大学无机化学期末考试复习题（含答案与解题思路）

大学无机化学期末考试复习题（含答案与解题思路）本复习题覆盖大学无机化学核心考点，包括化学热力学基础、化学动力学、溶液平衡、原子结构与元素周期律、化学键与分子结构、元素化学等模块，题型分为选择题、填空题、简答题、计算题，适配期末综合复习需求。一、选择题（每题2分，共30分）下列关于热力学第一定律的表述，正确的是（）

A.系统的内能变化等于系统吸收的热量减去系统对外做的功

B.系统对外做功，内能一定减少

C.系统吸收热量，内能一定增加

D.孤立系统的内能不随时间变化

已知反应2A(g)+B(g)=2C(g)的ΔH°=-56kJ·mol⁻¹，ΔS°=-112J·mol⁻¹·K⁻¹，该反应在下列哪种条件下能自发进行（）

A.低温下自发

B.高温下自发

C.任何温度下都自发

D.任何温度下都不自发

对于反应A+B→产物，若反应物A的浓度加倍，反应速率加倍；反应物B的浓度加倍，反应速率不变，则该反应的速率方程为（）

A.v=k[c(A)][c(B)]

B.v=k[c(A)]²[c(B)]

C.v=k[c(A)]

D.v=k[c(A)][c(B)]⁰

下列溶液中，pH最小的是（）

A.0.1mol·L⁻¹HAc（Ka=1.8×10⁻⁵）

B.0.1mol·L⁻¹HCl

C.0.1mol·L⁻¹H₂SO₄

D.0.1mol·L⁻¹NH₄Cl（Kb(NH₃·H₂O)=1.8×10⁻⁵）

已知Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰，Ksp(Ag₂CrO₄)=1.1×10⁻¹²，在含有等浓度Cl⁻和CrO₄²⁻的溶液中，逐滴加入AgNO₃溶液，首先析出的沉淀是（）

