无机化学练习题(附答案)

1、第一章1.恒温下，将 1L 204KPa N和 2L 303KPa O2充入体积为 3L 的真空容器中， N 和 O 分压各222是多少，总压是多少？2.温度是 T 时，在容积为VL 的真空容器中，充入 N2（ g）、 Ar （ g）容器内压力为a KPa，已知 N2（ g）分压为 b KPa ，则 Ar(g) 的分压为， N2（ g）和 Ar （ g）的分体积分别为多少， N2（ g）和 Ar （ g）的物质的量为多少？3.在 25下，将初始压力相同的5LN2 和 15LO2, 充入容积为 10L 的真空容器中，混合气体总压为 152KPa， N 和 O 分压分别为多少KPa， 25 N 初

2、始压力为多少，当温度升至250时，222保持体积不变，混合气体总压为多少？第二章1. 在 298.15K 下，弹式热量计中使1.0g C8 H 18 (l ) 完全燃烧测得此反应热效应为 -47.79KJ，已知反应为 CHl25 O2 (g)CO29H2O ，估计 1mol C8H 18 (l ) 完全燃烧的 QVH.818 ()822. 已知乙醇在351K 和 101.325KPa 下的蒸发热为 39.2KJ/mol, 试计算 1mol 的 C 2H 5OH (l ) 则在该蒸发过程中的W和H.第四章1. 已知温度为 298.15K ，下列有关物质的热力学数据物质名称f H m / KJ m

3、ol-1Sm / J K-1 mol-1f Gm / KJ mol -1CH 4 (g )-74.85186.27-50.6Cu( s)033.150CuO( s)-157.342.63-129.7CO2 (g )-393.5213.64-384.36H 2O (l )-285.8369.91-237.18H 2 O(g )-241.82188.72-228.59计算反应： CH 4 ( g)4CuO (s)CO2 ( g)2H 2O (l )4Cu( s) 求 298.15K 时，r H m , r Sm ,r Gm求r Gm （ 500K）2. 已知 298.15K ，下列有关物质的热力学

4、数据：物质名称f H m / KJ mol -1Sm / J K-1 mol -1NH 3 (aq)-80.29111.3H 2O(l )-285.8369.91NH 4 (aq)-132.51113.4OH (aq)-229.99-10.75用热力学原理计算反应NH3 (aq)H 2O (l )NH 4(aq )OH (aq ) 在298.15K和373.15K时的K。3. 欲使CaCO3(s)CaO (s)CO2 ( g ) 在101.3KPa下正向进行， 反应的最低温度应是多少？计算在298.15K ，101.3Kpa在密闭容器中CaCO3分解所产生的平衡分压，已知298.15K时，r

5、Sm160J K1mol1f Gm (CO2 )394.4KJ mol1，f Gm (CaCO3 )1128.8KJ mol1，f Gm (CaO)604KJmol14. 估算反应CO2 ( g )H 2( g)CO( g )H 2O (g )在 873K 时的标准摩尔Gibbs函数变和标准 平 衡 常 数 ， 若 系 统 中 各 组 分 气 体 的 分 压 分 别 为 p(CO2 ) = p( H 2 ) =127KPa ，p(CO ) = p( H 2O) =76KPa，计算此条件下反应的Gibbs 函数变并判断反应进行的方向，已知 298.15K ，f H m-1Sm / J-1-1-1

6、名称/ KJ mol K molf Gm / KJ molCO2 (g )-393.5213.64-394.36H 2 O(g )-241.82188.72-228.59H 2 ( g)0130.5740CO ( g)-110.52197.56-137.155. 已知 C ( s)CO2 ( g )2CO( g)K11.3 109CO( g) Cl 2 (g )COCl 2 ( g)K 26.0102计算 2COCl 2 ( g)C( s)CO2 ( g )+2 Cl 2 ( g) 的 K3第五章1.PH=8和 PH=10的溶液等体积混合，计算混合后的溶液PH。2.0.25mol/l HF溶液

