上海师范大学标准试卷化学 (11)

上 海 师 范 大 学 标 准 试 卷 2009-2010 学年 第一学期测验 考试日期 2009 年 12 月 3 日 科 目 无机化学(120 分钟) _ 化学类 _专业_ _09 年级 班级_姓名_学号_ 试 题 一 二 三 四 总 分 得 分 我认真遵守上海师范大学考场规则，诚信考试。签名：_ 一、选择题（30 分，每小题只有一个正确答案） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答 案 B A C D A B C D B A B A B A A 1下列各元素的原子中，原子轨道能量 E2S=E2P 的是（ B ） （A） N （B） H （C） K （D） O 2下列各组原子轨道中，属于等价轨道的是（ A ） （A） 2p x 2py 2pz （B） 3d xy 4dxz 3dyz （C ） 4s 4p 4f （D） 2s 3s 4s 3下列关于基态钾原子(原子序数 19)最外层电子的四个量子数（n，l，m，m s）表 述中，其中正确的是 （ C ） （A） 4，1，0，+1/2 （B） 4，1，+1，+1/2 （C） 4，0，0，+1/2 （D） 4，1， -1，+1/2 4具有下列电子构型的原子中，不属于激发态的是（ D ） （A） 1s 22s12p1 （ B）1s 22s22p63p1 （C） Ar3d2 （D）1s 22s22s63s23p63d104s1 5下列物质中，其 fH m 为零的是 ( A ) （A） 金刚石 （B） 石墨 （C） 活性炭 （D ） 焦炭 2 6在地球的电离层中存在着多种阳离子，如果下列四种离子均存在的话，其中最 稳定的一种是 ( B ) （A） N 2+ （B）NO + （C）O 2+ （D ） Be 2+ 7下列元素原子中，第一电离能最大的是 ( C ) （A） B （B ） Be （C）N （D ） P 8核外主量子数 n = 3 时，该电子层的原子轨道共有( D ) (A) 3 个 (B) 5 个 (C) 7 个 (D) 9 个 9下列分子或离子中，其偶极矩为零的是 ( B ) （A） PCl 3 （B）CS 2 （C） SO 2 （ D）H 2O 10下列分子中，中心原子成键时采用不等性 sp 3 杂化的是( A ) （A） NF 3 （B ）BF 3 （C） SiH 4 （D ） CCl 4 11下列分子中，键角大小顺序排列正确的是( B ) （A）AsH 3 PH3 NH3 （B） NH 3 PH3 AsH3 （C） NF3 NBr3 NI3 （D） NI 3 NF3 NBr3 12若 CH4(g)、CO 2(g)、H 2O(l) 的 分别为 -50.8、-394.4 和 -237.2kJmol -1， mfG 则 298 K 时，CH 4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) 的 (kJmol-1) mrG 为（ A ） （A） -818 （B） 818 （C） -580.8 （D ）580.8 13. 下列物质分子，其中不能形成分子间氢键的是( B ) （A） NH 3 （B）C 6H6 （C）CH 3COCH3 （D）HNO 3 14. 下列固体物质熔化时，需要破坏的作用力是共价键的是( A ) （A） SiO 2 （B ）KF （C）SO 3 （D ）H 2O 15. 已知反应 N2(g) + H2(g) NH3(g) 的 rH m(NH3,g) = -46.0 kJmol-1，而13 D(H-H) = 434.7kJmol-1，D(NN) = 940.5kJmol-1,则 D(N-H)的值等于( A ) （A） 389.4 kJmol -1 （B） 194.7 kJ mol-1 3 （C） 1166.2 kJmol-1 （D） 2336.6 kJmol -1 二、填空题（38 分） 1、热力学中，研究体系可分为 敞开体系 、 封闭体系 和 隔离体系 ；把 确定体系状态的宏观性质称为状态函数，当体系状态发生变化时，状态函数改 变值只与体系的 始、终态 有关，而与体系的 变化途径 无关；状态变化的过程 可分为 恒温过程 、 恒压过程 和 恒容过程 。 2、赫斯定律定律可表述为 化学反应不管一步完成或分几步完成，其总反应放出的 热量或吸收的热量相同；绝对零度时任何纯净的完整晶态物质的熵为 0 ；熵 的单位为 Jmol -1K-1 。 3、化学反应中，反应进度 的单位是 mol ；化学反应计量式中反应物 B 的化 学计量数 B 小于 （等于、大于或小于）0。 4、某元素原子的最外层仅有一个电子,该电子的四个量子数可表示为： n=4,l=0,m=0,ms=+1/2，该周期中符合上述条件的元素有 3 个，它们的原子 序数分别为 19 、 24 和 29 ,相对应元素原子的核外电子排布式为 1S22S22P63S23P64S1 、 1S 22S22P63S23P63d54S1 、1S 22S22P63S23P64S13d10 。 5、固体石墨为层状晶体，每一层中每个碳原子采用 SP2 杂化方式以共价键（ 键）相结合，未参加杂化的且相互平行的 p 轨道之间形成 键，层与层 之间的作用力是 分子间力 。 6、离子极化作用可使离子键过渡到 共价 键，可使物质的溶解度 降低 ，颜色 变 深 ，熔沸点 下降 。 