无机化学思考题和课后习题答案整理(1—5章)..doc
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第一章 思 考 题 1。 一气柜如下图所示: A N2(2L) CO2(1L) 假设隔板(A)两侧N2和CO2的T, P相同。试问: (1)隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等 (2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T 和P 会改变?N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?T 和P 会不变,N2、CO2物质的量不变而浓度会改变 2。 标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体,标准态是在标准压力下(100kPa)的纯气体、纯液体或纯固体 3。 化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同? 对某一化学反应方程式来说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值 4。 热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。 5. 试用实例说明热和功都不是状态函数。 6。 判断下列各说法是否正确: (1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。× (2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。×ﻫ (3)物体的温度越高,则所含热量越多。×ﻫ (4)热是一种传递中的能量.√ﻫ (5)同一体系:ﻫ (a)同一状态可能有多个热力学能值。×ﻫ (b)不同状态可能有相同的热力学能值.√ 7。 判断下列各过程中,那个ΔU最大:ﻫ (1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功.ﻫ (2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。√ (3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。 (4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。 根据ΔU=Q+W, (1) ΔU=—60+(—40)=—100KJ (2) ΔU=+60+40=+100KJ ,(3) ΔU=+40+(-60)=—20KJ (4) ΔU=—40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的ΔU最大。 8.下列各说法是否正确:ﻫ (1)体系的焓等于恒压反应热。× (2)体系的焓等于体系的热量。×ﻫ (3)体系的焓变等于恒压反应热。√ﻫ (4)最稳定的单质焓等于零。× (5)最稳定的单质的生成焓值等于零。× (6)最稳定的纯态单质的标准生成焓等于零。√ﻫ (7)由于CaCO3分解是吸热的,所以它的标准摩尔生成焓为负值.× (8)由于反应焓变的单位为kJ·mol—1,所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。× 9。判断下列各组内的反应在标准态下的恒压反应热是否相同,请说明理由。 (1)N2(g) + 3H2(g) ─→ 2NH3(g) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) ─→ NH3(g) 不同,因为两个反应的反应计量数不同。ﻫ (2)H2(g) + Br2(g) ─→ 2HBr(g) ﻫ H2(g )+ Br2(l) ─→ 2HBr(g) 不同,因为两个反应的反应物Br2的状态不同. 10. 已知:ﻫ A + B ─→ M + N; ()1 = 35kJ·mol-1ﻫ 2M + 2N ─→ 2D; ()2 = —80kJ·mol-1则 A + B ─→ D的()3是( ) (1)-10kJ·mol-1 (3)—5kJ·mol-1√ﻫ (2)—45kJ·mol-1 (4)25kJ·mol—1 11. 