大一第一学期无机化学期末复习

盐的水解 一般不用玻璃容器盛NH4F溶液 K NH3 H2O 6 10 8 K HF 1 8 10 5 的原因是解 因K HF K NH3 H2O 所以NH4F显酸性 有少量HF存在 溶解SiO2 酸碱质子理论 根据酸碱质子理论 H2PO4 的共轭酸的化学式为 A HPO42 B H3PO4C PO43 D H2PO4 已知Ac H2O HAc OH 为吸热反应 抑制它正方向进行的是 A 升温B 降温C 加酸D 加碱E 加水稀释根据酸碱质子理论 写出下列分子或离子的共轭碱的化学式 NH4 H2PO4 HCO3 答 NH3 HPO42 CO32 量子数 a b c三个电子具有的量子数 n l m 为a 3 2 0 b 3 1 0 c 3 1 1 三者的能量大小为 A a b cB a c bC a b cD c a b 原子结构 下列化合物中 不具有孤对电子对的是 A HFB H2OC CH4D NH3下述化合物中 偶极矩不为零的是 A CS2B H2SC CCl4D SF6 氧化数 分别填写下列化合物中氮的氧化数 N2H4 NH2OH NCl3 N2O4 已知HBrO1 61 2Br21 07Br 下述正确的说法是 A HBrO具有强氧化性 B Br 离子具有强还原性 C Br2可被歧化为HBrO和Br D Br2的氧化性大于HBrO的氧化性 标准电极电势 下列两反应 1 Zn Cu2 1mol L 1 Zn2 1mol L 1 Cu 2 2Zn 2Cu2 1mol L 1 2Zn2 1mol L 1 2Cu则两个反应的下述各项的关系是E 相同 E相同 rGm1 1 2 rGm2 K1和K2相同 标准电极电势 下列各电极的E 大小的顺序是 1 E Ag Ag 2 E AgBr Ag 3 E AgI Ag 4 E AgCl Ag 比较下列各电极的E 大小 E CuCl Cu E Cu Cu E CuCl Cu E CuCl Cu c Cl 0 10mol L 1 E Cu Cu E CuCl Cu c Cl 0 10mol L 1 E CuCl Cu c Cl 0 20mol L 1 E CuCl Cu c Cl 0 10mol L 1 考试复习 计算题 携带计算器 不要把问题复杂化 与化学方程式对应化学计量数正负号数字计算 化学热力学 知识点 焓变 等压热效应和等容热效应的定义和相互关系 fHm 和 rHm Sm 和 rSm 以及 fGm 和 rGm 之间的关系盖斯定律 G H T S 化学热力学计算 计算下列反应在298 15K 标准大气压下的焓变 等压热效应和等容热效应CH4 g 4CuO s CO2 g 2H2O l 4Cu s 已知 fHm CH4 g 74 85kJ mol 1 fHm CuO s 157kJ mol 1 fHm CO2 g 393 5kJ mol 1 fHm H2O l 285 8kJ mol 1 解答 1 盖斯定律 rHm i fHm 生成物 i fHm 反应物 2 rHm Qp3 Qp Qv p V Qv nRT n只计算气体 化学热力学计算 计算反应CO g H2O g CO2 g H2 g 在773K时的 rG m及Kp 设273K 773K范围内的 rH m和 rS m保持不变 解 rH m 393 51 0 110 52 241 82 41 17 kJ mol 1 rS m 213 6 130 58 197 56 188 72 42 1 J K 1 mol 1 rG m rH m T rS m 41 17 1000 773 42 1 8626 7 J mol 1 Kp 3 83 单位换算 化学热力学计算 试求反应MgCO3 s MgO s CO2 g 的下列物理量 在298K 100kPa下的 rHm 298K rSm 298K rGm 298K 在1200K时的 rGm 1200K 和K 1200K 在100kPa压力下 即PCO2 100kPa 进行分解的最低温度 解答 盖斯定律 rHm i fHm 生成物 i fHm 反应物 rG m T rH m 298K T rS m 298K rGm T 2 303RTlgK T 化学热力学计算 298K时 反应SiO2 s 4HF g SiF4 g 2H2O g 和SiO2 s 4HCl g SiCl4 g 2H2O g fGm SiO2 s 856 7KJ mol 1 fGm HF g 273 0KJ mol 1 fGm SiF4 g 1512 7KJ mol 1 fGm H2O g 228 6KJ mol 1 fGm HCl g 95 3KJ mol 1 fGm SiCl4 g 621 7KJ mol 1 计算上述两反应在298K时的 rGm 并判断在标准状态时反应进行的方向 rGm i fGm 生成物 i fGm 反应物 化学热力学计算 已知HCl g NH3 g 和NH4Cl s 的 fHm 分别为 92 3 46 1和 314 4KJ mol 1 以及 HCl g