无机化学习题答案

1、1 物质的状态和稀溶液习题1. 制10dm3 0.2moldm-3的H2，需要100kpa，300K的H2气体体积为多少？（49.88dm3）2. 氮气钢瓶的容积为20.0L，压力104kpa，温度25时，计算钢瓶中氮气的质量？（2.58kg）3. 某气体在293K和9.97104 Pa时占有体积0.19dm3，质量为0.132g。试求该气体的相对分子质量，并指出它可能是何种气体。 （17gmol-1，NH3）4. 已知1dm3某气体在标准状态下，质量为2.86g，试计算（1）该气体的平均相对分子量；（2）计算在17和207kpa时该气体的密度。 （64，5.49gdm-3） 5. 可以用亚硝

2、酸铵受热分解的方法制取纯氮气。反应如下：NH4NO2(s) 2H2O(g) +N2(g)如果在20、97.8kPa下，以排水集气法在水面上收集到的氮气体积为4.16L，计算消耗掉的亚硝酸铵的质量。 （10.69g） 6. 在体积为0.50 dm3的烧瓶中充满NO和O2混合气体，温度为298.15K，压强为1.23105 Pa。反应一段时间后，瓶内总压变为8.3104 Pa。求生成NO2的质量。 （0.74g）7. 有一容积为60.0L的容器，容器中充满150g的氮气和30g的氢气，温度为300K，计算（1）氮气和氢气的分压各是多少？（2）混合气体的总压是多少？（=222.7kpa，=623.5

3、5kpa；846.25kpa）8. 一容器中有4.4 g CO2，14 g N2和12.8 g O2，气体总压为2.026105 pa，求各组分的分压。 （=2.026104 pa，=1.013105 pa，=8.1104 pa）9. 在273K时，将相同初压的4.0 dm3 N2和1.0 dm3 O2压缩到一个容积为2.0 dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26105 pa。求：（1）两种气体的初压。（2）混合气体中各组分气体的分压。（3）各气体的物质的量。 （1.304105 pa；=6.52104 pa， =2.608105 pa；=0.057mol，=0.23mol）10. 分别

4、按理想气体状态方程式和范德华方程式计算2.50mol SO2在30占有20.0L体积时的压力，并比较两者的相对误差。如果体积减少为2.00L，其相对误差又如何？ （p理想=3.15105pa，p真实=3.07105 pa，dr=2.6%；p理想=31.5105pa，p真实=23.26105pa，d=35.4%）11. 10.00 cm3 NaCl饱和溶液的质量为12.00g，将其蒸干后得NaCl 3.17g，计算：（1）NaCl 的溶解度； （2）溶液的质量分数；（3）溶液的物质的量浓度；（4）溶液的质量摩尔浓度；（5）溶液中盐的物质的量分数和水的物质的量分数。（35.9g/100g水，26.

5、4%，5.42mol/l，6.53mol/kg，）12. 在303K时，丙酮（C3H6O）的蒸气压是3.73104 pa，当6g某非挥发性有机物溶于120 g丙酮时，其蒸气压下降至3.56104 pa。试求此有机物的相对分子质量。 （M=60.67gmol-1）13. 在293 K时，蔗糖（C12H22O11）水溶液的蒸气压是2.11103 pa，纯水的蒸气压是2.33103 pa。试计算1kg水中含蔗糖的质量。已知蔗糖的摩尔质量为342 gmol-1。（1.98kg）14. 常压下将2.0 g尿素（CON2H4）溶入75g水中，求该溶液的凝固点。已知水的Kf =1.86 Kmol-1kg。

6、（T= -0.83或272.32K）15. 在298 K时，若1dm3苯溶液中含聚苯乙烯5.0g，其渗透压为1.013103pa，求聚苯乙烯的相对分子质量。 （M=12228.9g/mol）16. 人的血浆凝固点为-0.56，求37时人血浆的渗透压。已知水的Kf = 1.86 Kmol-1kg。 （776pa）17. 计算质量分数为5的蔗糖（C12H22O11）溶液的凝固点。已知水的Kf1.86 Kmol-1kg。 （-0.286或372.81K）18. 在26.6 g氯仿（CHCl3）中溶解0.402 g萘（C10H8），其沸点比氯仿的沸点高0.455 K，求氯仿的沸点升高常数。 （Kb3.

