基础化学试题

d区元素

一、过渡元素有哪些特点？

二、铭酸洗液是怎样配制的？失效后现象如何？为何它有去污能力？如何使用

它比较合理？

三、根据镒的价层电子构型以及镒的元素电势图回答下列问题：

1.在酸性或碱性介质中，镒的哪些氧化态的物质稳定？

2.在酸性或碱性介质中，镒的哪些化合物可作氧化剂？

四、完成并配平下列反应式

IC3++OH-+H2O2一2.K2Cr2O7+HC1（浓）一

+21

3.Cr3+S-+&0-4.Ag+Cr2O-j+H2O-■

22

5.Cr2O7'+S-^6.国木2。7+H2c2。4—

五、说明格价化合物在酸性溶液中比在碱性溶液中的氧化性强。

六、有一钻的配合物，其中各组分的含量分别为钻23.16%、氢4.71%、氮33.01%、

氧25.15%和氯13.95%。如将配合物加热则失去氨，失重为该配合物原质量

的26.72%。试求该配合物中有几个氨分子，以及该配合物的最简式。

七、某绿色固体—可溶于水，其水溶液中通人,即得棕黑色沉淀和紫红色溶

液o与浓—溶液共热时放出黄绿色气体—，溶液近乎无色，将

此溶液和溶液混合，即得沉淀o将气体—通入溶液，可

得。判断A是哪种盐，写出有关的反应方程式。

八、某含格和镒的钢样品10.00g,经适当处理后，格和镒被氧化为CrzC^一和

MnCU一的溶液共250ml。精确量取上述溶液10.00,加入BaCb溶液并调节酸度，

使铭全部沉淀下来，得到0.0549gBaCrO4。另取一份上述溶液10.00ml,在酸

性介质中用Fe2+溶液(浓度为0.075mobL-1)滴定，用去15.95ml。计算钢样

中铝和镒的百分含量。

九、用盐酸处理Fe(OH)3、Co(OH)和NiO(OH)时各发生什么反应？写出反应式,

并加以解释。

十、填空。

2

1.Cr2O7______色ChCV-______色,CrC)5色。

2+

2.MnO4_______色,MnCV-fe,Mn_____色。

2+

3.Fe(OH)3__________色,Fe(OH)2_________色,Co(OH)2色,Ni

色,Ni(NH3)4?+______色。

H■•一、举出鉴别Fe3+、Co2+>Ni2+>Cr3\Mi?+离子常用的方法。

十二、金属M溶于稀HC1时生成MCb，其磁矩为5.0B.Mo在无氧操作条件下,

溶液遇NaOH溶液，生成一白色沉淀A。A接触空气就逐渐变绿，最后变成棕

色沉淀B。灼烧时，B生成了棕红色粉末C,C经不彻底还原而生成了铁磁性

的黑色物质D。

B溶于稀盐酸生成溶液E,它使KI溶液被氧化成12,但在加入KI前先加入

NaF,则KI不能被E所氧化。

若向B的浓NaOH悬浮液中通CL时，可得到一紫红色溶液F,加入BaCl2时,

就会沉淀出红棕色固体G。G是一种强氧化剂。

试确认各字母符号所代表的化合物，并写出反应方程式。

十三、在酸性介质中，用锌还原CrzC^一时，溶液颜色由橙色经绿色而变成蓝色。

放置时又变回绿色。试解释之，并写出相应的化学反应方程式。

十四、完成并配平下列反应方程式

+2++

1.MnO4-+H2O2+H^2.MnO4-+Mn+H^

2++2

3.Mn+NaBiO3+H^4.MnO4'+Cl2^

5.Ni(OH)2+Br2+OH6.[Co(NH3)6】2++。2+&0一■

7,Fe(OH)2+02+&0-

十五、有一黑色化合物A,它不溶于碱液，加热时可溶于浓HC1而放出气体B。

将A与NaOH和KC1O3共热，它就变成可溶于水的绿色化合物C。若将C酸化,

则得到紫红色D和黑色沉淀Ao用Na2sCh溶液处理D时也可得到黑色沉淀A。

若用H2s。4酸化的Na2s。3溶液处理D,则得到几乎无色的溶液E,而得不到沉

淀A。A、B、C、D、E各为何物？写出有关反应方程式。

D区元素一答案

