大学化学课后题答案 11页

第一章化学反应原理1．今有一密闭系统，当过程的始终态确定以后，下列各项是否有确定值？Q,W,Q-W,Q+W,ΔH,ΔG答：Q+W,ΔH,ΔG有确定值，Q,W,Q-W无确定值。2．下列各符号分别表示什么意义？H，ΔH，ΔHθ，Δf(B),(B),Δf(B)答：H：焓；ΔH：焓变；ΔHθ：标准焓变；Δf(B)：298K时B物质的标准生成焓；(B)：298K时B物质的标准熵；Δf(B)：298K时B物质的标准生成吉布斯函数。3.下列反应的Qp和QV有区别吗？（1）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)（2）NH4HS(s)＝NH3(g)+H2S(g)（3）C(s)+O2(g)=CO2(g)（4）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)答：（1）、（2）有区别。4.已知下列热化学方程式：（1）Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)；Δ=-27.6kJ/mol；（2）3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)；Δ=-58.6kJ/mol；（3）Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)；Δ=38.1kJ/mol；不用查表，计算下列反应的Δ：（4）FeO(s)+CO=Fe(s)+CO2(g)5.查表计算下列反应的Δ：（1）Fe3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g)（2）4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)（3）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)（4）S(s)+O2(g)=SO2(g)6.查表计算下列反应的Δ：（1）Fe(s)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+Cu(s)\n（2）AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq)（3）2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)（4）CaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2OH-(aq)7.查表计算下列反应的Δ和Δ：（1）2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)（2）3Fe(s)+4H2O(l)=Fe3O4(s)+4H2(g)（3）Zn(s)+2H+(aq)=Zn2+(aq)+H2(g)（4）2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)8.已知反应4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g)的Δ=292.0kJ/mol,Δ=220.8J·K-1·mol-1，设它们皆不随温度变化。问：（1）298K、标准状态下，上述反应是否正向自发？（2）若使上述反应正向自发，温度至少应为多少？9.对于合成氨反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),查表计算：（1）298K、标准状态下，反应是否自发？（2）标准状态下，反应能够自发进行的最高温度是多少？设反应的ΔH和ΔS不随温度变化。（3）若p(N2)=10pθ,p(H2)=30pθ,p(NH3)=1pθ,反应能够自发进行的温度又是多少？设反应的ΔH和ΔS仍不随温度变化。10．已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的Δ=178.4kJ/mol,ΔS=160.5J·K-1·mol-1。试计算CaCO3(s)在空气中（CO2体积分数为0.033%）开始分解的近似温度。