qzhx张祖德无机试题集 - 图文

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第一章气体、液体和溶液的性质

1. 敞口烧瓶在7℃所盛的气体，必须加热到什么温度，才能使1/3气体逸出烧瓶？ 2. 已知一气筒在27℃，30.0atm时，含480g的氧气。若此筒被加热到100℃，然后启开阀门（温度保持在100℃），一直到气体压力降到1.00atm时，共放出多少克氧气？ 3. 在30℃时，把8.0gCO2、6.0gO2和未知量的N2放入10dm的容器中，总压力达800 mmHg。试求：

(1) 容器中气体的总摩尔数为多少？ (2) 每种气体的摩尔分数为多少？ (3) 每种气体的分压为多少？ (4) 容器中氮气为多少克？

4. CO和CO2的混合密度为1.82g?dm(在STP下）。问CO的重量百分数为多少？ 5. 已知某混合气体组成为：20份氦气，20份氮气，50份一氧化氮，50份二氧化氮。问：在0℃，760mmHg下200dm此混合气体中，氮气为多少克？

6. S2F10的沸点为29℃，问：在此温度和1atm下，该气体的密度为多少？

7. 体积为8.2dm的长颈瓶中，含有4.0g氢气，0.50mol氧气和分压为2atm 的氩气。这时的温度为127℃。问：

(1) 此长颈瓶中混合气体的混合密度为多少？ (2) 此长颈瓶内的总压多大？ (3) 氢的摩尔分数为多少？

(4) 假设在长颈瓶中点火花，使之发生如下反应，直到反应完全： 2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(g)

当温度仍然保持在127℃时，此长颈瓶中的总压又为多大？

8. 在通常的条件下，二氧化氮实际上是二氧化氮和四氧化二氮的两种混合气体。在45℃，总压为1atm时，混合气体的密度为2.56g?dm。计算：

(1) 这两种气体的分压。 (2) 这两种气体的重量百分比。

9. 在1.00atm和100℃时，混合300cmH2和100 cmO2，并使之反应。反应后温度和压力回到原来的状态。问此时混合气体的体积为多少毫升？若反应完成后把温度降低到27℃，压力仍为1.00atm，则混合气体的体积为多少毫升？ (已知27℃时水的饱和蒸汽压为26.7mmHg)

10. 当0.75mol的“A4”固体与2mol的气态O2在一密闭的容器中加热，若反应物完全消耗仅能生成一种化合物，已知当温度降回到初温时，容器内所施的压力等于原来的一半，从这些数据，你对反应生成物如何下结论？

11. 有两个容器A和B，各装有氧气和氮气。在25℃时：容器A： O2 体积500 cm，压力1atm。容器B： N2 体积500 cm，压力0.5atm。现将A和B容器相连，让气体互相混合，计算：

(1) 混合后的总压。 (2) 每一种气体的分压。 (3) 在此混合物中氧气所占的摩尔分数。

－3

12. 在1dm的玻璃瓶中，装有100 cm含HCl 10%的盐酸溶液(1.19g?cm)，在温度为27℃时，加入0.327g锌(原子量为65.4)并立即用塞子塞紧。反应完全后，如瓶内温度和反应前相同，问：瓶中的压力是多少？(假设反应前瓶中的压力为1atm，包括空气、水蒸气和氯化氢三种气体的分压，并假设反应前后此三种分压相同。)

13. 将未知量的氩气和氦气相混合，其混合物的重量为5.00g，并且知道此混合气体在25℃，1atm时占有10dm体积，求此混合气体各组分的重量百分组成？

14. 现有5.00gFeCl3(固体)，放入事先抽空的1dm容器中气化成在427℃时，该气体的压力为0.89atm。试证明气体的分子组成是Fe2Cl6，而不是FeCl3。

15. 一气态化合物的分子式为CxHyClz，它与足量的氧气完全燃烧，燃烧8体积该化合物，产生16体积的CO2，16体积的H2O蒸汽和8体积的Cl2(反应前后都在相同的温度和压力下)。问：此化合物的分子式如何？

16. 100cm的O2加入50cm的CO和C2H6的混合气体中，点燃后，CO和C2H6完全变成CO2和H2O，然后再回到原来的温度和压力(此时水已不算体积了)。剩下的气体体积为85cm，求原来混合物中，CO和C2H6的体积百分数。

17. 在臭氧的分析中，把2.0?10dm的空气(在STP下)通入NaI的溶液中，发生如下反应： O3 + 2I

－

33－3

+ H2O ＝ O2 + I2 + 2OH

－3

－

生成的I2用0.0106mol?dm的硫代硫酸钠溶液滴定，反应如下： I2 + 2Na2S2O3 ＝ 2NaI + Na2S4O6

为了使所有的I2和Na2S2O3完全反应，必须用此硫代硫酸钠溶液4.2dm，试计算： (1) 与Na2S2O3完全反应的I2的摩尔数？ (2) 在20000dm空气中，含有多少摩尔O3？ (3) 在STP下，这些O3占多大体积？ (4) 空气中O3占的体积为空气的百分之几？

18. 某两种气态混合烃，在常温下体积为20cm，与足量的氧气反应，产生的气体被浓硫酸吸收后，体积减少了30 cm；被石灰水吸收后，体积减少了40 cm(这些体积都已换算成与初始状态在相同的温度和压力下)。问此混合物有几种？每种可能情况下，各烃的体积百分数为多少？

19. 有一种未知气体，测得它的扩散速度是NH3扩散速度的2.92倍，求这种未知气体的近似分子量？

20. 在第二次世界大战期间，发明了分离铀同位素的方法。把六氟化铀(UF6，分子量为352)通过几千层多孔的障碍，利用扩散速度的不同来分离。试比较氟甲烷(氘碳－14甲基) (CD3F，分子量为39)和UF6的扩散速率比。

21. 在50atm和50℃时，10.0gCO2的体积为85cm。试求：此实际气体与理想气体定律的体积百分偏差为多少？

22. 在18℃和760mmHg气压下，将含饱和水蒸汽的空气2.70dm通过CaCl2干燥管。吸去水汽后，称重得3.21g，求：18℃时饱和水蒸汽压。(已知空气的平均分子量为29.0)。 23. 在16℃和747mmHg气压力下，在水面上收集1dmCO2气体，经干燥后，还有多少立方分米CO2？重多少克？

24. 液体A和B形成理想溶液。纯A和纯B的蒸汽压(在100℃时)分别为300mmHg和100mmHg。假设100℃时此溶液是由1molA和1molB组成。收集此液体上方的蒸汽，然后冷凝，再把此冷凝液体加热到100℃，然后再使此冷凝液体上方的蒸汽冷凝，形成液体X，问在液体X中，A的摩尔分数为多少？

25. 在80℃时苯的蒸汽压为753mmHg，甲苯的蒸汽压为290mmHg。若有1/3 mol的苯和2/3mol的甲苯混合溶液，问：

(1) 此溶液的蒸汽压为多少？ (2) 溶液上面蒸汽的组成如何？ (假设此溶液中的两个成分都服从拉乌尔定律)

26. 在25℃时，某液体上方的氧气体积为4dm，压强为750mmHg。用适当的方法除去氧气中的某液体蒸汽。再测量氧气的体积(在STP下)为3dm，计算此液体的蒸汽压。(假设开始时氧气的液态蒸汽是饱和的)。

27. 4g某物质溶于156g的苯中，苯的蒸汽压从200mmHg减到196.4mmHg。计算： (1) 此物质的摩尔分数。 (2) 此物质的分子量。

28. 在25℃时3%的阿拉伯胶水溶液(最简单的化学式为C6H10O5)的渗透压为0.0272atm。求此阿拉伯胶的分子量和聚合度？

29. 在30℃时，在水面上收集N2，此温度下水的蒸汽压为32mmHg。水上方气体的总压力为656mmHg，体积为606cm。问：此混合气体中，氮气的摩尔数为多少？

30. 某酚的正常沸点为455.1K，蒸发热为48.139kJ?mol 。欲使沸点为400K，问真空度应为多少kPa？

31. 三氯甲烷在40℃时蒸汽压为370mmHg，在此温度和740mmHg气压下，有4.00dm干燥空气缓缓通过三氯甲烷（即每个气泡都为三氯甲烷所饱和)，求： (1) 空气和三氯甲烷混合气体的体积是多少？ (2) 被空气带走的三氯甲烷质量是多少克？

32. 在青藏高原某山地,测得水的沸点为93℃，估计该地大气压是多少？ (?Hevap=43kJ?mol)

33. 向某液态有机物(分子量为148.4)缓慢通人5dm，1atmN2。当温度为110℃时，失重32g，140℃时失重1215g。试求此有机物在110℃及140℃的饱和蒸汽压、摩尔汽化热和正常沸点。

34. 10g非挥发性未知样品溶解在100g苯中，然后将空气在此溶液内鼓泡，流出的空气被苯的蒸汽所饱和，这时溶液重量损失了1.205g(溶液的浓度在此过程中假定为不变)；在同样的温度下，空气通过纯苯鼓泡，流出的气体体积与前者相同时，苯的蒸汽也达到了饱和，引起的重量损失为1.273g，求未知样品的分子量。

35. 在25℃时，固体碘的蒸汽压为0.31mmHg，氯仿(液态)的蒸汽压为199.1mmHg，碘的氯仿饱和溶液中碘的摩尔分数为0.0147，计算： (1) 在这样的饱和溶液中，平衡时碘的分压， (2) 此溶液的蒸汽压(假定服从拉乌尔定律)。

－1

36. 在0℃时, 1大气压下，水溶解纯N2为23.54cm?dm，溶解O2为48.89cm?dm，空气中含N279%和O2 21%(体积百分数)，问溶解空气时，水中空气的N2和O2的体积百分数为多少？ 37. 当20℃、氮气的压力为730mmHg时，1000g水中可溶解9.3cm氮气，试求氮气的亨利常数？

38. 氧在1atm下，20℃时的溶解度是3.1cm/100cm水，问100dm雨水中最多含多少溶解了的氧气？

39. 由0.550g樟脑和0.045g有机溶质所组成的溶液的凝固点为157.0℃。若溶质中含93.46%的碳及6.54%的氢(重量百分比)，试求溶质的分子式。(已知樟脑的熔点为178.4℃) 40. 现有25mg的未知有机物溶在1.00g的樟脑中，樟脑的熔点下降2.0K，问此未知有机物的分子量为多少？(樟脑C10H16O的Kf =40)

41. 今有两种溶液：一种为1.5g尿素溶在200g水内，另一种为42.72g未知物溶在1000g水内。这两种溶液在同一温度时结冰。问这个未知物的分子量为多少？

42. 某6g溶质，溶解于100g水中，冰点降低了1.02K，计算此溶质的分子量。 43. 用0.244g的苯甲酸溶在20g苯中，冰点为5.232℃，纯苯的冰点为5.478℃，计算在此溶液中苯甲酸的分子量。写出在此溶液中苯甲酸的分子式。

44. 在0℃时，1大气压的氮气在水中的溶解度为23.54cm?dm，1大气压的氧气在水中的溶解度为48.89cm?dm，空气中的水和无空气水的冰点差为多少？

45. 在100cm含有2.30g甘油，这时冰点为－0.465℃。计算：溶解在水中的甘油的近似分子量。

46. 当CO2的压力为760mmHg，每100g水中能溶解335mg的CO2(0℃)，试计算：当CO2的压力为5atm，温度为0℃时，1kg水能溶解多少毫克CO2？此溶质的冰点是多少？ 47. 水溶液中含5%尿素(M=60.05)和10%的葡萄糖(M=180.02)。试求此溶液的凝固点。 48. 乙二醇(CH2OHCH2OH)通常与水混合，在汽车水箱中作为抗冻液体。 (1) 如果要求溶液在－20℃才能结冻，问此水溶液的质量摩尔浓度为多少？

(2) 需多大体积的乙二醇(密度为1.11g?cm )加到30dm水中，才能配成(1)中所要求的浓度？

(3) 在1atm下，此溶液的沸点为多少？

49. 把5g未知有机物溶解在100g的苯中，苯的沸点升高了0.65K。求此未知有机物的分子量？ (Kb=2.64)

