北航大学化学习题参考答案前4章.pdf

习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_1第一章热化学一、判断题（正确的画“一、判断题（正确的画“”，错误的画“”，错误的画“”）1234567891011121314151617181920212222二、选择题二、选择题(填写正确答案填写正确答案)12345678910CDCBDBCADDDC11121314151617181920BBDDADDBCBC2122232425262728ACABABAD三、计算题：三、计算题：1.解：解：乙醇的蒸发过程是等温定压相变过程。C2H5OH(l)C2H5OH(g)，Hm=39.2kJmol-12.39mmpHqkJmol-151.310314.813nRTVpww体kJmol-1习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_2=-2.92kJmol-11-1molkJ3.36mol2.92kJmolkJ2.39体wqUmpm即在该蒸发过程中的体积功w为1-molkJ92.2U为36.3kJmol-1。2.解：解：lOHHC3aqH16aqOCr252272fHm(298.15K)kJmol-11490.30277.69lCOOHCH3lOH11Cr43231999.1285.83484.5rHm(298.15K)BBfHmB(298.15K)5.484383.285111.199941-1-molkJ4.8780molkJ3.1490201669.27733解解由题可知：gCOgOC22石墨；rHm1(298.15K)1-molkJ5.393lOHgO21gH222；rHm2(298.15K)1-molkJ8.285lOH2gCOgO2gCH2224；rHm3(298.15K)1-molkJ4.890gCHg2HC42石墨；rHm4(298.15K)=由+2得反应式，根据盖斯定律，故习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_3rHm4(298.15K)=rHm1(298.15K)+2rHm2(298.15K)rHm3(298.15K)=1-molkJ4.8908.28525.3931-molkJ7.744解解2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l)fHm(298.15K)kJmol-150.639.160-285.83则该反应的Hm(298.15K)=-1253.74kJmol-1-1253.741000232=1.96104kJPV=nRTV=nRTP=0.384m3=384L习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_4第二章化学反应的基本原理一、一、判断题（正确的画“判断题（正确的画“”，错误的画“”）”，错误的画“”）123456789101112131415161718192021222223232424252627272829303132323333343435363737383940414242434344444546464748495050515252二、选择题二、选择题(填写正确答案填写正确答案)12345678910DBDDBBCBABC11121314151617181920ACDACAABDB21222324252627282930CAADADBCABB习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_531323334353637383940ABBBACABAB41424344454647484950BBCDCDABDBD三、三、填空题填空题1在在298.15K下液态水的标准摩尔生成焓；下液态水的标准摩尔生成焓；在在298.15K下水合下水合H+离子的标准摩尔熵；离子的标准摩尔熵；在在298.15K下液态水的标准摩尔生成下液态水的标准摩尔生成吉布斯函数吉布斯函数；在在298.15K下反应的标准摩尔熵变；下反应的标准摩尔熵变；在在298.15K下反应的下反应的摩尔吉布斯函数摩尔吉布斯函数变；变；2基本不变；基本不变；增大；减小；增大；增大。四四、计算题：计算题：1解解(1)H(298.15K)=-46.11kJmol-1S(298.15K)=-99.27Jmol-1K-1G(TK)-46.11103-T(-99.27)0T46.1110399.27=464.5K(2)G(464.5K)0K1(464.5K)1习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_6(3)G(564.5K)-46.11103(564.5K)(-99.27)=9.93kJmol-1lnK2(564.5K)=-G(564.5K)RT=-9.931038.314564.5=-2.12K2(564.5K)=0.122.解：解：(g)2SO(g)O(g)2SO322mol0n8.04.0moln8.0-2x4.0-x2x，xxxxn1220.420.8mol体积一定，体积一定，mol8.80.12.2mol0.1200ppnn，mol3.2x223O2SO2SOppppKpnnnpn223O2SO2SO)(802.28.06.10.18.82.3422转化率转化率%80%1000.84.63.解：解：2CO(g)Si(s)2C(s)SiO2石石SiO2(s)C(石石)Si(s)CO(g)1fmolkJmH-910.9400-110.5211mmolKJS41.845.7418.83197.561mfmolkJG-856.6700-137.15(1)习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_70molkJ37.582)(1fBmBmBGG非自发非自发(2)0molKkJ1063.360molkJ90.689)K15.298()K15.298()(113C1CTSTHTGmmmK1913CT(3)0molkJ30.329molkJ1063.360100090.689)K15.298()K15.298()(113mmmSTHTG61.39lnrRTGKm181029.6K4解解由公式rGm=KRTlg303.2rGm(T)=rHm(T)TrSm(T)可得122112lnTTTTRHKKmr依题意112109.1K，191109.3KK15.1500K15.27312272TK15.1000K15.2737271T1-1molKJ314.8R将有关数据代入可得rHm211212lnTTTTRKK习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_81-1911molJ15.100015.150015.100015.1500314.8109.3109.1ln1-13molkJ6.441molJ106.441所求反应的热效应为1-molkJ6.4415解解gNOCl2gCOgNO2依题意该反应符合质量作用定律，因此：(1)22ClNOcck(2)其反应级数为2+1=3，即该反应为三级反应。