大学化学习题课2 22页

第三章习题1.指出下列各酸的共轭碱：H2O、H3O+、H2CO3、、、CH2COO-、H2S、HS-。酸H2OH3O+H2CO3CH2COO-H2SHS-共轭碱OH-H2ONH3NH2CH2COO-HS-S2-2.指出下列各碱的共轭酸：H2O、NH3、、、[Al(H2O)5OH]2+、、CH2COO-。碱H2ONH3[Al(H2O)5OH]2+CH2COO-共轭酸H3O+NH3[Al(H2O)6]3+CH2COOH3.说明(1)H3PO4溶液中存在着哪几种离子?请按各种离子浓度的大小排出顺序。其中H3O+浓度是否为浓度的3倍？(2)NaHCO3和NaH2PO4均为两性物质，但前者的水溶液呈弱碱性而后者的水溶液呈弱酸性，为什么?答(1)在H3PO4溶液中存在下列质子转移平衡：H3PO4(aq)+H2O(l)(aq)+H3O+(aq)(aq)+H2O(l)(aq)+H3O+(aq)(aq)+H2O(l)(aq)+H3O+(aq)H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH-(aq)[]=Ka2Ka3=PO43-[H+][HPO42-]=PO43-[H+]Ka2PO43-=Ka2Ka3[H+]=6.1×10-8×4.8×10-13[H+]=2.928×10-20[H+][OH-]=KW[H+]=1.00×10-14[H+]由于Ka1>>Ka2>>Ka3，各离子浓度由大到小为：[H3O+]≈[]>[]>[OH-]>[]。其中H3O+浓度并不是浓度的3倍。(2)NaHCO3在水溶液中存在下列质子转移平衡：\n(aq)+H2O(l)(aq)+H3O+(aq)Ka()=Ka2(H2CO3)=4.7×10-11(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)+OH-(aq)Kb()=Kw/Ka1(H2CO3)=1.0×10-14/(4.5×10-7)=2.2×10-8由于Kb()>Ka()，结合质子的能力大于其给出质子的能力，因此NaHCO3水溶液呈弱碱性。NaH2PO4在水溶液中存在下列质子转移平衡：(aq)+H2O(l)(aq)+H3O+(aq)Ka()=Ka2(H3PO4)=6.1×10-8(aq)+H2O(l)H3PO4(aq)+OH-(aq)Kb()=Kw/Ka1(H3PO4)=1.0×10-14/(6.9×10-3)=1.4×10-12由于Ka()>Kb()，H2PO4-给出质子的能力大于其接受质子的能力，因此NaH2PO4水溶液呈弱酸性。4.解释BaSO4在生理盐水中的溶解度大于在纯水中的，而AgCl的溶解度在生理盐水中却小于在纯水中的。答生理盐水中含有Na+离子和Cl-离子对BaSO4起到盐效应作用使溶解度增大，但Cl-离子对AgCl却起到同离子效应作用而使溶解度降低。5.在含有固体AgCl的饱和溶液中，加入下列物质，对AgCl的溶解度有什么影响？并解释之。(1)盐酸　　　(2)AgNO3(3)KNO3(4)氨水答（1）盐酸和（2）AgNO3，由于同离子效应，将使AgCl的溶解度降低；但若加入HCl浓度较大的话，Ag+与Cl-可以生成配合物[AgCl2]-，此时AgCl的溶解度反而会增大。（3）KNO3则由于盐效应，将使AgCl的溶解度稍有增加；（4）氨水，由于NH3与Ag+形成了配离子将使游离的Ag＋明显地减少，AgCl的溶解度大大地增加。\n6.计算0.10mol·L-1H2S溶液中[H3O+]、[HS-]及[S2-]。已知Ka1=8.9×10-8，Ka2=1.2×10-13。解H2S(aq)+H2O(l)HS-(aq)+H3O+(aq)初始浓度/(mol·L-1)0.10平衡浓度/(mol·L-1)0.10-x≈0.10（cKa1>500）xxmol·L-1=9.4×10-5mol·L-1Ka1Ka2>100,以第一级解离为主[HS-]≈[H3O+]＝9.4×10-5mol·L-1HS-(aq)+H2O(l)S2-(aq)+H3O+(aq)=1.2×10-13由于[HS-]≈[H3O+]，因此[S2-]≈Ka2,即[S2-]=1.2×10-13mol·L-17.