50. 把5.12g萘(C10H8)溶在100g的CCl4中，CCl4的沸点升高了2.00K。求CCl4的摩尔沸点升高常数是多少？

51. 一水溶液，凝固点为－1.50℃，试求：

(1) 该溶液的沸点， (2) 25℃时的蒸汽压， (3) 25℃时的渗透压。 52. 在40℃下人类的血液的渗透压为7.7atm，试求：

(1) 人类血液的浓度， (2) 若c = m，求血液的凝固点。

53. 马的血红素是血液中红细胞的一种蛋白质。分析此血红素的无水化合物，发现有

－3

3－33－3

0.328%的铁。问此马的血红素的最小分子量为多少？有人在一个实验中发现每升含80g血红素的溶液，在4℃，渗透压为0.026atm。问： (1) 此血红素的正确分子量为多少？

(2) 比较两个结果，可以得到一个血红素分子中有几个铁原子？

54. 在100ml水中含有1.35g的蛋白质溶液，在25℃时它的渗透压为9.9?10atm。问：此蛋白质的分子量为多少？

55. 在25℃时，5.0g聚苯乙烯溶于1dm苯中，其渗透压为7.6mmHg，求：聚苯乙烯的分子量。

56. 试求17℃、含17.5g蔗糖的150cm蔗糖水溶液的渗透压。 57. 计算冰点为－0.035℃的水溶液，在25℃时它的渗透压是多少？

58. 葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)和氯化钠三种溶液,它们的浓度都是1%(g?cm)，试比较三者渗透压的大小。

59. 在0℃时每升溶液含有45.0g蔗糖的水溶液的渗透压为2.97atm，试求气体常数。 60. 近年来，在超临界CO2（临界温度Tc = 304.3K；临界压力pc = 72.8·10Pa）中的反应引起广泛关注。该流体的密度在临界点附近很容易调制，可认为是一种替代有机溶剂的绿色溶剂。该溶剂早已用于萃取咖啡因。然而，利用超临界CO2的缺点之一是二氧化碳必须压缩。 (1) 计算将二氧化碳从1bar压缩到50bar所需的能量，其最终体积为50ml，温度为298K，设为理想气体。实际气体用范德瓦尔斯方程描述（尽管仍是近似的）：

－3

)(V?nb)= nRT V2

562

对于CO2： a = 3.59·10Pa·dm·mol?b = 0.0427 dm3· mol?1

(p?a (2) 分别计算在温度为305K和350K下为达到密度220g·dm?，330 g·dm?，and 440

n2g·dm?所需的压力。超临界流体的性质，如二氧化碳的溶解能力和反应物的扩散性与液体的

密度关系密切。上问的计算表明，通过改变压力可调制密度。

(3) 在哪一区域——近临界点还是在较高压力/温度下更容易调制流体的密度（利用临界常数和5.2问的计算结果）? 在超临界二氧化碳中氧化醇类，如将苄醇氧化为苯甲醛，是一种超临界工艺。反应在催化选择性效率为95％的Pd/Al2O3催化剂作用下进行。（4） (a) 写出主要反应过程的配平的反应式。 (b) 除完全氧化外，进一步氧化时还发生哪些反应？在另一超流体工艺——合成有机碳酸酯和甲酰胺的例子中，二氧化碳既是溶剂，又可作为反应物替代光气或一氧化碳。

(5) ( a) 写出甲醇和二氧化碳反应得到碳酸二甲酯的配平的方程式。如以光气为反应物如何得到碳酸二甲酯？ (b) 用适当的催化剂可用吗啉和二氧化碳合成甲酰基吗啉。该反应还需添加什么反应物？写出反应式。若用一氧化碳替代，反应式将如何改变？ (6) 用绿色化学的观念给出用CO2代替一氧化碳和光气的2个理由。与以CO或COCl2为反应物对比，再给出用CO2为反应物的1个主要障碍（除必须对二氧化碳进行压缩外）。

第二章化学热力学基础及化学平衡

1. 有一活塞，其面积为60cm，抵抗3atm的外压，移动了20cm，求所作的功。 (1)用焦耳； (2)用卡来表示。

2. 1dm气体在绝热箱中抵抗1atm的外压膨胀到10dm。计算： (1)此气体所作的功；(2)内能的变化量；(3)环境的内能变化量。

3. 压力为5.1atm，体积为566dm的流体，在恒压过程中，体积减少到1/2， (1)求对流体所作的功

(2)求流体的内能减少365.75kJ时，流体失去的热量？

4. 在一汽缸中，放入100g的气体。此气体由于压缩，接受了2940kJ的功，向外界放出了2.09kJ的热量。试计算每千克这样的气体内能的增加量。

5. 在1atm、100℃时，水的摩尔汽化热为40.67kJ?mol，求：1mol水蒸汽和水的内能差？(在此温度和压力下，水蒸汽的摩尔体积取作29.7dm)

6. 某体系吸收了3.71kJ的热量，向外部作了1.2kJ的功，求体系内部能量的变化。 7. 某体系作绝热变化，向外部作了41.16kJ的功，求此体系内能的变化量。

8. 有一气体，抵抗2atm的外压从10dm膨胀到20dm，吸收了1254J的热量，求此气体的内能变化？

9. 一理想气体在恒定的一大气压下，从10dm膨胀到16dm，同时吸热125.4J的热量,计算此过程的?U和?H。

10. 在300K时3mol的理想气体等温膨胀，它的内压为8atm，抵抗2atm的恒压力作功，体积增加到4倍，试求W、Q、?U和?H。

11. 现有2dm氮气在0℃及5atm下抵抗1atm的恒外压作等温膨胀，其最后的压力为1atm，假设氮气为理想气体，求此过程的W、?U、?H及Q。

12. 在1atm下，2molH2和1molO2反应，在100℃和1atm下生成2mol水蒸汽，总共放出了115.8kJ?mol热量。求生成每摩尔H2O(g)时的?H和?U。

13. 在25℃和恒压下(1atm)，1/2molOF2同水蒸气反应，反应式如下： OF2(g) + H2O(g) ? O2(g) + 2HF(g)

放出161.35kJ?mol的热量，试计算每摩尔OF2同水蒸气反应的?H和?U。

14. 当反应: N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)在恒容的弹式量热计内进行，放出热量87.2kJ?mol，计算：此反应的?H和?U是多少？(25℃时)

15. 已知A + B ? C + D ?H= －41.8kJ?mol C + D ? E ?H= 20.9 kJ?mol 试计算下列各反应的?H (1) C + D ? A + B

－1

(2) 2C + 2D ? 2A + 2B (3) A + B ? E

16. 计算下列三个反应的?H、?G ?

?298

和?S，从中选择制备丁二烯的反应。

(1) C4H10(g) ? C4H6(g)＋2H2(g) (2) C4H8(g) ? C4H6(g)＋H2(g)

(3) C4H8(g)＋1/2O2(g) ? C4H6(g)＋H2O(g)

17. 利用附表中燃烧热的数据，计算下列反应的反应热?H (1) C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) (2) 3C2H2(g) = C6H6(l)

(3) C2H5OH(l) = C2H4(g) + H2O(l) 18. 已知反应：

C(金钢石) + O2(g) = CO2(g) ?H C(石墨) + O2(g) = CO2(g) ?H求：C(石墨)＝C(金刚石)的?H ?298

?298

：

= －395.01kJ?mol

－1

?298

= －393.13kJ?mol

=？

－1

19. 从下列热反应方程式求出PCl5(s)的标准摩尔生成热(温度为25℃) 2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(l) ?H= －634.5kJ?mol PCl3(l) + Cl2(g) = PCl5(s) ?H= －137.1kJ?mol 20. 从下列数据计算AgCl在25℃时标准生成热。

Ag2O(s) + 2HCl(g) = 2AgCl(s) + H2O(l) ?H1= －324.4kJ?mol 2Ag(s) + 1/2O2(g) = Ag2O ?H2= －30.56kJ?mol 1/2H2(g) + 1/2Cl2 = HCl(g) ?H3 = －92.21kJ?mol H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ?H4 = －285.6kJ?mol

21. 根据硫生成SO2，SO2在铂的催化下，被氧化生成SO3，SO3溶于H2O生成H2SO4(l)等反应，利用下面的数据；计算H2SO4(l)的生成热。已知： SO2(g)的?Hf= －296.6kJ?mol

? ?

－1

SO2(g)＋1/2O2=SO3(g)的?H= －98.19kJ?mol H2O(l)的?Hf= －285.6kJ?mol

SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)的?H= －130.2kJ?mol 22. 利用附表中生成焓(?Hf)数据，计算下列反应的?H (1) 2Al(s) + Fe2O3(s) ? Al2O3(s) + 2Fe(s) (2) SiH4(g) + 2O2(g) ? SiO2(s) + 2H2O(g) (3) CaO(s) + SO3(g) ? CaSO4(s) (4) CuO(s) + H2(g) ? Cu(s) + H2O(g) (5) C2H4(g) + H2(g) ? C2H6(g)

－1

23. 已知下列热化学方程式

Fe2O3(s) + 3CO(g) ? 2Fe(s) + 3CO2(g) ?H1= －27.59kJ?mol 3Fe2O3(s) + CO(g) ? 2Fe3O4(s) + CO2(g) ?H2= －58.52kJ?mol Fe3O4(s) + CO(g) ? 3FeO(s) + CO2(g) ?H3= + 38.04kJ?mol 不用查表，计算下列反应的?H

FeO(s) + CO(g) ? Fe(s) + CO2(g)

24. 水蒸汽与石墨反应得到CO和H2O(水煤气)，此反应为 H2O(g) + C(石墨) ?CO(g) + H2(g)，求此反应的?H。 25. 从乙醇、石墨和氢气的燃烧热来计算下列反应的?H 2C(石墨) + 2H2(g) + H2O(l) ? C2H5OH(l) 若把反应物H2O(l)换成H2O(g)，试求上述反应的?H。 26. 已知某温度下，下列反应的焓变化：

(1) 3H2(g) + N2(g) ? 2NH3(g) ?H= －92.4kJ?mol (2) 2H2(g) + O2(g) ? 2H2O(g) ?H= －483.7kJ?mol

计算：反应4NH3(g) + 3O2(g) ? 2N2(g) + 6H2O(g)的焓变化。说明在此温度下，此正反应是吸热还是放热的。

27. 由下面的热化学方程式，计算CH4的标准生成焓。 (1) CH4 + 2O2 ? CO2 + 2H2O(l) ?H= －890.3kJ?mol (2) 2H2 + O2 ? 2H2O(l) ?H= －572.7kJ?mol (3) C(石墨) + O2 ? CO2 ?H= －392.9kJ?mol 28. 丙酮CH3COCH3的?Hf为－256.7kJ?mol，温度为25℃，计算： (1)在一定压力下的燃烧热； (2) 2g丙酮燃烧所放出的热量。

29. 预言下列从左到右的过程，熵是增加的还是减少的？

(1) H2O(s) ? H2O(l) (2) C(s) + 2H2(g) ? CH4(g) (3) 2CO2(g) ? 2CO(g) + O2(g) (4) N2(g,1atm) ? N2(g,2atm) (5) CaCO3(s) + 2H(aq) ? Ca(aq) + CO2(g) + H2O(l) (6) NaCl(s) ? Na(aq) + Cl(aq)

30. 在1atm及146.5℃下，AgI(?)=AgI(?)是一个可逆转变。其转换能是6.395kJ?mol。问2mol的AgI(?)变为AgI(?)，其熵的变化量?S是多少？

31. 指出下列(1)、(2)、(3)中各对过程中，哪一个熵变更大？试解释。 (1) 0℃的冰变0℃的水蒸汽与0℃的水变成0℃的水蒸汽；

(2) 一液体在比已知温度下的蒸汽压要低的外压情况下变成气体与一液体在与已知温度下的蒸汽压相等的外压情况下变成气体；

(3) 一气体从30℃可逆地加热到70℃与一同样的气体从30℃不可逆地加热到80℃。

－1

－

－1

－1－1－1

－1

32. 计算25℃由氧及氢生成水蒸汽的熵变化，已知O2的S是204.8J?mol?K，H2的S是130.5J?mol?K，H2O的S是188.5J?mol?k。

－1

?－1－1 ?

