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无机化学
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1无机化学习题集无机化学习题集第一章化学中的一些基本概念和定律一、例题1.在 10000C 和 97kPa 下测得硫蒸气的密度为 0.5977g.dm-3,求硫蒸气的摩尔质量和分子式。解PRTPRTVmM=31097)2731000(314.85977.0=0.065kg.mol-1=65g.mol-1一个硫蒸气分子中硫原子的个数是2652所以,分子式为 S2。答:硫蒸气的摩尔质量是 65g/mol,分子式为 S2。2.一个 280k 的敞开广口瓶里的气体需要加热到什么温度才能使31的气体逸出瓶外?解 pV=nRT因为 p、V 一定,所以 T1n1=T2n2T2=23280)3nn(n280nnT111211420k答(略)。3.在 291k 和 1.013105Pa 下将 2.7010-3m3被水蒸气饱和了的空气通过装 CaCl2的干燥管,测得干燥空气的质量为 3.21g,求 291k 下水的饱和蒸气压。解 含饱和水蒸气的空气的物质的量为 nn=113mol.0291314.81070.210013.1RTPV56=n水+n空n水=0.113-mol1031.22921.33 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 2p水=pX水=1.0133361007.2113.01032.210Pa答(略)。4.在 300K 时,将电解水所得而经干燥的氢气和氧气的混合气体 40.0g 通入 60.0L 的真空容器中,问氢气和氧气的分压各为多少 Pa?解 2H2O 电解2H2+O2设:生成的氢气为 xg,则生成氧气的质量为(40.0-x)g根据电解反应方程可得:xx0.40324x=4.4444gp氢=5100.602300314.8444.4V氢氢MRTm=0.9234105Pap氧=21p氢=2109234.05=0.4617105Pa答略。5.试讨论,为什么有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字的位数多达 9 位,而有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字却少至 34 位?答:单核元素只有一种核素,其丰度为 100,丰度的不确定性对它们的原子量的准确性的影响较小,因而它们的相对原子质量十分准确,有效数字达到的位数较多。而对于多核素元素,由于丰度测定的不准确,同位素越多,同位素丰度的不确定性对它们的原子量的准确性的影响越大,原子量的不确定性的就较高了;有效数字达到的位数就少。特别是那些不同来源的样品中同位素丰度涨落很大的元素,原子量的不确定性就更明显了。6.为什么把分子定义为“保持物质一切性质的最小微粒”是不准确的?答:因为物质的性质包括物理性质和化学性质,而分子只保持物质的化学性质。分子是保持物质化学性质的最小微粒。二、习题1.判断下列说法是否正确,并说明理由。(1)氧的原子量就是一个氧原子的质量。(2)氧的原子量等于氧的质量数。(两种说法均不对,理由是均不符合原子量的定义)2.对于一定量的混合气体,试回答下列问题。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 3(1)恒压下,温度变化时各组分气体的体积百分数是否变化?(不变)(2)恒温下,压力变化时各组分气体的分压是否变化?(变)(3)恒温下,体积变化时各组分气体物质的量分数是否变化?(不变)3.计算 298.15K 和热力学标准压力下 1mol 理想气体的体积。(24.79L)4.某气体在 293K 和 9.97104Pa 时的体积为 0.19dm3,质量为 0.132g。求该气体的摩尔质量。它可能是什么气体?(17,可能是 NH3)5.常温常压下充满气体的石英安瓿被整体加热到 800K 时急速用火封闭,问封闭瓶内的气体在常压下的压力为多大?(3.7104Pa)6.混合气体中有 4.4gCO2,14gN2和 12.8gO2,总压为 2.026105Pa,求各组分气体的分压。(二氧化碳、氮气、氧气的分压分别为 2.0104Pa、1.0105Pa、8.1104Pa)7.排水集气法得到的气体是饱和水蒸气与某种纯净气体的混合气体,若忽略水柱的压力,混合气体的总压等于环境的压力。现用排水集气法在常温常压下收集到 2.50010-1L 的气体,问收集到的 H2的物质的量和干燥 H2的体积是多少?已知在 298 下水的饱和蒸气压为3.167kPa.