7、58 Kmol-1kg）19. 与人体血液具有相等渗透压的葡萄糖溶液，其凝固点降低值为0.543 K。求此葡萄糖溶液的质量分数和血液的渗透压？（葡萄糖的相对分子质量为180gmol-1） （49.9%；661.8pa）20. 将10g葡萄糖和甘油分别溶于100g水中，问（1）所得的各溶液的凝固点为多少？（2）各溶液的沸点为多少？（甘油的相对分子质量为92 gmol-1）（271.97K，270.98K；373.47K，373.75K）第二章 化学热力学【习题】一、是非题1. 在标准压力和反应进行的温度时，由最稳定的单质合成1mol某化合物的反应热，叫做该化合物的标推生成热。( ) 错 2. 碳

8、的稳定单质是金刚石。（ ）错3. Fe (s)和Cl2 (l)的都为零。（ ）错4. 系统与环境无热量交换的变化为绝热过程。（ ）对5. 赫斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下进行的缘故。（ ）错6. 反应的H就是反应的热效应。（ ）错7. 功和热是系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统内部不讨论功和热。（ ）对8. 反应进度总是取正值。（ ） 对9. 放热反应均是自发反应。（ ）错10. 内能和焓都是状态函数。（ ）对二、简答题1、判断下列各过程中，哪个的U最大：（1） 体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。（2） 体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40

9、kJ功。（3） 体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。（4） 体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。（2）过程的U最大2、下列纯物质中，哪些物质的标准摩尔生成焓不等于零。(1)金刚石 （2）O3(g) (3)Br2（L） (4)Fe(S) (5)Hg(g) (6)石墨（1）、（2）、（5） 3、指出下列各关系式成立的条件 (1) DU=Qv (2) DH=Qp (3) DG=DHTDS（1）等温等容，系统不做非体积功 （W非=0）；（2）等温等压，系统不做非体积功（W非=0）；（3）等温，且系统无非体积功。4、在标准下CO2(g)的为下列哪个反应的值？ （3）（1） C(金刚

10、石)+ O2（g）CO2(g)（2） CO(g)+1/2 O2（g）CO2(g)（3） C(石墨) + O2（g）CO2(g)5、假设把一台冰箱放在一间密闭的房间里，把冰箱门打开，插上电源让冰箱工作。室内温度会怎样变化？为什么？（上升。因为冰箱内外温度相同，冰箱仅做少量功就可以把冰箱内的大量热量传递到冰箱外。） 6、预测下列过程的熵变： (1)NaCl熔融； (2)建筑物坍塌； (3)把空气分为温度、压力相同的氧气、氮气和氩气。（(1)熵增加 (2)熵增加 (3)熵减少）三、计算题1、 一热力学系统在等温定容的条件下发生一变化时，放热15kJ，同时做电功35kJ假若系统在发生变化时，不做非体积

11、功(其他条件不变)，计算系统能放出多少热。 （-50 kJ） 2、 生物体内有机物的分解氧化对菌体的生长、营养的消耗十分重要。例如醋酸杆菌可通过乙醇氧化反应而获得生产所需要的能量，其过程分两步完成：CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH 请根据下列反应及其反应热计算生物体内乙醇被氧化成乙醛及乙醛被进一步氧化成乙酸的反应热。(1) CH3CH2OH（l）+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-1371 kJmol-1(2) CH3CHO（l）+5/2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) =-1168 kJmol-1(3) CH3COOH（l）+2O2(g)=2CO2(g

12、)+2H2O(l) =-876 kJmol-1 （-292 kJmol-1）3、已知甲醇的标准燃烧热为-726.6 kJmol-1，即CH3OH(l)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(l)，H2O(l)的=-285.8kJmol-1，CO2(g)的=-393.5 kJmol-1，求甲醇的。（-238.5 kJmol-1）4、设有10molN2(g)和20molH2(g)在合成氨装置中混合，反应后有5molNH3(g)生成,试分别按下列反应方程式中各物质的化学计数量（B)和物质的量的变化(nB)，计算反应进度并作出结论。(1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g) （ = 5