下列纯态单质中,哪些单质的标准摩尔生成焓不等于零: (1)金刚石√ (3)O3(臭氧)√ (5)Br(l) (2)Fe(s) (4)Hg(g)√ (6)石墨 12. 在一标准态下CO2(g)的为下列那个反应的值? (1) C(金刚石) + O2(g) ─→ CO2(g) (2) CO(g) + 1/2O2(g) ─→ CO2(g)ﻫ (3) C(石墨) + O2(g) ─→ CO2(g)√ 13。 反应:H2(g) + S(g) ─→ H2S(g)的值是否等于H2S(g)的?不等,因为S(g)不是稳定单质. 14. 已知298。15K,100KPa下,反应: N2(g) + 2O2(g) ─→ 2NO2(g) = 66.36kJ·mol—1, 则NO2(g)的标准摩尔生成焓为: (1)—66。336kJ·mol—1 (3)—33.18kJ·mol-1 (2)33.18kJ·mol-1√ (4)66.36kJ·mol—1 习 题 本章作业(P24~25): 3。/5./8./10./13。/15。/18. 1。 制备硝酸(HNO3)的反应如下: 4NH3+ 5O24NO + 6H2Oﻫ 2NO + O2 ─→ 2NO2 ﻫ 3NO2 + H2O ─→ 2HNO3 + NOﻫ 试计算每消耗1。00吨氨气可制取多少吨硝酸? (提示:n(NH3):n(HNO3)=1:2/3. 答案:2.47吨硝酸) 2. 在容器为10.0L的真空钢瓶内充入氯气,当温度为298。15K时,测得瓶内气体压强为1.0×107Pa,试计算钢瓶内氯气质量。提示: #3。 一氧气瓶的容积是32L,其中氧气的压强为13。2kPa。规定瓶内氧气压强降至1。01×103kPa时就要充氧气以防混入别的气体。今有实验设备每天需用101。325kPa氧气400L,问一瓶氧气能用几天? 解:允许使用的氧气物质的量为: 每天需用氧气的物质的量为: 以瓶氧气可用的天数为: 4。 一个容积为21.2L的氧气缸安装有在24。3×105Pa下能自动打开的安全阀,冬季时曾灌入624克氧气.夏季某天阀门突然自动打开了,试问该天气温达多少摄氏度?提示: #5. 冬季草原上的空气主要含氮气(N2)、氧气(O2)和氩气(Ar)。在9。7×104Pa及—22℃下手记得一份空气试样,竟测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0.78、0.21、0.01。求收集试样时各气体得分压.提示:根据道尔顿分压定律: 6。 30℃下,在一个容积为10.0L的容器中,O2,N2和CO2混和气体的总压力为93。3kPa,其中P(O2)为26.7kPa, CO2的含量为5。00g。试求:ﻫ (1) 容器中CO2的分压;(答案:2.87×104Pa)ﻫ (2) 容器中N2的分压;(答案:3.79×104Pa)ﻫ (3) O2的物质的质量分数;(答案:0。286) 7. 用锌与盐酸反应制备氢气: Zn(s) + 2H+ ─→ Zn2+ + H2(g)↑ 若用排水集气法在98.6kPa、25℃下(已知水的蒸气压为3。1kPa)收集到2.50×10-3m3的气体。求: (1) 25℃时该气体中H2的分压;(答案:95。43kPa) (2) 收集到的氢气的质量.(答案:0。194g) #8. 设有10molN2(g)和20molH2(g)在合成氨装置中混合,反应后有5molNH3(g)生成,试分别按下列反应方程式中各物质的化学计数量(νB)和物质的量的变化(ΔnB)计算反应进度并作出结论。ﻫ (1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) ─→ NH3(g)(答案:ξ=5.0mol) (2) N2(g) + 3H2(g) ─→ 2NH3(g) (答案:ξ=2。5mol) 提示:。结论:反应进度的值与选用反应式中的哪个物质的量变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。 9. 某气缸中有气体1.20L,从环境吸收了800J热量后,在恒压(97.3kPa)下体积膨胀到1。50L,试计算系统热力学能变化(ΔU)(提示:ΔU=Qp-pΔV=0。771kJ) #10。 2。00mol理想气体在350K和152kPa条件下,经恒压冷却至体积为35.0L,此过程放出了1260J热.