(9.89810-3mol,0.2422L)8.一个人每天呼出的 CO2相当于标准状态下的 5.8102L。在空间站的密闭舱中,宇航员呼出的 CO2用 LiOH 吸收。写出该反应的反应方程式,并计算每位宇航员每天需要 LiOH 的质量。(1.24103g)第二章 热化学一、例题1.若已知 12g 钙燃烧时放出 190.8kJ 的热;6.2g 磷燃烧时放出 154.9kJ 的热;而 168g氧化钙与 142g 五氧化二磷相互作用时,放出 672.0kJ 的热。试计算结晶状正磷酸钙的生成热。解 Ca(s)+21O2(g)=CaO(s)由反应方程式可得:12:190.8=40:fH0m(CaO)fH0m(CaO)=-636kJ/mol2P(s)+25O2(g)=P2O5(s)上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 4由反应方程式可得:6.2:154.9=231:fH0m(P2O5)fH0m(P2O5)=-1549 kJ/mol3 CaO(s)+P2O5(s)=Ca3(PO4)2(s)168142rH0M=(nifH0M)产物-(nifH0M)反应物=fH0m(Ca3(PO4)2)-3fH0m(CaO)-fH0m(P2O5)=-672.0fH0m(Ca3(PO4)2)=-672.0+3(-636)+(-1549)=-4129kJ/mol答(略)。2.反应 C3H8(g)+5O2(g)=3C O2(g)+4H2O(l)在敞开容器体系中燃烧,测得其 298的恒压反应热为-2220 kJ/mol,求:(1)反应的rH0M是多少?(2)反应的U 是多少?解(1)rH0M=-2220 kJ/mol(2)U=Q+W=rH0M-pV=rH0M-nRT=-2220-110-38.314298(-3)=-2212.6 kJ/mol答(略)。3.分辨如下概念的物理意义:(1)封闭系统和孤立系统。(2)功、热和能。(3)热力学能和焓。(4)生成焓、燃烧焓和反应焓。(5)过程的自发性和可逆性。答:(1)封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统;孤立系统是既无物质交换又无能量交换的热力学系统。(2)热是系统与环境之间的温度差异引起的能量传递方式,除热外的所有其他能量传递形式都叫做功,功和热是过程量(非状态函数);能是物质所具有的能量和物质能做某事的能力,是状态量(状态函数)。(3)热力学能,即内能,是系统内各种形式能量的总和;焓,符号为 H,定义式为 H=U+pV。(4)在热力学标态下由指定单质生成 1mol 物质的反应焓变称为该物质的标准摩尔生成 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 5焓,简称生成焓;1mol 燃料与氧气发生完全燃烧放出的热称为燃烧焓;反应焓是发生 1mol反应的焓变。(5)过程的自发性是指在自然界能自然而然发生的性质;可逆性是指一个过程中每个状态都无限接近平衡的性质。4.判断以下说法的正确与错误,尽量用一句话给出你作出判断的根据。(1)碳酸钙的生成焓等于 CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)的反应焓。(2)单质的生成焓等于零,所以它的标准熵也等于零。答(1)错误。生成焓是在热力学标态下由指定单质生成 1mol 物质的反应焓,所以碳酸钙的生成焓等于反应 Ca(s)+C(s,石墨)+23O2(g)=CaCO3(S)的反应焓。(2)错误。标准熵是 1mol 物质处于标态时所具有的熵值,热力学第三定律指出,只有在温度 T=0K 时,物质的熵值才等于零,所以,标准熵一定是正值。5.298K 时,水的蒸发热为 43.93kJ/mol。计算蒸发 1mol 水时的 QP、W 和U。解H2O(l)=H2O(g)rH=43.93 kJ/molQP=rHm=43.93 kJ/mol1mol 水蒸发过程做的体积功为W=pV=nRT=18.314103298=2.48 kJ/molU=QW=43.93 2.48=41.45 kJ/mol6.分析下列反应自发进行的温度条件。(1)2N2(g)+O2(g)2N2OrH=163 kJ/mol(2)Ag(s)+21Cl2(g)AgCl(s)rH=127 kJ/mol(3)HgO(s)Hg(l)+21O2(s)rH=91 kJ/mol(4)H2O2(l)H2O(l)+21O2(g)rH=98 kJ/mol解反应自发进行的前提是反应的rG0T,m0,由吉布斯亥姆霍兹公式rG0T,m=rHTrS,rG0T,m值与温度有关,反应温度的变化可能使rG0T,m符号发生变化。