大学化学课后习题答案(大学版)第1_2_3_章
第1章 化学反应基本规律
1.2 习题及详解
一．判断题
1. 状态函数都具有加和性。 （×）
2. 系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了改变 。 （√）
3. 由于CaCO 3固体的分解反应是吸热的，故CaCO 3的标准摩尔生成焓是负值 。 （×）
4. 利用盖斯定律计算反应热效应时,其热效应与过程无关,这表明任何情况下,化学反应的热效应只与反应的起,始状态有关,而与反应途径无关。 (×)
5. 因为物质的绝对熵随温度的升高而增大，故温度升高可使各种化学反应的ΔS 大大增加 。
（×）
6. ΔH, ΔS 受温度影响很小，所以ΔG 受温度的影响不大 。 （×）
7. 凡ΔG θ
大于零的过程都不能自发进行。 （×） 8. 273K ，101.325KPa 下，水凝结为冰，其过程的ΔS<0, ΔG=0 。 (√)
9.反应Fe 3O 4(s)+4H 2(g) → 3Fe(s)+4 H 2O(g)的平衡常数表达式为2244
(/)(/)H O T H p p K p p θθθ=
。
（√）
10．反应2NO+O 2→2NO 2的速率方程式是:)
()(22O c NO kc v ?=，该反应一定是基元反应。
（×）
二．选择题
1. 某气体系统经途径1和2膨胀到相同的终态，两个变化过程所作的体积功相等且无非体积功，则两过程（ B ）
A. 因变化过程的温度未知，依吉布斯公式无法判断ΔG 是否相等
B. ΔH 相等
C. 系统与环境间的热交换不相等
D. 以上选项均正确 2. 已知
CuCl 2(s)+Cu(s)→2CuCl(s) Δr H m Θ(1) =170KJ?mol -1 Cu(s)+Cl 2(g) → CuCl 2(s) Δr H m Θ(2) =-206KJ?mol -1 则Δf H m Θ（CuCl,s ）应为（ D ）KJ.mol -1
A.36
B. -36
C.18
D.-18
3. 下列方程式中,能正确表示AgBr(s)的Δf H m Θ的是( B ) A. Ag(s)+1/2Br 2(g)→ AgBr(s) B. Ag(s)+1/2Br 2(l)→AgBr(s) C. 2Ag(s)+Br 2(l)→ 2AgBr(s) D. Ag +(aq)+Br -(aq)→ AgBr(s)
4. 298K 下，对参考态元素的下列叙述中，正确的是（ C ） A. Δf H m Θ≠0，Δf G m Θ＝0，S m Θ＝0
B.Δf H mΘ≠0，Δf G mΘ≠0，S mΘ≠0
C.Δf H mΘ＝0，Δf G mΘ＝0，S mΘ≠0
D.Δf H mΘ＝0，Δf G mΘ＝0，S mΘ＝0
5. 某反应在高温时能自发进行，低温时不能自发进行，则其（B ）
A.ΔH>0, ΔS<0 ；
B. ΔH>0, ΔS>0
C.ΔH<0, ΔS<0 ；
D.ΔH<0, ΔS>0
6. 1mol气态化合物AB和1mol气态化合物CD按下式反应:AB(g)+CD(g)→AD(g)+BC(g),平衡时,每一种反应物AB 和CD都有3/4mol转化为AD和BC,但是体积没有变化,则反应平衡常数为( B )
A.16
B.9
C.1/9
D.16/9
7. 400℃时，反应3H2(g)＋N2(g)→2NH3(g)的K673Θ＝1.66×10-4。同温同压下，3/2H2(g)+1/2N2(g)→NH3(g)的Δr G mΘ为（D ）KJ.mol-1。
A．-10.57 B.10.57 C.-24.35 D.24.35
8. 已知下列反应的标准Gibbs函数和标准平衡常数:
(1)C(s)+O2(g) → CO2(g) ΔG1Θ,K1Θ
(2)CO2(g) → CO(g)+1/2O2(g) ΔG2Θ,K2Θ
(3)C(s)+1/2O2(g) → CO(g) ΔG3Θ,K3Θ
则它的ΔGΘ,KΘ之间的关系分别是( A )
A.ΔG3Θ=ΔG1Θ+ΔG2Θ
B.ΔG3Θ=ΔG1Θ×ΔG2Θ
C.K3Θ= K1Θ- K2Θ
D.K3Θ= K1Θ+ K2Θ
9. 若反应A+B → C对A,B来说都是一级反应,下列说确的是( C )
A.该反应是一级反应
B.该反应速率常数的单位可以用min-1
C.两种反应物中,无论哪一种物质的浓度增加1倍,都将使反应速率增加一倍
D.两反应物的浓度同时减半时,其反应速率也相应减半.