解痛药吗啡(C17H19NO3)是一种弱碱，主要由未成熟的罂粟籽提取得到，其Kb=7.9×10-7。试计算0.015mol·L-1吗啡水溶液的pH值。解∵c/Kb=0.015/7.9×10-7>500，且c·Kb>20Kw∴[OH-]==1.1×10-4mol·L-1,pOH=3.96,pH=10.048.水杨酸（邻羟基苯甲酸，C7H6O3）是二元酸，Ka1=1.06×10-3，Ka2=3.6×10-14，它是一种消毒防腐剂，有时可用作止痛药而代替阿司匹林，但它有较强的酸性，能引起胃出血。计算0.065mol∙L-1的C7H6O3溶液的pH值及平衡时各物种的浓度。解∵Ka2很小，可忽略第二级H3O+的解离。但c/Ka1<500C7H6O3(aq)+H2O(l)(aq)+H3O+(aq)初始浓度/(mol·L-1)0.065平衡浓度/(mol·L-1)0.065-xxx\nx=7.8×10-3，[]≈[H3O+]=7.8×10-3mol·L-1，pH=2.11[]≈Ka2，即[]=3.6×10-14mol·L-19.计算下列酸碱质子传递平衡常数，并判断反应偏向何方？(1)HNO2(aq)+CN-(aq)=HCN(aq)+(aq)(2)(aq)+(aq)=HNO2(aq)+(aq)(3)(aq)+Ac-(aq)=NH3(aq)+HAc(aq)(4)(aq)+H2O(l)=(aq)+OH-(aq)解(1)K=，反应正向进行；(2)K=，反应正向进行；(3)K=，反应逆向进行；(4)K=，反应逆向进行。10.叠氮钠（NaN3）加入水中可起杀菌作用。计算0.010mol·L-1NaN3溶液的各种物种的浓度。已知叠氮酸（HN3）的Ka=1.9×10-5。解cKb=0.015.3×10-10=1.9×107>500设溶液中[OH-]=xmol·L-1(aq)+H2O(l)HN3(aq)+OH-(aq)\n初始浓度/(mol·L-1)0.010平衡浓度/(mol·L-1)0.010-x≈0.01xxx=2.3×10-6[OH-]=[HN3]=2.3×10-6mol·L-1[]=[Na+]=0.010mol·L-1[H3O+]=Kw/[OH-]=1.00×10-14/(2.3×10-6)=4.3×10-9mol·L-113.液氨也像水那样可以发生质子自递反应：NH3l+NH3l=NH4++aq+NH2-（aq）。请写出乙酸在液氨中的质子传递反应，并说明乙酸在液氨中的酸性与在水中的酸性相比，是更强还是更弱？CH3COOH（aq）+NH3（l）=CH3COO-（aq）+NH4+（aq）由于NH3比H2O结合H+的能力更强，因此乙酸在液氨中的酸性更强。14.在剧烈运动时，肌肉组织中会积累一些乳酸（CH3CHOHCOOH）,使人产生疼痛或疲劳的感觉。已知乳酸的Ka=1.4×10-4，测得某样品的PH为2.45.计算该样品中乳酸的浓度。解：CH3CHOHCOOH+H2O=CH3CHOHCOO-+H3O+PH=2.45，[H3O+]=10-2.45Ka=H3O+[CH3CHOHCOO-][CH3CHOHCOOH]CH3CHOHCOOH=H3O+2Ka=（10-2.45）21.4×10-4=0.090mol/L15.正常成人胃液的pH值为1.4，婴儿胃液pH值为5.0。问成人胃液中的H3O+浓度是婴儿胃液的多少倍？解成人胃液的pH值为1.4，则[H3O+]成人=0.040mol·L-1婴儿胃液pH值为5.0，则[H3O+]婴儿=1.0×10-5mol·L-1[H3O+]成人/[H3O+]婴儿=0.040mol·L-1/(1.0×10-5mol·L-1)=400017.现有0.20mol·L-1HCl溶液，问：(1)如使pH=4.0，应该加入HAc还是NaAc？(2)如果加入等体积的2.0mol·L-1NaAc溶液，则混合溶液的pH值是多少？(3)如果加入等体积的2.0mol·L-1NaOH溶液，则混合溶液的pH值又是多少?解（1）由于10-4＜0.2所以应该加入碱性的NaAc。