(1)rH0,rS 0,在任何温度下,rG0T,m,0,反应都不能自发进行。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 6(2)rH 0,rS 0,在较低温度下,rG0T,m 0,即低温有利于反应自发进行。(3)rH0,rS0,若使反应自发进行,rG0T,m 0,必须提高温度,即高温有利于反应自发进行。4)rH0,rS 0,在任何温度时,rG0T,m 0,即在任何温度下反应均能自发进行。7.已知下列数据:fH(Sn,白)=0fH(Sn,灰)=2.1 kJ/molS(Sn,白)=51.5 J/(molK)S(Sn,灰)=44.3 J/(molK)求 Sn(白)Sn(灰)的相对温度。解rH=fH(Sn,灰)fH(Sn,白)=2.1 kJ/molrS=S(Sn,灰)S(Sn,白)=44.3 J/(molK)51.5 J/(molK)=7.2 J/(molK)相变过程rG=0即rHTrS=0得相变温度为T=0mr0mrSH=3102.71.2=219.7K二、习题1.查阅标准摩尔生成焓数据,计算火箭燃料肼和氧化剂过氧化氢反应生成气态氮和水蒸气推动火箭的反应热(298k)。N2H4+2H2O2=N2(g)+4H2O(g)(-642.34 Kj/mol)2.求氯化铵在标准态下的分解温度(NH4、HCl、NH3的生成焓和标准熵请查手册)(618k)3.查阅热力学表中的生成焓和标准熵计算反应Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(g)+4CO2(g)的标准自由能变化(298k)。(-13.448 kJ/mol)4.指出下列反应哪些是熵增过程?哪些是熵减过程?(1)从饱和溶液中析出晶体。(熵减)(2)水蒸发为水蒸气。(熵增)上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 7(3)碳和氧生成一氧化碳。(熵增)(4)固体表面吸附空气。(熵减)5.在 373K 时,水的蒸发热为 40.58 kJ/mol。计算在 1.013105Pa,373K 下,1 mol水气化过程的U 和S(假定水蒸气为理想气体,液态水的体积可忽略不计)。(内能的改变量为 37.479 kJ/mol,熵变为 109 J/(molK))6.制水煤气是将水蒸气自红热的碳中通过,有下列反应发生C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)将此混合气体冷至室温即得水煤气,其中含有 CO,H2及少量 CO2(水蒸气可忽略不计)。若 C有 95%转化为 CO,5%转化为 CO2,则 1dm3此种水煤气燃烧产生的热量是多少(燃烧产物都是气体)?(-10.2 kJ)已知:CO(g)CO2(g)H2)mol.KJ(H1mf-110.5-393.5-241.7在一密闭的量热计中将 2.456 g 正癸烷(C10H12,l)完全燃烧,使量热计中的水温由 296.32 K 升至 303.51K。已知量热计的热容为 16.24 kJ/K,求正癸烷的燃烧热。(-6275.7kJ/mol)8已知下列数据(1)Zn(s)+21O2(g)=ZnO(s)(2)S(斜方)+O2(g)=SO2(g)(3)SO2(g)+21O2(g)=SO3(g)(4)ZnSO4(s)=ZnO(s)+SO3(g)求 ZnSO4(s)的标准生成热。(-978.6 kJ/mol)9常温常压下 B2H6(g)燃烧放出大量的热B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)相同条件下 1mol 单质硼燃烧生成 B2O3(s)时放热 636kJ,H2O(l)的标准生成热为-285.8kJ/mol,求 B2H6(g)的标准生成热。(35.6 kJ/mol)10.通过计算说明能否用 CaO(s)吸收高炉废中的 SO3气体以防止 SO3污染环境。所用数据查手册。(能用)11已知(石墨)=5.740 J/(molK),(金刚石)=1.897 kJ/mol,上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 8(金刚石)=2.900 kJ/mol。根据计算结果说明石墨和金刚石的相对有序程度。(石墨比金刚石的相对有序程度低)。12通过计算回答反应SbCl5(g)=SbCl3(g)+Cl2(g)(所用数据查手册)(1)在常温下能否自发进行?(不能)(2)在 500时能否自发进行?(能)第三章 化学反应速率一、例题1.以下说法是否正确?说明理由。(1)某反应的速率常数的单位是 mol-1dm3s-1,该反应是一级反应。