(3)若将容器体积增大到原来的2倍，则c(NO)、c(Cl2)均将减小到原来的21，此时2222ClNO812Cl2NOcckcck即反应速率减小到原来的81倍。(4)若NO的浓度增加到原来的3倍，则此时2222ClNO9ClNO3cckcck即反应速率增大到原来的9倍。习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_9第三章水化学一、一、判断题（正确的画“判断题（正确的画“”，错误的画“”）”，错误的画“”）123456789101112131415161718192021222223232424252627272829303132323333343435363737二、选择题二、选择题(填写正确答案填写正确答案)12345678910DBAABCBBDA11121314151617181920CACABBCBABCBCB2122222323242425262727282930CCCBBCBBACB3132323333343435363737383940BCDBACBCDA41424344454647ACDADBBCDA习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_10三、三、填空题填空题1p=2322Pa，Tb=100.22C，Tf=-0.78C=1023.6kPa2.pH值=9.70；pH值=12.65；3只能作酸的有：只能作酸的有：HCl、H2S；只能作碱的有：；只能作碱的有：Ac、NO2、CO32；既可作为酸又可作为碱的有：既可作为酸又可作为碱的有：HS、H2PO4、H2O。4.(1)pH值=9.26；(2)pH值=5.27；(3)pH值=1.7；5.（3）（1）（5）（6）（2）（4）6.pH基本不变基本不变解离度解离度pH溶解度溶解度。7.习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_11四、计算题四、计算题1解混合溶液总体积为100cm3，则某一元弱酸HA浓度为：0.100moldm-350.0cm3100cm3=0.050moldm-3KOH溶液的浓度为：0.100moldm-320.0cm3100cm3=0.020moldm-3一元弱酸HA与KOH中和后，HA过量，组成HAA缓冲溶液，其中ceq(HA)(0.0500.020)moldm-3=0.030moldm-3ceq(A)0.020moldm-3已知pH=5.25=ccHlgeq36-eqdmmol1062.5Hc6-6-eqeqeqa107.3030.0020.01062.5HAAHHAKccc。2解查溶度积常数表：13-2109.1OHMnspK5-23b108.1OHNHKNH4Cl的摩尔质量为53.5gmol-1。根据溶度积规则，不生成Mn(OH)2沉淀的条件是QcspK即c(Mn2+)c2(OH-)spK(Mn(OH)2)。故有c(OH-)22spMnOHMncK两溶液等体积混合后浓度减半。溶液总体积为0.20dm3。习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_12c(Mn2+)3-3-dmmol10.0dmmol220.0c(OH-)3-6-3-13-dmmol104.1dmmol10.0109.1而形成Mn(OH)2的OH-由NH3H2O-NH4Cl的缓冲溶液提供：3-3-23dmmol005.0dmmol2010.0OHNHcNH3H2O4NH+OH-平衡浓度moldm-30.0051.410-6x+1.410-61.410-666623-4b104.105.0104.1104.1OHNHOHNHxcccK=1.810-5x=0.064，c(NH4Cl)=0.064moldm-3所以，W(NH4Cl)=53.50.0640.20g=0.68g3解：查溶度积常数表：15-2102.1OHPbspK31-3103.6OHCrspK(1)根据溶度积规则，老派可分别计算出生成Pb(OH)2和Cr(OH)3沉淀所需OH的最低浓度。Pb2+(aq)+2OH(aq)Pb(OH)2(s)-222OHPbOHPbccKsp3-2-15-22sp-dmmol100.3102.1PbOHPbOHcKc习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_13=2.010-7moldm-3Cr3+(aq)+3OH(aq)Cr(OH)3(s)-33OH3CrOHCrccKsp3-2-31-333sp3-dmmol100.2103.6CrOHCrOHcKc=3.110-10moldm-3可见在Pb2+和Cr3+共存的条件下，Cr(OH)3沉淀的c(OH)小于Pb(OH)2沉淀的c(OH)，所以Cr(OH)3先析出沉淀。(2)当Cr3+离子完全沉淀时所需的c(OH)为3-5-31-3-dmmol10101.6OHc=3.910-9moldm-339-4-1-wdmmol103.9100.1OHHcKc=2.510-6moldm-3pH=5.6而Pb2+开始沉淀时的c(OH)=2.010-7moldm-3，pH=7.3。所以要分离这两种离子，溶液pH值应控制在5.67.3范围。