二、七52。7与浓H2s。4的混合物；失效后呈现Cr3+的绿色，C产无氧化性；密

封，变绿后更换。

五、Cr6+

六、4个氨分子最简式为：CO(NH3)4(NO2)2C1

七、A:K2M11O4B:MnC)2C:KMnC>4D:Cb

八、Cr%、2.83%Mn%、3.29%

九、生成FeCb,CoCb、NiCb和CL

十二、M:FeA:Fe(OH)2B:Fe(OH)3C:Fe2O3E:FeCl3F:Na2FeO4

G:BaFeO4*H2O

22+

十五、A：MnO2B:C12C:MnO4'E:Mn

d区元素二

一、为什么当硝酸与[Ag(NH，]Cl反应时，会析出沉淀？说明所发生反应的本

质。

二、为什么Cu+不稳定，易发生歧化反应，而Hg2?+则较稳定。试用电极电势数

据和化学平衡的观点加以阐述。

三、解释下列实验事实，并写出相关的反应方程式。

1.有空气参与时,Cu能溶于氨水中。

2.银器在含有H2S的空气中会慢慢变黑。

3.将H2s气体通入ZnCb溶液中，仅析出少量ZnS沉淀，若溶液中加入NaAc,

可使沉淀完全。

4.HNO3与过量汞反应的产物是Hg2(N03)2o

5.在AgNCh溶液中，慢慢滴加KCN溶液时，先生成白色沉淀，而后溶解，再

加入NaCl溶液时并无沉淀生成，但加入少许Na2s溶液时，就有黑色沉淀生

成。

6.在CuCb溶液中逐渐加水稀释时，溶液颜色由黄绿色经绿色而变为蓝色。

7.当S02通入到CuSO4与NaCl的混合的溶液中时，析出白色沉淀。

四、已知下列反应的平衡常数K°=l()a68

-2

Zn(OH)2(s)+2OH=[Zn(OH)4]'

结合有关数据，计算eO（[Zn（OH）4]27Zn）的值。

五、已知[AuCbr+e=Au+2C「（p®=1.15V

[AuCl4]'+2e=[AuCl1+2C1（p©=0.93V

结合有关电对的夕G值，计算[AuCb「和[AuCL「的稳定常数。

六、试设计出一种由工业纯ZnCb生产ZnO试剂的简单工艺流程（注：工业纯

ZnCb中含有少量Pb2+、Cu2\Fe?+等杂质）。

七、已知下列电对的°。值

Cu2++e^Cu'^©=0.17V

C/+e-=Cu（p°=0.52V

和CuCl的溶度积常数Ksp'=L2x10£试计算：

LCu+在水溶液中发生歧化反应的平衡常数。

2.反应Cu+Cu2++2Cr=2CuClI在298K时的平衡常数。

八、化合物A是一种白色固体，加热能升华，微溶于水。A的溶液可起下列反

应：

1.加入NaOH于A的溶液中，产生黄色沉淀B,B不溶于碱，可溶于HNO3;

2.通H2s于A的溶液中，产生黑色沉淀C,C不溶于浓HNO3，但可溶于Na2s

溶液，得溶液D；

3.加AgNCh于A的溶液中，产生白色沉淀E,E不溶于HNO3,但可溶于氨水,

得溶液F；

4.在A的溶液中滴加SnCb溶液，产生白色沉淀G,继续滴加，最后得黑色沉

淀H。

试确定A、B、C、D、E、H、各为何物。写出有关反应方程式。

九、判断下列各字母代表的物质。

化合物A是一种黑色固体，它不溶于水、稀醋酸和氢氧化钠，而易溶于

热盐酸中，生成一种绿色溶液B,如溶液B与铜丝一起煮沸，逐渐变棕黑（溶

液C）,溶液C若用大量水稀释，生成白色沉淀D,D可溶于氨溶液中，生成

无色溶液E,E若暴露于空气中，则迅速变蓝（溶液F）,往溶液F中加入KCN

时蓝色消失，生成溶液G,往溶液G中加入锌粉，则生成红棕色沉淀H,H

不溶于稀的酸和碱，可溶于热硝酸生成蓝色溶液I,往溶液I中缓慢加入NaOH

溶液生成蓝色胶冻沉淀J,将J过滤，取出加强热，又生成原来化合物A。

十、欲溶解5.00g含有Cu75%、Zn24.4%、Pb0.6%的黄铜。理论上需要密度为

L13g・cnf3的27.8%HNC）3溶液多少毫升？（设还原产物为NO）?