11．写出下列各反应平衡常数Kθ的表达式（不计算）：（1）2NO(g)+O2(g)2NO2(g)（2）C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)\n（3）HAc(aq)H+(aq)+Ac-(aq)（3）Pb(s)+2H+(aq)Pb2+(aq)+H2(g)12.973K时，反应：CO(g)+H2O(g)CO2g)+H2(g)的Kθ=1.56,问：（1）973K,标准状态下，反应是否自发？（2）若p(CO2)=p(H2)=1.27×105Pa,p(CO)=p(H2O)=0.76×105Pa,反应是否自发？13．已知N2O4(g)2NO2(g)的Δ=4836J/mol。现将盛有3.176gN2O4的1L密闭容器置于25℃的恒温槽中，问：平衡时容器内的总压力为多少？14．523K时，将0.70molPCl5(g)注入2.0dm3的密闭容器中，反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)达平衡时，有0.5mol的PCl5被分解了。求523K时反应的Kθ。15．740K时，Ag2S(s)+H2(g)2Ag(s)+H2S(g)的Kθ=0.36。该温度下，将一密闭容器中的1.0molAg2S完全还原，至少需要多少mol的H2？16．反应2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)的ΔHθ>0。请根据吕·查德里原理判断下列左方操作对右方平衡数值的影响。（1）升高温度Kθ↑，O2物质的量↑（2）加H2OH2O物质的量↑，Cl2物质的量↓（3）加Cl2Kθ不变，HCl物质的量↑（4）增大容器体积Kθ不变，O2物质的量↑\n（5）加压Kθ不变，O2物质的量↓17．判断正错（-）（1）反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)两边的摩尔数相等，所以Qp=QV。（+）（2）可逆反应达平衡后，若平衡条件不变，则各反应物和生成物的浓度（或分压）为定值。（-）（3）由反应式2NH3=N2+3H2可以知道，这是一个二级反应。（+）（4）对于给定的T2、T1来说，活化能越大的反应受温度的影响越大。18．选择填空（1）等温等压条件下，某反应的Δ=10kJ/mol，则该反应。A.一定不能进行B.一定不能自发进行C.一定能自发进行D.能否自发进行还须具体分析（2）下列反应的热效应等于Δf(CO2,g)的是。A．C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)B.C(石墨)+O2(g)=CO2(g)C.CO(g)+O2(g)=CO2(g)D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)（3）若正向反应活化能大于逆向反应活化能，则关于该反应叙述正确的是。A．一定是放热反应B.一定是吸热反应C.吸热还是放热应具体分析D.反应热与活化能无关(注意曲线形式)（4）升高温度可以增加反应速率，是因为。A．降低了反应的活化能B.增加了反应的活化能C.增加了分子总数D.增加了活化分子的百分数19．实验发现，反应2NO+Cl2=2NOCl是基元反应。（1）写出该反应的反应速率表达式。反应级数为多少？（2）其他条件不变，将容器体积增加到原来的2倍，反应速率变化多少？（3）若容器体积不变，仅将NO的浓度增加到原来的3倍，反应速率又如何变化？（4）若某瞬间，Cl2的浓度减小了0.003mol·L-1·s-1，请用三种物质浓度的变化分别表示此时的反应速率。20．28℃时，鲜牛奶变酸约需4小时，在5℃的冰箱内冷藏时，约48小时才能变酸。已知牛奶变酸的反应速率与变酸时间成反比，求牛奶变酸反应的活化能。\n第二章溶液1.溶液的蒸气压为什么下降？如何用蒸气压下降来解释溶液的沸点升高和凝固点下降？答：部分溶质离子占据了原由溶剂粒子占据的表面，使可蒸发的粒子数减少。2.对具有相同质量摩尔浓度的非电解质溶液、AB型及A2B型电解质溶液来说，凝固点高低的顺序应如何判断？答：非电解质溶液>AB型电解质溶液>AB2型电解质溶液3.下列说法是否正确？