\n（2）加入等体积的NaAc后，由于NaAc过量，生成的HAc浓度为：[HAc]=0.20mol·L-1/2=0.10mol·L-1溶液中的NaAc浓度为：[NaAc]==2.0×10-6mol·L-1，pH=5.70（3）NaOH过量,[OH-]=pOH=0.046，pH=13.9518.喹啉（C20H24N2O2，摩尔质量＝324.4g·mol-1）是主要来源于金鸡纳树皮的重要生物碱，它是一种抗疟药。已知1g喹啉能溶在1.90L水中，计算该饱和溶液的pH值。已知pKb1=5.1，pKb2=9.7。解cb=1.0g/(1.90L×324.4g·mol-1)=1.6×10-3mol·L-1pKb1=5.1,Kb1=7.9×10-6;pKb2=9.7,Kb2=2.0×10-10Kb1Kb2>100,忽略二级解离。∵c/Kb1<500，设[OH-]=xmol·L-1,x=1.1×10-4mol·L-1,pOH=3.96,pH=10.0419.大约有50％的肾结石是由Ca3(PO4)2组成。人体每天的正常排尿量为1.4L，其中约含有0.10g的Ca+。为使尿中不形成Ca3(PO4)2沉淀，其中的PO43-浓度不得高于多少？对肾结石患者来说，医生总是让其多饮水，你能简单说明其中道理吗？已知Ksp{Ca3(PO4)2}=2.07×10-33。解：Ca3PO42(s)↔3Ca2+(aq)+2PO43-(aq)[Ca2+]=0.1040×1.4=1.8×10-3Ksp{Ca3(PO4)2}=[Ca2+]3[PO43-]2[PO43-]=KspCa2+3=6.0×10-13mol/LPO43-浓度不得高于6.0×10-13mol/L多饮水可以降低Ca+和PO43-浓度，从而不至形成结石。\n20.测得血液中铁离子的总浓度为5.0×10-5mol·L-1。已知37℃时Ksp{Fe(OH)3}=2.8×10-39，pKw=13.685。计算使99％的Fe3+离子沉淀时的pH值。试讨论在pH＝7.40的血液中铁离子的存在形式。解当溶液中99％的Fe3+离子沉淀时，Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s)pH=13.685-(-lg1.8×10－11)=2.94在pH＝7.40的血液中，[OH-]=10-13.685/10-7.40=10-6.285=5.2×10-7mol·L-1此血液中的Fe3+离子浓度为：结果表明，在pH>2.94时，将有超过99％的Fe3+沉淀。而在生理条件（37℃，pH=7.40）下，仅有2.0×10-20mol·L-1的Fe3+离子游离存在于血液中，说明血液中的Fe3+是以结合态形式（如形成铁蛋白）稳定存在。22.计算下列溶液的pH值：(1)0.20mol·L-1H3PO4溶液与0.20mol·L-1Na3PO4等体积混合；(2)0.20mol·L-1Na2CO3溶液与0.10mol·L-1HCl溶液等体积混合。解（1）H3PO4(aq)+Na3PO4(aq)=NaH2PO4(aq)+Na2HPO4(aq)初始时：V×0.20mol·L-1V×0.20mol·L-1反应后：V×0.20mol·L-1V×0.20mol·L-1溶液中[Na2HPO4]=[NaH2PO4]=(V/2V)×0.20mol·L-1=0.10mol·L-1Ka2=，[H3O+]=6.1×10-8mol·L-1，pH=7.21（2）HCl(aq)+Na2CO3(aq)=NaHCO3(aq)初始时：V×0.10mol·L-1V×0.20mol·L-1反应后：V×0.10mol·L-1V×0.10mol·L-1溶液中[Na2CO3]=[NaHCO3]=(V/2V)×0.10mol·L-1=0.050mol·L-1Ka2=，[H3O+]=4.7×10-11mol·L-1，pH=10.3224.假设溶于水中的Mn(OH)2完全解离，试计算：(1)Mn(OH)2在水中的溶解度(mol·L-1)；\n(2)Mn(OH)2饱和溶液中的［Mn2+］和［OH-］；(3)Mn(OH)2在0.10mol·L-1NaOH溶液中的溶解度{假如Mn(OH)2在NaOH溶液中不发生其它变化}；(4)Mn(OH)2在0.20mol·L-1MnCl2溶液中的溶解度。