33. 正己烷的沸点为68.7℃，在沸点时，汽化热为28.83kJ?mol，若1mol该液体完全汽化成饱和蒸汽时，其熵变化若干？

34. 在一个很大的室内，保持空气在294K，室外的空气在250K时，一小时由壁向外传5058kJ的热量。求：

(1)室内的空气， (2)室外的空气， (3)宇宙三者的熵变化？

35. (1)求1g 0℃的冰熔化成同温度的水时，熵的增量？(其中冰的溶解热为334.4J?g) (2)求1atm下，100℃时1g水蒸发成同温度的水蒸气时熵的增量？(其中水的汽化热为2.253kJ?g)

36. 一定量的理想气体，在一独立的体系中，温度为400K时，作等温可逆膨胀。在此过程中，从热源吸入836J热量，求：

(1)气体的熵变化， (2)热源的熵变化， (3)宇宙的熵变化。 37. 判断下列说法是否正确？为什么？ (1) 自发过程是体系的熵减少的过程；

(2) 在温度、压力不变时，自发过程为只作pV功时的自由能增加的过程； (3) 自发过程是吸热反应的过程。

38. 下列反应是放热反应：CH4(g) + Cl2(g) ? CH3Cl(g) + HCl(g) 试判断哪一个反应方向是自发进行的方向。

39. (1)甲烷和硫化氢的反应是吸热反应：CH4(g) + 2H2S(g) ? CS2(g) + 4H2(g) 升高温度，对反应有什么影响？

(2)氯气和氧气之间的反应是吸热反应：2Cl2(g) + O2(g) ? 2Cl2O(g) 升高温度，对反应有什么影响？

40. 对于298K时的CO2和石墨的反应：CO2(g) + C(石墨) ?H= +172.3kJ?mol ?S= +175.3J?mol?K 试说明：

(1)此反应的?S为正值的理由。

(2)问此反应能否自发进行(用计算来说明)。 (3)试求在什么温度以上，此反应能自发进行。 41. 已知反应(1)、(2)的?G+

－

?298－

－1

2CO(g)

分别为?G1＝－142.0kJ?mol，?G2= －113.6kJ?mol

?－1 ?－1

(1) 16H + 2MnO4+ 10Cl (2) Cl2(g) + 2Fe试求下面反应的?G 8H+ MnO4

－

? 5Cl2(g) + 2Mn+ 2Cl

－

+ 8H2O(l)

? 2Fe

+ 5Fe

? 5Fe

+ Mn

+ 4H2O(l)

42. 已知：H2O2(l)：?Gf

= －118.0kJ?mol

－1

H2O(l)：?Gf= －236.4kJ?mol求下面反应的标准自由能的变化 H2O2(l)＝H2O(l)＋1/2O2(g) 43. 已知：

CH4(g) O2(g) CO2(g) H2O(l)

?H －74.82 －－392.9 －285.5 (kJ?mol) S 186.01 49.0 51.06 16.75 (J?mol?K) 试求下面反应的标准自由能的变化?G 44. 已知：CH3OH(g)：?G CO(g)：?G试求下面反应的?G ?298 ?298k

?298

－1

CH4(g) + 2O2(g) ? CO2(g) + 2H2O(l)

= ?162.6kJ?mol

－1

= ?135.9kJ?mol

CO(g) + 2H2(g) ? CH3OH(g)

45. 计算下面反应在25℃时的?G、?H、?S。 1/2H2(g) + 1/2Br2(g) ? HBr(g) 46. 计算下面反应的?G(在25℃时)

2C2H6(g) + 7O2(g) ? 4CO2(g) + 6H2O(l)

47. 已知：Fe3O4的?Hf= ?1.117?10kJ?mol,?Gf= ?1.014?10kJ?mol 计算25℃时下面反应的?G、?H、?S。 Fe3O4(s) + 4H2(g) ? 3Fe(s) + 4H2O(g) 48. 已知： H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g) + Cl2(g) H2O(l)

H2O(l) ?G= ?237.13kJ?mol 2HCl(g) + 1/2O2(g) ?G= 38.1 kJ?mol

－1

H2O(g) ?G= 8.58 kJ?mol

计算HCl(g)在25℃时的标准生成自由能。 49. 由铁矿石生产铁有两种可能途径： (1) Fe2O3(s) + 3C(s) ? 2Fe(s) + 3CO2(g) (2) Fe2O3(s) + 3H2(g) ? 2Fe(s) + 3H2O(g) 上述哪个反应可在较低的温度下进行？

50. 利用298K时的下列数据，估计在1atm下，Fe2O3能用碳来还原的温度。 2C + O2 ＝ 2CO ? rHm= ?221kJ?mol 2Fe + 3/2O2 ＝ Fe2O3 ? rHm= ?820kJ?mol

－1 －1

S ?(C)=5.5J?mol－1?K－1 S ?(O2)=205J?mol－1?K－1

S ?(Fe2O3)=180J?mol－1?K－1 S ?(Fe)=27J?mol－1?K－1

S(CO)=198J?mol?K

51. 利用问题50中对于反应C＋O2＝2CO所给数据和下列数据 Ti + O2 ＝ TiO2 ?H=－912kJ?mol

－1

S ?(Ti)=30J?mol－1?K－1 S ?(TiO2)=50.5J?mol－1?K－1

估计反应TiO2 + 2C = Ti + 2CO的温度(以K为单位)

52. 氧化银和氧化铜在室温下是稳定的，但在高温空气中不稳定。试计算在含氧20％（体积）的空气中，Ag2O和CuO发生分解的最低温度。（假设?H和?S不随温度而变化） 53. 计算下列两个反应?H、?G ?

?298

和?S，并讨论用焦炭还原炼制金属铝的可能性。

2Al2O3(S)＋3C(s) == 4Al(s)＋3CO2(g) Al2O3(S)＋3CO(s) == 2Al(s)＋3CO2(g)

54. 写出平衡常数Kc的表达式(由各单质气体生成下面的1mol气体化合物)： (1)NO， (2)HCl， (3)NH3， (4)ClF3， (5)NOCl。 55. 写出下列各可逆反应的平衡常数Kc的表达式 (1) 2NaHCO3(s) (2) CO2(s) (3) (CH3)2CO(l) (4) CS2(l) + 3Cl2(g) 56. 在1120℃时CO2 + H2 2CO2

求：H2 + 1/2O2

Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) CO2(g)

(CH3)2CO(g)

CCl4(l) + S2Cl2(l)

4NaCN(s) + 3CO2(g)

(5) 2 Na2CO3(s) + 5C(s) + 2N2(g)

CO + O2之Kp=1.4?10?

H2O的Kp。

CO + H2O之Kp=2

57. 已知：2800K时反应CO + 1/2O2 ? CO2的平衡常数Kp=6.443。求同温度下，下列反应(1)、(2)的Kp。 (1) 2CO + O2 ? 2CO2 (2) CO2 ? CO + 1/2O2

58. 某气体X2Z在通常的温度下稳定，但当加热时，部分离解成气体Z，假设一气体X2Z样品的最初状态为27℃和1atm，把它放入一固定体积的长颈瓶中，加热到627℃，如果压强增加到4.20atm，问X2Z的离解度为多少？

59. 在550℃，平衡时总压强为1atm，光气COCl2部分离解为CO和Cl2。离解后混合气体每升重0.862g，求光气的离解度？

60. 在800℃到1200℃之间，磷蒸气由P4和P2混合组成。在1000℃和0.200atm下，磷蒸气的密度为0.178g.dm。问在此条件下，P4离解成P2的离解度是多少？

61. 3dm的瓶内装有压强为0.5atm的氯气，再加入0.1mol的PCl5。求在250℃时PCl5的离解度。(PCl5

－3

PCl3 + Cl2，当t=250℃时，Kp=1.78)

62. 一平衡体系N2O4(g)2NO2(g)。在某温度和1atm时N2O4的离解百分率为50％，

2NO2在25℃时达到平衡后，体

－3

问压强增加至2atm时，N2O4的离解百分率为多少。 63. 设有1.588g的N2O4，按下式进行部分解离N2O4

积为0.500dm，总压强维持760mmHg，求25℃时N2O4的离解度？ 64. 在45℃时N2O4(g)

2NO2(g)的平衡常数Kc=0.0269。如果2.50?10mol的NO2放

1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数Kc=0.395。如果把

入一个0.35dm的长颈瓶中，平衡时，NO2和N2O4的浓度各为多少？ 65. 在600K时，反应NH3(g)

1.00gNH3注入1.00dm的容器中，在600K达到平衡，问将会产生多大的压强？

66. COCl2光气在足够高的温度下可以部分分解成气体CO和Cl2。在一实验中，把0.631g的COCl2注入0.472dm的容器中，在900K时产生的总压强为1.872atm。试计算光气的离解百分数？

67. 有一反应：2X + Y ＝ X2Y(X、Y、X2Y都为气体)。现把3molX和3molY放入1dm容器中，平衡时，X2Y为0.6mol，求： (1)平衡时X，Y各为多少摩尔？

(2)平衡常数Kc、Kp(若在100℃达到平衡)。

68. 反应XY2 ＝ X + 2Y中三种皆为理想气体。在体积为10.0dm的容器中，起初XY2有0.40mol，现加入催化剂，使XY2离解。达到平衡时，混合物的压强为1.20atm,温度为300K，求Kp。

69. 反应Fe3O4 + CO ＝ 3FeO(s) + CO2，在温度为600℃时平衡常数Kp为1.15。若混合物原先有1mol的Fe3O4、2mol的CO、0.5mol的FeO和0.3mol的CO2，如果总压是5atm，求平衡时各物质的摩尔数？

70. 在温度为1482.53K，总压为10atm时，蒸气平衡时的质量组成为：Na(g) 71.30%，Na2(g) 28.70%,计算此反应2Na(g)

Na2(g)的Kp值。

－3

71. 在250℃时，为要在1dm容器中生成0.1mol?dm的氯气，需通入PCl5若干摩尔？ Kp=1.78

72. 合成氨的原料中，氮和氢的摩尔比为1:3。在400℃和10atm下平衡时，可产生3.85%的NH3(体积百分数)，求： (1)反应N2 + 3H2

2NH3的Kp。

(2)如果要得到5％的NH3，总压需要多少？

(3)如果将混合物的总压增加到50atm，平衡时NH3的体积百分数为多少？

73. 已知下列反应的在不同温度下平衡常数，求正反应是吸热还是放热的，并解释之。

H2(g) + I2(g)

2HI(g)

74. 下列可逆反应达到平衡： 2A(g) + B(g)

C(g)。在两升的容器内反应物A的量为1.2mol，B的量为

0.8mol(初始)。达到平衡后，A的量为0.9mol，求此反应的Kc。

75. 把1.0g的PCl5放入250cm的长颈瓶中，长颈瓶加热到250℃，PCl5离解并达到平衡，PCl5(g)

PCl3(g) + Cl2(g)。在平衡时Cl2的量为0.25g，问在250℃时，这个离解反

应的Kc为多少？

76. 在一定的温度下，SO2和O2作用生成SO3的反应，其平衡常数为Kp=2.25,设在该温度下参加反应的SO2为5mol，O2为4mol，要使平衡时有80％的SO2转变为SO3，问反应的总压应当是多少？

77. 在27℃和1atm下，NO2相对于H2的密度为38.34，求： (1) NO2的转化率为多少？

(2)这温度下的平衡常数Kc，Kp为多少？(2NO2 78. 固体碳酸铵按如下的方程式分解： (NH4)2CO3(s)

2NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)

在某一高温下，NH3、CO2和H2O气体的总压是由纯的固体碳酸铵分解产生。在平衡时，其总压为0.400atm，

(1)计算此反应的平衡常数。

(2)如果pH2O通过外界手段调到0.200atm，在(NH4)2CO3(s)还有留存的情况下pNH3和pCO2的压强为多少？

79. 为测定445℃时反应H2(g) + I2(g) 计算此反应的平衡常数Kc。

80. 在T=750K，p=300atm，分子比H2?N2=3?1时，反应： 1/2N2＋3/2H2

NH3的Kp=0.00658。设最初掺有惰性气体的原料气共有2mol，通过计算

PCl3(g) + Cl2(g)