7、中， c(H +) 是多少3.配制 1.0L PH=6.8的缓冲溶液，需向200ml 0.2mol/l H3AsO 溶液中加入多少 0.2 mol/l4的 NaOH 溶液和多少蒸馏水？已知 H3AsO4： K15.6210 3K 21.70 10 7K33.9510 124.有 2L 0.5mol/lNH 3H 2O 和 2L 0.5mol/l HCl溶液，若配制 PH=9.6 的缓冲溶液，不容许再加水，最多能配制多少升缓冲溶液？已知 NH 3 H 2OK1.810 55.某一元弱酸与 36.12ml0.1mol/l的 NaOH 正好中和，此时，再加入18.06 ml 0.1mol/l 的HC

8、l 溶液，测得溶液的PH值为 4.92 ，计算该弱酸的 K第六章1.计算下列溶解度1） Mg(OH)2 在水中的溶解度2） Mg(OH)2 在 0.01mol/l NaOH溶液中的溶解度3） Mg(OH) 在 0.01mol/l MgCl2溶液中的溶解度2已知 K sp Mg (OH ) 2 1.8 10 112.根据 AgIO3 和 Ag 2CrO4的溶度积，通过计算说明1）哪种化合物溶解度大？2）在 0.01mol/l的 AgNO 溶液中，哪种化合物溶解度大？3已知 K sp ( AgNO3 )3.010 8K sp (Ag2CrO4 )1.1 10 123.将 100ml 0.2mol/

9、lMnCl2 溶液加入 100ml 0.01mol/lNH 3H 2O 中，请问有无沉淀生成？若要使其不生成沉淀，需在氨水溶液中加入多少克NH 4Cl ？已知 K sp Mn(OH ) 2 1.9 10 13K sp NH 3H 2O1.810 54.在下列溶液中不断通入H2S 气体使溶液中 H2S 饱和1） 0.1mol/l CuSO4溶液2） 0.1mol/l CuSO4与 1.0mol/l的 HCl 的混合溶液分别计算在这两种溶液中残留的Cu2+浓度。已知 K sp (CuS)6.310 36K1(H 2 S) 1.3210 7K 2 ( H 2 S)7.1 10 155.在 0.1mo

10、l/l FeCl 2溶液中不断通入H2S，若要不生成 FeS，则溶液中的 pH 值最高不应超过多少？已知 K sp ( FeS)6.310 18K 1( H 2 S) 1.3210 7K 2 ( H 2 S)7.1 10 156.在某溶液中含有FeCl2 与 CuCl2二者的浓度均为0.1mol/l ，不断通入 H2S 时，能有那些沉淀生成？各离子浓度是多少？已知 K sp (CuS)6.310 36K sp (FeS) 6.3 10 18K1 (H 2 S) 1.3210 7K 2 ( H 2S)7.1 10 15第一章1 1L 204 KPaN 2 充入 3L 真空容器中，由气压与体积的关

11、系p1V1 p2V2 得p1 (N 2 )V1 ( N 2 )p2 ( N 2 )V2 ( N 2 )则 p2 ( N2 )p1( N2 )V1 (N 2 ) 204KPa68 KPaV2 (N 2 )3同理，将2L 303KPaO2 充入 3L 真空容器中p2 (O 2 )p1(O 2 )V1(O 2 )303KPa 2V2 (O 2 )202KPa3总压 pp2 (O 2 )p2 ( N 2 )68KPa202KPa270KPa2.根据 Dalton 分压定律得，Ar 的分压 p( Ar )abAr 的物质的量分数ab， Ar 的分体积为 V( Ar )xB ( Ar ) Va bxB (

12、 Ar )aVaN 2 的物质的量分数bpVaVxB ( N2 )，混合体系气体的物质的量为nRTbVa(ab)VRTn( Ar ) n( N2 )RTRTV ( N 2 )n( N 2 )13.同 T，同 P，n(O2 )3V (O2 )xB (N2 )13两种气体的物质的量分数xB (O2 )44p( N 2 )p xB (N 2 )38KPap(O2 )pxB (O2 ) 114KPa由气压与体积的关系p1V1p2V2 得， N2的初始压力p1 (N 2 )V1 ( N 2 )38KPa 10p2 ( N 2 )V2 ( N 2 )76KPa5由 p1T1得 p1T1 p22502731