已知Ksp{Mn(OH)2}=2.06×10-13。解Mn(OH)2(s)=Mn2+(aq)+2OH-(aq)[Mn2+][OH-]2=Ksp(1)S(2S)2=Ksp,S=mol·L-1=3.72×10-5mol·L-1(2)[Mn2+]=S=3.72×10-5mol·L-1，[OH-]=2S=7.44×10-5mol·L-1(3)[OH-]=0.10mol·L-1S=[Mn2+]=mol·L-1=2.1×10-11mol·L-1(4)[Mn2+]=0.20mol·L-1S=[OH-]=mol·L-1=5.1×10-7mol·L-125.在1.0L0.10mol·L-1H3PO4溶液中，加入6.0gNaOH固体，完全溶解后，设溶液体积不变，求(1)溶液的pH值；(2)37℃时溶液的渗透压；(3)在溶液中加入18g葡萄糖，其溶液的渗透浓度为多少？是否与血液等渗(300mmol·L-1)？{M(NaOH)=40.0，M(C6H12O6)=180.2}解(1)反应前，溶液中n(H3PO4)=0.10mol·L-1×1.0L=0.10mol,n(NaOH)=6.0g/(40g·mol-1)=0.15mol,n(NaOH)-n(H3PO4)=0.15mol-0.10mol=0.05mol反应H3PO4(aq)+NaOH(aq)=NaH2PO4(aq)+H2O(l)初始时/mol0.100.15平衡时/mol0.15-0.10=0.050.10继续反应NaH2PO4(aq)+NaOH(aq)=Na2HPO4(aq)+H2O(l)初始时/mol0.100.05平衡时/mol0.10-0.05\n=0.050.05所以平衡时[Na2HPO4]=[NaH2PO4]=0.050mol·L-1由Ka2=，得[H3O+]=6.1×10-8mol·L-1，pH=7.21(2)П=∑icRT=[c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(Na+)]RT=(0.050+0.050+3×0.050)mol·L-1×8.314J·mol-1·K-1×(273+37)K×=644kPa(3)溶液的渗透浓度为18g·L-1/(180g·mol-1)+(0.050+0.050+3×0.050)mol·L-1=0.35mol·L-1，与血液相比，为高渗溶液。26.将500mlc(MgCl2)=0.20mol·L-1和500mlc(NH3·H2O)=0.20mol·L-1混合。求：(1)混合后溶液是否有沉淀生成？请通过计算加以说明。(2)若有沉淀要加入多少克NH4Cl，才能使溶液无Mg(OH)2沉淀产生?（忽略加入NH4Cl固体引起的体积变化）已知Ksp{Mg(OH)2}=5.61×10-12，Kb(NH3)=1.8×10-5，Mr(NH4Cl)=53.5。解(1)混合后溶液中，c(MgCl2)=0.10mol·L-1，c(NH3·H2O)=0.10mol·L-1∵cKb>20Kw,c/Kb>500∴[OH-]=IP=[Mg2+][OH-]2=0.10×(1.3×10-3)2=1.8×10-7＞Ksp{Mg(OH)2}，有沉淀生成(2)要使沉淀溶解，设需加入xgNH4Cl，则：[OH-]≤=7.5×10-6mol·L-∴[NH4+]==0.24mol·L-1x=0.24mol·L-1×(0.50L+0.50L)×53.5g·mol-1=12.8g\n第四章习题1.什么是缓冲溶液？试以血液中的H2CO3-缓冲系为例，说明缓冲作用的原理及其在医学上的重要意义。答能抵抗少量外来强酸、强碱而保持其pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。血液中溶解的CO2与组成缓冲系。正常人体[]/[CO2(aq)]为20/1，pH=7.40。若pH<7.35，发生酸中毒，pH>7.45，发生碱中毒。当酸性代谢产物增加时，抗酸成分与H3O+结合，增加的H2CO3可通过加快呼吸以CO2的形式呼出；消耗的则由肾减少对其的排泄而得以补充；当碱性代谢产物增加时，[OH-]与H3O+生成H2O，促使抗碱成分H2CO3离解以补充消耗的H3O+。