试计算ﻫ (1)起始体积 (3)体系做功 (2)终态温度 (4)热力学能变化 (5)焓变 提示: (问题主要出现在正负号上) 11。 用热化学方程式表示下列内容:在25℃及标准态下,每氧化1molNH3(g)和H2O(g)并将放热226。2kJ。(答案:) 12。在一敞口试管内加热氯酸钾晶体时发生下列反应:2KClO3(s) ─→ 2KCl(s) + 3O2(g),并放出热89.5kJ(298。15K)。求: 298。15K下该反应的ΔrHm和ΔU。(提示:) #13. 在高炉炼铁,主要反应有:ﻫ C(s) + O2(g) ─→ CO2(g) 1/2CO2(g) + 1/2C(s) ─→ CO(g) CO(g) + 1/3Fe2O3(s) ─→ 2/3Fe(s) + CO2(g)ﻫ (1)分别计算298。15K时各反应的和各反应值之和; (2)将上列反应方程式和并成一个总反应方程式,应用各物质的(298.15K)值计算总反应的并与(1)计算结果比较做出结论.(提示:(1)各反应的值之和为:(2) =-315。5kJ·mol-1,计算结果基本相等.可以得出结论:反应的热效应只与反应的始、终态有关,而与反应的途径无关.多数同学出现了问题) 14。 已知298.15K时反应:ﻫ 3H2(g) + N2(g) ─→ 2NH3(g);()1 = —92.22kJ·mol—1ﻫ 2H2(g) + O2(g) ─→ 2H2O(g);()2 = -483.636kJ·mol-1 试计算下列反应的()3:4NH3(g) + 3O2(g) ─→ 2N2(g) + 6H2O(g) (提示:反应(3)=反应(2)×3-反应(1)×2=-1266。47kJ·mol—1) #15。 铝热法反应如下: 8Al + 3Fe3O4 ─→ 4Al2O3 + 9Fe (1)利用数据计算恒压反应热;(答案:) (2)在此反应中若用去267。0g铝,问能放出多少热量?(答案: ) 16。 利用数据,试计算下列反应的恒压反应热:ﻫ (1)Fe3O4 + 4H2(g) ─→ 3Fe(s) + 4H2O(g)(答案:151.1kJ·mol—1)ﻫ (2)4NH3(g) + 5O2(g) ─→ 4NO(g) + 6H2O(g) (答案:—905.47kJ·mol-1)ﻫ (3)3NO2(g) + H2O(l) ─→ 3HNO3(l) + NO(g) (答案:-71。7kJ·mol—1) 17。 已知Ag2O(s) + 2HCl(g)─→2AgCl(s) + H2O(l) = -324.9kJ·mol-1及(Ag2O,s)= -30.57kJ·mol-1,ﻫ 试求:AgCl的标准摩尔生成焓. (答案:-127.3kJ·mol—1) #18。 某天然气中CH4占85.0%,C2H6占10。0%, 其余为不可燃部分。若已知ﻫ C2H6(g)+7/2O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) = —30。57kJ·mol—1 ﻫ 试计算完全燃烧1.00m3这种天然气的恒压反应热。(提示: (主要是摩尔体积的计算问题) 第二章 思 考 题 1. 下列说法是否正确? (1)质量定律适用于任何化学反应。×ﻫ (2)反应速率常数取决于反应温度,与反应的浓度无关。√ﻫ (3)反应活化能越大,反应速率也越大.×ﻫ (4)要加热才能进行的反应一定是吸热反应。×2. 以下说法是否恰当,为什么? (1)放热反应均是自发反应。不一定 (2)ΔrSm为负值的反应均不能自发进行。不一定 (3)冰在室温下自动溶化成水,是熵起了主要作用的结果.是3.由锡石(SnO2)生产金属锡,要求温度尽可能低。可以单独加热矿石(产生O2),或将锡石与碳一起加热(产生CO2),或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。根据热力学原理,应选用何种方法?(氢气一起加热)4. 已知下列反应的平衡常数:ﻫ H2(g) + S(s) H2S(g);ﻫ S(s) + O2(g) SO2(g); 则反应:H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个. (1) -(2) · (3) /(4) /√5。 区别下列概念:ﻫ (1) 与 (2) 与 (3) J 与 Jc、Jp (4) Kθ 与 Kc 、Kp6。 