说明当惰性气体之摩尔分数分别为0.08，0.20，0.40时，对平衡的影响。 81. 从实验得知五氯化磷蒸气能分解如下：PCl5(g)此离解反应的Kp。

82. 在一个真空容器中，混合2mol的CH4气体和1mol的H2S气体，当加热到727℃时，气

N2O4)

2HI(g)的平衡常数，把0.915gI2和0.0197gH2

在445℃时反应直至平衡建立，还留下0.0128g H2没有反应。

长颈瓶中起先只含纯PCl5，在2atm下加热到250℃时有69％PCl5(g)离解，计算在250℃时，

体反应CH4 + 2H2SCS2 + 4H2建立了平衡，这个容器内的总压是0.9atm，氢气的分压

是0.2atm，求这个容器的体积。 83. 对于合成氨的反应：(N2:H2＝1:3) N2 + 3H2

2NH3在500℃时平衡常数Kp=1.5×10(atm)。求压强为p=300atm时，达到平

COCl2中，CO与Cl2以相同的摩尔数相互作用，当平衡时，CO

－3

－5

衡时的氨的摩尔分数。 84. 在反应CO + Cl2

仅剩下一半，如果反应前混合物的总压为1atm，平衡时气体总压为多少？ 85. 在25℃，1atm时N2O4和NO2的平衡混合物的密度为3.18g?dm,求： (1)混合气体的平均分子量。 (2)该条件下N2O4的离解度。 (3)NO2和N2O4的分压。 (4)反应N2O4 86. 固态的NH4HS分解时建立下列平衡： NH4HS(s)

NH3(g) + H2S(g)

当25.9℃时，平衡的气体总压是0.658atm。假设在此温度下，固体NH4HS在密闭容器中分解，瓶内原有0.45atm的H2S存在，求平衡时各气体的分压。 87. 在1000℃时FeO + COCO？

88. 在8.2℃时将0.5mol的N2O4溶于450cm的CHCl3中，分压达到平衡，问平衡时溶液中NO2的浓度若干？已知在8.2℃时N2O4

2NO2的平衡常数Kc=1.08?10。

－5

2NO2的平衡常数Kp。

Fe + CO2的Kp=0.403，求欲得1molFe需通入多少摩尔

89. 由1.5mol的NO、1.0mol的Cl2和2.5mol的NOCl混合在15dm的容器中，在230℃反应为2NO(g) + Cl2(g) ? 2NOCl(g)。平衡时，NOCl为3.06mol，试计算： (1)平衡时NO的摩尔数。 (2)平衡常数Kc、Kp。

90. 在一定温度下，一定量的PCl5的气体体积为1dm，此时PCl5有50％解离为PCl3和Cl2，用质量作用定律说明在下列情况下，解离度是增加还是减少？(此时压强为1atm) (1)降低压强，使体积变为2dm。

(2)保持体积不变，加入N2，使压强为2atm。 (3)保持压强不变，加入N2使体积为2dm。 (4)保持压强不变，加入Cl2使体积变为2dm。 (5)保持压强不变，加入PCl3使体积变为2dm。

91. 溴化亚硝酰(NOBr)是一种气态化合物，能由下面的反应生成：2NO+Br2

－1

333

2NOBr。

在25℃时，这个反应的平衡常数为116(atm)，这时所有的物质都为气态物质。这个反应是放热的，

(1)假设这些物质都引入了一个反应室中，各自的分压为：NOBr：0.8atm；NO：0.4atm；Br2：0.2atm；这样会不会发生反应？如果会，是NOBr的净生成还是它的净分解？试解释。 (2)在25℃建立平衡后温度升高到100℃，由于温度变化，NOBr是净生成还是净分解？

试解释。

(3)假设氦注入在25℃上式反应已达到平衡的长颈瓶中，直至长颈瓶的压强为平衡时的两倍，对于存在的NOBr的量有否影响？

92. 计算C(石墨) + 2H2(g) ＝ CH4(g)，在25℃时的平衡常数。已知?H= －74.78kJ?mol，?S= —80.59J?mol?K。 93. 在1200K和石墨存在的情况下，CO2(g) + C(石墨)占摩尔分数为98.3%，CO2占1.69%，总压为1atm，问： (1) CO和CO2分压为多少？ (2) 平衡常数Kp为多少？ (3) 此反应的?G为多少？

94. 求下列各反应的?G和平衡常数K，（所需数据，见附表) (1) 4I?(aq) + O2(g) + 4H (2) CO(g) + 2H2(g) (3) 3H2(g) + SO2(g) (4) Ca(s) + CO2(g)

－1

2CO(g)。平衡混合物中CO

2H2O(l) + 2I2(g)

CH3OH(l)

H2S(g) + 2H2O(l) CaO(s) + 2CO(l)

2HI(g)的Kp=66.9，在350℃该反应的Kp=50.0。

95. 在448℃时反应H2(g) + I2(g) (1) 计算在这个温度范围内的?H。

(2) 计算在这两个温度下，反应的?G。 96. 在700K时，反应：CO(g)+2H2(g)反应的Kp值。

97. 在395℃时反应 COCl2(g)?G668。 98. N2O4(g)

2NO2(g)平衡体系的Kp和温度t℃的关系如下：

CH3OH(g)的?G700 = －13.46kJ.mol，计算此CO(g) + 2H2(g) 的Kp为4.56?10，计算此反应的

－2

－1

Kp t(℃) 0.141 25 ?

0.308 35 0.628 45 ?

(1) 将lgKp对1/T作图 (2) 从直线的斜率求?H (3) 计算每一个温度的?G (4) 计算每一个温度的?S

99. 已知BaO(s) + H2O(l) = Ba(OH)2(s) ?rHm = －103kJ·mol? Ba(OH)2(s) + aq ? Ba(aq) + 2OH(aq) ?rHm= －52kJ·mol?

Ba(OH)2·8H2O(s) + aq = Ba(aq) + 2OH(aq) ?rHm = ＋64kJ·mol?

-1

请回答下列问题。若能，给出答案；若不能，简述原因。 (1) 能求得BaO(s)的溶解热吗？

(2) 能求得Ba(OH)2(s)转变成Ba(OH)2·8H2O能量变化吗？ (3) 能求得“O?”(s) + H2O(l) = 2OH? (s)的能量吗？

(4) 能求得“O?”(s) + aq ? 2OH? (s)的能量吗？

100. 在298.15K时CaSO4·2H2O(s)、CaSO4(s)、H2O(l)的标准生成吉布斯函数分别为：?1796、?1320、?237(kJ· mol?)，水的饱和蒸气压为3575Pa。

(1) 判断在298.15K时，将CaSO4·2H2O(s)放入饱和水蒸气的空气中是否会分解。 (2) 求298.15K时CaSO4·2H2O(s)的分解压力。

第三章化学动力学基础

1. 有A气体和B气体进行反应，若将A气体浓度增加一倍，速率增加400％，若将B气体的浓度增加一倍，速率增加200％，试写出反应式。 2. 下列生成NO2的反应：2NO＋O2

2NO2 其反应速率表示式为

如果压力增加到原来的两倍，试计算速率之变化。

3. 在抽空的刚性容器中，引入一定量纯A气体，发生如下反应：

??B(g) + 2C(g)。设反应能进行完全，经恒温到323K时，开始计时，测定 A(g)?体系总压随时间的变化关系如下： t / min p总 / kPa 0 53.33 30 73.33 50 80.00 ∞ 106.66 求该反应级数及速率常数

4. 若气体混合物体积缩小到原来的1/3，下列反应的初速率变化为多少？ 2SO2 + O2 ? 2SO3

5. 在308K时，反应 N2O5(g) ? 2NO2(g) + 1/2O2(g) 的k = 1.35?10，

在318K时，k = 4.98?10，试求这个反应的活化能？

6. CH3CHO的热分解反应是：CH3CHO(g) ? CH4(g) + CO(g) 在700K时，k=0.0105，已知

－5

Ea=188.1kJ?mol－1，试求800K时的k。

7. 已知HCl(g)在1atm和25℃时的生成热为－88.2kJ?mol，反应 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)

的活化能为112.9kJ?mol。试计算逆反应的活化能。

8. 某一个化学反应，当温度由300K升高到310K时，反应速率增加了一倍，试求这个反应的活化能。

9. 某化学反应，在300K时，20min内反应完成了50％，在350K时，5min内反应完成了50％，计算这个反应的活化能。

10. 已知在320℃时反应SO2Cl2(g)?SO2(g)+Cl2(g)是一级反应，速率常数为2.2?10s。试求：(1)10.0gSO2 Cl2分解一半需多少时间？ (2)2.00gSO2Cl2经2h之后还剩多少克？

11. 在人体内，被酵母催化的某生化反应的活化能为39kJ?mol。当人发烧到313K时，此反应的速率常数增大到多少倍？

－1

－5－1

－1

12. 蔗糖催化水解C12H22O11+H2O速率常数为5.7?10s。试求：

(1)浓度为1mol?dm蔗糖溶液分解10％需要多少时间？

－3

－5－1

2C6H12O6是一级反应，在25℃

(2)若反应活化能为110kJ.mol，那么在什么温度时反应速率是25℃时的十分之一？ 13. 反应2NO+2H2?N2+2H2O在一定温度下，某密闭容器中等摩尔的比NO与H2混合物在不同初压下的半衰期为

－1

p0(mmHg) 355 340.5 288 251 230 202 t1/2(min) 95 101 130 160 183 224

求反应级数。

14. 环戊二烯(沸点40℃)易在气相中形成双聚：2C5H6(g)→C10H12(g)

现将0.50cm环戊二烯（? =0.802g.cm）放入容器为1.000dm的抽空密闭容器中，加热到130℃，经过一段时间，测定总压的结果如下：

－3

t(min) 10 20 30 40 50 60 p总(kPa) 18.07 16.62 15.63 14.87 14.33 13.88

(1) 计算温度升到130℃时尚未聚合的起始压力。 (2) 计算60min时环戊二烯的分压。

(3) 此反应的反应级数和反应速率常数。

15. 把一定量的PH3(g)引入含有惰性气体的温度为873K的反应器中，PH3(g)可完全分解为P4(g)和H2(g)，测得总压随时间的变化如下： t / s 0 60 120 ∞ p / kPa 求反应级数及速率常数

262.40 272.90 275.53 276.40 16. 气相反应Cl2O + 2N2O5 ? NO3Cl + NO2Cl + 2NO2 + O2的可能历程是：

k1 N2O5

k-1 NO2 + NO3 (快平衡)

NO2 + NO3NO + O2 + NO2 (慢)

NO + Cl2O

NO2Cl + Cl (快)

Cl + NO3NO3Cl (快)

而N2O5分解历程如下：

k1 N2O5

k2 NO2 + NO3 (快平衡)

NO2 + NO3NO + O2 + NO2 (慢)

NO + NO32NO2 (快)

试求这两个反应的速度方程式，你能从这两个结果得出什么结论？

17. 2NO(g) + O2 ? 2NO2(g)存在三种可能的机理，试写出每一种机理的分步反应，若反应速率v=kcNOcO2，问上述反应按哪种机理进行？

k?? 18. N2O(g)的热分解反应为2N2O(g)?2N2(g) + O2(g)，从实验测出不同温度时各个起

始压力与半衰期如下：反应温度T / K 初始压力 p0 / kPa 半衰期 t1/2 / s 967 156.787 380 967 39.197 1520 1030 7.066 1440 1030 47.996 212 (1) 求反应级数和两种温度下的速率常数

(2) 求活化能Ea

(3) 若1030K时，N2O(g)的初始压力为54.00kPa，求压力达64.00kPa时所需的时间。 19. 反应Co(NH3)5F + H2O

2+α

+β

H+Co(NH3)5(H2O) + F被酸催化。若反应速率公式为

298 33+－

rate = k[Co(NH3)5F] [H]，在一定温度及初始浓度条件下，测得分数衰期如下： [Co(NH3)5F] (mol · dm?) 2+298 0.2 0.02 18 36 308 0.1 0.01 18 36 0.1 0.01 36 72 [H] (mol · dm?) +3t1/2×102 / s t1/4×102 / s 请计算 (1) 反应级数α和β的值