(2)化学动力学研究反应的快慢和限度。(3)活化能大的反应受温度的影响大。(4)反应历程中的速控步骤决定了反应速率,因此在速控步骤前发生的反应和在速控步骤后发生的反应对反应速率都毫无影响。(5)反应速率常数是温度的函数,也是浓度的函数。答(1)错,该反应是二级反应;(2)错,动力学只研究反应的快慢,热力学研究反应的限度;(3)对;因为温度一定时,lnk 与 Ea 成正比;(4)错,速控步前发生的反应对反应速率有影响,速控步后发生的反应对反应速率才没有影响;(5)错,速率常数只是温度的函数,与浓度无关。2.高温时 NO2分解为 NO 和 O2,其反应速率方程式为:v(NO2)kNO22在 592K,速率常数是 4.9810-1L/(mols),在 656K,其值变为 4.74 L/(mols),计算该反应的活化能。解RTEaAk303.2lglg592314.8303.2lg1098.4lg1EaA656314.8303.2lg74.4lgEaA 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 9得)65615921(314.8303.2)74.41098.4lg(1Ea)(69.1131molkJEa答略。3.如果一反应的活化能为 117.15kJ/mol,问在什么温度时反应的速率常数 k 的值是400K 时速率常数的值的 2 倍。解 设温度为 T 时,速率常数 k 的值是 400K 时速率常数的 2 倍。12kk=303R.2Ea(1212TTTT))14001(314.8303.21171502lgT)(408 kT 答略。4.反应 N2O5NO2+21O2,其温度与速率常数关系的数据列于下表,求反应的活化能。T/K328318308298273k/s-11.5010-34.9810-41.3510-43.4610-57.8710-7解 用表中数据,可以计算出 lgk 和T1,它们的值列于下表:表lgk 和T1lgk-2.824-3.303-3.870-4.461-6.1041/T3.0510-33.1410-33.2510-33.3610-33.6610-3作 lgk-T1图,得到一条直线,直线的斜率为-5.4103。Ea=-2.303斜率=-2.3038.314(-5.4)103=103.39(kJ/mol)答(略)。5.CO(CH2COOH)2在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳,分解反应的速率常 283K 时为 1.0810-4molL/s,333K 时为 5.4810-2molL/s,试计算在 303K 时,分解反应的速率常数。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 10解 12kk=303R.2Ea(1212TTTT))28313331(314.8303.21008.11048.5lg42Ea)(32.976311molJEa设:303K 时分解速率为 k则:5161.1)33313031(314.8303.232.976311048.5lg2k)(1067.1113SLmolk6.已知 HCl(g)在 1.0135Pa 和 298K 时的生成热为-92.3kg/mol,生成反应活化能为 113kg/mol,试计算逆反应的活化能。解 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)rH=Ea-Ea Ea=Ea-rH=113-(-92.3)=205.3(kg/mol)答(略)。二、习题1.下面说法你认为正确与否?(1)反应级数与反应分子数是同义词。(2)在反应历程中,定速步骤是反应最慢的一步。(3)反应速率常数的大小就是反应速率的大小。(4)从反应速率常数的单位可以判断反应级数。答:(1)不对;(2)对;(3)不对;(4)对2反应 2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g)的反应速率表达式为:v=kNO2H2,试讨论下列各种条件变化时对初速率有何影响。(1)NO 的浓度增加一倍(2)有催化剂参加(3)降低温度(4)将反应容器的容积增大一倍(5)向反应体系中加入一定量的 N2答:(1)速率是原来速率的 4 倍。(2)正催化剂加快反应速率,负催化剂减慢反应速率。(3)减慢反应速率。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 11(4)速率是原来速率的 1/8。(5)速率不变。3.影响化学反应速率的外因有哪些?如何影响?试用有效碰撞理论加以解释。(答:影响化学反应速率的外因有浓度、温度和催化剂。