评论下列陈述是否正确? ﻫ (1)因为 (T)=-RTlnKθ ,所以温度升高,平衡常数减小。不一定 (2)(T)=Σνi(298.15)(生成物) + Σνi(298.15)(反应物)×ﻫ (3)CaCO3在常温下不分解,是因为其分解反应是吸热反应;在高温(T>1173K)下分解,是因为此时分解放热.×7。 向5L密闭容器中加入3molHCl(g)和2molO2(g),反应:4HCl(g) + O2(g) 2H2O(g) + 2Cl2(g)的=-114.408 kJ·mol-1 ,在723K达到平衡,其平衡常数为Kθ。试问: (1)从这些数据能计算出平衡常数吗? 若不能,还需要什么数据?不能(须知道转化率或平衡分压或反应的熵) (2)标准态下,试比较723K和823K时Kθ的大小。(Kθ(723K)〉 Kθ(823K)) (3)若下列两反应的平衡常数分别为和ﻫ 2H2O(g) 2H2(g) + O2(g) ﻫ 2HCl(g) H2(g) + 2Cl2(g) 那么,Kθ与和 之间有什么关系(以式子表示)? ()2/8.对于可逆反应: C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g);〉 0 下列说法你认为对否? 为什么? (1)达平衡时各反应物和生成物的分压一定相等。× (2)改变生成物的分压,使 J〈 Kθ ,平衡将向右移动。√ (3)升高温度使υ正增大;υ逆减小,故平衡向右移动;×ﻫ (4)由于反应前后分子数目相等,所以增加压力对平衡无影响.×ﻫ (5)加入催化剂使υ正增加,故平衡向右移动。× 9。 可逆反应:达平衡时,A(g) + B(g) 2C(g) ((298。15K)〈0) 如果改变下述各项条件,试将其它各项发生的变化填入表中。 操作条件 υ正 υ逆 k正 k逆 平衡常数 平衡移动方向 增加A(g)分压 ↑ ↑ ─ ─ ─ 正 压缩体积 ↑ ↑ ─ ─ ─ 逆 降低温度 ↓ ↓ ↓ ↓ ↑ 正 使用正催化剂 ↑ ↑ ↑ ↑ ─ 不变 10.根据平衡移动原理,讨论下列反应: 2Cl2(g) + 2H2O(g) 4HCl(g) + O2(g); (298.15K)〉0 将Cl2,H2O,HCl,O2四种气体混合后,反应达平衡时,若进行下列各项操作,对平衡数值各有何影响(操作项目中没有注明的是指温度不变、体积不变)? 操作项目 平衡数值 ﻫ (1) 加O2H2O的物质的量↑ (2) 加O2HCl的物质的量↓ﻫ (3) 加O2O2 的物质的量↑ﻫ (4) 增大容器的体积 H2O的物质的量↓ (5) 减小容器的体积 Cl2的物质的量↑ﻫ (6) 减小容器的体积 Cl2的分压↑ﻫ (7) 减小容器的体积 Kθ不变 (8) 升高温度 Kθ↑ (9) 升高温度 HCl的分压↑ (10) 加催化剂 HCl的物质的量 不变 11。 设有反应A(g) + B(g) ─→ 2C(g), A、B、C都是理想气体,在25℃、1×105Pa条件下,若分别按下列两种过程变化,那么变化过程的Q、W、、、、各是多少?(1)体系放热41.8kJ·mol—1,而没有做功;(2)体系做了最大功,放出1。64kJ·mol-1的热。 过程 Q W体积 W非体积 ① —41.8 0 0 —41.8 —41.8 –5。5 –40。16 ② -1.64 0 –40。16 —41。8 -41。8 –5。5 –40。16 解: (提示:在等温\等压下,体系的减小等于体系素做的最大非体积功) 由于体系的H、U、S、G都是状态函数,其改变量与过程的途径无关,所以以上2个过程的、、、是相同的。 由(1)可知,W=0,Q=—41。8kJ·mol-1,根据热力学第一定律: =Qp+W=+p(V2-V1)=+ΔnRT 因为Δn=0,所以=Q=—41。8 kJ·mol—1 由(2)可知,体系作了最大非体积功,且放出1。64 kJ·mol—1的热。 根据=Q+W非体积可知: —41。8kJ·mol-1=-1.64 kJ·mol-1+W非体积 所以:W非体积==—40。16 kJ·mol-1 因为:=-T=-41。8 kJ·mol-1-298.15K× =-40.16 kJ·mol-1 所以:=—5。50J·mol-1·K—1 12. 能否用Kθ来判断反应自发性? 为什么? 不能13. 