同理，减少的H2CO3及增加的可通过肺和肾来调控。血液中的H2CO3–缓冲系与其他缓冲系共同作用，维持pH为7.35~7.45的正常范围。2.什么是缓冲容量？影响缓冲溶量的主要因素有哪些?总浓度均为0.10mol·L-1的HAc-NaAc和H2CO3-缓冲系的缓冲容量相同吗？解缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度，表示单位体积缓冲溶液pH发生一定变化时，所能抵抗的外加一元强酸或一元强碱的物质的量。影响缓冲容量的主要因素是缓冲系的总浓度和缓冲比：缓冲比一定时，总浓度越大缓冲容量越大；总浓度一定时，缓冲比越接近于1缓冲容量越大。总浓度及缓冲比相同的HAc-NaAc和H2CO3-缓冲系的缓冲容量相同。3.下列化学组合中，哪些可用来配制缓冲溶液？(1)HCl+NH3·H2O(2)HCl+Tris(3)HCl+NaOH(4)Na2HPO4+Na3PO4(5)H3PO4+NaOH(6)NaCl+NaAc解可用来配制缓冲溶液的是：(1)HCl+NH3·H2O、(2)HCl+Tris、(4)Na2HPO4+Na3PO4和(5)H3PO4+NaOH\n4.将0.30mol·L-1吡啶(C5H5N，pKb=8.77)和0.10mol·L-1HCl溶液等体积混合,混合液是否为缓冲溶液？求此混合溶液的pH。解C5H5N与HCl反应生成C5H5NH+Cl-(吡啶盐酸盐)，混合溶液为0.10mol·L-1C5H5N和0.050mol·L-1C5H5NH+Cl-缓冲溶液，pKa=14.00-8.77=5.236.求pH=3.90，总浓度为0.400mol·L-1的HCOOH(甲酸)–HCOONa(甲酸钠)缓冲溶液中，甲酸和甲酸钠的物质的量浓度(HCOOH的pKa=3.75)解设c(HCOONa)=xmol·L-1,则c(HCOOH)=0.400mol·L-1–xmol·L-1解得c(HCOO-)=xmol·L-1=0.234mol·L-1c(HCOOH)=(0.400-0.234)mol·L-1=0.166mol·L-18.阿司匹林(乙酰水杨酸、以HAsp表示)以游离酸(未解离的)形式从胃中吸收，若病人服用解酸药，调整胃容物的pH为2.95，然后口服阿司匹林0.65g。假设阿司匹林立即溶解，且胃容物的pH不变，问病人可以从胃中立即吸收的阿司匹林为多少克(乙酰水杨酸的Mr=180.2、pKa=3.48)？解依题意解得n(HAsp)=0.0028mol可吸收阿司匹林的质量=0.0028mol×180.2g·mol-1=0.50g11.分别加NaOH溶液或HCl溶液于柠檬酸氢钠（缩写Na2\nHCit）溶液中。写出可能配制的缓冲溶液的抗酸成分、抗碱成分和各缓冲系的理论有效缓冲范围。如果上述三种溶液的物质的量浓度相同，它们以何种体积比混合，才能使所配制的缓冲溶液有最大缓冲容量?（已知H3Cit的pKa1=3.13、pKa2=4.76、pKa3=6.40）`解.溶液组成缓冲系抗酸成分抗碱成分有效缓冲范围β最大时体积比Na2HCit+HClH2Cit--HCit2-HCit2-H2Cit-3.76~5.762:1Na2HCit+HClH3Cit-H2Cit-H2Cit-H3Cit2.13~4.132:3Na2HCit+NaOHHCit2--Cit3-Cit3-HCit2-5.40~7.402:113.用固体NH4Cl和1.00mol/LNaOH溶液来配制1L总浓度为0.125mol·L-1，pH=9.00的缓冲溶液，问需NH4Cl多少克？求需1.00mol·L-1的NaOH溶液的体积（mL）。解设需NH4Cl的质量为xgpKa(NH4+)=14.00-4.75=9.25得1.00mol·L-1×V(NaOH)=0.562[x/53.5g·mol-1-1.00mol·L-1×V(NaOH)]又[1.00mol·L-1×VNaOH)+(x/53.5g·mol-1-1.00mol·L-1×V(NaOH))]/1L=0.125mol·L-1解得x=6.69,V(NaOH)=0.045L即：需NH4Cl6.69g，NaOH溶液0.045L。