10. 对一个化学反应来说,下列叙述正确的是( C )
A.ΔGΘ越小,反应速率越快
B.ΔHΘ越小,反应速率越快
C.活化能越小,反应速率越快
D.活化能越大,反应速率越快
11. 化学反应中,加入催化剂的作用是( C )
A.促使反应正向进行
B.增加反应活化能
C.改变反应途径
D.增加反应平衡常数
12. 升高温度,反应速率常数增加的主要原因是( A )
A.活化分子百分数增加
B.活化熵增加
C.活化能增加
D.压力增加
13. 某反应298K时, Δr GΘ=130KJ?mol-1, Δr HΘ=150KJ?mol-1，下列说法错误的是( C )
A.可以求得298K时反应的Δr SΘ
B.可以求得298K时反应的平衡常数
C.可以求得反应的活化能
D.可以近似求得反应达平衡时的温度
14. 某基元反应2A(g)+B(g)→C(g),其速率常数为k.当2molA与1molB在1L容器中混合时,反应速率是( A )
A.4k
B.2k
C.1/4k
D.1/2k
15. 某反应在370K时反应速率常数是300K时的4倍,则这个反应的活化能近似值是( A )KJ·mol-1
A.18.3
B.-9.3
C.9.3
D.数值不够,不能计算
三．填空题
1. 对于一封闭系统，定温定容且不做非体积功的条件下，系统热力学能的变化,数值上等于恒容反应热;定温定压且不做非体积功的条件下，系统的焓变,数值上等于恒压反应热。
2. 一种溶质从溶液中结晶析出,其熵值减小,纯碳与氧气反应生成CO,其熵值增加。
3. 定温定压下, ΔG 可以作为过程自发性的判据。
4. 当ΔH<0,ΔS<0时,低温下反应可能是自发进行，高温下反应可能是非自发进行。
5. U、S、H、G是状态函数,其改变量只取决于系统的始态和终态,而与变化的途径无关，它们都是容量性质,其数值大小与参与变化的物质的量有关。
6. 在300K,101.3KPa条件下,100cm3煤气中CO的体积百分数为60% ,此时CO的分压为60.78 KPa,CO的物质的量是 2.437×10-3mol。
7.在一固定体积的容器中放置一定量的NH4Cl,发生反应NH4Cl(s) → NH3(g)+HCl(g)，
Δr HΘ=177KJ?mol-1,360℃达平衡时测得P(NH3)=1.50KPa.则该反应在360℃时的KΘ= 2.25×10-4 ,当温度不变时,加压使体积缩小到原来的1/2, KΘ值不变,平衡向左移动；温度不变时,向容器充入一定量的氮气, KΘ值不变,平衡不移动；升高温度, KΘ值增大,平衡向右移动。
8. 反应A(g)+B(g)→AB(g),根据下列每一种情况的反应速率数据,写出反应速率方程式: (1)当A浓度为原来的2倍时,反应速率也为原来的2倍;B浓度为原来的2倍时,反应速率为原来的4倍.则V= kC A C B2。
(2)当A2倍;B浓度为原来的2倍时,反应速率为原来的1/2倍.则V= kC A C B-1。
(3)反应速率与A B浓度无关.则V= kC A。
9. 非基元反应是由若干基元反应组成的.质量作用定律不适合非基元反应（复杂反应）。
10.指出下列过程的ΔSΘ大于零还是小于零：（1）NH4NO3爆炸ΔSΘ>0 ；
（2）KNO3从溶液中结晶ΔSΘ<0 ；（3）水煤气转化为CO2及H2ΔSΘ>0 ；
（4）臭氧的生成：3O3(g)→2O3(g) ΔSΘ<0 ；（5）向硝酸银溶液中滴加氯化钠溶液
ΔSΘ<0 ；（6）打开啤酒瓶盖的过程ΔSΘ>0 。
四．计算题
1. 标准状态下,下列物质燃烧的热化学方程式如下
(1)2C2H2(g)+5O2(g) →4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-2602 KJ
(2)2C2H6(g)+7O2(g) →4CO2(g)+6H2O(l) ΔH2=-3123 KJ
(3)H2(g)+1/2O2(g) →H2O(l) ΔH3=-286 KJ