若基元反应A ─→ 2B的活化能为Ea, 而其逆反应活化能为Ea', 问 (1) 加催化剂后,Ea和Ea'各有何变化?等值降低 (2) 加不同的催化剂对Ea的影响是否相同?Ea值不同ﻫ (3) 提高反应温度,Ea、Ea’各有何变化?不变ﻫ (4) 改变起始浓度,Ea有何变化? 不变*14. 状态函数 p、T、V、U、H、S、G 中哪些具有加和性(指其值与体系中物质的量有关)? V、U、H、S、G 习 题 作业: P60~62 2./3。/6。/8。/11./13。/15。/18. 1。 应用公式(T)= (T)- T(T), 计算下列反应的值,并判断反应在298。15K及标准态下能自发向右进行。 8Al(s) + 3Fe3O4(s) ─→ 4Al2O3(s)+ 9Fe(s) (提示:) #2。 通过计算说明下列反应:ﻫ 2CuO(s) ─→ Cu2O(s) + 1/2O2(g) (1) 在常温(298K)、标准态下能自发进行?ﻫ (2) 在700K时、标准态下能否自发进行? (提示:(1) (2))#3。 碘钨灯可提高白炽灯的发光效率并延长其使用寿命。其原理是由于灯管内所含少量碘发生了如下可逆反应, 即 ﻫ W(s) + I2(g) WI2(g) ﻫ当生成的WI2(g)扩散到灯丝附近的高温区时,又会立即分解出W而重新沉积至灯管上。已知298。15K时: W(s) WI2(g)/(kJ·mol-1) 0 -8。37ﻫ /(J·mol-1·K-1) 33.5 251ﻫ (1) 若灯管壁温度为623K,计算上式反应的(623K)ﻫ (2) 求WI2(g)在灯丝上发生分解所需的最低温度。 (提示:(1) (2))4。 写出下列反应的平衡常数 Kc 、Kp、 Kθ的表达式: (1) CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) (2) NH3(g) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) (3) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) (4) Al2O3(s) + 3H2(g) 2Al(s) + 3H2O(g) (注意:固体和溶剂液体不计入平衡常数)5。 298.15K时,下列反应:2H2O2(l) 2H2O(l) + O2(g)的 = -196。10 kJ·mol—1 , = 125.76 J·mol—1·K—1, 试分别计算该反应在298.15K和373。15K的Kθ值. (提示:)#6。 试判断下列反应 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (1) 在298。15K、标准态下能否自发进行? (2) 计算298.15K时该反应的Kθ值。 (提示:) 7. 将空气中的N2(g)变成各种含氨的化合物的反应叫做固氮反应。根据计算下列3种固氮反应的及Kθ,并从热力学角度选择那个反应最好? N2(g) + O2(g) ─→ 2NO(g) 2N2(g) + O2(g) ─→ 2N2O(g) N2(g) + 3H2(g) ─→ 2NH3(g) (提示:)#8。 求下列反应的、、,并用这些数据分析利用该反应净化汽车尾气中NO和CO的可能性。 CO(g) + NO(g) ─→ CO2(g) + 1/2N2(g) (提示:) 9。 设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1300℃, 试估算此温度时下列反应 1/2N2(g) + 1/2O2(g) ─→ NO(g)的和Kθ值。 (提示:)10. 在699K时,反应H2(g) + I2(g) 2HI(g)的Kp = 55。3,如果将2.00molH2和2.00molI2作用于4.00L的容器内,问在该温度下达到平衡时合成了多少HI? (提示: 平衡分压/kPa 2905.74-x 2905.74—x 2x )#11. 反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)在某温度下Kp = 1,在此温度下于6.0L容器中加入: 2.0L、3。04×105Pa的CO(g)ﻫ 3。0L、2。02×105Pa的CO(g) 6.0L、2.02×105Pa的H2O(g) 1.0L、2。