14.用0.020mol·L-1H3PO4溶液和0.020mol·L-1NaOH溶液配制100mLpH=7.40的生理缓冲溶液，求需H3PO4溶液和NaOH溶液的体积（mL）。解设第一步反应需H3PO4和NaOH溶液体积各为xmL⑴H3PO4(aq)+NaOH(aq)=NaH2PO4(aq)+H2O(l)xmLH3PO4与xmLNaOH完全反应，生成NaH2PO40.020mol·L-1×xmL=0.020xmmol⑵第二步反应：设生成的NaH2PO4再部分与NaOHymL反应，生成Na2HPO4，其与剩余NaH2PO4组成缓冲溶液\nNaH2PO4(aq)+NaOH(aq)=Na2HPO4(aq)+H2O(l)起始量mmol+0.020x+0.020y变化量mmol-0.020y-0.020y+0.020y平衡量mmol0.020(x-y)0+0.020y=1.55依题意又有2x+y=100解得x=38.4，y=23.2即需H3PO4溶液38.4mL，NaOH溶液(38.4+23.2)mL=61.6mL。16.正常人体血浆中，[]＝24.0mmol·L-1、[CO2(aq)]＝1.20mmol·L-1。若某人因腹泻使血浆中[]减少到为原来的90%，试求此人血浆的pH，并判断是否会引起酸中毒。已知H2CO3的pKa1ˊ=6.10。解：PH=PKa1+lg[HCO3-][H2CO3]=6.10+lg90%×24.01.2=7.36血液PH范围是7.35~7.45，所以不会引起酸中毒。\n第五章习题7．将0.02mol·L-1的KCl溶液12ml和0.05mol·L-1的AgNO3溶液100ml混和以制备AgCl溶胶，试写出此溶胶胶团式。解n(KCl)=0.02mol·L-1×0.012L=2.4×10-4moln(AgNO3)=0.05mol·L-1×0.100L=5.0×10-3mol由于AgNO3过量，AgCl溶胶的胶团式：[(AgCl)m·nAg+·(n－x)NO3-]x+·xNO3-8．将等体积的0.008mol·L-1KI和0.01mol·L-1AgNO3混合制成AgI溶胶。现将MgSO4、K3[Fe(CN)6]及AlCl3等三种电解质的同浓度等体积溶液分别滴加入上述溶胶后，试写出三种电解质对溶胶聚沉能力的大小顺序。若将等体积的0.01mol·L-1KI和0.008mol·L-1AgNO3混合制成AgI溶胶，试写出三种电解质对此溶胶聚沉能力的大小顺序。解AgNO3溶液过量时胶粒带正电荷。电解质的阴离子起主要聚沉作用，聚沉能力的大小顺序为：K3[Fe(CN)6]>MgSO4>A1C13KI溶液过量时胶粒带负电荷。电解质的阳离子起主要聚沉作用，聚沉能力的大小顺序为：AlCl3>MgSO4>K3[Fe(CN)6]9．为制备AgI负溶胶，应向25ml0.016mol·L-1的KI溶液中最多加入多少毫升0.005mol·L-1的AgNO3溶液？解设制备AgI负溶胶，加入AgNO3溶液χmLn(I-)＞n(Ag+)25ml×0.016mol·L-1>χmL×0.005mol·L-1解得x<80，因此加入AgNO3溶液的量应小于80mL。\n10．有未知带何种电荷的溶胶A和B两种，A中只需加入少量的BaCl2或多的NaCl，就有同样的聚沉能力；B种加入少量的Na2SO4或多量的NaCl也有同样的聚沉能力，问A和B两种溶胶，原带有何种电荷？解根据Shulze-Hardy规则推断，对A溶胶产生聚沉作用是电解质中的Ba2+和Na+，对B溶胶产生聚沉作用是电解质中的SO42-和Cl－，所以原A溶胶带负电荷，B溶胶带正电荷。11．溶胶与高分子溶液具有稳定性的原因是哪些？用什么方法可以分别破坏它们的稳定性？答溶胶具有相对稳定性的原因是：（1）胶粒很小，Brown运动激烈，能反抗重力作用而不下沉；（2）带有相同电荷的胶粒相互接近，电荷之间的排斥作用使胶粒不易聚结；（3）胶团的吸附层和扩散层中的离子都是溶剂化的，胶粒的溶剂化层犹如一层弹性隔膜，阻碍胶粒碰撞时合并变大。加热、辐射、加入与胶粒带相反电荷的溶胶或加入电解质等都可以破坏溶胶的相对稳定性，使溶胶发生聚沉。