A.AgCl

B.Ag₂CrO₄

C.同时析出

D.无法判断

下列原子中，第一电离能最大的是（）

A.Na

B.Mg

C.Al

D.Si

下列分子中，中心原子采用sp³杂化且分子构型为正四面体的是（）

A.NH₃

B.H₂O

C.CH₄

D.BF₃

下列物质中，含有非极性共价键的是（）

A.NaCl

B.H₂O

C.N₂

D.NH₃

下列离子中，还原性最强的是（）

A.Cl⁻

B.Br⁻

C.I⁻

D.F⁻

在酸性条件下，KMnO₄与Fe²⁺反应，Mn元素的还原产物是（）

A.MnO₄²⁻

B.MnO₂

C.Mn²⁺

D.Mn

下列元素中，属于ds区的是（）

A.Cu

B.Fe

C.Al

D.P

下列氧化物中，属于酸性氧化物的是（）

A.Na₂O

B.Al₂O₃

C.CO₂

D.NO

实验室配制FeCl₃溶液时，为防止Fe³⁺水解，应加入（）

A.稀硫酸

B.稀盐酸

C.稀硝酸

D.蒸馏水

下列配合物中，中心离子的配位数为6的是（）

A.[Cu(NH₃)₄]SO₄

B.[Ag(NH₃)₂]Cl

C.[Fe(CN)₆]³⁻

D.[Zn(NH₃)₄]²⁺

下列关于氢键的说法，错误的是（）

A.氢键是一种特殊的分子间作用力

B.氢键的键能比共价键小

C.只有电负性大、半径小的原子（如F、O、N）才能形成氢键

D.氢键只存在于分子之间

二、填空题（每空1分，共20分）在热力学中，系统的状态函数具有__________性，即状态函数的变化值只与系统的__________和__________有关，与变化的路径无关。反应速率常数k的单位与__________有关，对于一级反应，k的单位是__________。缓冲溶液是由__________和__________组成的混合溶液，其作用是__________。原子序数为24的元素是__________，其电子排布式为__________，位于周期表第__________周期、第__________族。化学键可分为__________、__________和__________三类，其中__________键具有方向性和饱和性。根据杂化轨道理论，中心原子的杂化类型决定了分子的空间构型，SO₂分子中S原子采用__________杂化，分子构型为__________。标准电极电势φ°越大，表明电对中__________型物质的氧化能力越强，__________型物质的还原能力越弱。Fe(OH)₃的溶度积表达式为Ksp=__________，在含有Fe³⁺的溶液中，加入OH⁻，当c(Fe³⁺)·c³(OH⁻)__________Ksp时，会产生Fe(OH)₃沉淀。三、简答题（每题5分，共20分）简述影响化学反应速率的因素，并分别说明其作用原理。为什么H₂O的沸点远高于H₂S、H₂Se等同族氢化物？请从分子间作用力的角度解释。简述元素周期表中元素金属性和非金属性的递变规律，并说明其本质原因。什么是配位化合物？请举例说明配位化合物的组成（指出中心离子、配体、配位原子和配位数）。四、计算题（每题10分，共30分）已知298K时，反应C(s)+CO₂(g)=2CO(g)的ΔH°=172.5kJ·mol⁻¹，ΔS°=175.8J·mol⁻¹·K⁻¹。

（1）计算该反应在298K时的ΔG°，判断反应能否自发进行；

（2）计算该反应自发进行的最低温度（忽略ΔH°和ΔS°随温度的变化）。

计算0.1mol·L⁻¹HAc溶液的pH值和电离度α（已知Ka(HAc)=1.8×10⁻⁵）。若向该溶液中加入0.1mol·L⁻¹NaAc固体（假设溶液体积不变），计算此时溶液的pH值和HAc的电离度α，并说明加入NaAc后电离度变化的原因。已知φ°(Cu²⁺/Cu)=0.34V，φ°(Fe³⁺/Fe²⁺)=0.77V。