增加反应物的浓度使反应物中的活化分子数增加,反应速率加快,反之使反应速率减慢。升高温度使反应物分子获得能量,使部分普通分 1.以下说法是否正确?说明理由。(1)某反应的速率常数的单位是 mol-1dm3s-1,该反应是一级反应。(2)化学动力学研究反应的快慢和限度。(3)活化能大的反应受温度的影响大。(4)反应历程中的速控步骤决定了反应速率,因此在速控步骤前发生的反应和在速控步骤后发生的反应对反应速率都毫无影响。(5)反应速率常数是温度的函数,也是浓度的函数。答(1)错,该反应是二级反应;(2)错,动力学只研究反应的快慢,热力学研究反应的限度;(3)对;因为温度一定时,lnk 与 Ea 成正比;(4)错,速控步前发生的反应对反应速率有影响,速控步后发生的反应对反应速率才没有影响;(5)错,速率常数只是温度的函数,与浓度无关。第四章 化学平衡一、例题1.在某温度下,可逆反应:Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)开始时用 1.6g氢气和过量的四氧化三铁作用,达平衡时生成 16.76g 铁,求平衡常数 K。解起始时氢气的物质的量为 1.6/2=0.8mol,平衡时生成的铁的物质的量为16.76/56=0.3mol设 反应消耗掉氢气的物质的量为 x根据反应方程式可得:3:4=0.3:x,x=0.4mol则生成水的物质的量为 0.4mol,Kc=444242)V4.08.0()V04(HOH=1.0答(略)。2.已知在 673k 下,3H2(g)+N2(g)2NH3(g)的 K 为 5.7104。求反应 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 122/3H2(g)+1/2N2(g)NH3(g)在该温度下的平衡常数 kc。解 分析题可知:已知反应为要求反应的二倍,根据相关反应平衡常数间的关系可得,kc2=K=5.710-4kc=2.410-2答(略)。3 下列反应的 Kp 和 Kc 之间存在什么关系?(1)4H2(g)+Fe3O4(s)3Fe(s)+4H2O(g)(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(3)N2O4(g)2NO2(g)解 根据 Kp=Kc.(RT)n(1)Kp=Kc(RT)4-4=Kc(2)Kp=Kc(RT)2-3-1=Kc(RT)-2(3)Kp=Kc(RT)2-1=KcRT4.下面的反应在一个 1L 的容器里,于 298K 下达成平衡;C+O2(G)=CO2(G)RHM=-393kJ/mol以下各种措施对氧气的平衡分压有何影响?A、增加石墨的量。B、增加 CO2气体的量。C、增加氧气的量。D、降低反应的温度。E、加入催化剂。解 A、不变;B、增大;C、增大;D、减少;E、不变。5.根据勒夏特里原理讨论下列反应:2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)H0将 Cl2,H2O,HCl 和 O2四种气体混合后,反应达到平衡时,若改变下列各题前面的操作,对后面的平衡数值有何影响(条件中未注明的是指温度不变,容积不变)?(1)加入 O2H2O 的物质的量(增加)(2)增大容器的体积H2O 的物质的量(减小)(3)加入 O2HCl 的物质的量(减小)(4)减小容器的体积Cl2的物质的量(增加)(5)减小容器的体积Cl2的分压(增加)(6)减小容器的体积Kp(不变)(7)升高温度Kp(增大)(8)升高温度HCl 的分压(增加)上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 13(9)加入 O2O2的物质的量(增加)(10)加入催化剂HCl 的物质的量(不变)6.反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在 723 时达平衡,测得混合气体中 CO2和 H2的物质的量都是 0.75。若反应是在 5.0L 容器中进行,开始时加入 1.0molCO 和 4.0molH2O(g),试计算:(1)体系中各物质的平衡浓度。(2)反应的平衡常数 KC和 KP。解 由已知和反应方程可得平衡时:(1)2CO=2H=0.575.0=0.15 mol/LOH2=0.575.00.4=0.65 mol/LCO=0.575.00.1=0.05 mol/L(2)K=OHCOHCO222=65.005.015.015.0=0.69Kp=Kc.(RT)n=0.69(RT)0=0.69答略。二、习题1.