根据以上反应焓变,计算乙炔(C2H2)氢化反应:C2H2(g)+2H2(g) →C2H6(g)的焓变。
(ΔH= -312 KJ)
2. 在100℃,101.3KPa时,2.00molH2(g)与1.00molO2(g)反应生成2.00molH2O(g)，反应中释放出484.5KJ热量。计算生成每mol H2O(g)时的焓变ΔH和热力学能的变化ΔU。
(ΔH=-242.3KJ·mol -1 ΔU=-240.7KJ·mol -1) 3. 已知下列物质的生成焓:
NH 3(g) NO(g) H 2O(g) ΔH f (KJ/mol) -46.11 90.25 -241.818
试计算在25℃标态时，5molNH 3(g)氧化为NO(g)及H 2O(g)的反应热效应。 (5molNH 3(g)的热效应为: ΔH=（-226.376×5）KJ=-1131.85KJ) 4. 计算说明用以下反应合成乙醇的条件（标准状态下）： 4CO 2(g)＋6H 2O(l)→2C 2H 5OH(l)＋6O 2(g) (如此高的温度，无实际意义。)
5由锡石（SnO 2）冶炼制金属锡（Sn ）有以下三种方法，请从热力学原理讨论应推荐哪一种方法。实际上应用什么方法更好？为什么？ (1) SnO 2（s ）→Sn(s)+O 2(g)
(2) SnO 2（s ）+C(s) →Sn(s)+CO 2(g) (3) SnO 2（s ）+2H 2(g) → Sn(s)+2H 2O(g)
6. Ag 2O 遇热分解：2Ag 2O(s)→4Ag(s)+O 2(g), 已知在298K 时，Ag 2O 的Δf H Θ＝－31.1 KJ·mol -1，Δf G m Θ＝－11.2 KJ·mol -1,试求在298K 时P(O 2)的压力是多少（Pa ）？Ag 2O 的最低分解温度？
(p(O 2)=11.9Pa T> 465.6 K)
7. 反应CaCO 3(s)→CaO(s)+CO 2(g)在973K 时K θ＝2.92×10-2,900℃时K θ＝1.04,试由此计算该反应的9731173,r r G G θθ??及r m r m H S θθ
??，。
(r m
H θ
?＝169.5 KJ·mol -Δr S m Θ=144.8 J·mol -1·K -1Δr G 973Θ=28.6 KJ·mol -1Δr G 1173Θ=-0.382 KJ·mol -1) 8. 金属钙极易与空气中的氧反应：
Ca(s)+1/2O 2(g)→CaO(s) Δf G Θ=-604 KJ ·mol -1 欲使钙不被氧化，在298K 空气中氧气的分压不能超过多少Pa ？ ( p<1.2×10-207Pa)
9. 气体混合物中的氢气,可以让它在200℃下与氧化铜反应而较好的除去: CuO(s)+H 2(g)→Cu(s)+H 2O(g) 在298K 时,查表计算反应的ΔG Θ, ΔH Θ, ΔS Θ,和K Θ。 (
r m
G θ?=-98.87
KJ·mol -1K Θ
=2.14×1017
r m S θ?==48.7J·K -1·mol -1r m H G T S θθθ?=?+?=-84.36KJ·mol -1)
10. 在300K 时，反应2NOCl （g ）→2NO+Cl 2的NOCl 浓度和反应速率的数据如下：
NOCl 的起始浓度/mol·dm -3 起始速率/ m ol·dm -3·s -1
0.30 3.60×10-9 0.60 1.44×10-8 0.90 3.24×10-8
(1)写出反应速率方程式. (2)求出反应速率常数.
(3)如果NOCl 的起始浓度从0.30 mol ·dm -3增大到0.45 mol ·dm -3,反应速率将增大多少倍?
[(1)该反应的速率方程式为: 2
()kc NOCl ν=
(2)1182
9100.4)30.0(1060.3----???=?=s
mol dm k
(3) 速率增大2.25倍.]