十一,、如何制取下列金属：

1.从闪锌矿冶炼金属锌2.从辰砂制取金属汞

3.从废定影液中回收金属银。

十二、完成并配平下列反应方程式

2+

1.Hg2+NaOH^2.Zi^+NaOH（浓）一

3.HgS+Al+OH~4.CU2O+NH3+NHO+O2f

2

5.Cd+NH:i（过量）-6.[Ag（NH3）*+HCHO-

7.HgCb+NH3f

d区元素二答案

一、硝酸与[Ag(NH7「离解平衡生成的NH：，生成NHJ,使[Ag(NH3「产生较多的

Ag\

二、由电极电位和平衡常数决定。

-825

五、K科([AUC12])=8.9xlO([AUCU]')=1.0X10

七、LK0=8X1()52.K^=1,0X106

+

八、A.HgCbB.HgOC.HgSD.Na2[HgS2]E.AgClF.Ag(NH3)2

G.Hg2cbH.Hg

+2+

九、A.CuOB.CUC12C.CuCl2'D.CuClE.Cu(NH3)2F.Cu(NH3)4

2

G..[CU(CN)4]'H.CU2OI.CU(NO3)2J.CU(OH)2

十、41.60ml

P区元素（一）习题

一、完成并配平下列反应方程式。

3+2

I.AI+S+H2O-*2.MgsNz+H2。-

3.NaSiO3+NH4Cl+H2O^4.SiCh+HF-

5.SnCb+HgCl2f6.PbOz+HCl（浓）

2

7.Pb(OH)2+NaClO-8.SnS2+S--

二、为什么用硝酸能从Na2cCh制备CO2,而不能从Na2s。3制备S02?

三、下列各对离子能否共存于溶液中？不能共存者，写出反应方程式。

2+3+2+

1.S/与Fe?+2.S/和Fe'+3.Pb^Fe4.SiO3^nNH4

四、某红色固体粉末X与HN03作用得棕色沉淀物A。把此沉淀分离后，在溶

液中加入K2C1O4,得黄色沉淀B。向A中加入浓盐酸，则有气体C生成，

此气体有氧化性。问X、A、B、C各为何物？

五、某白色固体A不溶于水，当加热时，猛烈地分解产生一固体B和无色气体

C(此气体可使澄清的石灰水变浑浊)。固体B不溶于水，但溶解于HNO3

得一溶液D。向D溶液中加HC1产生白色沉淀E。E易溶于热水，E溶液与

H2S反应得一黑色沉淀F和滤出液Go沉淀F溶解于60%HNO3中产生一种

淡黄色沉淀H、溶液D和一无色气体I,气体I在空气中转变成红棕色。根

据以上实验现象，判断A、B、C、D、E、F、G、H、I代表的物质名称，

并写出有关反应方程式。

六、为什么不用NH4NO3、(NH4)2Cr2O7>NH4HCO3制取NH3?