已知下列反应的平衡常数:HCNH+CNK1=4.910NH3+H2ONH4+OHK2=1.810H2OH+OHKw=1.010试计算下面反应的平衡常数:NH3+HCNNH4+CN(答:0.88)2.在 699K 时,反应 H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数 KP=55.3,如果将 2.00mol的 H2和 2.00 mol 的 I2作用于 4.00L 的容器内,问在该温度下达到平衡时有多少 HI 生成?(答:3.15mol)3反应 H2+CO2H2O+CO 在 1259K 达平衡,平衡时H2=CO2=0.440mol/L,H2O=CO=0.560mol/L,求此温度下反应的平衡常数及开始时 H2和 CO2的浓度。(答:1.62;1.00mol/L)4可逆反应 H2O+COH2+CO2在密闭容器中建立平衡,在 749K 时该反应的平衡常数 KC=2.6。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 14(1)求COOH/2nn(物质的量比)为 1 时,CO 的平衡转化率;(2)求COOH/2nn(物质的量比)为 3 时,CO 的平衡转化率;(3)从计算结果说明浓度对化学平衡移动的影响。(答:(1)62%;(2)87%)5HI 分解反应为 2HIH2+I2,开始时有mol1的 HI,平衡时有 24.4%的 HI 发生了分解,今欲将分解百分数降低到 10%,试计算应往此平衡系统中加若干摩尔 I2。(答:0.37mol)6.在 900K 和 1.013105Pa 时 SO3部分离解为 SO2和 O2SO3(g)SO2(g)+1/2O2(g)若平衡混合物的密度为 0.925g/L,求 SO3的离解度。(答:34%)7在 308K 和总压 1.013105Pa 时,N2O4有 27.2%分解为 NO2。(1)计算 N2O4(g)2 NO2(g)反应的 K;(2)计算 308K 和总压为 2.026105Pa 时,N2O4的离解百分率;(3)从计算结果说明压力对平衡移动的影响。(答:(1)0.32;(2)19.6%)8PCl5(g)在 523K 达分解平衡:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)平衡浓度:PCl5=1.00mol/L,PCl3=Cl2=0.204 mol/L若温度不变而压力减小一半时,新的平衡体系中各物质的浓度为多少?(答:0.139 mol/L;0.463 mol/L)9对于下列化学平衡2HI(g)H2(g)+I2(g)在 698K 时,KC=1.8210-1,如果将 HI(g)放入反应瓶中,问:(1)当 HI 的平衡浓度为 0.0100 mol/L 时,H2和I2各是多少?(2)HI(g)的初始浓度是多少?(3)在平衡时 HI 的转化率是多少?(答:1.3510-3mol/L;0.0127 mol/L;21.2%)10 反应 SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g)在 375K 时,平衡常数 K=2.4,以 7.6gSO2Cl2和 1.013105Pa 的 Cl2作用于 1.0L 的烧瓶中,试计算平衡时 SO2Cl2、SO2和 Cl2的分压。(答:7.89104Pa;9.67104Pa;1.98105Pa)11某温度下,反应 PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)的平衡常数 K=2.25。把一定量的 PCl5引入一真空瓶内,当达平衡后 PCl5的分压是 2.533104Pa 问:(1)平衡时 PCl3和 Cl2的分压各是多少?上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 15(2)离解前 PCl5的压力是多少?(3)平衡时 PCl5的离解百分率是多少?(答:(1)7.60104Pa;(2)1.01105Pa;(3)75%)12在 523K 时,将 0.110mol 的 PCl5(g)引入 1L 容器中,建立下列平衡:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)平衡时 PCl3(g)的浓度是 0.050 mol/L。问(1)平衡时 PCl5和 Cl2的浓度各是多少?(2)在 523K 时的 KC和 Kp各是多少?(答:(1)0.06 mol/L,0.05 mol/L;(2)0.042,1.80)13查化学热力学数据表,计算 298K 时下列反应的 KH2(g)+I2(g)2HI(g)(答:628)14反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在某温度下平衡常数 KP=1,在此温度下,于 6L 的容器中加入 2L3.04104Pa 的 CO;3L2.02105Pa 的 CO2;6L2.02105Pa 的 H2O(g)和 1L2.02105Pa 的 H2。