HCl aq rHm 73 2kJ mol 1NH3 g NH3 aq rHm 35 2kJ mol 1NH3 aq HCl aq NH4Cl aq rHm 60 2KJ mol 1试计算 1 2 0molHCl g 与2 0molNH3 g 反应生成NH4Cl s 放出的热量 2 1 0molHCl g 与1 0molNH3 g 同时溶解在水中的热效应 3 fHm NH4Cl aq 4 1 0mol的NH4Cl s 溶解在水中生成NH4Cl aq 放出的热量 NH4Cl s 的溶解是吸热过程还是放热过程 G H T S 25 101 3KPa下 CaSO4 s CaO s SO3 g 已知 rH m 402kJ mol 1 rS m 198 6kJ mol 1 问 1 上述反应能否自发进行 2 对上述反应 是升高温度有利 还是降低温度有利 3 计算使上述反应逆向进行所需的最低温度 反应速率常数计算 已知在660K时 测得反应2NO O2 2NO2实验数据如下 试求 1 反应速率方程式和反应级数 2 此温度下的反应速率常数 3 当c NO 0 015mol L 1 c O2 0 025mol L 1时的反应速率 解 1 设反应速率方程式为 v kcx NO cy O2 则 代入c NO 0 010的两组数据 可得y 1 代入c O2 0 020的两组数据 可得x 2 故反应速率方程式为v kc2 NO c O2 反应级数为2 1 3 2 k v c2 NO c O2 2 5 10 3 0 0102 0 010 2 5 103 L2 mol 2 s 1 3 v kc2 NO c O2 2 5 10 3 0 0152 0 025 0 014 mol L 1 s 1 标准平衡常数 知识点 理想气体状态方程摩尔分数的定义和计算分体积的定义和计算转化率的计算转化率和标准平衡常数K 标准平衡常数表达式 标准平衡常数 9 20克N2O4于27 C时 在1 00 105Pa下发生反应 N2O4 g 2NO2 g 达到平衡时混和气体的体积为2 92 10 3m3 求N2O4的转化率和反应的标准平衡常数K 解 在1 00 105Pa下发生反应 等压反应先计算平衡时刻的总的物质的量n 由理想气体状态方程pV nRT注意单位 p Pa V m3计算得n 0 117mol初始时刻N2O4的物质的量为 n N2O4 9 20 92 00 0 10mol假设平衡时刻反应掉的N2O4的物质的量为xmol N2O4 g 2NO2 g 平衡时 0 1 x2xn 0 1 x 2x 0 1 x 0 117 则x 0 017N2O4的转化率 0 017 0 1 100 17 标准平衡常数 在600K 100 0KPa下 将0 080mol空气 其中氧气的体积分数为20 其他均为N2 与0 020molHCl混合发生反应 2HCl g 1 2O2 g Cl2 g H2O g 平衡时Cl2的体积分数为4 0 计算反应时的标准平衡常数K 以及氮的分压 解 反应为等压反应空气中氧气的物质的量为0 080 20 0 016mol氮气的物质的量为0 080 0 016 0 064mol假设反应掉的氧气的物质的量为xmol 2HCl g 1 2O2 g Cl2 g H2O g 初始 0 0200 016平衡 0 020 4x0 016 x2x2x 则平衡时刻体系总的物质的量为 n总 n HCl n O2 n Cl2 n H2O n N2 0 020 4x 0 016 x 2x 2x 0 064 0 1 xCl2的体积分数 2x 0 1 x 100 4 0 解得x 0 002mol每种气体的分压为 p HCl 100 0 0 012 0 098 12 24kPap O2 100 0 0 014 0 098 14 29kPap Cl2 100 0 0 004 0 098 4 08kPap H2O 100 0 0 004 0 098 4 08kPap N2 100 0 0 064 0 098 65 31kPa 则反应的标准平衡常数K 弱酸碱和缓冲溶液 知识点 弱酸 碱的pH值计算缓冲溶液的pH计算 两个公式 弱酸碱 已知苯甲酸 C6H5CO2H 的Ka 6 4 10 5 25 C时其饱和溶液的pH值为2 80 计算此时苯甲酸的溶解度 mol L 1和g 100mL 1 知识点 溶解度和Ka 的关系 平衡常数表达式近似计算 稀释定律 使用条件 溶解度的表示方法mol L 1和g 100mL 1的换算 需要知道分子量 解 pH 2 80 则 H 1 58 10 3mol L 1假设苯甲酸的溶解度为xmol L 1HB H B 初始x00平衡x 1 58 10 31 58 10 31 58 10 3解得x 0 04mol L 1苯甲酸的分子质量为122g mol 1 则苯甲酸的溶解度 0 04 0 1 122 0 488g 100mL 1 缓冲溶液pH计算 用弱酸HA pKa 5 30 和它的盐NaA配制成pH为5 00的缓冲溶液 在这个溶液100ml中 