七、现有一白色固体A,溶于水产生白色沉淀B,B可溶于浓盐酸。若将固体A

溶于稀硝酸中，无色溶液C。将AgNCh溶液加入C中，析出白色沉淀D,D

溶于氨水得溶液E,E酸化后又产生白色沉淀Do将H2S气体通入C溶液中，

产生棕色沉淀F,F溶于(NH4)2S2形成溶液G。酸化溶液G,得黄色沉淀H。

少量溶液C加入HgCb溶液得白色沉淀I，继续加入溶液C,沉淀I逐渐变

灰，最后变为黑色沉淀J。试确定字母人刀。刀无屈&比覃各表示什么物质。

八、完成并配平下列反应方程式。

l.PCl5+H2O-*

2+

2.AsO4-+r+H-

3.P4C>6+H2O(热)一

4.As2O3+NaOH->

九、有一•种无色气体A,能使热的CuO还原，并逸出一种相当稳定的气体B。将

A通过加热的金属钠能生成一种固体C,并逸出一种可燃性气体D。A能与

Cb分步反应，最后得到一种易爆的液体E。指出A、B、C、D、和E各为

何物？并写出各过程的反应方程式。

P区(一)答案

二、HNO3具有氧化性，可把Na2s。3还原能力强的氧化为Na2s。4

2+

三、1、3组可共存4、SiO3-+2NH4+H2O=H4SiO4+2NH3

四、X：Pb3O4A:PbO2B:PbCrO4C:Cl2

五、A:PbCC)3B:PbOC:CO,D:Pb(N03)2E:PbCl2F:PbSG:HC1

H:SI:NO

六、NH4NO3和(NH/CnCb的酸根具有氧化性，可把NH3氧化为高价N；NH4HCO3

分解得不到纯NH3

+

七、A:SnCbB:Sn(OH)ClC:SnCl2D:AgClE:Ag(NH3)2F:SnS

2

G:SnS3'H:SnS2I:Hg2Cl2J:Hg

九、A:NH3B:N2C:NaNH2D:H2E:NC13

P区元素(二)习题

一、写出下面阴离子的名称和的氧化数：222

SS2O3-,S2O4\S4O6”，S2O8\

二、每升含12.4克Na2S2O3«5H2O的溶液25.00毫升，恰好使50.00毫升的b-褪

色，求碘溶液的浓度。

三、含铜的某种合金3.000克，溶解后制成250.00毫升的中性溶液，取该溶液

25.00毫升加入过量碘化钾。析出的碘与0.05000mol・LT的硫代硫酸钠溶液

22.50毫升完全反应。写出各步反应方程式，并求出合金中铜的百分含量。

四、每5毫升过氧化氢经硫酸酸化，再加入足量的MnOz振荡后，在标准状态下

放出氧48.3ml。问1升该过氧化氢溶液中含此。2多少克。

五、试根据标准电极电势说明下列反应能否进行，如能进行，则写出反应方程式。

1.通H2s到Br2水中2.向12水中通入S02

3.向(NH4)2S208中加入KI溶液4.向Na2s04溶液中通入H2S

六、从下列儿方面考虑氟在卤素中有哪些特殊性？

1.氟的氧化态与其他卤素有何不同？

2.K与水的反应与其他卤素有何不同？

3.氢氟酸同硅酸作用与其他卤素相比有何特殊性？

4.氢氟酸溶液的酸性及其电离度随浓度增大而如何变化？

七、利用电极电势，解释在中加入少量的Md,可以促进HQ分解反应的原

因。

八、现欲从废铁屑制取硫酸铁镀复盐NH4Fe(S04)2-12H20,有下列氧化剂可供选用：

H。、(NHD2S2O8、HN03、。2,你认为选用哪种氧化剂最合理？写出制取过程

的全部反应式。

九、有一白色固体A,加入油状无色液体B,可得紫色固体C；C微溶于水，加入

A后，C的溶解度增大，得一棕色溶液D。将D分为两份，一份中加入一种

无色溶液E,另一份通人气体F,都褪成无色透明溶液；E溶液遇酸，则有

淡黄色沉淀产生；将气体F通人溶液E,在所得溶液中加入BaCb有白色沉

淀，后者难溶于HN03。问A,B,C,D,E,F各代表何物？并写出有关反应

方程式。

十完成并配平下列反应方程式

l.Cu+H2s04（浓）f2.KMnO4+H2S03-*

3.H2O2+I+H-4.M11O4+HaOa+H

5.S+HN（）3（浓）A

6.Ag2S+HNO3（浓）一

2+2

7.Mn+S2O8'+H2O一8.KI+KIO3+H2so4f

9工2(014)2(热)+12-1O.HC1+Na2s2f

十一为什么不能采取由单质直接反应的方法来制备HF和HI?

十二为什么不能用浓H2s04同金属溟化物、碘化物反应的方法制取HBr和HI?

P区二答案

二、C(⑵=1.25X10'mol•U'

三、Cu%：23.80%

四、含H。14.66克

八、H。

九、A:KIB:N2C:I2D:I3E:Na2s2O3F:C12

十一、不能

十二、浓硫酸具有氧化性

第1章化学热力学基础

思考题

1.区别下列概念：

（1）标准状况与标准状态；

（2）化学反应方程式中各物质的系数与化学计量数。

解：（1）标准状况是指气体在273.15K和101325Pa下的理想气体状态。

气体的标准态是在标准压力101.325kPa下的纯气体的状态；液体、固体物质的标准态

是标准压力下的纯液体、纯固体状态。

对水溶液中的离子，目前公认的方法是取无限稀释状态为离子的标准态，并规定

与“：出+（叫,？）］0

（2）对某一化学方程式来说，化学方程式中各物质的系数与化学计量数的绝对值相同，

但化学反应方程式的系数为正值，而反应物的化学计量数为负值，生成物的化学计量数为正

值。例如，反应N2（g）+3H2（g）72NH3（g）中

各物质的系数分别为：1,3,2

化学计量数分别为：T,-3,2。

2.判断下列各说法是否正确：

（1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。

（2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。

（3）热是一种传递中的能量。

（4）同一体系：a.同•状态可能有多个热力学能值。

b.不同状态可能有相同的热力学能值。

解：（1）错。（2）错。（3）对。（4）（a）错。（b）对。

3.指出下列公式成立的条件：

（1）AH=（2；（2）\H=\U;（3）\U=Q.

