普通化学综合练习题.pdf

1 普通化学普通化学练习题练习题 一、一、 选择题 （将唯一正确答案的序号填入括号内选择题 （将唯一正确答案的序号填入括号内, 每题每题 2 分，分， 共共 15 题，题， 计计 30 分。 ）分。 ） 1. 下面对功和热的描述正确的是下面对功和热的描述正确的是 A A 都是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值 B 都是途径函数，对应于某一状态有一确定值 C 都是状态函数，变化量与途径无关 D 都是状态函数，始终态确定，其值也确定 2. 已知在等温等压条件下进行的某反应已知在等温等压条件下进行的某反应 A(g)+B(g)=C(g)+D(l)的的 H 0、 S 0，则该，则该 反应反应 A A低于某温度时正向自发 B高于某温度时正向自发 C任意温度时正向均自发 D任意温度时正向均非自发 3. 下列说法下列说法正确的是正确的是 D AH0 的反应都是自发反应。 B某反应的G(298K)=10KJmol-1, 表明该反应在 298K 温度下不可能自发进行。 C已知(Fe3+/Fe2+(Cu2+Cu),则反应Fe3+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+Fe 2+(aq)向左进行。 D对于 AB2型难溶电解质来讲，ksp越大,则其溶解度越大。 4. 下列说法错误的是下列说法错误的是 D AAg+与 Cl-混合，不一定有沉淀生成。 B反应 A(g)+B(g)=C(g)，H0; 达到平衡后，若升高温度，则平 衡常数 K减小。 C电极电势越小，则其对应的还原态物质的还原性越强。 D在 H2S(g)的饱和溶液中，Ceq(H+)是 Ceq(S2-)的 2 倍。 2 5. 下列溶液的浓度均为下列溶液的浓度均为 0.01 moldm-3，渗透压最大的是，渗透压最大的是 D AC6H12O6+（葡萄糖） BHAc CNaCl DNa2SO4 6. 已知已知 (Cu2+/Cu) (Zn2+/Zn)，其中最强的还原剂是，其中最强的还原剂是 D ACu2+ BCu CZn2+ DZn 7. 下列电极电势与下列电极电势与 C(H+)无关的是无关的是 A A(Fe3+/Fe2+) B( H+/H2) C(O2/OH-) 8. 在标准条件下，在标准条件下， fHm 、Sm 、 fGm 均为零是均为零是 C AH2O(l) BH2(g) CH+(aq) DH2O2 (l) 9. 某温度时，下列反应已达到平衡某温度时，下列反应已达到平衡 CO(g)+H2O(g)=CO2 (g)+H2 (g)， H Ksp(BaSO4) 29. 已知下列反应为一基元反应 2 A(g)+B(g)=2C (g)，则反应速率 vA : v B : vC=( C ) A. 2 :1 :2 B. 1:2 :1 C. 1 :1 :1 D. 1:1:2 30. 在恒温下增加反应物浓度， 化学反应速率加快的原因是（ D ） A. 化学反应速率常数增大； B. 反应物的活化分子百分数减小； C. 反应的活化能下降； D. 反应物的活化分子数目增加 31. 在 H2O 分子和 CO2分子之间都存在的分子间作用力是 （ B） A. 取向力，诱导力 7 B. 诱导力，色散力 C. 取向力，色散力 D. 取向力，诱导力，色散力 32. 以公式 U = Q pV 表示的热力学第一定律,其适用条件是 （C ） A. 封闭系统 B. 封闭系统，不做非体积功 C. 封闭系统，不做非体积功的等压过程 D. 封闭系统，不做非体积功的等温等压过程 33. 下列物质中熔点最高的是（C） A. AlCl3 B. SiCl4 C. SiO2 D. H2O 34. 电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的 （ A ） A. 阴极 B. 阳极 C. 任意一个电极 35. 下列各组物质中属于同素异性体的是 答（ C ） A. 核裂变原料 235U 和238U B. 核聚变原料 2H 和3H C. 金刚石、石墨和 C60 D. 乙醇和二甲醚 36. 在某个多电子原子中，分别可用下列各组量子数表示相关电子的运动状态，其中 能量最高的电子是 答 （ C ） 8 A. 2，0，0， 2 1 B. 2，1，0， 2 1 （ C. 3，2，0， 2 1 D. 3，1，0, 2 1 37. 常用的感光材料 AgBr 在 0.01mol.dm-3下列溶液中的溶解度比水中大的有 答（A ） A. 氨水 B. AgNO3 C. NaBr 38. 下列各种含氢化合物分子间不含有氢键的是 答（A） A. CH4 B. H2O C. H3BO3 D. HF 39. 在下列分子中，电偶极矩为零的非极性分子是 答（B） A. H2O B. CCI4 C. CH3OCH3 D. NH3 40. 根据酸碱质子理论，下列化学物质中既可作为酸又可以作为碱的是 答（B ） A. NH4+ B. HCO3- C. H3O+ D. H2CO3 二、二、 判断题（对者打判断题（对者打 ，错者打，错者打 ，填入括号内，每题，填入括号内，每题 1.5 分分，共，共 15 分分） 1. 