问反应向哪个方向进行?(反应向正向进行)15在一定温度和压力下,某一定量的 PCl5气体的体积为 1L,此时 PCl5气体已有 50%离解为 PCl3和 Cl2。试判断在下列情况下,PCl5的离解度是增大还是减小。(1)减压使 PCl5的体积变为 2L;(增大)(2)保持压力不变,加入氮气,使体积增至 2 升;(增大)(3)保持体积不变,加入氮气,使压力增加 1 倍;(不变)(4)保持压力不变,加入氯气,使体积变为 2L;(减小)(5)保持体积不变,加入氯气,使压力增加 1 倍;(减小)17.对于一个放热反应,下列说法是否正确:1.升高温度,速率常数增大平衡常数也增大。(错)2 升高温度,速率常数增大平衡常数减小。(对)3.降低温度,速率常数增大平衡常数也增大。(错)4.降低温度,速率常数减小平衡常数增大。(对)第五章氢、水、溶液和胶体一、例题1.今有葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)和氯化钠三种溶液,它们的质量分数都是 1%,试比较三者渗透压的大小。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 16解 在质量分数相同时,渗透压的大小与相对分子质量的大小有关,还与溶液中的离子数有关.相对分子质量越大,物质的量浓度越小,渗透压越小。离子浓度越大,渗透压越大。根据=cRT有 NaClC6H12O6C12H22O112.取 0.324g Hg(NO3)2溶于 100g 水中,其凝固点为-0.05880C0,0.542g HgCl2溶于 50g水中,其凝固点为-0.07440C0,用计算结果判断这两种盐在水中的电离情况。解Hg(NO3)2溶液中微粒的浓度为:m=86.10588.0KTff=0.03mol/kgHg(NO3)2的浓度为m=6.32424.3=0.01mol/kgHgCl2溶液中微粒的浓度为m=86.10744.0KTff=0.04mol/kgHgCl2的浓度为m=6.27120524.0=0.04 mol/kg由上可知:Hg(NO3)2在溶液中完全电离,而 HgCl2在溶液中几乎不发生电离。3.为什么食盐和冰混合可以用作制冷剂?答:这是因为冰吸收周围的热量而稍有熔化时,食盐就溶在其中成为浓溶液,凝固点下降,冰继续熔化,凝固点继续下降而使周围的温度下降,达到制冷的作用。4.使胶体聚沉的方法有哪些?在江河入海处常形成三角洲如何解释?答:加热、加入电解质或加入带相反电荷的胶体均能使胶体聚沉。在江河入海处常形成三角洲的原因是:江河中的杂质多为带负电荷的胶体,海水中有大量的电解质,当二者相遇时胶体发生聚沉。久而久之就形成了三角洲。5.临床上输液时要求输入的液体和血液渗透压相等(即等渗液)。临床上用的葡萄糖等渗液的凝固点降低为 0.543K。试求此葡萄糖溶液的质量分数和血液的渗透压(水的 Kf=1.86,葡萄糖的摩尔质量为 180g/mol,血液的温度为 310K)。解 先求此葡萄糖溶液的质量百分数根据Tf=Kfm m=1ffKg.3mol.0186543.0KT则其质量百分浓度:10010001803.01803.0%=5%求血液的渗透压 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 17根据=cRT=0.38.314310=773(kPa)答(略)。二、习题1浓度均为 0.01mol/kg 的葡萄糖、HAc、NaCl、BaCl2其水溶液的凝固点哪一个最高,哪一个最低?(最高的是葡萄糖溶液,最低的是二氯化钡溶液)2溶解 3.24g 硫于 40g 苯中,苯的沸点升高 0.81K,已知苯的 Kb=2.53,问硫在此溶液中的分子是由几个硫原子组成的?(答:8 个)3为了防止水在仪器内结冰,可以加入甘油以降低其凝固点,如需冰点降至 271K,则在 100g 水中应加入甘油多少克?(甘油分子式为 C3H8O3)(答:9.9g)4相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于 100g 水中,试比较所得溶液的凝固点、沸点和渗透压。(葡萄糖溶液的凝固点高于甘油溶液的,甘油溶液的渗透压、沸点均高于葡萄糖溶液的)5四氢呋喃(C4H8O)曾被建议用作防冻剂,应往水中加多少克四氢呋喃才能使它的凝固点下降值与加 1g 乙二醇(C2H6O2)作用相当?