若不正确，请改正。（1）稀溶液在不断蒸发中，沸点是恒定的。（2）根据稀释定律，一元弱酸浓度越小，电离度越大，因而溶液酸性也越强。（3）将一元弱酸溶液稀释十倍，则其pH值增大一个单位。（4）由HAc—Ac-组成的缓冲溶液，若溶液中c(HAc）>c(Ac－），则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。（5）PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10－8，则两者的溶解度近似相等。4.往氨水中分别加入下列物质，氨水的离解度和溶液的pH值将发生什么变化？（1）NH4Cl（s）（2）NaOH（s）（3）HCl（aq）（4）H2O5.如何从化学平衡的观点理解溶度积规则？并用该规则解释下列现象：（1）CaCO3溶于稀HCl溶液中，而BaSO4则不溶。（2）Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液中。6.选择题（1）欲使乙二醇(C2H6O2)水溶液的凝固点为-0.93℃，需在200g水中加入乙二醇克。A3.2B12.4C6.2D22.4（2）下列水溶液沸点最高的是。A0.03m甘油B0.02mH2SO4C0.02mNaClD0.02m蔗糖（3）25℃时，PbI2的溶解度为1.52×10－3mol·L-1，其溶度积常数为。A2.8×10－8B1.4×10－8C4.71×10－6（4）下列溶液中pH值最高的是，最低的是。A0.1mol·L-1HAcB0.1mol·L-1HAc+等体积水C0.2mol·L-1HAc与0.2mol·L-1NaAc等体积混合\nD0.2mol·L-1HAc与0.6mol·L-1NaAc等体积混合7.将下列溶液按凝固点由高到低的顺序排列：（6）0.1mol·kg-1HAc（5）0.1mol·kg-1NaCl（4）0.1mol·kg-1CaCl2（3）1mol·kg-1C6H12O6（2）1mol·kg-1NaCl（1）1mol·kg-1H2SO48.20℃时，将15.0克葡萄糖(C6H12O6)溶于200克水中，计算：(1)溶液的凝固点；(2)在Pa下,该溶液的沸点。9.在1升水中加多少克甲醛(CH2O),才能使水在－15℃不结冰?10.取0.1mol·L-1的甲酸(HCOOH)溶液50ml，加水稀释至100ml，求稀释前后溶液的H+浓度、pH值和离解度。从计算结果可以得出什么结论？11.计算下列混合溶液的pH值：（1）30ml1.0mol·L-1的HAc与10ml1.0mol·L-1的NaOH混合（2）10ml1.0mol·L-1的NH3·H2O与10ml0.33mol·L-1的HCl混合12.欲配制500mlpH为9.00且C(NH3)=1.0mol·L-1的NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液，需密度为0.904g·ml-1含NH326.0%的浓氨水多少ml?固体NH4Cl多少克?13.取100克NaAc·3H2O，加入130ml6.0mol·L-1的HAc溶液，然后用水稀至1.0L，此缓冲溶液的pH为多少?若向此溶液中加入0.1mol固体氢氧化钠(忽略溶液体积变化)，求溶液的pH值。14.已知室温时下列各盐的溶解度，试求各盐的溶度积。（1）AgCl1.95×10－4g/100gH2O（2）AgBr7.1×10－7mol·L-1（3）BaF26.3×10－3mol·L-115.根据PbI2的溶度积常数计算:（1）PbI2在纯水中的溶解度；（2）PbI2饱和溶液中的c(Pb2+)、c(I－)；（3）在0.01mol·L-1KI溶液中的溶解度；（4）在0.01mol·L-1Pb(NO3)2溶液中的溶解度。\n16.在0.5mol·L-1MgCl2溶液中加入等体积的0.1mol·L-1的氨水溶液,问（1）有无沉淀生成?（2）若所加氨水中含有NH4Cl，则NH4Cl浓度多大时才不致生成Mg(OH)2沉淀?17.（1）在10ml1.5×10－3mol·L-1MnSO4溶液中，加入5ml0.15mol·L-1氨水，是否有沉淀生成?（2）若在原MnSO4溶液中，先加入0.495克(NH4)2SO4固体(忽略体积变化)，然后再加入上述氨水5ml，是否有沉淀生成?18.