪些(或哪一种)元素?
(1) 最外层具有两个s电子和两个p电子的元素。
(2) 外层具有6个3d电子和2个4s电子的元素。
(3) 3d轨道全充满,4s轨道只有1个电子的元素。
解:(1) P区 ⅣA (2) d区 Ⅷ (3) ds区 ⅠB

7. 比较并简单解释BBr3与NCl3分子的空间构型。
解:BBr3中B为SP2杂化,BBr3为平面三角形结构。
NCl3中N为不等性SP3杂化,NCl3为三角锥形结构。
8. 某一元素的离子的3d轨道上有3个电子,则
(1) 写出该原子的核外电子排布式;
(2) 用量子数表示这3个电子可能的运动状态;
(3) 指出原子的成单电子数,画出其价电子轨道电子排布图;
(4) 写出该元素在周期表中所处的位置及所处分区。
解:(1)
(2) Y(3,2,0) ,Y(3,2,1), Y(3,2,2)
(3) 6,

(4)四周期ⅥB族,d区

9. 根据键的极性和分子的几何构型,判断下列分子哪些是极性分子?哪些是非极性分子?
HF H2S(V形) (直线形) (四面体) (正四面体)
解:极性分子:HF、H2S、
非极性分子:、、
10 下列各物质中哪些可溶于水?哪些难溶于水?试根据分子的结构,简单说明之。
(1) 甲醇(CH3OH) (2) 丙酮(CH3OCH3) (3) 氯仿(CHCl3)
(4) 乙醚(CH3CH2OCH2CH3) (5) 甲醛(HCHO) (6) 甲烷(CH4)
解:(1)可溶 (2)可溶 (3)难溶 (

4)可溶 (5)可溶 (6)难溶
原因:(1)、(2)、(4)、(5)与水形成氢键,而(3)、(6)不能形成氢键。

11. 乙醇和二甲醚(CH3OCH3)的组成相同,但前者的沸点为78.5℃,而后者的沸点为℃。为什么?
解:乙醇分子间有氢键存在。
12. 判断下列各组中两种物质的熔点高低。
(1)NaF、MgO (2) BaO、CaO (3) SiC、SiCl4 (4) NH3、PH3
解:(1)T(NaF) (3) T(SiC)> T(SiCl4) (4) T(NH3)> T(PH3)

13. 试判断下列各种物质各属何种晶体类型,并写出熔点从高至低的顺序。
(1) KCl (2) SiC (3) HI (4) BaO
解:(1)离子 (2)原子 (3)分子 (4)离子
熔点从高到低顺序:(2)、(4)、(1)、(3)

14. 试判断下列各组物质熔点的高低顺序,并作简单说明。
(1) SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4 (2) NaF、NaCl、NaBr、NaI
解:(1)随分子量增大,色散力增大,熔点升高:T(SiF4)< T(SiCl4) (2)随离子半径增大,晶格能减小,熔点降低:T(NaF)>T(NaCl)>T(NaB)>T(NaI)

15. 根据所学晶体结构知识,填出下表。
物质 晶格结点上的粒子 晶格结点上粒子间的作用力 晶体类型 预测熔点 N2 分子 分子间力 分子晶体 低 SiC 原子 共价键 原子晶体 高 Cu 原子或离子 金属键 金属晶体 较高 BaCl2 离子 静电引力 离子晶体 较高



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