(2) 不同温度下的反应速率常数k (3) 反应实验活化能Ea值 20. N2O5分解反应的历程如下：

k-1

① N2O5

kkNO2 + NO3

2?NO + O2 + NO2 ② NO2 + NO3??3?2NO2 ③ NO + NO3?? (1) 当用O2的生成速率表示反应速率时，试用稳态近似法证明：r1?k1k2[N2O5]

k?1?2k2 (2) 设反应②为决速步骤，反应①为快速平衡，用平衡态近似法写出反应的速率表达式

r2。

(3) 在什么情况下，r1 = r2？

??2NO2，其r = k[NO][O2]，试写出一种符合该速率方程的反应 21. 已知反应2NO + O2?2

历程。

22. 在生命系统中，酶在很多化学反应中扮演重要角色。一些酶的催化反应可以用如下的Michaelis-Menten机理描述：

k1 k2?E + P，E为酶，S为受体，P为最终产物 E + SES??k-1 忽略第二步的逆向速率，也可以假设酶和受体是很快达到平衡的。

(1) 在285K温度下进行实验，实验中, 初始的速率（P的生成）可由不同的受体浓度来

– 93

决定，维持酶的总浓度为1.5×10 M (mol·dm?) 可得到下图

① 当[S]很小时，曲线呈线性；当[S]很大时，曲线与横坐标平行，则速率接近常数，请证明该图与Michaelis-Menten机理是一致的 ② 试写出速率常数k2

– 4

③ 当[S]= 1.0×10 M时，初始速率为多少？ ④ 试求E + SES的平衡常数 (2) 在310K，重复相同的酶浓度，得到一相似的曲线，试计算ES转换成E和P时所需要的活化能。

初始速率3.0×10－6 M ·S－1T = 285K1.5×10－6 M ·S－5 －1初始速率6.0×10－6 M ·S－1T = 310K3.0×10－6 M ·S－5 －15.0×10M8.0×10M

23. C放射性蜕变的半衰期t1/2 = 5730年，今在一考古样品中，测得C占C的含量只有72%，问该样品已存在多少年了？

24. 在1100K时，研究NO(g) + H2(g)的反应动力学 (1) 当p0 (NO) = p0(H2)时，测得如下数据：

[ S ]

[ S ]t1/2 / s p0 / Pa 81 335 224 202 试求该反应的总反应级数

(2) 在不同初始压力下，测定初始反应速率，结果如下：

则上述动脉血液样品上方CO2的分压是多少？ 49. 根据Pauling规则，估计下列各酸的pK1：

(1) H2CrO4 (2) HBrO4 (3) HClO (4) H5IO6 (5) HSO3F (6) H3AsO4 50. 在液态HF中，下列各物质是以酸的形式作用还是以碱的形式作用，写出反应方程式说明之。

(1) BF3 (2) SbF5 (3) H2O (4) CH3COOH (5) C6H6

51. 已知H2SO4的自偶电离的离子积常数为2.8? 10，试计算纯H2SO4中各离子的浓度。 52. 已知反应： HCl + HAc

－4

H2Ac + Cl? (在冰醋酸溶液中进行）的平衡常数为2.8 ?10,又知

－9

－15

HAc的自偶电离后的离子积常数为3.6? 10中、H2Ac、Cl?、Ac?的浓度。

，试计算1.0? 10 mol?dm的HCl的HAc溶液

－8

－4－3

53. 氢氧化银（AgOH）不溶于水（Ksp=1 ?10）。试设计一种简单的定性实验来确定AgOH是强碱还是弱碱？

54. 写出下列各酸的共轭碱的式子：

(1) H3PO4 (2) HSO4? (3) SH? (4) Cr(H2O)6 (5) H2AsO4?

55. 写出下列各碱的共轭酸的式子： (1) C2H5NH2 (2) H4IO6?

(3) B(OH)4? (4) VO(OH)

56. 指出下列各分子或离子中哪些是路易斯酸，哪些是路易斯碱？ (1) AlCl3 (2) OH? (3) Br? (4) H2O (5) NO (6) CO2 (7) NH3 (8) Fe (9) (CH3)2S (10) SbF5 57. 试指出NH3和NF3的路易斯碱性哪一个强？试加以解释。 58. 用路易斯酸碱理论解释下列反应为什么会发生？ (1) BF3 + F? ? BF4? (2) S + SO3? ? S2O3?

(3) AlCl3 + Cl? ? AlCl4?

(4) Co + 6NH3 ? Co(NH3)6

59. 己知H3PO2和H3PO3的K1值为10，试根据Pauling含氧酸规则，推出H3PO2和H3PO3分子中的键连方式。

60. 纯硫酸的粘度非常大，为什么纯硫酸中H3SO4和HSO4离子的迁移速度可以与水中的H3O和OH离子的迁移速度相提并论。 61. 写出下列各溶剂的自偶电离式:

(1) BrF3(l) (2) SOCl2(l) (3) N2O4(l) (4) SO2(l) 62. 已知在液氨中能发生下列两个反应： NH4Cl＋KNH2＝KCl＋2NH3

－

－2

2NH4I＋PbNH＝PbI2＋3NH3

请写出能在水溶液中发生的与上两个反应相当的反应方程式。 63. 试完成并配平下列反应方程式（M为金属）

(1) M＋NH3

(2) M＋NH4Cl

(3) M(NH2)2

64. 无论是液态的BrF5还是AsF5都是不良的电解液，但是它们的混合物都是比这两种纯化合物中任何一种都要好的电导液。试解释之。 65. I2与S2O6F2之间可以进行化学计量控制反应 (1) 试写出I2∶S2O6F2＝1∶3的化学反应方程式 (2) 试写出I2∶S2O6F2＝3∶1的化学反应方程式 (3) 试写出I2∶S2O6F2＝2∶1的化学反应方程式 (4) 上述反应属于哪种类型反应？

66. 写出下列在100%H2SO4中化学反应方程式

(1) HNO3(1mol) + H2SO4(2mol) υ = 4

(2) H3BO3(1mol) + H2SO4(6mol) υ = 6

(3) I2(7mol) + HIO3(1mol) + H2SO4(8mol) υ = 16

υ表示反应方程式右边的离子数（以mol计，可由冰点测定仪确定） 67. H2O2是一种绿色氧化剂，应用十分广泛。1979年化学家将H2O2滴入到SbF5的HF溶液中，获得了一种白色固体A。经分析，A的阴离子呈正八面体结构，阳离子与羟胺NH2OH是等电子体。

(1) 确定A的结构简式。写出生成A的化学反应方程式。

(2) 若将H2O2投入到液氨中，可得到白色固体B。红外光谱显示，固态B存在阴、阳两种离子，其中一种离子呈现正四面体，试确定B的结构简式。 (3) 上述实验事实说明H2O2的什么性质？

68. 钛矿物（如金红石TiO2）需要用焦硫酸钠在800℃附近熔融，成为可溶性物质，化学反应方程式表示为：TiO2 + Na2S2O7 Na2SO4 + TiO(SO4)，试确定上述反应物种中的酸和碱。

69. 试写出在氯化亚硝酰非水溶剂中，(NO)AlCl4与[(CH3)4N]Cl反应的方程式。

70. 试确定下列非水体系中的反应中叙述者反应物为酸？何者反应物为碱？并指出在何种非水体系中进行反应？

+－+－

(1) PCl4 + ICl2= PCl5 + ICl (2) 3Li + 3NH2 = Li3N + 2NH3 (3) NO +ClF4 = ClF3 + NOF

－

第五章沉淀反应

1. 由下列物质的溶度积计算它们各自的溶解度。 (1) Fe(OH)3 KSP=3.8?10 (3) Li3PO4 KSP=3.2?10 2. 已知：Bi2S3溶解度为2.5?10

－8

－38

;

(2) PbCl2 KSP=1.84?10

－9 －12

－4

g?cm，求Bi2S3的Ksp。

－3

3. 硫酸铅的溶度积为1.8?10 mol?dm,计算： (1)在纯水中PbSO4的溶解度。

(2)在0.1mol?dm Pb(NO3)2溶液中的溶解度。 (3)在1.0?10

－3

mol?dm Na2SO4溶液中的溶解度。

－18

－3

4. 已知FeS的KSP = 5×10 又HgS的KSP =1.6×10

，而反应S+2H2O ? H2S + 2OH的K=10(K = [H2S]?[S] [H3O]),

－3

2－－20.2－+2

水中饱和H2S的浓度为0.1mol?dm, 问FeS(s)能否溶于1.00mol?dm HCl溶液中。

－52,

，问HgS(s)能否溶于1.00mol?dm的强酸溶液中，并解释为什么

－6

HgS是汞的重要矿物。而FeS不是铁的矿物。

5. 已知苯甲酸银AgOOCC6H5饱和溶液的pH = 8.63，苯甲酸的Ka = 6×10，试计算苯甲酸银的KSP值。

6. 把固体AgCl和固体BaSO4混合与水在一起振荡，直到成为饱和溶液而建立起平衡。计算此平衡溶液中Ag、Cl、Ba和SO4离子的浓度。已知：KSP, AgCl = 1.7×10

－10

－

2－

，KSP, BaSO4 = 1.4×10

－32+

－9

7. 已知CaCO3在水中的溶解度约为7mg?dm，当Na2CO3溶液缓慢加入含有等摩尔的Ca、Ba离子溶液时，CaCO3的沉淀是直到90o离子生成BaCO3沉淀后才生成的，试计算BaCO3溶度积。

8. 分别向5.0cm、0.02mol?dm CaCl2溶液和5.0cm、0.02mol?dm BaCl2溶液中加入5.0cm的0.02mol?dm Na2SO4溶液，是否都有沉淀产生？（以计算说明） 9. 已知SrCO3的KSP为1.1×10

－10

－3

，SrF2的KSP为2.9×10，

－3

2－

－9

(1)计算碳酸锶在氟离子浓度恒为0.10mol?dm溶液中的溶解度（以摩尔浓度为单位）。 (2)在平衡时[Sr]是否等于[CO3]？如果不等，为什么？

10. 已知PbBr2的KSP为7×10，如果10cm、0.02mol?dm NaBr溶液加入到10cm、0.2mol?dm

－3

－5

－3

Pb(NO3)2溶液中，在平衡时是否有PbBr2固体存在？

－3

－11

11. 已知CaF2在pH = 1.0时的溶解度约为5.4×10 mol?dm，用此数据和CaF2的溶度积为3.4×10

来计算HF的离解常数。

－3

12. 某溶液中[H] = 0.3mol?dm，[Cu] = 0.01mol?dm，[Zn] = 0.01mol?dm，通入H2S至饱和状态（0.1mol?dm)，计算CuS、ZnS能否发生沉淀？沉淀后[H]、[Cu]和[Zn]

的浓度各为多少？

已知KH2S=1.0×10， KHS =1.1×10 Ksp, CuS=4×10

－36－7

－

－14

，

，Ksp, ZnS=1.0×10

－3

－20

。

13. 在25℃时PbF2的溶度积约为4×10，计算： (1) PbF2的溶解度（以mg/100cm溶液为单位）；

(2)计算PbF2在0.02mol?dm Pb(NO3)2溶液中的溶解度（以mol?dm表示）； (3)讨论：PbF2在硝酸中的溶解度比在纯水中的溶解度大许多，而它在氨水中的溶解度却比在水中的小。

14. 已知CdS的Ksp = 7×10H2S气体，问：

(1)在pH = 0, (2) pH = 2时，是否有沉淀发生？

15. (1) 计算0.2 mol?dm H2C2O4的pH值。(K1 = 5.9×10 , K2 = 6.4×10） (2) 将上述溶液10.0cm加水稀释到30.0 cm，再加入20.0cm的CaCl2和BaCl2的混合液。（其金属离子浓度[Ca] = [Ba] = 0.020mol?dm)，然后再稀释到100cm，问此溶液有否沉淀生成？第一种沉淀之后，有无第二种沉淀？（Ksp,CaCO3 = 2.6×10, Ksp,BaC2O4 = 4.0×10) 16. 在0.5 mol?dm