解：（1）在体系只做膨胀功时，恒压反应热等于体系的焰变：A〃=2p；

（2）由定义式=+当△（pb可忽略不计时（如固相或液相反应），

A//=A（7；

（3）恒容反应9△-=0）,其反应热等于体系内能的变化：AU=0v；

4.下列各热化学方程式的热效应是否符合物质标准摩尔生成焰的定义？如何

写才符合？

(DO2(g)+2H2(g)-2H2O(g)

(2)l/2H2(g)+l/2I2(g)-HI(g)

(3)C(s)+O2(g)-82(g)

解：(1)不符合，应改为:l/2O2(g)+H2(g)-H2O(g)Ar//®=AX(H2O,g)

或l/2C>2(g)+H2(g)-H2O(1)ArH«=A,.H«(H2O,1)

(2)不符合，应改为：l/2H,(g)+1/2I2(S)-HI(g)

(3)不符合，应改为：C(石墨)+02(g)-CO2(g)

5.已知298.15K、101.325kPaF,反应2H2(g)+O2(g)-2H2O(g)的△/=-483.64

kJ-mof1,则H2O®的=——

(1)-483.64kJ-mol'1(2)-214.82kJ-mof1

(3)214.82kJ-mof'(4)483.64kJ-mol'1

1

解：(H2O(g))=-214.82kJ.mor

6.试验测得583K、100kPa时气态单质磷的密度p=2.64g・d^^3。求单质磷的分子量。

解：由公式”=也，得2.64x8.314x583

M==128g-mol-1o

P100

习题

1.计算下列几种市售试剂的物质的量浓度

(1)浓盐酸,HC1的质量分数为37%,密度为1.18g-cmT；

(2)浓硫酸，H2s。4的质量分数为98%,密度为1.84g-cm3；

(3)浓硝酸，HNC>3的质量分数为69%,密度为1.42g.cm3；

(4)浓氨水，NH3的质量分数为28%,密度为0.90g-cm\

小men1.18X103X37%

解:(1)[HC1]=---------------------=Iz.Omol-L(11.96)

36.5

/c、rusi1.84X103X98%

(2)[H2SO4]=---------------------=18.4mol-L(18.4)

c、ruxini142x1()3x69%.1

(3)[HNO3]=-------------------=15.6mol-L

3

小zu、0.90X10X28%,.O

(4)[NH3]=-------------------=14.8mol-L(14.82)

2.一氧气瓶的容积是32L,其中氧气的压强为1.32X104kPa,规定瓶内氧气的压强降至

1.01X1()3kPa时就要充氧气，以防混入别的气体。今有实验设备每天需要用101.325kPa氧

气400L,问•瓶氧气能用几天。

解:一瓶氧气含有可用氧气的物质的量可=(P-0必

RT

每天需用氧气的物质的量〃2=22

RT

一瓶氧气可用天数

M,(p-pi必(13-2xlO3-l-01xl03)^Pax32A

—=---------=--------------------------；-----=9-6u

〃2P2y2101-325A-PaX400Zd'x

3.在实验室中用排水集气法制取氢气，在23℃、lOOkPa下收集了1升气体，已知23°C时

水的饱和蒸气压为2.8kPa,求制取氢气的物质的量。

解：制得的气体为H2与水蒸汽的混合物

p(H2)=(100-2.8)=97.2kPa

P(H2)P

n(%)=

RT

____________97.2kPa'LOL

=0.0395mol

8.314kPaftmol_1'(23+273.15)K

4.在一个容积为1.0L的容器中，O2、.N2与CO2混合气体在3(rC下的总压力为93.3kPa,

其中夕(。2)为26.7kPa,CO2的含量为0.50g。试求：

(1)容器中CO2的分压；(2)容器中.用的分压；(3)。2的摩尔分数。

w(CO2)_0.50g

解:(1)«(CO2)=-1=0.0114mol

M(CO2)44.01gxmor

MCO2)=^^RT

=00114moi酉■3]4pafltioLK」？303.15K2.87104Pa

1.0'10-3m3

(2)p(N2)Wp-p(C>2)-仪CC>2)=9.33104Pa2.67104Pa2.87104Pa

=3.79x1O,pa

/?(O)_p(O)_2.67,IO4Pa

(3)22=0.286

~~np—-9.33,104Pa

5.设有280gN2(g)和40gH2(g)在合成氨装置中混合，反应后有5.0molNH3(g)生成，

试分别按下列反应方程式中各物质的化学计量数(vB)和物质的量的变化(A〃B)计算反应

进度并做出结论。

13

(1)-N2(g)+-H2(g)^NH3(g),(2)N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)

513

N2(g)

解：(1)2+5H2值)-NH3(g)

反应前w/mol280/28=1040/2=200

反应后n/mol10-2.520-7.55.0

。=——-——AA?(N2)=—二？(2.5)mol=5.0mol

V(N^(-

---------AW(H2)=-?(7.5)mol=5.0mol

V(H2)(.2)

2

-----5-----AZ?(NH3)=-?5.0mol5.0mol

V(NH3)1

(2)N2(g)+3H2(g)-»2NH3(g)