11. 根据实验测定，在一定温度围，2NO+Cl 2→2NOCl 为基元反应。 （1）写出该反应的速率方程式。
（2）其它条件不变时，如果将反应容器的体积增大到原来的2倍，反应速率将如何变化？ （3）如果体积不变，将NO 的浓度增大到原来的3倍，反应速率将如何变化？
[(1)基元反应速率方程式为：
2
2()()kc NO c Cl ν=? (2) 反应速率是原来的1/8倍。
(3) 反应速率是原来的9倍。]
12. 将0.1mol ?L 的Na 3AsO 3和0.1mol ?LNa 2SO 3溶液与过量稀H 2SO 4混合均匀,反应: 2H 3AsO 3 + 9H 2SO 3 → As 2O 3(s) + 3SO 2 + 9H 2O + 3H 2S 4O 6 (黄色)
实验测得在17℃时,从溶液混合开始至刚出现黄色沉淀As 2O 3所需时间为25分15秒.若将上述溶液升温至27℃,重复上述实验,测得所需时间为8分20秒.求该反应的活化能.
1
2.805001515lg
290-?=??mol KJ s s
K
K
第2章溶液与离子平衡
一．是非题
1．高分子溶液与溶胶都是多相不稳定系统。( ×) 2．在一定温度下，液体蒸气产生的压力称为饱和蒸气压。( ×) 3．溶质是强电解质或其浓度较大时，溶液的蒸气压下降不符合拉乌尔定律的定量关系。
( √) 4．液体的凝固点就是液体蒸发和凝聚速率相等时的温度。( ×) 5．质量相等的丁二胺（H2N(CH2)4NH2）和尿素（CO(NH2)2）分别溶于1000 g水中，所得
两溶液的凝固点相同。( ×) 6．常利用稀溶液的渗透压来测定溶质的相对分子质量。( √) 7．在100g水中溶解5.2g某非电解质，该非电解质的摩尔质量为60，此溶液在标准压力下的沸点为373.60K。( √) 8．弱酸或弱碱的浓度越小，其解离度也越小，酸性或碱性越弱。( ×)
9．在一定温度下，某两种酸的浓度相等，其水溶液的pH值也必然相等。( ×)
10．当弱电解质解离达平衡时，离子浓度越小，解离常数越小，弱电解质的解离越弱。
( ×)
11．在缓冲溶液中，只是每次加少量强酸或强碱，无论添加多少次，缓冲溶液始终具有缓冲
能力。( ×)
12．已知K sθ (Ag2CrO4) =1.11×10-12，K sθ(AgCl)=1.76×10-10，在0.0100mol·kg-1K2CrO4和
0.1000mol·kg-1KCl的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，则CrO 24先沉淀。
( ×)
13. 用EDTA做重金属的解毒剂是因为其可以降低金属离子的浓度。( √)
14．由于K a(HAc)>K a(HCN),故相同浓度的NaAc溶液的pH比NaCN溶液的pH大。( ×) 二．选择题
1．在质量摩尔浓度为1.00mol·kg-1的NaCl
水溶液中，溶质的摩尔分数χB和质量分数ωB为
( C ) A．1.00, 18.09% B．0.055, 17.0%
C．0.0177, 5.53% D．0.180, 5.85%
2. 30%的盐酸溶液，密度为1.15g·cm-3，其物质的量浓度C B和质量摩尔浓度b B分别为
( A ) A．9.452mol·dm-3, 11.74mol·kg-1B．94.52mol·dm-3, 27.39mol·kg-1 C．31.51mol·dm-3, 1.74mol·kg-1D．0.945mol·dm-3, 2.739mol·kg-1 3.下面稀溶液的浓度相同，其蒸气压最高的是( C )
A．NaCl溶液B．H3PO4溶液C．C6H12O6溶液D．NH3-H2O溶液
4.下列物质水溶液中，凝固点最低的是( C )
A ． 0.2mol·kg -1 C 12H 22O 11
B ． 0.2mol·kg -1 HAc
C ． 0.2mol·kg -1 NaCl
D ． 0.1mol·kg -1 HAc
5.相同浓度的下列溶液中沸点最高的是 ( C )
A ．葡萄糖
B ．NaCl
C ．CaCl 2
D ．[Cu(NH 3)4]SO 4
6．0.1mol·kg -1 的下列溶液中pH 最小的是 ( B ) A ．HAc B ．H 2C 2O 4 C ．NH 4Ac D ．H 2S
7. 下列混合溶液，属于缓冲溶液的是 ( A )