02×105Pa的H2(g) 问反应向哪个方向进行? (提示:在恒温下由p1V1=p2V2分别求出将气体加入该容器后的分压。 P(CO)=1。01×105Pa,P(H2O)=2.02×105Pa,P(CO2)=1。01×105Pa,P(H2)=0。34×105Pa 起始分压/105Pa 1。01 2。01 1。01 0.34 反应商J为: 平衡向正方向移动。)12. 在294.8K时反应:NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) 的Kθ = 0.070,求: (1) 平衡时该气体混合物的总压。 (2) 在同样的实验中,NH3的最初分压为25。3 kPa时 ,H2S的平衡分压为多少? (提示:(1) 平衡分压为: x x 则标准平衡常数为: 所以平衡时的总压为:p=2×26kPa=52kPa (2) T不变,则平衡常数不变。 平衡分压为: 25。3+y y 所以H2S的平衡分压为17kPa)#13。 反应:PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)ﻫ (1) 523K时,将0。70mol的PCl5注入容积为2.0L的密闭容器中,平衡时有0.50molPCl5被分解了。试计算该温度下的平衡常数Kc、Kθ和PCl5的分解百分数。ﻫ (2) 若在上述容器中已达平衡后,再加入0。10molC12,则PCl5的分解百分数与未加Cl2时相比有何不同?ﻫ (3) 如开始时注入0。70molPCl5的同时,注入0.10molCl2,则平衡时PCl5的分解百分数又是多少? 比较(2)、(3)所得结果,可得出什么结论? (提示:(1) 起始浓度为/(mol·L-1) 0.70/2.0 0 0 平衡浓度浓度为/(mol·L—1) (0.70-0.50)/2.0 0。50/2。0 0.50/2.0 Kc=0。62mol·L—1,α(PCl5)=71% 起始分压为 0 0 平衡分压为 (2) 新的平衡浓度为: 0.10+y 0.25-y 0。25+(0。10/2)-y T不变,则Kc=0.62 mol·L-1不变,y=0。01 mol·L—1,α(PCl5)=68% (3) 起始浓度为/(mol·L-1) 0。70/2。0 0 0.10/2.0 平衡浓度为/(mol·L—1) 0。35-z z 0。050+z Kc不变,z=0。24 mol·L—1,α(PCl5)=68%。 比较(2)(3)说明最终浓度及转化率只与始终态有关,与加入的过程无关。)14. 在673K下,1。0L容器内N2、H2、NH3三种气体的平衡浓度分别为:c(N2) = 1.0mol·L—1,c(H2) = 0。50mol·L-1,c(NH3)=0。50mol·L-1。若使N2的平衡浓度增加到1.2mol·L-1,需从容器中取走多少摩尔的H2才能使体系重新达到平衡? (提示:先求出平衡常数Kc。 平衡浓度为/(mol·L—1) 1。0 0.50 0。50 所以Kc=2.0 mol·L-1 N2的平衡浓度发生变化后: 起始浓度为/(mol·L-1) 1。0 0。50 0.50 新的平衡浓度/(mol·L-1) 1.2 0。5+(3×0。2)—x 0.5-(2×0。2) 所以从容器中取走的氢气为:x=0。94mol)#15. 在749K条件下,在密闭容器中进行下列反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) Kc = 2.6,求:ﻫ (1) 当H2O与CO物质的量之比为1时,CO的转化率为多少?ﻫ (2) 当H2O与CO物质的量之比为3时,CO的转化率为多少? (3) 根据计算结果,你能得出什么结论? (提示:在体积恒定时,物质的量之比等于浓度之比,故当H2O与CO物质的量之比为1时,则c(H2O)/ c(CO)=1 . (1) 起始浓度为/(mol·L-1) c c 0 0 平衡浓度/(mol·L—1) c-x c-x x x 所以: (2)设达到平衡后,已转化的CO浓度为x’ mol·L-1,Kc = 2.6不变 起始浓度为/(mol·L-1) c 3c 0 0 平衡浓度/(mol·L-1) c-x’ 3c-x’ x’ x' 所以: 通过计算说明:增加反应物中某一物质的浓度,可以提高另一物质的转化率;增加反应物的浓度,平衡向生成物方向移动。)16. 