13、.0mol） (2) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) （ = 2.5mol）5、 某气缸中有气体1.20L，从环境吸收了800J热量后，在恒压(97.3kPa)下体积膨胀到1.50L,试计算系统热力学能变化(U)。 （0.771 kJ）6、 2.00mol理想气体在350K和152kPa条件下，经恒压冷却至体积为35.0L,此过程放出了1260J热。试计算：(1)起始体积；(2)终态温度；(3)体系做功； (4)热力学能变化 （1）38.310-3m3 = 38.3L；(2) 320K；(3) 502J；(4) -758J）7、 在一敞口试管内加热氯酸钾晶体时发生下列反应：2KC

14、lO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g),并放出热89.5kJ(298.15K)。求: 298.15K下该反应的和U。 （-89.5kJ； -96.9kJ）8、在高炉炼铁，主要反应有：C(s) + O2(g) CO2(g)1/2CO2(g) + 1/2C(s) CO(g)CO(g) + 1/3Fe2O3(s) 2/3Fe(s) + CO2(g)(1)分别计算298.15K时各反应的和各反应值之和；(2)将上列反应方程式和并成一个总反应方程式，应用各物质的 (298.15K)值计算总反应的并与(1)计算结果比较做出结论。（总反应 =-315.5 kJ/mol-1；）9、 已知298.15K

15、时反应：3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)；（）1 = -92.22kJmol-12H2(g) + O2(g) 2H2O(g)；()2 = -483.636kJmol-1试计算下列反应的()3：4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) （-1266.47kJmol-1）10、 铝热法反应如下： 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe(1)利用数据计算恒压反应热；(2)在此反应中若用去267.0g铝，问能放出多少热量？ （(1) -3347.6 kJ；(2)-4141 kJ）11、 利用数据，试计算下列反应的恒压反应热：(1)Fe3O4 + 4H2

16、(g) 3Fe(s) + 4H2O(g)(2)4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) (3)3NO2(g) + H2O(l) 3HNO3(l) + NO(g)（(1)151.1 kJmol-1；(2)-905.47 kJmol-1；(3)-71.7 kJmol-1）12、 已知Ag2O(s) + 2HCl(g) 2AgCl(s) + H2O(l) = -324.9kJmol-1及 (Ag2O，s)= -30.57kJmol-1, 试求：AgCl的标准摩尔生成焓。 （-127.3 kJmol-1 ）13、 某天然气中CH4占85.0%,C2H6占10.0%， 其余为不

17、可燃部分。若已知 C2H6(g)+7/2O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) = -30.57kJmol-1 试计算完全燃烧1.00m3这种天然气的恒压反应热。 （-36805.9 kJ） 14、 应用公式, 计算下列反应的值，并判断反应在298.15K及标准态下能自发向右进行。 8Al(s) + 3Fe3O4(s) 4Al2O3(s)+ 9Fe(s)（= -3283.0 kJmol-1 0 ） 15、 通过计算说明下列反应：2CuO(s) Cu2O(s) + 1/2O2(g)(1) 在常温(298K)、标准态下能自发进行?(2) 在700K时、标准态下能否自发进行?（(1) =113.

18、4 kJmol-1 (2) = 68.7 kJmol-1）16、 碘钨灯可提高白炽灯的发光效率并延长其使用寿命。其原理是由于灯管内所含少量碘发生了如下可逆反应, 即W(s) + I2(g) WI2(g) 当生成的WI2(g)扩散到灯丝附近的高温区时，又会立即分解出W而重新沉积至灯管上。已知298.15K时： W(s) WI2(g) /(kJmol-1)0 -8.37 /(Jmol-1K-1)33.5 251(1) 若灯管壁温度为623K，计算上式反应的 (623K)(2) 求WI2(g)在灯丝上发生分解所需的最低温度。（(1) = -43.9 kJmol-1 ；(2) T 1639 K） 17

19、、 试判断下列反应 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)， 在298.15K、标准态下能否自发进行? 18、 求下列反应的、，并用这些数据分析利用该反应净化汽车尾气中NO和CO的可能性。 CO(g) + NO(g) CO2(g) + 1/2N2(g) （= -343.94 kJmol-1 0(2) Zn(s) + 1/2O2(g) ZnO(s), ()2 = -318.3molL-1 0可知前者不能自发进行。若把两个反应耦合起来： Zn(s) + H2O(l) + O2(g) ZnO + H2O(aq)不查热力学数据，请问此耦合反应在298.15K能否自发进行? 为什么?（= -213