高分子溶液具有稳定性的原因是由于分散相粒子带有电荷和分散相粒子的高度水化作用。其中，高分子的水化作用是使高分子溶液稳定的主要因素。加入大量的电解质或与水强烈作用的有机溶剂（如乙醇、甲醇、丙酮等）可以破坏高分子溶液的稳定性，使高分子化合物沉淀析出。16．什么是临界胶束浓度？在临界胶束浓度前后表面活性物质有什么不同表现？答开始形成胶束时表面活性物质的最低浓度称为临界胶束浓度。在浓度接近临界胶束浓度的缔合胶体中，胶束有相近的缔合数并呈球形结构。当表面活性物质浓度不断增大时，由于胶束的大小或缔合数增多，不再保持球形结构而成为圆柱形乃至板层形。17．乳状液有哪些类型？它们的含义是什么？答乳状液可分为“水包油”（O/W）型和“油包水”（W/O）型。W/O型是水分散在油中形成的乳状液；O/W型是油（泛指不溶于水的液态有机物）\n第六章习题4.已知反应：A+B=C+D=-40.0kJ﹒mol-1C+D=E=60.0kJ﹒mol-1求下列各反应的。(1)C+D=A+B(2)2C+2D=2A+2B(3)A+B=E解(1)C+D=A+B=-=40.0kJ∙mol-1(2)2C+2D=2A+2B=2×(-)=80.0kJ∙mol-1(3)A+B=E=+=-40.0kJ∙mol-1+60.0kJ∙mol-1=20.0kJ∙mol-15.在一定温度下，4.0molH2(g)与2.0molO2(g)混合，经一定时间反应后，生成了0.6molH2O(g)，请按下列两个不同反应式计算反应进度ξ。(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)(2)H2(g)+O2(g)=H2O(g)解t=0ξ=0n(H2)=4.0moln(O2)=2.0moln(H2O)=0t=tξ=tn(H2)=3.4moln(O2)=1.7moln(H2O)=0.6mol按(1)式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ξ===0.30molξ===0.30mol\nξ===0.30mol按(2)式：H2(g)+O2(g)=H2O(g)ξ===0.60molξ===0.60molξ===0.60mol7.已知下列反应的标准反应热：(1)C6H6(l)+7O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)=-3267.6kJ﹒mol-1(2)C(gra)+O2(g)=CO2(g)=-393.5kJ﹒mol-1(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l)=-285.8kJ﹒mol-1求下述不直接发生反应的标准反应热：解6C(gra)+3H2(g)=C6H6(l)=？由6×（2）+3×（3）－（1）得所求的反应6C((g)+3H2(g)=C6H6(l)=6＋3－=6×(-393.5)kJ∙mol-1＋3×(-285.8)kJ∙mol-1－(-3267.6)kJ∙mol-1=49.2kJ∙mol-19．已知下列反应在298.15K,标准状态下：(1)Fe2O3(s)+3CO(g)→2Fe(s)+3CO2(g)；ΔrH=-24.8kJ·mol-1，ΔrG=-29.4kJ·mol-1(2)3Fe2O3(s)+CO(g)→2Fe3O4(s)+CO2(g)；ΔrH=-47.2kJ·mol-1，ΔrG=-61.41kJ·mol-1(3)Fe3O4(s)+CO(g)→3FeO(s)+CO2(g)；ΔrH=19.4kJ·mol-1，ΔrG=5.21kJ·mol-1\n试求(4)FeO(s)+CO(g)→Fe(s)+CO2(g)的ΔrH、ΔrG和ΔrS。解反应式（4）可由反应式（1）、（2）和（3）组合求出：-在298.15K,标准状态下，反应：FeO(s)+CO(g)→Fe(s)+CO2(g)的ΔrH、ΔrG和ΔrS分别为ΔrH=-×ΔrH+-=-×19.4kJ·mol-1+=-11.0kJ·mol-1=-=-6.20kJ·mol-1=-16.1J·K-1·mol-112.计算下列反应在298.15K标准态下的，判断自发进行的方向，求出标准平衡常数。