－3

－9

－6

－3

－2

－5

－25－3

－3

－8

，在含有的1×10 mol?dm Cd的离子溶液中通入饱和的

－3－32+

MgCl2溶液中加入等体积的0.10 mol?dm 的氨水，若此氨水溶液中同

－3

时含有0.02mol?dm的NH4Cl ，问： (1) Mg(OH)2能否沉淀？

(2) 如有Mg(OH)2沉淀产生，需要在每升这样的氨水中再加入多少克NH4Cl才能使Mg(OH)2恰好不沉淀？(Ksp=1.2×10

－11

)

2－

－283

17. 计算PbS的溶解度，(1)不考虑S的水解，(2)考虑S的水解（Ksp=3.4×10 18. 已知：Ag2MoO4的Ksp = 2.6×10

－3

－11

－3

)

，当25.0cm、0.10 mol?dm AgNO3和45.0 cm、0.10

2－

－3

mol?dmNa2MoO4溶液混合后，溶液中最终的Ag和MoO4离子浓度为多少？ 19. 已知：AgCNS的Ksp = 1.0×10

－3

－

－12

，需多少毫升0.10 mol?dm AgNO3加入100.0cm、0.10

－10

mol?dm NaCNS溶液中，使CNS的最终离子浓度为2.0×10

－4

－3

2－

mol?dm？

－3

20. 足量Pb加入2.0dm、1×10 mol?dm的SO4溶液，当沉淀生成后，Pb的最终浓度为1×10 mol?dm 问：

(1) 此时SO4离子浓度是多少？ (2) 残存SO4离子的百分数是多少？ (3) 这样做应加入多少摩尔的Pb离子？

21. 固体SrSO4和BaSO4的混合物与水振荡，直至建立饱和溶液的平衡。已知：Ksp,SrSO4 = 7.6×10，Ksp,BaSO4 = 1.5×10 计算平衡时Sr 、Ba和SO4离子浓度。

22. 将AgNO3溶液逐滴加到含有Cl和CrO4离子的溶液中，若[CrO4] = [Cl] = 0.10mol?dm

－

2－

－

－7

－9

2－

2－2－

－3

，问:

(1) AgCl与Ag2CrO4哪一种先沉淀？

(2) 当Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中Cl离子浓度为多少？ (3) 在500cm溶液中，尚有Cl离子多少克？

23. 0.10 mol?dmZnCl2溶液中不断通入H2S气体，问有否ZnS沉淀？若有沉淀产生，试计算有多少ZnCl2转化为ZnS？(Ksp,ZnS = 1.2×10

－32+

－23

－33

－

)

－36

24. 已知Fe(OH)3 和Ni(OH)2的溶度积分别为1.0×10

和6×10

－18

，对于原始浓度各为

0.01 mol?dm 的Fe和Ni离子混合溶液，我们可以找到一个合适的pH范围，得到Fe(OH)3沉淀，使Ni和Fe得到分离，即分如下两种情况计算：

(1) 计算Fe生成Fe(OH)3沉淀后还剩下0.1% Fe时的最小pH值。 (2) 计算刚好没有Ni(OH)2沉淀时的最大pH值。

25. 若将20.0cm、0.01 mol?dm BaCl2溶液与30.0cm、0.01 mol?dm否有BaF2沉淀产生？已知：Ksp,BaF2 = 2.4×10 。

－3

－6

－3

NaF溶液混合，是

26. 已知AgAc的Ksp = 2.3×10，若把30.0cm 、1.4 mol?dm的HAc和20.0cm 、1.2mol?dm的AgNO3溶液混合，是否有AgAc沉淀？ 27. 解释下列反应中沉淀的生成或溶解的道理： (1) Fe(OH)3溶于盐酸。

(2) AgCl溶于氨水，加入硝酸沉淀又出现。 (3) Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液中。

(4) MnS在H2SO4和HAc中都能溶解，而ZnS溶于盐酸和硫酸，但不溶于HAc，CuS不溶于盐酸和硫酸，而溶于硝酸。

(5) H2S通入ZnSO4溶液中，ZnS的沉淀很不完全，但是若在ZnSO4溶液中先加若干NaAc再通H2S气体，ZnS的沉淀几乎可以完全。 28. 已知PbS的Ksp = 4×10

－3

－26

。ZnS的Ksp = 1×10

－20

，在某一溶液中各含Zn、Pb离子

2－

2+ 2+

浓度为0.2mol?dm，在室温下通入H2S气体，使之饱和，然后加入HCl控制S浓度，问pH调到什么值时，才能使PbS沉淀而Zn离子不会成为ZnS沉淀。

29. 在25℃时MgCO3的Ksp = 1.0×10，BaCO3的Ksp = 8.1×10。若某一溶液中，Mg和Ba离子的浓度各为1.0×10 mol?dm，问每升此溶液中加多少克Na2CO3才能使Ba成为BaCO3沉淀，而Mg离子不沉淀？

30. Cl、Br、I离子都能与Ag离子生成难溶性的银盐。当混合溶液中此三种离子的浓度都是0.01 mol?dm时，加入AgNO3溶液，问它们的沉淀次序是怎样的？当最后一种银盐沉淀开始析出时，溶液中前两种离子的浓度各是多少？

31. 试求在0.10mol?dmNH3溶液中，Mg(OH)2的摩尔溶解度。 [Kb=1.8×10, Ksp=1.8×10

－5

－11

－3

－

－3

－5

－9

]

32. 已知：0.100dm、0.050mol?dm M 离子与0.200dm、0.075mo?dmX离子混合，溶液中M离子的最终浓度为9.0×10 mol?dm，试求某盐MX的Ksp。（体积可以加和） 33. 若2.6g Ag2SO4能够溶于0.100dm纯水，问0.100dm的0.10mol?dm AgNO3能溶解多少克Ag2SO4？

34. 一溶液由0.10dm、0.12mol?dm的NaCl溶液和0.20dm、0.14mol?dm NaBr溶液与0.30dm、0.10mol?dm AgNO3溶液混合而成。问在最终的溶液中各离子浓度为多少？（体积可以加和） Ksp,AgCl = 1.7×10

3－10

－3

－9

－3

3－3+3－3－

, Ksp,AgBr = 5.0×10

－3

－13

－3

35. 若把25.00cm、0.012 mol?dm BaCl2溶液与50cm、0.010 mol?dm Ag2SO4混合，问此溶液中最终的离子浓度各为多少？已知：Ksp,AgCl = 1.7×10

－10

，Ksp,BaSO4= 1.5×10（体积可以加和）

－3

－9

36. 一溶液中含有[Zn] = 0.20mol?dm，[Ni] = 0.20mol?dm，在室温下用H2S气体饱和此溶液，用HCl调溶液pH至2，问此时有否沉淀？是什么样的沉淀？ Ksp,NiS = 1×10

－22

，Ksp,ZnS = 1×10

－3

－20

－3

－7

－14

37. 试求PbS在1.0mol?dm盐酸中的溶解度（以g?dm表示）。 Ksp,PbS = 2.3×10

－27

，H2S的K1 = 1.0×10，K2 = 1.1×10

－3

－17

38. pH = 3.5时的H2S饱和溶液中，含有0.0020 mol?dm的Fe离子，问是否会产生FeS沉淀（通过计算说明）？ Ksp,FeS=3.0×10

－9

。

－5

39. 0.100molBaSO4 (Ksp=1.5×10) 和0.200molSrCrO4 (Ksp=3.6×10) 放入1dm水中，建立了平衡。问此溶液在平衡时各离子浓度为多少？（不考虑水解）（Ksp,BaCrO4 = 8.5×10

－11

，Ksp,SrSO4 = 7.6×10）。(假设混和后溶液的体积为1dm)

－10

－73

40. 假设0.100mol的AgCl和0.200mol的TlI放入1dm水中，达到平衡，问此平衡溶液中各离子的浓度为多少？已知：AgCl的Ksp = 1.7×10= 8.5×10

－17

－4

，TlI的Ksp = 8.9×10，AgI的Ksp

－13

－8

，TlCl的Ksp = 1.9×10。（假设同上）

－10

41. 已知AgCl、AgBr和AgI的Ksp分别为1.7×10

－

、5.0×10和8.5×10

－17

。把0.0010mol

NaI、0.0020mol NaBr、0.0030mol NaCl，0.0040mol AgNO3和100cm水混合，问在混合物达到平衡时，I离子的浓度为多少？（假设溶液的体积仍保持100cm）

42. 0.0100mol AgNO2和0.100dm、0.50mol?dm HCl混合制成溶液，试求此溶液中Ag和NO2离子的浓度各为多少？（假设同上） Ka,HNO2 = 4.5×10, Ksp,AgCl = 1.7×10 (1) AgSCN(s) + Cl(aq) (2) AgSCN(s) + I(aq)

－－－4

－10

－

－3

, Ksp,AgNO2 = 1.2×10

－

－4

43. 计算下列反应的平衡常数，从计算结果中你可得什么结论？

AgCl(s) + SCN(aq) AgI(s) + SCN(aq)

－

44. 已知BaCO3的溶解度为0.0022g/100cm水，计算BaCO3的Ksp（考虑CO3离子的水解）。HCO3的Ka = 4.84×10

－3－

－11

32－

。

－3

45. 把10.0cm、0.10mol?dm Sr(NO3)2，20.0cm 、0.10mol?dm Ba(NO3)2，30.0cm、0.20 mol?dm NaF和10.0cm、0.15mol?dm Na2SO4混合在一起，达到平衡，问平衡时各离子浓度为多少？（体积可以加和）已知BaF2的Ksp =2.4×10 BaSO4的Ksp =1.5×10,SrF2的Ksp = 7.9×10

－3

－9

－10

－5

, SrSO4的Ksp = 7.6×10

－7

－3

46. 为了得到AgNO2的沉淀，需要多少毫克AgNO3加入的0.100dm、0.10mol?dm HNO3和0.10mol?dm HNO2混合溶液中？（假设混合液体积仍保持100cm） 47. 已知SrF2的Ksp = 7.9×10

－

2－

－10

、SrSO4的Ksp = 7.6×10，试求：一溶液中与固体SrF2

－7

和SrSO4平衡时，Sr，F，SO4离子的浓度？

48. 茶壶内壁复盖10.0gCaCO3。如果以1.00dm纯水洗涤此茶壶，问能洗去沉淀的多少份额？如果要除去一半CaCO3，问需要多少体积的水？

49. 室温下Ag3AsO4的溶解度为8.5×10g/100cm水，计算Ag3AsO4的溶度积。 50. 海水中几种离子浓度如下：

离子 Na Mg Ca Al Fe 浓度(mol?dm) 0.46 0.050 0.01 4×10 2×10 (1) OH浓度多大时，Mg(OH)2开始沉淀？ (2)在该浓度时，会不会有任何其它离子沉淀？

(3)如果加入足量的OH，以沉淀50%Mg，其它离子沉淀的百分数将是多少？ (4)在（3）的条件下，从1dm海水中能够得到沉淀多少克？ 51. 当CaSO4溶于水后，建立如下平衡： CaSO4(s) CaSO4(aq)

－

－3

－7

－4

CaSO4(aq) K1 = 6×10

2－

－3 －3

Ca?(aq) + O4(aq) K2 = 5×10

(1) CaSO4(aq)、Ca(aq)与SO4(aq)平衡浓度是多少？ (2) 溶于1.00dm水中的的CaSO4总摩尔数是多少？

(3) 将（2）的答案与直接由CaSO4的Ksp = 3×10计算的结果相比较，会有什么结论？ 52. 已知苯甲酸的Ka = 6.5×10?，苯甲酸银饱和溶液的pH为8.63，试计算苯甲酸银的