20、.0 kJmol-1 3.68时Fe3+离子完全沉淀，不生成Cu(OH)2沉淀)14. 将100 mL 0.02 molL-1 MnCl2与100 mL 0.01 molL-1含NH4Cl的氨水溶液相混合, 计算此混合溶液中NH4Cl的浓度最低达多少时才不致生成Mn(OH)2 。 （1. 9310-2 molL -1）15. 在氯离子和铬酸根离子浓度均为0.100 molL-1的混合溶液中逐滴加入AgNO 3溶液（忽略体积的变化）时，AgCl和Ag 2CrO 4哪一种先沉淀？当Ag 2CrO 4开始沉淀时溶液中氯离子的浓度为多少？ （5.2810-5 molL -1）16. 用NaOH溶液来处

21、理MgCO3沉淀，使之转化为Mg(OH)2沉淀，计算这一转化反应的标准平衡常数。若0.0045 mol MgCO3沉淀在1.0 L NaOH溶液中转化为Mg(OH)2沉淀，此NaOH溶液的最初浓度至少应为多少？ （Ka=1.22106， 74.1mol/L）17. 在血液中H2CO3NaHCO3缓冲对的作用之一是从细胞组织中迅速除去由运动产生的乳酸（简记为HL）。（1）求的平衡常数。 （3.3102）（2）若血液中H2CO3=1.410-3 molL-1，=2.710-2 molL-1，求血液的pH值。 （7.66）（3）若向1.0L血液中加入5.010-3mol HL后，pH为多大？ （6.

22、91）（已知H2CO3：Ka1=4.210-7，Ka2=5.610-11；HL：Ka=1.410-4）5 氧化还原电化学习 题1.写出下列指定元素在各自化合物中的氧化数:H4P2O7 O ；Na2S2O3 S ；Pb3O4 Pb ；KO2 K ，O ；(h5-C5H5)Fe Fe ；Mn (CO)(NO3)3 Mn 。2. 用氧化数法配平下列反应式 FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 H2O2 + KI + H2SO4 K2SO4 + I2 + H2O NH4NO2 N2 + H2O P4 + HNO3 H3PO4 + NO KMnO4 + H2C2O4 K2CO3 + MnO2 +

23、H2O + CO23. 用离子-电子法配平下列方程式 Cu + HNO3(浓) Cu(NO3)2 + NO2 + H2O NaClO + NaCrO2 + NaOH NaCl + Na2CrO4 + H2O H2O2 + KMnO4 + H2SO4 MnSO4 + K2SO4 + H2O I2 + NaOH NaIO3 + NaI HCNS + KClO3 CO2 + NO + SO2 + KCl + H2O4. 写出下列各电对的电极反应 OH/H2 ; O2/OH- ; MnO4-/MnO2; H2O2/H2O; CrO42-/CrO2-5. 写出下列电池的电极反应和电池反应，并计算其电极电

24、势. (-) Zn | Zn2+ (1.0molL-1)| Cu2+ (1.0 molL-1)| Cu (+) (-) Mg | Mg2+ (0.1molL-1)| Fe2+ (1.0 molL-1)| Fe (+) (-)Pb(s)Pb2+ (10-2 molL-1 ) | VO2+(0.1 molL-1), V3+(10-5 molL-1), H+(10-1 molL-1)Pt (+)6. 能否配制含有等浓度(molL-1)的下列各对离子的酸性水溶液？为什么？ Sn2+ 和 Hg2+ SO32- 和 MnO4- Sn2+ 和 Fe2+7. 根据电极电势解释下列现象： 金属铁能置换铜离子，而

25、三氯化铁溶液又能溶解铜板。 二氯化锡溶液贮存易失去还原性。 硫酸亚铁溶液久放会变黄。 锂的标准电极电势虽比钠低，但为什么锂同水的作用不如钠剧烈? 重铬酸钾能氧化浓盐酸中的氯离子，而不能氧化浓氯化钠溶液中的氯离子?8. 计算298K时，下列反应的标准吉布斯自由能变，并将其设计成原电池，写出电池符号。 2Ca(OH)2 + Cl2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 9. 设计一个原电池，计算室温时，反应H2(g) + O2(g) =H2O(l)反应的平