(可用于汽车尾气的无害化)解等温方程式=-RTln（1）=-228.6kJ∙mol-1－0－×0=-228.6kJ∙mol-1＜0正向反应可以自发进行。\n===1.1×1040（2）=2×87.6kJ∙mol-1－0－0=175.2kJ∙mol-1===2.02×10-31(3)=124.5kJ∙mol-1－3×209.9kJ∙mol-1=-505.2kJ∙mol-1===3.25×1088(4)=(-394.4kJ∙mol-1+×0)－(-137.2kJ∙mol-1+87.6kJ∙mol-1)=-344.8kJ∙mol-1＜0===2.57×1060(5)=2×(-394.4kJ∙mol-1)+2×(-174.8kJ∙mol-1)－(-910.6kJ∙mol-1)=-227.8kJ∙mol-1===8.15×103913.某病人平均每天需要6300kJ能量以维持生命。若每天只能吃250g牛奶(燃烧值为3.0kJ.g-1)和50g面包(燃烧值为12kJ.g-1)，问每天还需给他输入多少升质量浓度为50.0g·L-1的葡萄糖(燃烧值为15.6kJ·g-1)溶液？解设每天需输入50.0g·L-1葡萄糖的体积为V3.0kJ∙g-1×250g+12kJ∙g-1×50g+50g∙L-1×V×15.6kJ·g-1=6300kJV=6.31L15．在823K，标准态下下列反应的：(1)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)(2)CoO(s)+H2(g)=Co(s)+H2O(g)试求823K，标准态下反应(3)的：(3)CoO(s)+CO(g)=Co(s)+CO2(g)\n并求反应(2)和(3)的，比较CO(g)和H2(g)对CoO(s)的还原能力谁更强些。解(2)-(1)为(3)∴反应(2)=-28.77kJ∙mol-1反应(3)=-42.24kJ∙mol-1反应（3）的自由能比（2）更负，所以CO(g)对CoO的还原能力大于H2(g)对CoO的还原能力。16.在某细胞内ADP和H3PO4浓度分别为3.0mmol·L-1和1.0mmol·L-1。ATP的水解反应为：在310.15时，=-31.05kJ·mol-1,试求ATP在细胞内的平衡浓度；如实际上ATP的浓度是10mmol·L-1,求反应的。解ADP与H3PO4浓度即可以看成是平衡浓度，也可以看成任意时刻浓度。=-51.97kJ∙mol-1\n18.已知下列反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)在800K时的=910，试求900K时此反应的。假设温度对此反应的的影响可以忽略。解=(-395.7kJ∙mol-1)×2-[0+(-296.8kJ∙mol-1)×2]=-197.78kJ∙mol-1温度对化学平衡的影响：=33.4319.试由298.15K时下述反应的热力学数据求AgCl的。()解=[(77.1kJ∙mol-1)+(-131.2kJ∙mol-1)]-(-109.8kJ∙mol-1)=55.7kJ∙mol-1=-RTln21．甲醇的分解反应为：CH3OH(l)→CH4(g)+，利用有关热力学数据求算在298.15K、标准状态下的，并判断反应能否自发进行。如不能自发进行，温度至少要升高到多少（K）反应才能自发进行？解(1)=(产物)-(反应物)=ΔfH(CH4,g)+×ΔfH(O2,g)-ΔfH(CH3OH,l)\n=(-74.6)kJ·mol-1+×0kJ·mol-1–(-239.2)kJ·mol-1=164.6kJ·mol-1=(反应物)=(CH4,g)+×(O2,g)-(CH3OH，l)=186.3J·K·mol-1+×205.2J·mol-1·K-1–126.8J·mol-1·K-1=162.1J·mol-1·K-1=-T=-164.6kJ·mol-1-298.15K×162.1×10-3kJ·K-1·mol-1=116.3kJ﹒mol-1>0此反应在298.15K、标准状态下不能自发进行。(2)由于此过程的＞0，＞0，升高温度有利于反应自发进行，T＞即T＞1015K时，此过程自发