将NO和O2注入一保持在673K的固定容器中,在反应发生以前,它们的分压分别为p(NO) = 101kPa,p(O2) = 286kPa.当反应: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)达平衡时,p(NO2) = 79.2kPa。计算该反应的Kθ和值。(答案:Kθ=5.36,=-9.39kJ·mol—1)*17. 已知反应:1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) ─→ HCl(g)在298。15K时的Kθ=4.9×1016,(298。15K)=-92。307kJ·mol—1,求在500 K时的Kθ值[近似计算,不查Sθ(298.15K)和(298.15K)数据. (提示:)#18。 在298.15K下,以下两个化学反应:ﻫ (1) H2O(l) + 1/2O2(g) ─→ H2O2(aq), ()1 = 105。3mol·L-1 > 0ﻫ (2) Zn(s) + 1/2O2(g) ─→ ZnO(s), ()2 = -318。3mol·L—1 < 0 可知前者不能自发进行.若把两个反应耦合起来: ①“aq”表示水合之意。ﻫ Zn(S) + H2O(l) + O2(g) ─→ ZnO + H2O(aq) ① ﻫ不查热力学数据,请问此耦合反应在298.15K能否自发进行? 为什么? (提示:,即该耦合反应在上述条件下能自发进行.) 第三章 酸碱反应和沉淀反应 思 考 题 1.阐述下列化学名词、概念的含义. 解离常数, 解离度, 分步解离, 水解常数, 水解度, 分步水解, 水的离子积, 缓冲溶液,溶度积, 溶度积规则,分步沉淀, 沉淀完全,沉淀转化。 2.在氨水中加入下列物质时,NH3·H2O的解离度和溶液的pH值将如何变化?ﻫ (1)加NH4C1;NH3·H2O的解离度下降,pH值↓ (2) 加NaOH;NH3·H2O的解离度下降,pH值↑ (3) 加HCl;NH3·H2O的解离度增大,pH值↓ (4)加水稀释。解离度α↑,溶液pH值的变化与加水的多少有关。 3.是非题: (1) 酸性水溶液中不含OH—,碱性水溶液中不含H+;× (2)1×10—5 mol·L-1的盐酸溶液冲稀1000倍,溶液的pH值等于8。0;× (3)使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性的;× (4)在一定温度下,改变溶液的pH值,水的离子积不变;√ﻫ(5)弱电解质的解离度随弱电解质浓度降低而增大;√ﻫ(6)H2S溶液中c(H+)=2c(S2-)× 4.下列说法是否正确? 为什么? (1) 将氨水和NaOH溶液的浓度各稀释为原来的1/2,则两种溶液中OH-浓度均减小为原来的1/2;× (2) 若HCI溶液的浓度为HOAc溶液的2倍,则HCl溶液中H+浓度也为HOAc溶液中H+浓度的2倍;× (3) 中和同浓度、等体积的一元酸所需的碱量基本上是相等的,所以同浓度的一元酸溶液中H+浓度基本上也是相等的;前半句√、后半句×ﻫ (4) 氨水的浓度越小,解离度越大,溶液中OH—浓度也必越大。 5.根据弱电解质的解离常数,确定下列各溶液在相同浓度下,pH值由大到小的顺序。ﻫ①NaOH ②NaCN ③NaOAc ④Na3PO4⑤NH4OAc ⑥HCOONH4⑦(NH4)2SO4⑧H3PO4⑨HCl ⑩H2SO4。 6.试回答下列问题; (1) 如何配制SnCl2、Bi(NO3)3、Na2S溶液? 先用浓HCl溶解SnCl2固体、先用浓HNO3溶解Bi(NO3)3固体、先用浓NaOH溶解Na2S固体后再稀释。 (2) 将Na2CO3和FeCl3溶液混合,其产物是什么? Fe(OH)3↓+CO2↑ 7.现有0。20 mol·L—1 HCl溶液与0。20 mol·L-1氨水,在下列各情况下如何计算混合溶液的pH值? (1) 两种溶液等体积混合;pH=5.12 (2) 两种溶液按2:l的体积混合;pH=1.17 (3) 两种溶液按1:2的体积混合。pH=9。25 8.农村用草木灰作为钾肥(含碳酸钾),试解释为什么草木灰不宜与氮肥(如NH4C1)混合使用. 9.试解答下列问题: (1) 能否将0。1mol·L—1 NaOH溶液稀释至c(OH-)=1.0×10—8mol·L—1?不能 (2) CaCO3在下列哪种试剂中的溶解度最大? 