13、52 266.77 KPap2T2T225273此处注意摄氏度与热力学温度的换算第二章1. （ 1） Qv QMr (C8H 18 )47.79KJ114mol 15448.06 KJ mol 1（2）HUnRTQvnRT=5448.06 (8258.314298.15103)2=5459.215KJmol 12. 解：C2 H 5OH (l )C2 H 5OH ( g)体积功 WnRT2.918KJ由HUpV 得HQvW39.22.91842.16KJmol 1第四章1. 根据 Hess 定律，r H m =vBf H m=2(285.83) 393.5 4 ( 157.3) 74.85=

14、261.11KJ mol 1r SmvB Sm=433.15269.91213.64442.63186.27=129.27 J K1 mol 1r Gmr H mTr Sm法一：261.11298.15129.27103299.32 KJmol 1r Gm =vBf Gm法二：=2(237.18) 394.364(129.7) 50.6= 299.65 KJ mol 1500K 时， H 2 O 是气态，且温度变化不大时，500K 时的r H m 与r Sm 与298.15K 时相等，则此时r H m =vBf H m=2(241.82) 393.5 4 ( 157.3) 74.85= 217

15、3.09KJ mol 1r SmvB Sm=433.152188.72213.64442.63186.27=366.89 JK 1mol 1r G（m 500K）r H mTr Sm173.09500366.8910 3356.535KJmol12. 298.15K 时，r H m =vB f H m=132.51 229.99 80.29285.83=3.62KJ mol 1r SmvB Sm= 10.75 113.469.91111.3=78.56J K 1 mol 1r Gmr H mTr Sm3.62298.15 (78.56)10 327.04KJmol 1由 ln K1r Gm27

16、.04 103RT10.918.314 298.15K1e 10.911.83 105373.15K 时，r Gmr H mTr Sm3.62373.15( 78.56)1013由 ln K1r Gm32.935 103RT10.628.314 373.15K 2e 10.622.4510 54.反应的 Gibbs 函数变r Gm =vBf Gm(394.4KJmol1604KJmol 1) ( 1128.8 KJ mol 1 )130.4KJ mol 1由 r Gmr H mT r Sm 得，r H mr GmTr Sm130.4298.1516010178.104 KJmol 1反应可向正

17、反应进行的转变温度3Tr H m178.1041113.15Kr Sm160 10 3 CaCO3 ( s)CaO ( s) CO2 ( g)此处注意单位在 298.15K ,101.3 KPa 下由 ln K1r Gm4.4361038.3148730.611RT得 Ke 0.6110.543反 商 J p(H 2O) / p p(CO) / p 76760.3580.543 p(H 2 ) / p p(CO2 ) / p 127127反 向正反向 行此 Gibbs 函数 r Gmr GmRT ln J此 注意 位=4.4368.314873103ln 0.358=3019.7 J mol

18、13.02 KJmol 15. C (s)CO2 ( g)2CO ( g) K11.3109CO( g )Cl 2 ( g)COCl 2 ( g)K 2 6.0102反 的逆反 （同 将其加倍） 2COCl2 ( g)2CO (g)2Cl 2 ( g)K 411( K 2 )2(6.0102 )2反 的逆反 2CO( g) C (s)CO2(g )K 511K11.3 109 +：2COCl 2 ( g)C ( s)CO2 ( g )+2Cl 2 ( g)K 31K12.13 10 15( K 2 )2第五章1. 两种溶液的体 均 VPH=8 的溶液中，c( H )10 8 molL 1 ，

19、c(OH)10 6 molL 1 ， n(OH)V10 6 molPH=10 的溶液中，c( H )10 10 molL 1 ， c(OH)10 4 molL 1 ， n(OH)V10 4 molc(OH(10 4106 )V0.0000505)2VpH9.702. 解： 生成的 离子 度 xHFHFc0.2500x26.9 104解 之 得始 K0.25xx=0.013 molL 1c平0.25-x x x3. 通过计算 pKpK1log(5.6210 3 )2.25pK 2log(1.7010 7 )6.676.8可得溶液是由 H 2 AsO4与 HAsO 42构成的缓冲溶液，pHpK (