功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统中不讨论功和热。 9 2. 两种分子酸 HX 溶液和 HY 溶液有同样的 PH，测这两种酸的浓度（mol.dm-3）相 同。 3. p 轨道电子云的角度分布图为“8”形，这表明电子是沿“8”轨迹运动的。 4. 酶是具有催化作用的蛋白质。 5. 对某一化学反应，其标准平衡常数 K和电动势 E 的数值，都随化学计量数的不 同选配而异。 6. 催化剂能加快反应达到平衡的速率，是由于改变了反应的历程，降低了活化能。 但反应前后，催化剂的物理和化学性质并不改变。 7. 某温度和压力下达到平衡的气体反应，若增大压强，反应向逆反应方向进行，则 正反应应是体积增大的反应。 8. 若反应 N2(g) + 3H2 (g) = 2NH3(g)在某温度时的平衡常数为 K， 则反应 1/2N2 (g) + 3/2H2(g) = NH3(g) 在相同温度时的平衡常数等于 2K。 9. PbCl2沉淀加入 KI 溶液后，白色的 PbCl2很容易转化成黄色的 PbI2沉 淀 ，是 因 为 PbI2的溶度积常数比 PbCl2小。 10. 反应 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)，rHm0，达到平衡后，升高温度：会使 K 减小；HCl 的量将减小。 1. H0 的反应都是自发反应 ( X ) 2. 恒容只作体积功的反应，qv=U ( ) 3. 电极电势越小，则其对应的还原态物质的还原性越强 ( ) 4. H2S(g)溶液中，Ceq(H+)是 Ceq(S2-)的 2 倍 ( ) 5. 若H、S 均为正值，当温度升高时，G 将增大。 ( ) 6. 对于放热的熵减小的反应，必定是高温自发而低温下非自发的反应。答（ ） 7. 对某一化学反应， 其标准平衡常数 K和电动势 E 的数值， 都随化学计量数的不同选配而异。 答（ ） 8. 金或铂能溶于王水，王水中的硝酸是氧化剂，盐酸是配合剂。 答（ ） 9. 橡胶的 Tg越低、Tf越高，则其耐寒性与耐热性越好。 答（ ） 三、三、 简答题（每题简答题（每题 5 分分， 共共 15 分分） 1、简述弹式热量计测量反应热效应的原理，并写出计算公式。 解：q = - q (H2O)+qb, 要答出如下要点： 10 （1）弹式热量计是一个近似绝热系统； （2）环境所吸收的热量分为两个部分：吸热介质水；金属容器及钢 弹组件所吸收。 2、简述吕.查德理平衡移动原理的内容, 并从热力学角度进行分析. 解：原理：假如改变平衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡 就向能减弱这个改变的方向移动。 rGm =RTlnQ/K， Q K，rGm 0，反应逆向自发进行。 在定温下，K是常数，而 Q 则可以通过调节反应物或产物的量（或浓度 或分压）加以改变，若希望反应正向进行，就通过移去产物或增加反应 物使 Q K, rGm 0,， 从而达到预期的目的。 对于温度的影响，测可以用范特霍夫等压方程式来分析。 Ln (K1/ K2) = - rHm/R (1/T2 1/T1) = rHm/R (T2-T1)/(T1T2) 3、多电子原子核外电子分布遵守的原则是什么? 解：泡利不相容原理：指的是一个原子中不可能有四个量子数完全相 同的两个电子。由这一原理可以确定各电子层可容纳的最多电子数 2n2。 最低能量原理：表明核外电子分布将尽可能优先占据能级较低的轨 道； 洪德规则：说明牌主量子数和角量子数都相同的等价轨道中的电子， 总是尽先占据磁量子数不同的轨道，而且自旋量子数相同，即自旋平 11 行。 洪德规则的补充规则：等价轨道在全充满状态或半充满状态或全空状 态时比较稳定。 四、四、 计算题（计算题（共共 30 分分） 1、(本题 8 分) 已知 SnO2(s) + C(s) = Sn (s) + CO2 (g) fHm (298.15K) -581 0 0 -394 (kJmol-1) Sm(298.15K) 52.3 5.740 51.55 213.64 (JK-1mol-1) 试求 900K 时反应的rGm (近似值)及 pCO2=80KPa 时的rGm。 解：rHm = B fHm = 187 kJmol-1 rSm = B fSm = 207.15Jmol-1 rSm (T) rSm (298.15K) rHm (T) rHm (298.15K) rGm = rHm - TrSm = 187 900 207 10-3 = 0.565K Jmol-1 rGm = rGm + RTln (pB/p)B = 565 + 8.314 900 ln (80/100) = - 1104.69 Jmol-1 p= 100KPa, R=8.314 J.mol-1.K -1 2（本题 10 分） 298.15K 时， 反应 Ag+ + Fe2+= Ag + Fe3+， 已知 （Ag+/Ag） =0.80V, (Fe3+/Fe2+)=0.77V。