6=——-——A«(N2)=---?(2.5)mol=2.5mol

V(N2)(-1)

——--=An(H2)=---?(7.5)mol=2.5mol

V(H2)(-3)

-----------AM(NHJ=—?5.0mol2.5mol

V(NH3)-----------------2

结论：反应进度(<?)的值与选用反应式中的哪个物质的量变化来进行计算无关，但与反应

式的写法有关。

6.某汽缸中有气体10.0L,从环境吸收了1.00kJ热量后，在恒压(101.3kPa)下体积膨胀到

15.0L,试计算系统的热力学能变化(△。)。

解：△U=0p-LOOkJ-101.3X(15.0-10.0)XIO-3kJ=0.4935kJ

7.2.00mol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热量。试计算：

(1)起始体积：(2)终态温度：(3)体系作功；(4)热力学能变化：(5)焰变。

“nRT.2.00mol醋8.314kPaLBiolrK-1350K”

解：⑴

p152kPa

TP%152kPa'35.0L

(2)

2nR2.00molgg8.314kPaLBoP1K」

(3)W=・〃△/=・152kPa?(35.038.3)L=502J

(4)△U=。+W=(-1260J)+502J=-758J

(5)A//=Qp=-1260J

8.2molHz和1molCh在373K、100kPa下反应，生成2moi水蒸汽，放出483.64kJ热量。

求生成1mol水蒸汽时的和XUo

解：由于反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是在恒压下进行的，

故A//=痣=-8；.64=_241.82kJmoF1

对该反应体系，p△忆=(-1)仓出.314373=-3101J=-3.101kJ

对每mol也0(g)来说，pAV=3；01=-1.550kJmof1

由\H=+p\V

得\U=\H-p\V=(-241.82)-(-1.550)=-240.27kJmoF1

可以看出，pAM与△。相比很小，△〃与AU接近。

9.用热化学方程式表示下列内容：

（1）在298.15K及标准态下，每氧化1mol的C（石墨）生成CC）2（g）可放热393.5kJ。

（2）C2H6（g）的标准生成反应

解:(1)C(石墨)+O2(g)-CO2(g)ArW°=-393.5kJ.mol"

1

(2)2C(石墨)+3丛(g)-C2H6(g)Af<(C2H6,g)=-84.68kJ.mor

10.已知298.15K时反应：

A/7®(1)=-296.8kJ-moF1

S(s)+O2(g)-SO2(g)r

△r"*2)=-395.7kJ-molT

S(s)+3/2O2(g)-SO3(g)

试计算下列反应的△,后：(3):2sO2(g)+O2(g)-2so3(g)

反应(3)=[反应(2)-反应(l)]x2

AX(3)=[AX(2)-AX(B]><2

=[-395.7-(-296.8)]x2

=-197.8kJ-mol'1

11.利用AfH»数据，试计算下列反应的恒压反应热:

(1)Fe2O3(s)+3CO(g)—>2Fe(s)+3CO2(g)

(2)3NO2(g)+H2O(1)一NO(g)+2HNO3(1)

解:(1)△X=3AX(CO2,g)-Af//,®(Fe2o3,s)-3△闻.(CO,g)

={3x(-393.51)-(-822.2)-3x(-110.52)}kJ-mol-1

=-26.77kJ-mol-1

(2)=2(HNO3J)+(NO,g)-3(NO2,g)-ArW"(H2O,1)

={2x(-174.1)+90.25-3x33.2-(-285.83)kJ-mol'1=-71.7kJ-mol-1

12.已知下列数据

AH®⑴=-696.0kJ-mol'

(1)2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)r

△冏(2)=-296.9kJ-mol1

⑵s(斜方)+02(g)=SO2(g)

(3)=-196.6kJ-moP1

⑶2SO2(g)+O2(g)=2s03(g)

1

(4)ZnSO4(s)=ZnO(s)+SO3(g)A,.//®(4)=235.4kJ-mol

求ZnSOMs)的标准生成焰。

解：Zn(s)+S(s)+2O2(g)=ZnSO4(s)可由;x(l)+(2)+^-x⑶-(4)得到,

因此ZnSO〃s)的标准生成热

△冏=△M(2)+；x%H*3)一△附(4)

=-*0+(_296.9)+；X(-196.6)-235.4=-978.6kJ・moL

13.计算下列反应的中和热HC1(aq)+NH3(aq)=NH4C1(aq)

解：反应在溶液中进行，反应式可写为离子式

+

H(aq)+NH3H2O(aq)=NHj(aq)+H2O(1)

+

△X=AX(NH：)+AX(H2O)-△冏(NH3H2O)-AX(H)