26、衡常数。(3.581041)10. 设计一个原电池，计算室温时，反应 Ba2+ + SO42- = BaSO4(s) 反应的平衡常数。(9.2610-11)11. 已知反应：2Ag+Zn=2Ag+Zn2+ 开始时Ag+=0.1molL-1，Zn2+=0.3molL-1，求达平衡时，溶液中剩余的Ag+浓度(已知：, )。（2.4410-27 molL-1）12. 已知， 对于反应：AsO33- + I3- + H2O = AsO43- + 3I- + 2H+ 判断上述反应在标准状态下的自发方向. 计算反应的平衡常数； 当溶液pH = 7以及H+=6.0时，反应的方向。 （0.154）13. 将铜

27、片插入盛有0.5molL-1的CuSO4溶液的烧杯中，银片插入盛有0.5 molL-1的AgNO3溶液的烧杯中，已知：， 。 写出该原电池的符号 写出电极反应式和原电池的电池反应 求该电池的电动势 若加氨水于CuSO4溶液中，电池电动势如何变化?若加氨水于AgNO3溶液中，情况又怎样? 作定性回答。 （0.458V）14. 已知：Ag+ + e- Ag AgI + e- Ag + I- ；求：AgI在298K时的溶度积常数Ksp；判断标态下金属Ag能否与HI(aq)发生置换反应?(8.5210-17)15. 为什么Cu+在水溶液中不稳定，容易发生歧化反应? 计算25时歧化反应：2Cu+=Cu2

28、+ + Cu的和分别是多少? (-34.5kJmol-1, 1.12106)16. 铝空气电池是一种比较有希望的新能源，高纯铝作阳极，电解质是稀NaOH溶液，阴极由稳定的空气泡通过带有催化剂的惰性金属电极构成，电池反应为：4Al(s) + 3O2(g) + 6H2O(l) = 4Al(OH)3(s) 已知：，写出电池的电极反应，计算电池的电动势和。(2.68V，-2.28V)17. 根据下面电势图(在酸性介质中): 写出能发生歧化反应的反应方程式: 计算该反应的; 计算该反应在298K时的平衡常数。 （6.84 kJmol-1, 6.9106）18. 已知下面两个元素电极电势图: ； 计算，；

29、指出电位图中哪些物质能发生歧化反应，并写出反应方程；从电极电势考虑，在酸性介质中HIO3与H2O2能否反应； 从电极电势考虑，在酸性介质中I2与H2O2能否反应； 综合考虑，、反应最终结果是什么? （1.08V，1.20V）6 原子结构习题1. 计算激发态氢原子的电子从第三能级层跃迁至第二能级层时所辐射的光的频率、波长及能量各是多少？ 656.3nm,4.5681014s-1, 3.02710-19J2判断下列叙述是否正确：（1）电子具有波粒二象性，故每个电子既是粒子，又是波。（2）电子的波性，是大量电子运动表现出的统计性规律的结果。（3）波函数，即电子波的振幅。（4）波函数即原子轨道，是描述

30、电子空间运动状态的数学表达形式。（1）（2）（3）（4）3.写出下列各轨道的名称：(1) n=2 l=0 (2) n=3 l=2(2) n=4 l=1 (3) n=5 l=3（1）2s（2）3d（3）4p（4）5f4.下列量子数合理的是：(1) n=2，l=1，m=0，ms=+1/2(2) n=3，l=3，m=-1，ms=-1/2(3) n=3，l=0，m=0，ms=0(4) n=3，l=0，m=+1，ms=+1/2（A）5原子轨道角度分布图中，从原点到曲面的距离表示 （ ）A 的大小；B.Y绝对值的大小； C. r值的大小 D.4r2dr值的大小（B） 6.下列各元素原子的电子分布式各自违背

31、了什么原理？请加以改正。(1)B(1s22s3)(2)N(1s22s22px22py1)(3)Be(1s22py2)(1)违反保利原理)B(1s22s1) (2)违反洪特规则N(1s22s22px12py12pz1) (3)违反能量最低原理Be(1s22s2)7. Li+ Na+ K+ Rb+Cs+ 的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何？Li锂He2s1Na钠Ne3s1K钾Ar4s1Rb铷Kr5s1Cs铯Xe6s18. 已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为：（a） 3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）5d106s1 试根据这个信息确定它们在周期表中属于哪个区？哪个族？哪个周期？(a)Cl, p,A,3；(b)Fe,d,4；(c)Rb,s,5；(d)Au,ds,B,69已知M2+的离子3d轨道中有5个d电子，请推出：该原子的核外电子排布、最外层和最高能级组中电子数、在周期表中的位置。Mn, 1s22s22p63s23p