试计算： （1）该反应的平衡常数 K。 （2）用该反应设计一个标准态下的原电池，以原电池符号表示。 （3）当 c(Fe2+)= c(Fe3+)=1.0 mol dm-3时，若要使反应逆向进行，Ag+的浓度应控 制为多少 mol dm-3？ 解：E = （Ag+/Ag）- (Fe3+/Fe2+) = 0.03 V 12 lg K = n E/(0.05917V) = 0.507, K = 3.21 )(,)( 32 AgAgFeFePt E = （Ag+/Ag）- (Fe3+/Fe2+) 0 时， 反应逆向进行， （Ag+/Ag）=（Ag+/Ag）+ 0.5917lg Ag+ (Fe3+/Fe2+) 0.05917lg Ag+ (0.77-0.80)=-0.03 lg Ag+(-0.03/0.591)=-0.0507 Ag+ 0.311mol.dm-3 3.（12 分）试利用标准热力学函数数据，通过计算回答汽车尾气净化反应 NO(g) + CO(g) = 2 1 N2(g) + CO2(g) （1）在 25的标准条件下能否自发进行？并（用一句话）说明人们为此反应寻求高 效催化剂有无现实意义。 （2）估算在 600时该反应的标准平衡常数 K 标准热力学函数 NO(g) CO(g) N2(g) CO2(g) fHm (298.15K)/kJ.mol-1 90.25 52.110 0 50.393 fGm (298.15K)/kJ.mol-1 86.57 15.137 0 36.394 Sm (298.15K)/J.K-1.mol-1 210.65 197.56 191.50 213.64 解：rGm = B fGm = - 343.78 K J.mol-1 0, 反应可自发进行, 催化剂 能加快反应速度,对汽车尾气低温处理具有重要意义 rHm = B fHm = -373.23 kJmol-1 rSm = B fSm = -98.82Jmol-1 rSm (T) rSm (298.15K) rHm (T) rHm (298.15K) rGm = rHm - TrSm = -286.69 13 lnK=- rGm/RT= 39.53 K = 1.47 1017 4、某温度时 1.10 mol SO2和 0.90 mol O2在密闭容器中反应生成 SO3气体，达到平衡 后，测得混合物中剩余的氧气 0.53 mol，混合气体的总压力为 100 kPa。试求该温度 时反应 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)的标准平衡常数 K。 解： 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) 起始物质的量(mol) 1.10 0.90 反应中物质的量的变化(mol) 0.74 0.37 037 2 平衡时: 0.26 0.53 0.74 平衡时: 总物质的量(mol)=0.26+0.53+0.74=1.53 平衡时的分压: pi = p Xi pSO2=1000.26/1.53=16.99KPa pO2=1000.53/1.53=34.64 KPa pSO3=1000.74/1.53=48.37 KPa K = (pB/p) B =(0.1699 p) -2(0.3464 p)-1(0.4837 p)2 =0.4122.8870.6955 p=0.827 p=82.7KPa 5、Fe3+,Mg2+的浓度都为 0.1 moldm-3,可利用难溶氢氧化物,将它们分离,试问,溶液的 PH 值应控制在什么范围?谁先沉淀?(提示:当溶液中离子浓度小于 10-5 moldm-3时可 视为沉淀完全) 已知: Ksp (Fe(OH) 3)=1.110-36,Ksp(Mg(OH)2)= 5.310-12 解：Fe3+开始沉淀的 PH 计算：当 Fe3+ =0.1 时开始沉淀, 可由 OH-3 = Ksp/ Fe3+ =1.1 10-36/0.1=1.1 10-35 OH-=2.2 10-12时, 再由 pOH = -lgOH-=11.65, PH=14-pOH=2.34 当 Fe3+ 为 10 -5 时为完全沉淀, 可由 OH-3 = Ksp/ Fe3+ =1.1 10-36/10-5=1.1 10-31 OH-=4.79 10-11时, 再由 pOH = -lgOH-=10.31, PH=14-pOH=3.68 Mg2+开 始 沉 淀 的 PH 计 算 ： 当 Mg2+ =0.1 时 开 始 沉 淀 , 可 由 OH-2 = Ksp/ Mg2+ 14 =5.3 10-12/0.1=5.3 10-11 OH-=7.28 10-6时, 再由 pOH = -lgOH-=5.13, PH=14-pOH=8.86 当 Mg2+为 10 -5 时为完全沉淀, 可由 OH-2 = Ksp/ Fe3+ =5.3 10-12/10-5=5.3 10-7 OH-=7.28 10-4时, 再由 pOH = -lgOH-=3.14, PH=14-pOH=10.86 所以，将所以，将 PH 控制在控制在 2.34 和和 3