－5

Ksp。

53. 在25℃，CuS在纯水中的溶解度为3.3×10?g·dm?，试计算CuS的表观Ksp。而25℃

时CuS的实际Ksp为8.5×10?，试解释为什么CuS比实际Ksp预期的溶解度更大？

54. 为了测定Tl2S的Ksp，测得Tl2S在无CO2的蒸馏水中的溶解度为6.3×10?mol·dm?，

假设溶解的S?水解成HS（忽略HS水解到H2S）。试计算Tl2S的Ksp。

－

55. 在25℃时，水溶液中含有0.10mol·dm? Mg离子和0.1mol·dm? Pb离子。利用MgC2O4

和PbC2O4溶解度的不同分离这两种离子

(1) 试计算C2O4?离子最大浓度为多少mol·dm?时，可以仅让一种离子存在于固体中。

(2) 试计算在(1)的条件下，难溶草酸盐在溶液中的离子摩尔分数

第六章氧化—还原反应·电化学

1. 已知X的氧化数为+1; +2; +3; +4; +5; +3/4。试写出X在这些氧化数下的氧化物分子式。

2. 写出下列分子或离子中，硫的氧化数：

S2，HSO4，S2O3，SO3，H2S，S4O6，SO2，S8 。 3. 写出下列分子或离子中，锰的氧化数：

MnF2，K4Mn(CN)6, K2MnO4, Mn2(CO)10, MnO4?, MnO2, Mn2O7, Mn(CO)5I。

4. 写出下列各分子或离子中，P的氧化数：

H3PO4，P4O6，P4O10，P4，P2H4，H3PO3，HPO4，HPO3，PH4? 。

2－

－

2－

5. 用氧化数法配平下列反应方程式： (1) H2S + SO2 ? S + H2O (2) NH3 + NO ? N2 + H2O

(3) CuS + HNO3 ? Cu(NO3)2 + S + NO + H2O (4) CuFeS2 + SO2 + HCl ? CuCl2 + FeCl2 + S + H2O (5) Zn + AgO + H2O ? Zn(OH)2 + Ag2O (6) I2 + Cl2 + H2O ? HIO3 + HCl (7) BaO2 + HCl ? BaCl2 + H2O + Cl2

(8) K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 ? Cr2(SO4)2 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O (9) KClO3 ? KClO4 + KCl

(10) As2S3 + HNO3 + H2O ? H3AsO4 + H2SO4 + NO 6. 用氧化数法配平：

(1) K2CrO4 + S ? Cr2O3 + K2SO4 + K2O

(2) KMnO4 + C12H22O11 ? CO2 + MnO2 + H2O + K2CO3 (3) HCNS + KClO3 ? CO2 + NO + SO2 + KCl + H2O (4) C3H8 + O2 ? CO2 + H2O

(5) KMnO4 + H2C2O4 ? K2CO3 + MnO2 + H2O + CO2 7. 用离子?电子法配平如下反应方程式：

(1) NO2? + Al ? NH3 + Al(OH)4? (在OH中)

－

(2) Cu(NH3)4? + CN ? Cu(CN)3 + CNO + NH3 (在OH中）

－

2－

－

(3) HIO ? IO3 + I + H2O (在OH中) (4) CN + O2 ? CO3 + NH3 (在OH中) (5) MnO4 + H2O2 ? Mn? + H2O + O2 (在H中）

－

2－

－

－－－

(6) Zn + CNS ? Zn? + H2S + HCN (在H中）

－

8. 用离子?电子法配平下列各反应方程式：

(1) MnO4 + Sn? ? Sn? + Mn? (在H? 中)

－－

(2) BrO3 + Br ? Br2 (在H? 中)

－

(3) Cr2O7 + SO3 ? SO4 + Cr? (在H? 中)

2－

(4) Cr? + H2O2 ? CrO4 + H2O (在OH中)

2－

－

(5) Fe + NO2 ? FeO2 + NH3 (在OH中） (6) MnO4 + SO3 ? MnO2 + SO4 (在OH中） (7) MnO4 + SO3 ? MnO4 + SO4 (在OH中） (8) MnO4 + SO3 ? Mn? + SO4 (在H? 中)

－－

2－

－

2－

－

2－

－

－2－－

(9) ClO3 + As2S3 ? Cl + H2AsO4 + SO4 (在H? 中)

－

2－

(10) Ag2S + CN + O2 ? SO2 + Ag(CN)2 (在OH中） 9. 用氧化数法配平下列方程式：

(1) FeS + HNO3 ? Fe(NO3)3 + NO + S + H2O

(2) PbO2 + MnBr2 + HNO3 ? Pb(NO3)2 + Br2 + HMnO4 + H2O (3) CrI3 + KOH + Cl2 ? K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O (4) P4 + P2I4 + H2O ? PH4I + H3PO4

10. 用离子?电子法配平：（由自己正确选择适当的介质）

(1) N2O4 ? NO3 + NO (在H? 中)

－－

－－－

(2) N2O4 ? NO3 + NO (在OH中） (3) H2O2 + BrO3 ? Br2 + O2 (4) HO2 + Br ? BrO3 + H2O (5) BrO3 + SO2 ? HSO4 + Br (6) BrO3 + SO3 ? SO4 + Br (7) Fe3O4 + ClO ? FeO4 + Cl

－

2－

－

2－

－

2－

－

(8) XO2 + Y(OH)4 ? X2O3 + YO4 (9) CrO4 + SO3 ? Cr(OH)4 + SO4 (10) Cr2O7 + H2SO3 ? Cr? + HSO4

2－

－

2－

11. 已知下列各标准电极电势： φ φ φ

?－Br2/Br ?

O2/H2O

= +1.07V φ

?－

NO3/HNO2

= +0.94V φ

?3?2?Co/Co ?

HBrO/Br2

= +1.82V

= +1.23V φ = ?0.60V

??H/H2

= 0 V φ = +1.59V

As/AsH3

根据各电对的电极电势，指出：

(1)最强的还原剂和最强的氧化剂是什么？

(2)哪些物质在水中不稳定？它们都发生什么变化？ (3) Br2能否发生歧化反应？说明原因。 (4)哪些E与H?离子浓度无关？

(5)在pH =10的溶液中，Br2能否发生歧化？（pBr2 = 1atm, 除H? 离子外，其他物种浓度均为1mol?dm )

12. 计算下列电池反应的电动势：

(1) 3Ag(s) + NO3(10 mol?dm) +4H? (10 mol?dm) ?

－

－3

3Ag?(0.10 mol?dm) + NO(1atm) + 2H2O

－3

(2) Ag?(0.001 mol?dm) + Ag(s) ? Ag?(1 mol?dm) + Ag(s)

－3

－3－

13. 计算反应Au(s) + NO3 + 4Cl + 4H3O? ? AuCl4 + NO + 6H2O 的? , 若氯离子

－

的浓度从标准状态变到10 mol?dm ,将会发生什么情况？

14. 计算反应2H2(g) + O2(g) ? 2H2O(l) 的?, 其中pH2 =5.0 atm, pO2 =2.5 atm，[H?] = 0.60mol?dm 。

15. 一支铁棒插入0.010 mol?dm 的FeSO4溶液中，一支锰棒插入0.10 mol?dm 的MnSO4 溶液中，用盐桥将两种溶液联接起来，并在金属棒之间接上伏特计。 (1) 写出自发反应的化学反应方程式并计算电池的电动势。

(2) 如果想把电池电动势增大0.02V，那么，哪种溶液应当稀释？稀释到多少物质的量浓度？

16. 计算下列反应的平衡常数： (1) Ni (s) + Sn? (aq)

－3

－2－3

Ni? (aq) + Sn (s)

(2) Cl2 (g) + 2Br(aq) (3) Fe? (aq) + Ag? (aq)

－

Br2 (aq) +2Cl(aq) Ag (s) + Fe? (aq)

－3

－

17. 计算下列各电对在给定条件下的电极电势：

(1) Fe?/Fe? , [Fe?] = 0.1mol?dm , [Fe?] = 0.5mol?dm (2) Cr2O7

2－

/Cr? , [Cr2O7] = 0.1mol?dm ,

2－

－3

[Cr?] = 0.2mol?dm , [H?] = 2mol?dm , 18. 用下列数据：

Al? + 3e ? Al (s), φ

－－

－

= －1.66V

－

Al(OH)4 + 3e ? Al (s) +4OH ，φ计算反应Al? + 4OH

－1

－3

－

－2

－3

= －2.35V

－1

－3

－5

－3

Al(OH)4的平衡常数。

19. 测得电池Pb(s)?Pb? (10 mol?dm )??VO?(10 mol?dm), V?(10 mol?dm), H?(10 mol?dm)?Pt(s)的电动势为 +0.67V。计算：

(1)电对VO?/V?的φ, (2)计算反应Pb(s) + 2VO? + 4H?

Pb? + 2V? + 2H2O 的平衡常数。

20. 计算下列两个反应的平衡常数： (1) Cu? + Cu

2Cu?

－

(2) Cu + Cu? + 2Cl

2CuCl (s) Ksp,CuCl = 3.2×10

－3

－7

21. 有一浓差电池：(?)Pt?H2(1atm)?H?(pH=1.0)??H?(?mol?dm )?H2(1atm)?Pt(?) 。其电动势为0.16V, 求未知的H? 离子浓度。 22. 已知φ

?3?2?Fe/Fe

= 0.76V, φ

?2?Fe/Fe

= ?0.44V。求φ

?3?Fe/Fe

的值。

23. 铁置换铜的反应节能、无污染，但因所得的镀层疏松、不坚固，通常只用于铜的回收，不用作铁器镀铜。能否把铁置换铜的反应开发成镀铜工艺呢？

从化学手册上查到如下数据： ?2+?3+2+

φFe/Fe = －0.440V, φ Fe/Fe = +0.771V ?2+?2++

φ Cu/Cu = +0.342V, φ Cu/Cu = +0.160V Kw = 1.0×10－14, Ksp,CuOH = 1.0×10－14 Ksp,Fe(OH)2 = 8.0×10－16, Ksp,Fe(OH)3 = 4.0×10－38 回答如下问题：

(1)造成镀层疏松的原因之一可能是夹杂固体杂质。为证实这一设想，设计了如下实验：向硫酸铜溶液中加入表面光洁的纯铁块。请写出四种可能夹杂的固体杂质的生成反应方程式。

－3

(2)设镀层夹杂物为CuOH（固），实验镀槽的pH=4，CuSO4的浓度为0.040mol?dm，温度为298K，请通过电化学计算说明在该实验条件下CuOH能否生成。 (3)提出三种以上抑制副反应发生的化学技术途径，说明理由。 24. 在[H?] = 1.00mol?dm时MnO4、MnO4、MnO2 (s)的电位图为： MnO4－0.56 MnO42－2.26MnO2 (s)

－3

－

2－

问(1)溶液中MnO4能否发生歧化反应（溶液中的离子浓度都为1mol?dm）？ (2)若能，试写出反应方程式。 (3) φ MnO

2 ?

－4/ MnO2

2－－3

值为多少？

?2?Sn/Sn

25. 含有Sn(ClO4)2和Pb(ClO4)2的水溶液与过量的铅—锡合金粉末振荡，在298K时建立平衡，平衡时[Pb?]/[Sn?]=0.46，计算φ 26. 已知φ

Tl/Tl3

值。已知φ

?2?Pb/Pb

=?0.126V。

= ?0.34V，φ

?3?Tl/Tl

= +0.72V, 计算：

(1) φ Tl?/Tl?值， (2) 在25C℃时3Tl?(aq) 27. 今有一原电池：

(－) Pt?H2 (1atm) ? HA (0.5mol?dm) ?? NaCl (1.0 mol?dm) ? AgCl(s) ? Ag (＋) 若该电池电动势为+0.568V，求此一元酸的电离平衡常数Ka = ？

28. 半反应Mg(OH)2 + 2e ? Mg + 2OH的φ = ?2.67V，Mg(OH)2的溶解度是1.45×10

－

－3

2Tl(s) + Tl?(aq)的平衡常数。

mol?dm ，计算φ

－3

?2?Mg/Mg

值。

29. 已知Ag2S + 2e ? 2Ag + S的φ为?0.69V，计算Ag2S的Ksp。 30. 查出下列半反应的φ

2－ ?

MnO4? + 4H? + 3e ? MnO2 + 2H2O

Ce? + e ? Ce? , Fe? + 2e ? Fe , Ag? + e ? Ag

回答下列问题：

(1)上述离子中，哪个是最强的还原剂？哪个是最强的氧化剂？ (2)上述离子中，哪些离子能把Fe?还原成Fe。

(3)上述离子中，哪些离子能把Ag氧化成Ag?。

31. 已知MnO4 + 8H? + 5e ? Mn? + 4H2O φ = 1.491V

－

Cl2 + 2e ? 2Cl φ = 1.358V

(1) 判断这两个电极（离子强度均为1mol?dm，气体分压为1atm）组成一原电池时，反应能否自发进行？

(2) 完成并配平上述反应方程式。

(3) 用电池符号表示该电池的组成，标明电池的正负极并计算标准电动势。

(4) 计算当[H?] = 10mol?dm，其他离子浓度均为1mol?dm，Cl2的分压为1atm时电池

－3

－ ?