4解查溶度积常数表：17-103.8AgIspK12-32101.8COAgspKaqI2sCOAgaqCOsAgI2-32-23习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_1432sp2sp-23-2COAgAgICOIKKccK22-12-217-105.8101.8103.822-232-23-2105.8CO010.0COIcccc(CO3)=1.21017moldm-3Na2CO3的最初浓度为3-173-17dmmol102.1dmmol102.12010.0，由于Na2CO3饱和溶液根本达不到1.21017moldm-3，因此这种转化难以实现。5解根据废水排放标准，要求废水中：-1-33-2molg112mdg1010.0Cdc=8.910-7moldm-3为使QsK以生成Cd(OH)2沉淀，需使22s-CdOHCdOHcKc3-7-15-dmmol109.80127.5=7.710-5moldm-3pOH=lg7.710-5=4.1则废水中的pH应是：14pOH-14pH4.1=9.96(1)Hg2+(aq)+FeS(s)=Fe2+(aq)+HgS(s)(2)K=Ksp(FeS)Ksp(HgS)=2.471033习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_15(3)设处理后废水中Hg2+(aq)的含量最低为xHg2+(aq)+FeS(s)=Fe2+(aq)+HgS(s)x5104-x5104-xx=2.471033x=2.010-37(4)完全7.解Ag+2NH3Ag(NH3)2+K稳=1.12107从定性看：K稳很大，正向反应的程度很大c(Ag+)c(NH3)可以设想起始的Ag+全部转变成了Ag(NH3)2+，再有Ag(NH3)2+解离出部分的Ag+设解离出的c(Ag+)=xAg+2NH3Ag(NH3)2+x(0.5-20.10)+2x0.10-xK稳=(0.10-x)x(0.3+2x)2=1.12107K稳很大，x较小0.10-x0.100.3+2x0.3x=9.910-8moldm-3习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_168.AgBr+2S2O32-=Ag(S2O3)23-+Br-2.0-2xxxK=K稳（Ag(S2O3)23-）KSP(AgBr)=2.8810135.3510-13=15.4x=0.97习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_17第四章电化学一、一、判断题（正确的画“判断题（正确的画“”，错误的画“”）”，错误的画“”）12345678910111213141516171819202122222323242425262727282930二、选择题二、选择题(填写正确答案填写正确答案)12345678910DCCCDCDCDC11121314151617181920CADBBABDCC21222223232424252627272829DAACABCAAADBCC三、三、填空填空1.Pt|)(Cr)(H)(OCr|)(Sn)(Sn|Pt327242ccccc2.（1）E=0.235V；（2）GmkJmol-1=-45.3；（3）K=8.8107；（4）c(I)=1.0710-4molL-13.c(H+)=3.910-5molL-1；4.E=0.57V；5.=1.66V。习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_186.c(Zn2+)=1.1810-2molL-1；(H+H2)=-0.28V；pH=4.7；c(H+)=1.810-5molL-1；Ka=1.810-5；Gm298K=-104kJmol-1；G平平=0kJmol-1；K=5.81025。7.（1）阳极：Ni-2e-=Ni2+阴极：Ni2+2e-=Ni；(2)阳极：2Cl-2e-=Cl2(g)；阴极：Mg2+2e-=Mg；（3）阳极：4OH-4e-=O2(g)+2H2O；阴极：2H+2e-=H2(g)。四四、计算题、计算题1解查标准电极电势表：V799.0AgAgV76.0ZnZn22Ag+(aq)+Zn(s)2Ag(s)+Zn2+(aq)起始浓度moldm-30.100.30平衡浓度moldm-3x21.030.0 x当达到平衡时：ZnZnAgAg2所以22Znlg20.0592ZnZncAg0.0592lgAgAgcxxlg0592.0799.021.030.0lg20592.076.0习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_19解之27102.2x，即c(Ag+)3-27dmmol102.2也可直接用电池的Nernst方程式求算：AgZnlg20592.022ccEE当反应处于平衡时：E=0而ZnZnAgAg2EV559.1V76.0799.0Ag35.0lg20592.0559.102c解之c(Ag+)3-27dmmol102.22(1)电极反应通式：Zn2+2e=Zn（Zn2Zn）=（Zn2Zn）-0.05917nlg(1c(Zn2+)-0.82=-0.763+0.059172lg(c(Zn2+)c(Zn2+)=1.1810-2molL1(2)E（HH2）-（Zn2Zn）（HH2）E+（Zn2Zn）=0.540+(-0.82)=-0.28电极反应通式：2H+2e=H2（HH2）=（HH2）-0.059172lg(p(H2)c2(H+)-0.28=0-0.059172lg(1c2(H+)c(H+)=1.8510-5molL1pH=4.7(3)HA=H+A-习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_20起始0.0500.05平衡0.05-xx0.05+xx=1.8510-50.05x0.05Ka=x=1.8510-53解由电对H+H2知其电极反应为2H+(aq)+2e-H2(g)依Nernst方程得2HHHHlg20592.0HH222cpp当p(H2)=101.325kPa时，2HHHlg0592.0H1lg20592.002cc=0.0592pH当pH=4.008时，V412.01E在缓冲体系中V427.02E由于负极的电极电势是恒定的，所以21EE即0.4120.427=0.0592pH1(0.0592pH2)将pH1=4.008代入，求得pH2=3.75即c(H+)3-4dmmol108.1习题答卷习题答卷班级学号班级学号_姓名姓名_分数分数_21HA(aq)H+(aq)+A(aq