=-132.5+(-285.83)-(-366.12)-0=-52.21kJmol"

14.阿波罗登月火箭用联氨N2H4(1)作燃料，用NzOMg)作氧化剂，燃烧产物为N2(g)和

H2O(I)»若反应在300K、101.3kPa下进行，试计算燃烧1.0kg联氨所需NzO^g)的

体积，反应共放出多少热量？

解：查得N2H4。)N2O4(g)H2O(1)

/kJ-mor1：50.639.16-285.83

反应方程式为:2N2H4(1)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(1)

ArW,®=4?(285.83)-2?50.639.16=-1254.18kJ-mof'

燃烧1.0kgN2H4⑴需N2O4(g)的体积为

W00创18.314创()3300

片"J学上--------:--------=384.7L

p1.013'IO，

幽？

放出的热量为Q=U1.96lO4kJ

322

15.若丙烷C3H8(g)的标准摩尔燃烧焰-2220.0kJ-moP1,试求C3H8(g)的标准摩尔

生成焙。

解：丙烷的燃烧反应方程式为：

1

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(/)AX=Ac//®=-2220.0kJ-mol

11

可查得：Ar/7®(H2O,I)=-285.83kJ-mol-,AfH®(CO2,g)=-393.51kJ-mof

1

-2220.0kJmoF=3x(CO2,g)+4x(丛0,/)-△/*C3H8,g),

△M(C3H8,g)=2220.0+3x(-393.51)+4x(-285.83)=-103.85kJ-mof1

第2章化学反应的方向、速率和限度

思考题

1.以下说法是否恰当，为什么？

（1）冰在室温下自动熔化成水，是嫡增起了主要作用。

（2）为负值的反应均不能自发进行。

（3）放热反应均是自发反应。

（4）CaCCh在常温下不分解，是因为其分解反应为吸热反应；在高温（r>1173K）下

分解，是因为此时分解放热。

（5）因为△"（T）=-RTIn6,所以温度升高，平衡常数减小。

（6）平衡常数和转化率都能表示反应进行的程度，但平衡常数与浓度无关，而转化率

与浓度有关。

解：（1）是。

（2）不一定。确定反应自发进行的判据是DCm，而不是Ad。

（3）不一定。原因同上，例如AS：<0的放热反应，在高温时DrGm>0,为非自发反

应。

（4）错。因为确定反应自发进行的判据是D’Gm，而不是O

对于反应CaCO3（s）-CaO（s）+CO2（g）,通过热力学计算可知，该反应为吸热、

嫡增的反应，常温下DrGm>0,该反应不能自发进行；高温下（如1173K以上），该反应的

D,.Gm<0,可自发进行。并且对同一反应，随了变化甚小，一般不会在低温下吸热，

而在高温下放热。

（5）错。因为AG：（r）可能为正值，也可能为负值，还随7而改变，且受

（298.15K）,与黑（298.15K）的影响，因此7与间的关系仅从关系式AG：。）=

-RT\nK6难以判断。

（6）正确

2.下列说法是否正确？

（1）质量作用定律适用于任何化学反应。

（2）反应速率常数取决于反应温度，与反应物、生成物的浓度无关。

（3）反应活化能越大，反应速率也越大。

解：（1）错。（2）对。（3）错。

3.若基元反应A-2B的活化能为反+，而其逆反应活化能为忆_，问：

（1）加催化剂后，Ea+和忆一各有何变化？

（2）加不同的催化剂对邑的影响是否相同？

（3）改变起始浓度，旦有何变化？

解：（1）£“+和久一等值降低；

（2）加不同的催化剂，一般使活化能的降低值不同。

（3）不变。

1

4.已知反应：4HCl(g)+O2(g)02H2O(g)+2Cb(g)Ar//®=-114.4kJ-mof

标准态下，试比较723K和823K时K，的大小。

解：根据温度与平衡常数关系式：

.K°(823)_A//®(298.15K).823-723.

1n—---------------r---------------------(--------------)

K0(723)R823'723

可以清楚地看出，对于A力：<0的反应，K“723K)>K°(823K)

5.选择题

(1)热力学状态下进行的气相化学反应，是指恒温时

A.各反应物、产物的浓度都是Imo"L;B.各反应物、产物的分压都是100kPa或/;

C.反应物、产物的总浓度为lmol/L;D.反应物、产物的总压为100kPa或p。。

(2)反应2Cl2(g)+2H20(g)=4HC1(g)+02(g)>0

将Cb、H20,HC1、O2混合并达平衡，下面哪一种操作不能使平衡发生移动？

A.增大容器的体积；B,降低温度；C.加入氧气；D.加入催化剂.