一种混合溶液中c(Pb2+)=3.0×10－2mol·L-1，c(Cr3+)=2.0×10－2mol·L-1，若向其中逐滴加入浓NaOH(忽略体积变化)，Pb2+与Cr3+均有可能生成氢氧化物沉淀。问：（1）哪一种离子先被沉淀？（2）若要分离这两种离子，溶液的pH值应控制在什么范围？19.试计算下列转化反应的平衡常数。（1）Ag2CrO4（s）+2Cl－2AgCl（s）+CrO（2）PbCrO4（s）+S2－PbS（s）+CrO（3）ZnS（s）+Cu2+　CuS（s）+Zn2+\n第三章电化学基础1．完成并配平下列反应式（a）酸性介质（1）（2）（3）（4）（b）碱性介质（1）（2）（3）（4）2．写出下列电池中各电极上的反应和电池反应（1）(-)Pt,H2│HCl│Cl2,Pt(+)（2）(-)Pt│Fe3+,Fe2+‖Ag+│Ag(+)（3）(-)Ag,AgCl│CuCl2│Cu(+)（4）(-)Pt,H2│H2O,OH-│O2,Pt(+)3．写出下列方程式的氧化和还原反应的半反应式（1）（2）（3）（4）4．将上题各氧化还原反应组成原电池，用电池表示式表示。5．参考标准电极电势表，分别选择一种合适的氧化剂，能够氧化：（1）Cl-成Cl2；（2）Pb成Pb2+；（3）Fe2+成Fe3+；再分别选择一种还原剂，能够还原：（1）Fe3+成Fe；（2）Ag+成Ag；（3）成NO2。6．已知；。（1）判断下列反应的方向：\n（2）将这两个半反应组成原电池，写出原电池的符号，计算该原电池的电动势。（2）(-)Pt│Fe3+,Fe2+‖MnO4-,Mn2+│Pt(+)，Eθ=1.49-0.77=0.72V1．判断下列氧化还原反应在298.15K、标准状态下进行的方向：（1）（2）（3）2．计算说明在pH=4.0时，下列反应能否自动进行（其余物质均处于标准状态）：（1）（2）3．将下列反应组成原电池：（1）用符号表示原电池的组成，并计算Eθ；（2）计算反应的；（3）若c(Sn2+)=1.0×10-3mol·L-1，其它离子浓度均为1.0mol·L-1，计算原电池的电动势；（4）计算反应的平衡常数。10．有一Br-和Cl-的混合溶液，其浓度均为1.0mol·L-1，现欲使用1.0mol·L-1KMnO4溶液只氧化Br-而不氧化Cl－，问系统中H+浓度应在什么范围？假定Mn2+和气体均处于标准状态。\n11．已知半反应及其电对的φθ为：；φθ＝0.535V（1）计算标准状态下，由以上两个半反应组成原电池的电动势。（2）计算反应的平衡常数。（3）计算反应的，并说明反应进行的方向。（4）若溶液的pH=7（其它条件不变），判断反应的方向。12．有一氢电极H2(Pa)/H+(？)。该电极所用的溶液均为1.0mol·L-1的弱酸(HA)与其钾盐(KA)所组成。若将此氢电极与另一电极组成原电池，测得其电动势E=0.38V。并知氢电极为正极，另一电极的φ=-0.65V，问该氢电极中溶液的pH值和弱酸（HA）的为多少？13．已知反应。开始时，c(Ag+)=0.1mol·L-1，c(Zn+)=0.3mol·L-1，求达平衡时溶液中剩余Ag+浓度是多少？14．标准钴电极（Co2+/Co）与标准氯电极组成原电池，测得EΘ=1.63V。此时钴电极为负极，已知φθ(Cl2/Cl－)=1.36V。问：（1）此电池反应的方向如何？（2）计算φθ(Co2+/Co)。（3）当p(Cl2)增大或减少时，原电池电动势将如何变化？（4）当Co2+的浓度降低到0.01mol·L-1时，原电池电动势将如何变化？数值是多少？\n15．用反应式表示下列过程的主要电极产物：（1）电解NiSO4溶液，阳极为镍，阴极为铁；（2）电解熔融MgCl2，阳极用石墨，阴极用铁；（3）电解KOH溶液，两极都用铂。16．根据电极电势定性说明，钢铁在水中或其它中性水溶液中为什么不可能发生析氢腐蚀。在中性水溶液中，O2的氧化性远大于H+，加之析H2的过电势高，所以如此。17．分别写出铁在微酸性水膜中，与铁完全浸没在稀硫酸(1mol·L-1)中发生腐蚀的两极反应式。18．下列两种金属在规定的介质中接触会遭到哪种腐蚀，写出主要反应式：（1）Sn-Fe在酸性介质中；（2）Al-Fe在中性介质中；（3）Cu-Fe在pH=8的介质中。