纯水;0.1 mol·L-1NaHCO3溶液;0.1mol·L—1Na2CO3溶液;0.1mol·L—1CaCl2溶液;0。5mol·L—1 KNO3溶液。在KNO3溶液中ﻫ (3) 洗涤BaSO4沉淀时,往往使用稀H2SO4,而不用蒸馏水;SO42-的同离子效应,BaSO4沉淀的损失最小ﻫ (4) Ag2CrO4 在0。01mol·L—1AgNO3溶液中的溶解度小于在K2CrO4溶液中的溶解度. 通过计算 Ag2CrO4 在0.01mol·L—1AgNO3溶液中的溶解度为:s=1×10-8 mol·L-1, Ag2CrO4 在0。01mol·L—1 K2CrO4溶液中的溶解度为:s=5×10-6 mol·L-1 11。 许多难溶于水的化学试剂如难溶的碳酸盐、硫化物、银盐、钡盐、铬酸盐等,常用沉淀法合成.沉淀工艺条件一般为操作液浓度宜适当稀一点,合成温度宜高一点,加沉淀剂宜慢一点,为什么?(提示:与获得的晶粒大小、纯度有关)。 主要是为了获得纯度高、晶粒大的产品。 第四章 氧化还原反应 思 考 题 1. 分别将元素Mn、N在下列两组物质中的氧化数按高到低顺序排列。ﻫ (1) ⑤KMnO4, ③MnO2, ④K2MnO4, ①MnSO4, ②MnO(OH)ﻫ (2) ②N2,⑦N2O5, ③N2O, ⑤N2O3,⑥NO2, ④NO, ①NH3 2. 试分别写出碳在下列各物质中的共价键数目和氧化数.ﻫ CH3Cl(-2), CH4(-4), CHCl3(+2), CH2Cl2(0), CCl4(+4)(共价键数目均为4) 3. 指出下列各物质中各元素的氧化数。 Cs+,(+1) F—,(—1) NH4+,(—3,+1) H3O+,(+1,-2) H2O2, (+1,-1) Na2O2(+1,-1), KO2, (+1,—1/2) CH3OH, (—2,+1,-2) Cr2O72—,(+6,—2) KCr(SO4)2·12H2O(+1,+3,+6,—2,+1)ﻫ4。 判断下列氧化还原反应方程式书写是否正确,并把错误予以改正。ﻫ (1) 3Ag2S + 8HNO3 ─→ 6AgNO3 + 3S↓+ 2NO↑+ 4H2O√ﻫ (2) 4MnO4— + 4H+ ─→ 4MnO2 + (3)2O2↑+ 2H2O× (3) (2)NO2- + (4)2H+ + 2I— ─→(2)NO + I2 + (2)H2O× (4) K2Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+ ─→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O + 2K+× Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+ ─→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O (5) FeS + 4HNO3 ─→ Fe(NO3)3 + S↓+ NO↑ + 2H2O√ﻫ (6) (3)Fe2+ + NO3- + 4H+ ─→(3)Fe3+ + NO↑+ 2H2O× 5。 指出下列各原电池符号的表示式是否正确, 并把错误的予以改正。ﻫ (1) 氧化还原反应: Fe(s) + Ag+(aq) ─→ Fe2+(aq) + Ag(s) 原电池符号: (—)Ag∣Ag+‖Fe2+│Fe(+)× (-)Fe∣Fe2+(c1)‖Ag+(c2)│Ag (+)ﻫ (2) 氧化还原反应: Fe3+(aq) + 2I-(aq) ─→ Fe2+(aq) + I2(s)ﻫ原电池符号: (-)Pt,I2(s)∣I-(c1)‖Fe2+(c2)│Fe3+(c3) (+)× (-)Pt,I2(s)∣I-(c1)‖Fe3+ (c2),Fe2+ (c3) ∣Pt (+) (3) 氧化还原反应: 2Fe2+(0.010mol·L—1) + Cl2(100kPa)=2Fe3+(0.10mol·L-1) + 2Cl-(2。0mol·L-1)ﻫ 原电池符号: ﻫ(—)Pt∣Fe2+(mol·L-1),Fe3+(0。10mol·L—1)‖Cl2(100kPa)∣Cl—(2。0mol·L—1),Pt(+)× (—)Pt∣Fe2+(0。01mol·L—1),Fe3+(- 配套讲稿:
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