(3)催化剂可以增大化学反应速率，是因为催化剂使反应的

A.ArG®降低B.升高C.Ar5"升高D.Ea降低

(4)一般地说，温度升高反应速率明显增加，其主要原因是

A.分子碰根机会增多B.反应物压力增大

C.活化分子百分数增大D.反应的活化能降低

(5)已知反应NO(g)+CO(g)=；N2(g)+CC>2(g)(298K)=-373.2kJmol'',

有利于有毒气体NO和CO最大转化率的措施是：

A.低温低压B.低温高压C.高温高压D.高温低压

(6)反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),K°=0.63,

反应达平衡时，若再通入一定量N2(g),则。和AG*的关系为：

A.Q=K。ArG®=0B.Q>K°ArG">0

Q0

C.Q<K<0D.°vKArG®>0

解：(1)B(2)D(3)D(4)C(5)B(6)C

6.反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),ArH®=-92kJmol已达平衡。

下列操作对N2生成NH3的转化率有何影响？

(1)压缩混合气体;(2)升高温度；

(3)引入H2；(4)恒压下引入惰性气体

(5)恒容下引入惰性气体o

解：⑴增加；(2)降低；(3)增加；(4)降低；(5)不变

7.对于可逆反应：C(s)+H2O(g)三二CO(g)+H2(g)；>0

下列说法你认为对否？为什么？

(1)达平衡时各反应物和生成物的分压一定相等。

(2)改变生成物的分压，使OVK1),平衡将向右移动。

(3)升高温度使增大、丫逆减小，故平衡将向右移动。

(4)由于反应前后分子数目相等，所以增加压力对平衡无影响。

(5)加入催化剂使增加，故平衡将向右移动。

解：由题意可知该反应是吸热、气体分子数增多的反应。

(1)错。达平衡时生成物和反应物的分压嘉的乘积比为一常数，而不是分压相等。

(2)对。采用降低生成物分压，使OVK',平衡即将向生成物方向移动。

(3)错。因为升高温度使v正增大的同时v逆也增大，而不会减小。

(4)错。因为该反应前后气体分子数不等，所以增加压力会使平衡向左移动。

(5)错。催化剂不影响平衡状态。

8.能否用K•'来判断反应的自发性？为什么？

解：不能。只是表明化学反应限度的一种特征值。它只有与。相比较才能判断反应自发

进行的方向。

9已知反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在1123K时，K°=0.489

试确定在密闭容器中，下列情况下反应进行的方向：

(1)只有CaO和CaCCh

(2)只有CaO和82,且p(CC)2)=lOOPa

(3)有CaCO3,CaO,C02;且pg)=100Pa

解：反应商的表达式为0=p(CO2)/p9

(1)无CO2时，Q=0,Q<K°则反应正向进行；

(2)无CaCCh，可逆向反应；

(3)Q=---------<K，反应正向进仃。

100

10在一定温度和压力下，1L容器中PCk(g)的分解率为50%。若改变下列条件，PCK的

分解率如何变化？[分解反应为：PCI5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)]

(1)减小压力使容器的体积增大1倍；

(2)保持容器体枳不变，加入氮气使体系总压力增大1倍；

(3)保持体系总压力不变，加入氮气使容器体积增大1倍；

(4)保持体系总压力不变，逐渐加入氯气使体系体积增大1倍；

(5)保持体积不变，逐渐加入氯气使体系总压力增大1倍。

解：(1)变大；(2)不变；(3)变大；(4)变小；(5)变小。

习题

1.下列变化中，系统的嫡变AS。是正值还是负值？

(1)H2O(g)=H20(1)(2)NaCI(s)=NaCl(I)

(3)2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)(4)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

解：嫡是体系混乱程度的度量，若体系状态改变后增大，即表示体系的混乱程度增大,

反之亦然。

(1)水由气态变为液态，分子间作用力变大，分子运动自由度减小，

(2)NaCl由固态变为液态，分子间作用力减弱，分子运动自由度增大，ASe＞0o

(3)反应后气体分子数增多，体系混乱程度增大，AS，＞0o

(4)反应后气体分子数减少，体系混乱程度减小，AS，＜0o

2.求下列反应的(用两种方法求解)，并判断反应在标准态、298K自发进行的方向。

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

解：查附录知：NO(g)

o2(g)NO2(g)

DfG*/kJmol'86.57051.30

Df”"kJmol'90.25033.2

5^/JBol'K''210.65205.03240.0

第一种方法：由DfG,3计算AG]

△rG*=2DfG*.Nc»2(g)-2DfG*.No(g)-D£Mo2(g)