7、（4 分）填下表： 分子 或离子 分子轨道电子分布式 键级 成单 电子数 磁性 情况 O2+ (1 s） 2（ *1 s） 2（ 2 s） 2（ *2 s） 2（ 2 p） 2（ 2 p） 4（ *2 p） 1 2.5 1 顺磁 O2 (1 s） 2（ *1 s） 2（ 2 s） 2（ *2 s） 2（ 2 p） 2（ 2 p） 4（ *2 p） 2 2 2 顺磁 O2- (1 s） 2（ *1 s） 2（ 2 s） 2（ *2 s） 2（ 2 p） 2（ 2 p） 4（ *2 p） 3 1.5 1 顺磁 O22- (1 s） 2（ *1 s） 2（ 2 s） 2（ *2 s） 2（ 2 p） 2（ 2 p） 4（ *2 p） 4 1 0 反磁 8、(6 分 ) 试按照要求填下表： 分 子 CS2 BF3 NF3 H2O 杂化轨道类型 SP SP2 SP3 SP3 分子的空间构型 直线型 平面三角 三角锥 V 型 4 是否为极性分子 非 非 是 是 三、解释下列实验事实，写出有关反应方程式（16 分） 1在 298.15K 时，CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 反应非自发，而在 1200K 时，反 应能自发进行。（已知 (298) = +130 kJmol-1， (298) = +178 kJmol-1 , mrGmrH (298) = +161 Jmol-1K-1）mrS 该反应为吸热、熵增反应，由 = -T 可知，提高反应温度是有rmrrS 利于反应自发进行，当 T 大于 时，反应自发进行。mrSrH 298K 时，rG 298 = +130 kJmol-10，反应非自发。 1200K 时，rG 1200 = rH298TrS 298=178-120016110-3=-15.2 kJmol-1 rG 1200 小于零，反应能自发向右。 2常温下，SiF 4 是气体，SiCl 4 和 SiBr4 是液体，而 SiI4 是固体。 它们都是非极性分子，分子间作用力仅有色散力。按照 F、Cl 、Br、I 顺序 原子序数依次增加，分子量依次增大，瞬时偶极依次增强，分子间作用力依次增 加，导致了物态发生变化，SiF 4 是气体，SiCl 4 和 SiBr4 是液体，而 SiI4 是固体。 3. 某些物质的熔沸点顺序：SiO 2MgONaClH 2OH 2S。 SiO2 为原子晶体， MgO、 NaCl 为离子晶体，一般原子晶体熔沸点高于离子 晶体；MgO 的离子电荷高于 NaCl，所以有高的熔沸点，而离子晶体熔沸点高于 分子晶体；H 2O、H 2S 为分子晶 体，熔沸点较低，但 H2O 分子之间有氢键，熔 沸点高于 H2S。 4任何原子的最外层原子轨道的电子数不超过 8 个,次外层电子数不超过 18 个。 根据能量最低原理和保利不相容原理，任何原子的最外层原子轨道数最多 为 s 和 p 轨道数的总和，即 4 个轨道，所以最多能容纳 8 个电子。如果最外层要 大于 8 个电子，则必须填充 d 轨道，而要填充 nd 轨道时，必须先填充（n+1）s 轨道（如 4s 后再 3d），此时 n 电子层已变为次外层了，所以，任何原子的最外 5 层原子轨道的电子数不超过 8 个；同理，次外层最多为 9 个轨道，次外层电子数 不超过 18 个。 四、计算题（14 分） 1(4 分)用氢原子光谱的频率公式计算可见光区四条谱线（H 、H 、H 和 H）的 频率。（友情提示：氢原子光谱的频率通用公式为 ，21(/)Rcn=- c 为 2.99810 8 ms-1；R 为 1.097107 m-1） 解：氢原子光谱的频率通用公式为 ，21(/)Rcn=- 当 n1=2，n 2 = 3，4，5，6 时，四条谱线的频率分别为： H = 3.2891015（1/2 2-1/32）= 4.5710 14 s-1 H = 3.2891015（1/2 2-1/42）= 6.1710 14 s-1 H = 3.2891015（1/2 2-1/52）= 6.9110 14 s-1 H = 3.2891015（1/2 2-1/62）= 7.3110 14 s-1 2（4 分）根据下列数据,运用玻恩- 哈伯循环法,计算 AlF3(s)的晶格能 U。 Al（s） Al（g） H 1 = + 326.4 kJmol-1 Al (g) 3e - Al 3+(g) H 2 = + 5139.1 kJmol-1 Al(s) + F2(g) AlF 3(s) H 3 = - 1510 kJmol- 3 F2(g) 2F(g) H 4 = + 156.9 kJmol-1 F(g) + e- F -(g) H 5 = - 322 kJmol-1 U = 6244.9 kJmol-1 6 3(4 分 ) 求下列反应 ：(COOH) 2(s)2CH 3OH(l) (COOCH 3)2(l)2H 2O(l) 的 。已知 298.15K 下，下列反应：mrH (1) (COOH)2(s) O2(g) 2CO 2(g)H 2O(l)； cH m,1 251.3 kJmol 11 (2) CH3OH(l) + O2(g) CO 2(g)2H 2O(l)； cH m,2726.5 kJmol 1 (3) (COOCH3)2(l) O2(g) 4CO 2(g)3H 2O(l)； cH m,31677.8 kJmol 17 = -26.5 kJmol1mrH 4. (4 分 ) 已知有关氧化汞分解的热力学数据： 2HgO(s) 2Hg(l) + O2(g) HgO(s) Hg(l) O2(g)1fm(298.15K)/kJolG -58.5