A ． 50g 0.2mol·kg -1 HAc 与 50g 0.1mol·kg -1 NaOH
B ． 50g 0.1mol·kg -1 HAc 与 50g 0.1mol·kg -1 NaOH
C ． 50g 0.1mol·kg -1 HAc 与 50g 0.2mol·kg -1 NaOH
D ． 50g 0.2mol·kg -1 HCl 与 50g 0.1mol·kg -1 NH 3·H 2O
8．若用HAc 和NaAc 溶液配制pH = 4.5的缓冲溶液，则二者浓度之比为 ( C )
A ． 8.11
B ． 362.3
C ．18.1
D ．98
9. 配制pH ≈ 7的缓冲溶液,应选择 ( D ) A ． K θ(HAc)=1.8×10-5 B ．K θ(HCOOH)=1.77×10-4
C ． K θ(H 2CO 3)=4.3×10-7
D ．K θ(H 2PO 4-)=6.23×10-8
10. AgCl 在下列物质中溶解度最大的是 ( B ) A ． 纯水 B ． 6mol·kg -1 NH 3·H 2O
C ． 0.1mol·kg -1 NaCl
D ． 0.1mol·kg -1 BaCl 2
11.在PbI 2沉淀中加入过量的KI 溶液，使沉淀溶解的原因是 ( B ) A ．同离子效应 B ．生成配位化合物 C ．氧化还原作用 D ．溶液碱性增强
12．下列说法中正确的是 ( A ) A ．在H 2S 的饱和溶液中加入Cu 2+，溶液的pH 值将变小。
B ．分步沉淀的结果总能使两种溶度积不同的离子通过沉淀反应完全分离开。
C ．所谓沉淀完全是指沉淀剂将溶液中某一离子除净了。
D ．若某系统的溶液中离子积等于溶度积，则该系统必然存在固相。
13．下列配合物的中心离子的配位数都是6，相同浓度的水溶液导电能力最强的是(D) A ． K 2[MnF 6] B ． [Co(NH 3)6]Cl 3 C ． [Cr(NH 3)4]Cl 3 D ． K 4[Fe(CN)6]
三．填空题
1．稀溶液的依数性是指溶液的_蒸气压下降_、___沸点升高_____、__凝固点下降___和_渗透压_。它们的数值只与溶质的__粒子数目（一定量溶剂中溶质的物质的量）_成正比。 2．下列水溶液，按凝固点由高到低的顺序排列(用字母表示) __ D > C > A > B 。 A.1mol·kg -1 KCl B.1mol·kg -1 Na 2SO 4 C.1mol·kg -1蔗糖 D.0.1mol·kg -1蔗糖
3．HAc 溶液中滴入2滴甲基橙指示剂，溶液显 _红__ 色，若再加入少量NaAc(s)，溶液由 _红__ 色变为 __黄__ 色，其原因是 ___同离子效应__。
4．Ag 2CrO 4的溶度积常数表达式为
()()
()
θθθCrO b b Ag b K s -
+?=242
,其溶解度S 与θ
s K 的
关系为：43
θs
K S =
。
5．填表：
6．试确定下列反应向 _右____ 方进行：
ZnCO 3(s) + 4CN -[Zn(CN)4]2-+ CO 32-
7．形成配位键时，中心原子必须具有 _空轨道_______，配位体必须具有 _孤对电子_。 8．根据酸碱质子理论，H 2PO -
4；H 2[PtCl 6]；HSO -
4；[Fe(H 2O)6]3+ 的共轭碱的
化学式分别是24HPO -, H[PtCl 6]- ，－24SO -
和 [Fe(H 2O)5OH]2+ 。
9．已知NH 3的K θ
b 为1.76×10-5，NH +
4离子的K θ
a 值为 5.68×10-10 。 10．根据酸碱质子理论，下列物质中
NH +
4
、H 3PO 4 、H 2S 是酸；
PO -34、CO
-23、－、
CN －、OH －、NO -
2 是碱； [Fe(H 2O)5OH]2+ 、HSO -
3、HS －、H 2PO -
4、HPO -
24、H 2O 是
两性物质。
四．问答题
1．溶液的沸点升高和凝固点降低与溶液的组成有何关系？ 2． 怎样衡量缓冲溶液缓冲能力的大小？ 3．试讨论怎样才能使难溶沉淀溶解。
4．试用平衡移动的观点说明下列事实将产生什么现象。
(1)向含有Ag 2CO 3沉淀的溶液中加入Na 2CO 3。 (2)向含有Ag 2CO 3沉淀的溶液中加入氯水。 (3)向含有Ag 2CO 3沉淀的溶液中加入HNO 3 5．试说明什么叫螯合物。
6．酸碱质子理论与电离理论有哪些区别？