加入10mmolHCl后 若pH值改变了0 30单位 HA与NaA原来的浓度必须是多少 解 A HA 0 5 1 加后pH降低值为4 70 则 2 联立 1 2 两方程 解得 HA 0 50mol L 1 A 0 25mol L 1 缓冲溶液 已知Ka HAc 1 75 10 5 计算0 20mol L 1HCl与0 80mol L 1NaAc等体积混合后溶液的pH值 如果在100mL该混合溶液中加入10mL的0 010mol L 1NaOH溶液 则溶液的pH值为多少 缓冲溶液 已知Ka HF 6 6 10 4 将50 0ml的0 10mol L 1HCl与50 0ml的0 20mol L 1NaF混合 试计算该混合溶液的pH值 若在上述混合溶液中加入10 0ml的0 10mol L 1NaOH溶液 其pH值改变多少 如果改加10 0ml的0 10mol L 1HCl pH值又如何改变 盐的水解 已知Kb NH3 H2O 1 8 10 5 计算在0 20L水中 溶解多少克NH4Cl 才能得到pH 4 75的NH4Cl溶液 其中c NH3 H2O 是多少 相对原子质量N 14 H 1 O 16 Cl 35 5 解 pH 4 75时 H 1 78 10 5mol L 1假设NH4Cl的浓度为xmol L 1 则NH4 H2O NH3 H2O H 初始x00平衡x 1 78 10 51 78 10 51 78 10 5 解得x 0 57mol L 1则NH4Cl质量 0 57 0 2 53 5 6 1g 难溶沉淀 知识点 溶解度和溶度积的相互换算同离子效应 溶解度 已知Ag2CrO4在纯水中的溶解度为6 5 10 5mol L 1 求 1 在0 0010mol L 1AgNO3溶液中的溶解度 2 在1 0mol L 1K2CrO4溶液中的溶解度 解 Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO42 aq 纯水2 6 5 10 56 5 10 5Ks Ag2CrO4 Ag 2 CrO42 2 6 5 10 5 2 6 5 10 5 1 1 10 12 1 设在0 0010mol L 1AgNO3溶液中的溶解度为s Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO42 aq 平衡 mol L 1 2s 0 001s Ks Ag2CrO4 Ag 2 CrO42 2s 0 001 2 s 1 1 10 12根据同离子效应可知2s 0 001 0 001则s 1 1 10 6mol L 1 2 设在1 0mol L 1K2CrO4溶液中的溶解度为s Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO42 aq 平衡 mol L 1 2s1 0 sKs Ag2CrO4 Ag 2 CrO42 2s 2 1 0 s 1 1 10 12根据同离子效应可知2s 1 0 1 0则s 5 2 10 7mol L 1 分步沉淀 已知Ks CaSO4 9 1 10 6 Ks BaSO4 1 1 10 10 在含有CaCl2和BaCl2的混合溶液中 Ca2 和Ba2 的浓度均为0 10mol L 1 逐滴加入Na2SO4溶液 通过计算说明哪一种硫酸盐先沉淀析出 当第二种沉淀开始析出时 第一种沉淀的离子浓度是多少 难溶沉淀计算 在0 10mol L 1的FeCl2溶液中 通入H2S气体 制成饱和溶液 欲使Fe2 不生成FeS沉淀 溶液中的pH值最大为多少 解 查表得Ksp FeS 1 59 10 19H2S的Ka1 5 1 10 8 Ka2 1 2 10 15要使Fe2 不形成沉淀 S2 需用小于 而H2S饱和溶液的浓度为 H2S 0 10mol L 1代入数据得 解得 H 1 96 10 3 mol L 1 pH 2 71即溶液中最大pH值应为2 71 配合物稳定常数和沉淀溶解平衡 等体积混合0 10mol L 1AgNO3和6 0mol L 1氨水 然后加入NaAc固体 忽略体积变化 通过计算说明是否会生成AgAc沉淀 已知Kf Ag NH3 2 1 1 107 Ks AgAc 4 4 10 3 知识点 配合物稳定常数的定义和表达式盐的水解溶度积规则溶度积计算 解 混合后的溶液中 反应前 c Ag 0 050mol L 1c NH3 3 0mol L 1Ag 2NH3 Ag NH3 2 平衡 mol L 1 x3 0 2 0 050 x 0 050 x 0 050 x x 2 9 2x 1 1 107Kf 很大 则0 050 x 0 050 2 9 2x 2 9 近似求解得x 5 4 10 10c Ag 5 4 10 10mol L 1若有AgAc沉淀 需 c Ag c c Ac c Ks AgAc 可求得c Ac 8 1 106mol L 1NaAc不可能有如此大的浓度 则不会有AgAc沉淀 电化学 知识点 氧化值氧化还原方程式配平原电池符号能斯特方程电动势计算