(答:1.16g)6尼古丁的实验式为 C5H7N,今有 0.60g 尼古丁溶于 12.0g 水中,所得溶液在 101.3kPa压力下的沸点是 373.16K,求尼古丁的分子式。(答:C10H14N2)7临床上输液时要求输入的液体和血液渗透压相等(即等渗液)。临床上用的葡萄糖等渗液的凝固点降低为 0.543K。试求此葡萄糖溶液的质量分数和血液的渗透压(水的 Kf=1.86,葡萄糖的摩尔质量为 180g/mol,血液的温度为 310K)。(答:5%,776kPa)8孕酮是一种雌性激素,经分析得知其中含 9.5%H,10.2%O 和 80.3%C。今有 1.50g 孕酮 试 样 溶 于 10.0g 苯,所 得 溶 液 的 凝 固 点 为 276.06K,求 孕 酮 的 分 子 式。(答:C21H30O2)91.0 升溶液中含 5.0g 牛的血红素,在 298K 时测得溶液的渗透压为 0.182kPa,求牛的血红素的摩尔质量。(答:6.8104g/mol)1010.00 cm3NaCl 饱和溶液的质量为 12.003g,将其蒸干后得 NaCl 3.173g,计算:(1)NaCl 的溶解度;(2)溶液的质量分数;(3)溶液的物质的量浓度;上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 18(4)溶液的质量摩尔浓度;(5)溶液中盐的物质的量分数和水的物质的量分数。(1)35.93g(2)26.44(3)5.43mol/L(4)6.143 mol/kg(5)0.1 和 0.9)11在 303K,7.97104Pa 时由排水集气法收集到 1.50dm3氧气。问有多少克氯酸钾按下式发生了分解。2 KClO3=2KCl+3O2已知 303 K 时水的饱和蒸气压为 4.23103Pa。(3.67g)12计算下列几种常用试剂的物质的量浓度(1)浓盐酸,含 HCl 的质量分数为 37%,密度 1.19g/cm3;(2)浓硫酸,含 H2SO4质量分数为 98%,密度 1.84g/cm3;(3)浓硝酸,含 HNO3的质量分数为 70%,密度 1.42g/cm3;(4)浓氨水,含 NH3的质量分数为 28%,密度 0.90g/cm3;(1)12.06 mol/L;(2)18.4 mol/L;(3)15.78 mol/L;(4)14.82 mol/L)13在 303K 时,丙酮(C3H6O)的蒸气压是 37330 Pa,当 6g 某非挥发性有机物溶于 120g 丙酮时,其蒸气压下降至 35570 Pa。试求此有机物的相对分子质量。(60.82)14在 293K 时,蔗糖(C12H22O11)水溶液的蒸气压是 2110Pa,纯水的蒸气压是 2333Pa。试计算 1000g 水中含蔗糖的质量。已知蔗糖的摩尔质量为 342g/mol。(2008.6g)15常压下将 2.0g 尿素(CON2H4)溶入 75g 水中,求该溶液的凝固点。已知水的 Kf=1.86K/(molkg)。(272.2K)16在 298K 时,若 1dm3苯溶液中含聚苯乙烯 5.0g,其渗透压为 1013Pa,求聚苯乙烯的相对分子质量。(12231)17人的血浆凝固点为0.56,求 37时人血浆的渗透压。已知水的 Kf=1.86 Kmol1kg。(776037 Pa)18 计算质量分数为 5的蔗糖(C12H22O11)溶液的凝固点。已知水的 Kf1.86 Kmol1kg。(272.7K)19.水有哪些反常的物理性质?为什么会反常?(水具有下列特殊的物理性质:(1)熔、沸点高(2)比热容大(3)水的密度在 276.98K时最大为 1g.cm3。这些特殊的物理性质均是由于水分子的缔合所致。)20.用过量的 KI 与 AgNO3反应制 AgI 胶体,写出所制胶体的结构式,并指出该胶体在电 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 19泳时胶粒移动的方向。(胶体的结构式为:xKK)xn(nI)AgI(xm,电泳时胶粒向阳极移动。)第六章电解质溶液和电离平衡一、例题1.利用二元弱酸H2B与NaOH反应配制pH值为6.00的缓冲溶液,已知H2B的Ka1=3.010-2,Ka2=5.010-7,问在 450ml 0.10mol/L 酸溶液中需加 0.2mol/LNaOH 溶液多少毫升?解 应选用为 HBB2-缓冲对,pH=pKa2-lg2BHBcc即 6.00=6.30-lg2BHBcc所以2BHBcc=2即物质的量之比为2BHBnn=2总物质的量为 n 总=nB2-+nHB-=nB2-+2nB2-=3nB2-依题意:3H2B+4OH-2HB-+B2-+4H2OVNaOH=300(ml)2.下列物质的共轭酸是:3:下列物质的共轭碱是:4.欲配制 pH