20、H 2 AsO4 )pc(H 2 AsO4 )c(HAsO42)代入数值得 c(H 2 AsO4)c( HAsO42)（先加入 200ml NaOH溶液，将 H 3 AsO4 溶液中的一个 H消耗掉，变成 H 2 AsO4，然后再加入100ml NaOH 溶液，将一半H 2 AsO4 转变成 HAsO 42 ，从而形成了满足题意的缓冲溶液，所以一共需要加入300ml NaOH溶液，为满足题意形成1L 溶液，再加入500ml 蒸馏水）再加入 300ml NaOH 溶液以及 500ml蒸馏水5.形成的缓冲溶液中c( NH 4 )pH14pK ( NH 3 H 2O)pc(NH 3 H 2O)c(

21、NH 4)H 2O ) pHp14 pK (NH 3c(NH 3H 2O )14 log(1.8 10 5 ) 9.6 0.34c( NH4 )=2.21即 c(NH 4) 2.21c( NH 3 H 2O )c(NH 3 H 2O)因为在同一体系中，所以体积相等，那么n( NH 4 ) 2.21n(NH 3 H 2O )设在 HCl 溶液中加入的NaOH溶液体积为 V那么 0.5V 2.21(1 0.5V ) ，解之得 V1.38溶液总体积为3.38L5. （题目分析： 因为 HCl 和 NaOH浓度相等， 而 HCl 体积是 NaOH体积的一半， 所以体系是由某酸钠和某酸共同构成的浓度为1

22、:1 的缓冲溶液）由题意得，pHpKpc(HX )c( X ) K10 4.92 1.202 10 5第六章1.1 ）Mg (OH ) 2Mg 22OH平衡浓度x2xK sp c(Mg 2)c(OH ) 24x3x3K sp31.81011104441.65s x 589.5710 3 gL 12） 方法同上，只是 OH初始浓度为 0.01 molL 1Mg (OH )2Mg 22OH起始浓度00.01平衡浓度x0.01+2xK sp c( Mg 2) c(OH ) 2x (0.012x) 21.810 11x（鄙人不才，不会解方程）s x 583） 方法同上，只是 Mg 2初始浓度为 0.0

23、1 molL 1Mg (OH )2Mg 22OH起始浓度0.010平衡浓度0.01+x2xK sp c( Mg 2) c(OH ) 2x2 (0.01 2x)1.810 11x（鄙人不才，不会解方程）s x 582. （ 1）解：AgIO3AgIO 3s( AgIO3 )K sp ( AgIO 3)3.0 10 81.710 4AgIO3的溶解度是 1.710 4 mol L 1Ag2 CrO42 AgCrO 42-s( Ag2CrO4 )3 K sp ( Ag2CrO 4 )3 1.110 126.5 10344AgIO3的溶解度是 6.510 3 molL 1 s( AgIO 3 )s(

24、Ag2 CrO 4 )（2）在 0.01mol L 1 AgNO3 溶液中， c( Ag )0.01molL 1AgIO3Ag IO3平衡浓度0.01s s(0.01 s)s3.010 8s( AgIO3 )3.0 10 6AgIO3的溶解度是 3.010 6 molL 1Ag2CrO 42AgCrO 42-平衡浓度0.012s s (0.01 2s)s1.110 12做近似处理 s( AgIO3 )1.110 8AgIO3的溶解度是 1.1 10 8 molL 1 s( AgIO 3 )s( Ag2CrO 4 )3.解：NH 3 H 2 O NH 4+ +OH -初始浓度0.0100平衡浓度

25、0.01xxxx21.8105解之得 x4.151040.01 x而Mn 2 浓度为 0.2molL 1混合后 c(OH - )=2.0710 4 molL 1c(Mn 2)=0.1mol L 1则反应 Mn(OH )2Mn22OH 的反应商为：J c(Mn 2 ) c(OH) 24.31310 91.910 13所以能产生沉淀，要使其不生成沉淀，则需JK即2) c(OH)2Kc(OH )1.91012c(Mn设加入 NH 4Cl质量为 x gNH 3 H 2 O NH 4+ +OH -初始浓度0.0191.5 x00.2平衡浓度0.0191.5 x 1.910 120.291.5 x1.910 120.21.81050.01x 437.16gNH 3 H 2O NH 4+ + OH -初始浓度0.0100平衡浓度0.01 xxxx21.8540.01 x10解之得 x 4.15 10而 Mn 2 浓度为 0.2mol