（1）判断在标准状态下，Cu与Fe³⁺能否发生反应？若能，写出反应的离子方程式；

（2）计算该反应的标准平衡常数K°（298K时）。

参考答案与解题思路一、选择题答案：AD解题思路：热力学第一定律ΔU=Q-W，A正确；系统对外做功（W>0）时，若吸收热量（Q>0），内能变化不确定，B错误；吸收热量时，若对外做功，内能也可能不变或减少，C错误；孤立系统无能量交换，内能不变，D正确。答案：A解题思路：ΔG=ΔH-TΔS，ΔH<0、ΔS<0，低温时TΔS绝对值小，ΔG<0，反应自发；高温时TΔS绝对值大，ΔG>0，反应非自发。答案：C解题思路：A浓度加倍速率加倍，说明对A是一级反应；B浓度加倍速率不变，说明对B是零级反应，速率方程为v=k[c(A)]。答案：C解题思路：H₂SO₄是二元强酸，0.1mol·L⁻¹溶液中c(H⁺)≈0.2mol·L⁻¹；HCl是一元强酸，c(H⁺)=0.1mol·L⁻¹；HAc和NH₄Cl是弱酸/弱碱盐，c(H⁺)远小于0.1mol·L⁻¹，故H₂SO₄溶液pH最小。答案：A解题思路：计算析出沉淀所需c(Ag⁺)，AgCl需c(Ag⁺)=Ksp(AgCl)/c(Cl⁻)，Ag₂CrO₄需c(Ag⁺)=√[Ksp(Ag₂CrO₄)/c(CrO₄²⁻)]，代入数据可知AgCl所需c(Ag⁺)更小，先析出。答案：B解题思路：同周期元素第一电离能总体递增，但ⅡA族因ns²全满稳定，第一电离能大于ⅢA族，故Mg>Al，Si>Mg，第一电离能最大的是Mg。答案：C解题思路：NH₃、H₂O中N、O采用sp³杂化，但因孤电子对存在，构型分别为三角锥形、V形；CH₄中C采用sp³杂化，无孤电子对，构型为正四面体；BF₃中B采用sp²杂化。答案：C解题思路：非极性共价键存在于同种原子之间，N₂中N-N键为非极性键；NaCl是离子键，H₂O、NH₃中是极性共价键。答案：C解题思路：卤离子还原性随原子序数增大而增强，I⁻还原性最强。答案：C解题思路：酸性条件下KMnO₄具有强氧化性，Mn元素从+7价还原为+2价的Mn²⁺。答案：A解题思路：Cu的电子排布为[Ar]3d¹⁰4s¹，属于ds区；Fe属于d区，Al属于p区，P属于p区。答案：C解题思路：CO₂能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物；Na₂O是碱性氧化物，Al₂O₃是两性氧化物，NO是不成盐氧化物。答案：B解题思路：Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃和H⁺，加入稀盐酸可增大c(H⁺)，抑制Fe³⁺水解；加入其他酸会引入杂质离子。答案：C解题思路：[Fe(CN)₆]³⁻中Fe³⁺与6个CN⁻配位，配位数为6；其他选项配位数均为4。答案：D解题思路：氢键可存在于分子之间（如H₂O分子间），也可存在于分子内部（如邻羟基苯甲醛分子内），D错误。二、填空题答案：状态函数；始态；终态答案：反应级数；s⁻¹答案：弱酸及其共轭碱；弱碱及其共轭酸；抵抗外加少量强酸、强碱或稀释而保持pH基本不变答案：铬（Cr）；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；四；ⅥB答案：离子键；共价键；金属键；共价答案：sp²；V形（或角形）答案：氧化；还原答案：[Fe³⁺][OH⁻]³；大于（>）三、简答题答案：影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂、压强（气体反应）等。①浓度：增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞频率增大，反应速率加快；②温度：升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快（一般温度每升高10K，速率增大2-4倍）；③催化剂：降低反应的活化能，增大活化分子百分数，有效碰撞频率增大，反应速率显著加快（不改变反应的ΔG和平衡状态）；④压强：对于气体反应，增大压强相当于增大反应物浓度，反应速率加快（恒容条件下）。答案：H₂O分子间存在氢键，而H₂S、H₂Se分子间仅存在范德华力。氢键的键能远大于范德华力，破坏H₂O分子间的氢键需要更多的能量，因此H₂O的沸点远高于同族其他氢化物。同族元素中，随相对分子质量增大，范德华力增强，H₂S、H₂Se的沸点依次升高，但因氢键的存在，H₂O的沸点出现反常升高。答案：元素周期表中金属性和非金属性的递变规律：①同周期从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；②同主族从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。本质原因：元素的金属性和非金属性取决于原子的得失电子能力。同周期从左到右，核电荷数增大，原子半径减小，原子核对最外层电子的吸引力增强，得电子能力增强，失电子能力减弱，故非金属性增强，金属性减弱；同主族从上到下，核电荷数增大，但电子层数增多，原子半径显著增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，失电子能力增强，得电子能力减弱，故金属性增强，非金属性减弱。答案：配位化合物是由中心离子（或原子）与一定数目的配体通过配位键结合形成的具有稳定结构的化合物。例如：[Cu(NH₃)₄]SO₄。组成分析：①中心离子：Cu²⁺（接受孤电子对，形成配位键）；②配体：NH₃（提供孤电子对的分子）；③配位原子：N（NH₃中提供孤电子对的原子）；④配位数：4（与中心离子直接结合的配位原子的数目，每个NH₃提供1个N原子，故配位数为4）。四、计算题答案：（1）ΔG°=ΔH°-TΔS°=172.5kJ·mol⁻¹-298K×0.1758kJ·mol⁻¹·K⁻¹≈172.5-52.4=120.1kJ·mol⁻¹>0，298K时反应不能自发进行；（2）反应自发进行需ΔG<0，即ΔH°-TΔS°<0，T>ΔH°/ΔS°=172.5kJ·mol⁻¹/0.1758kJ·mol⁻¹·K⁻¹≈981K，故最低温度约为981K。答案：（1）0.1mol·L⁻¹HAc溶液：因Ka·c>20Kw，c/Ka>500，可用近似公式c(H⁺)=√(Ka