的电动势。

(5)计算该反应的平衡常数。

32. 写出下列各反应的能斯特方程，计算?；再根据括号中给出的条件，计算?： (1) Cu? (0.1mol?dm) + Zn(s) ? Cu(s) + Zn? (1.0mol?dm)

－3

(2) Sn (0.5mol?dm) + Ni(s) ? Sn(s) + Ni? (0.01mol?dm)

－3

(3) F2 (g,1atm) + 2Li(s) ? 2Li?(1.0mol?dm) + 2F(0.5mol?dm)

－3

－

－3

(4) 2H? (0.01mol?dm) + Zn(s) ? Zn? (1.0mol?dm) + H2 (1atm)

－3

(5) 2H? (1.0mol?dm) + Fe(s) ? Fe? (0.2mol?dm) + H2 (1atm)

－3

(6) 2Al(s) + 3Ni? (0.80mol?dm) ? 2Al? (0.020mol?dm) + 3Ni(s)

－3

(7) Ni(s) + Sn? (1.10mol?dm) ? Ni? (0.010mol?dm) + Sn(s)

－3

(8) 2Cu? (0.050mol?dm) + Zn(s) ? 2Cu(s) + Zn? (0.010mol?dm)

－3

(9) Zn(s) + Cr? (0.010mol?dm) ? Zn? (0.020mol?dm) + Cr(s)

－3

(10) PbO2(s) + SO4(0.010mol?dm) +4H? (0.10mol?dm) + Cu(S)

2－

－3

－32

? PbSO4 (s) + 2H2O + Cu? (0.0010mol?dm)

－3

33. 一个Ag/AgCl电极浸入1mol?dm盐酸溶液中，其标准电极电位为+0.22V [ AgCl(s) + e ? Ag(s) + Cl]，另一个Ag/AgCl电极浸入未知浓度的含Cl离子的溶液中，当此电极作为阳极，第一个电极作为阴极时，构成电池的电动势为0.0435V，问未知浓度溶液中，Cl离子的浓度为多少？ 34. 计算pH = 5的φ

HBrO/Br2

－

－3

，已知φ

HBrO/Br2

= +1.59V。

35. Ag?的标准还原电位为0.80V，计算在pH = 3的缓冲溶液中，下列半反应的电极电位。Ag2S (s) + 2e

2Ag (s) + S(aq) ( Ksp,Ag2S = 6.3×10

－32－

－50

)。

－3

36. 一支氢电极浸入0.10mol?dm醋酸溶液中，此电极与另一个浸入0.10mol?dm FeCl2溶液中的铁钉连接，求此电池的电动势。（假设pH2 = 1atm）

37. 甲烷燃烧电池：(－) Pt ? CH4 (g) ?H? ?? H? ?O2 ?Pt (＋) 的反应如下：负极 CH4(g) + 2H2O(l) ? CO2(g) + 8H? + 8e 正极 2O2(g) + 8H? + 8e ? 4H2O(l) 总反应 CH4(g) + 2O2(g)

CO2(g) + 2H2O(l)

－3

此反应的K = 10 , 用能斯特方程计算该电池的? 。

38. 一个学生装了一个电池来测量CuS的Ksp。电池的一边是铜电极浸入0.10mol?dm

－3

Cu?

离子溶液中，电池的另一边是Zn电极浸入1.0mol?dm的Zn?离子溶液中，并使Zn?离子浓度恒为1.0mol?dm，Cu?离子的浓度则为H2S不断通入上述溶液中使之饱和时的最小值，铜电极作为阴极，电池的电动势为+0.67V，计算Cu?离子的浓度和CuS的Ksp（H2S饱和溶液的

浓度为0.10mol?dm，在溶液中产生的CuS不能起缓冲作用，H2S的K1=1×10，K2=1.1×10

－3 －7－

）

2－

39. 根据电极电位表回答下列问题：

(1)在pH = 0的水溶液中，下列各分子或离子中，有哪些能被Cr2O7氧化？ (a) Br (b) Hg2? (c) Cl (d) Cu (e) HNO2 －

－

(2) 在pH =0 的水溶液中，下列各分子或离子中，有哪些能被HNO2还原？ (a) H2O2 (b) Br2 (c) MnO4

(3) 能起反应的，均写出平衡的离子反应方程式。 40. 解释下列现象：

(1) 配制SnCl2溶液时，常需加入Sn粒。 (2) Na2SO3或FeSO4溶液久置后失效。

41. 用电解法精炼铜，粗铜作为电解池的阳极，而纯铜淀积在阴极上。其作用原理为阳极上一些杂质不会溶解，而另外一些杂质绝不会淀积在阴极上。下面的金属，哪些属于第一类型可以从沉积在电解池底部的阳极泥中回收，哪些属于第二类型的金属？可能的杂质有：Pt、 Pb、 Fe、 Ag、 Zn、 Au、 Ni 。

42. 试解释：为什么中性的KI溶液中的I2能氧化As

误！未找到引用源。)

(错误！未找到引用源。)

－

，而在强酸性溶液中As

(错

能氧化I成为I2？

?3??

Au/Au3

－

43. 试解释：为什么FeI3不能在水溶液中制得？ 44. 已知φ

= 1.2V, φ

??2?VO2/VO

= 1.2V，在什么样的条件下，VO2?能够作为氧化剂，

把Au?氧化到Au?。说明理由。

45. 单独用硝酸钠或稀硫酸溶液均不能使亚铁离子氧化。但两者混合后，即可使亚铁离子变为铁离子，为什么？

46. 欲氧化2.00g PbS为PbSO4，需用多少克3.00%的H2O2溶液？

47. 一根纯铁丝重521mg，在惰性气氛下溶于过量的盐酸中，把此溶液加热。再把253mg的硝酸钾固体加入此溶液，当反应完成后，留下来的Fe?离子还需要18.00cm，浓度为

16.7mol?m的Cr2O7离子来氧化。通过化学计算推断Fe?和NO3之间的反应，并用离子反应

－3

2－

－

方程式来表示。

48. 已知一过氧化氢水溶液重3.479g，用KI和酸处理，H2O2被还原成H2O，而I被氧化成I2，生成的I2由反应：I2 + 2S2O3 ? 2I + S4O6来测定。为使生成的I2完全反应必须用26.87cm、0.1635 mol?dm的Na2S2O3溶液，计算：H2O2的原始溶液的百分浓度。

49. 假设有Mn2O3和MnO2的混合物，与浓盐酸反应，产物为Cl2和Mn?。若4.68g的锰的混

－3

2－

－

2－

－

合氧化物与浓盐酸反应得到0.0406mol的氯气，问此混合物的原始组成的重量百分数如何？ 50. 有一不纯物Fe2O3，为了分析其纯度，溶解后，首先被铁完全还原到Fe?离子，然后在

酸性条件下被KMnO4溶液氧化。若3.58g此不纯物就需要37.69cm、0.170 mol?dm KMnO4溶液反应，试求Fe2O3在此不纯物中的百分含量？ 51. 对于下列反应：

3A (s) + 2B? (aq) ? 3A? (aq) + 2B (s)

3－3

平衡时，[B?]及[A?]的值分别为0.020 mol?dm及0.0050 mol?dm，计算上述反应的K、

－3

? ?及?G ?。

52. 计算含有下列各离子体系的?G：Mn?(0.10mol?dm)、Cr2O7(0.010mol?dm)、MnO4

－3

2－

－3

－

(0.0010 mol?dm)、 Cr?(0.0010 mol?dm)

－3

当溶液的pH = 6时，试判断反应 6Mn? (aq) + 5Cr2O7(aq) + 22H? (aq)

2－

6MnO4(aq) + 10Cr? (aq) + 11H2O(l)

－

从上面所给的条件开始，从什么方向达到平衡？ 53. 从热力学数据计算φ

?2?

Mg/Mg

。 ? rGm

－1

Mg (s) + 1/2O2 (g) = MgO (s) ?572.9 kJ?mol MgO (s) + H2O(l) = Mg(OH)2 (s) ?31.2 kJ?mol 已知：298K时, Kw = 1.00?10

－1

－14

－1

H2O (l) = H2(g) + 1/2O2(g) +241.3 kJ?mol

, Ksp,Mg(OH)2 = 5.50?10

?298

－1

－12

－1

。

－1

54. 已知反应 2M + 6H? ? 2M? + 3H2 的? rHm

－1

= ?12.54kJ?mol, 而M的生成熵为

－1

27.17J?mol?K，M?为?83.6 J?mol?K，H2为130.42 J?mol?K，H?为?41.8 J?mol?K。试求M?的生成自由能与半反应 M? + 3e ? M的φ。

55. 用0.25安培的电流通人0.400dm、0.250mol?dm氯化钠溶液中，35分钟后切断电源，计算此溶液的pH值。

56. 当碘化镁水溶液电解时，电极上产生氢气和碘，实验中用0.500dm、0.200mol?dmMgI2开始电解，收集氢气的体积为1.00升，这时水上方的温度为25℃，压力为746?（25℃时水的饱和蒸汽压为24?）问： (1)已用了多少法拉第电量？

(2)如果流过的电流恒为5.0A，电解了多长时间？ (3)溶液中最终的I、Mg?和OH离子浓度各为多少？

－

－3

3－3

57. 已知一个燃烧电池，其阳极反应为： CH4 (g) + 10OH ? CO3 + 7H2O + 8e

假如此燃烧电池给汽车提供1小时80安培的电流，问需要提供多少立方分米甲烷（在标准状况下）？假设效率为100%。

58. 在常温、常压下，电解[H?] = 1.0mol?dm的H2SO4溶液，阳极放出O2(1atm)，阴极放

－3

－

2－

出H2(1atm)，利用下列已知的E，计算理论分解电势。 2H? + 2e ? H2 φ = 0.00V

H2O + 1/2O2 + 2e ? 2OH φ = + 0.40V

若用0.10mol?dm的NaOH代替H2SO4，理论分解电势是否相同？

59. 纳米尺寸的金属簇合物的性质与大颗粒的物质不同。为研究银纳米簇合物的电化学性质，设计了如下原电池（式中右边的半电池的电势较高）；

错误！未找到引用源。 Ag(S)|AgCl（饱和溶液）||Ag(aq，c = 0.01 mol · L?)|

－3

－ ?

Ag(S) φ1 = 0.170V

错误！未找到引用源。 Pt|Agn（S，纳米簇），Ag(aq，c = 0.01 mol · L?)||AgCl

（饱和溶液）| Ag(S)

(a) 对Ag10纳米簇，φ2 = 0.43V (b) 对Ag5纳米簇，φ3 = 1.030V (1) 计算AgCl的溶度积。

Ag5和Ag10纳米簇由银组成，其电势不同于大颗粒银。 (2) 计算Ag5和Ag10纳米簇的标准电极电势。 (3) 为什么银的电极电势与银的颗粒大小有关？ (4) 将上列原电池作如下改变，将发生什么变化？

(a) 使第二个实验中的Ag10纳米簇和Ag5纳米簇电池的电解质的pH = 13。

(b) 使第二个实验中的Ag10纳米簇和Ag5纳米簇电池的电解质的pH = 5。

= 0.001 mol · L?，c(Ag) = 1·10? mol · L?。通过计算说明。

反应不断进行，将发生什么变化（定性说明）？

已知：φAg?/Ag= +0.800 V φCu2+/Cu= +0.345 V T= 298.15 K

第七章原子结构和元素周期律

1. 锂含有7.42%(ma=6.01513mu)和92.58%(ma=7.01601mu)

两种同位素。试计算锂的原子量。

2. 自然界中镁有三种同位素(ma=23.98504mu，丰度=78.70%)，

(ma=24.98584mu，丰度=10.13%)，

=11.1%)，试计算镁的平均分子量。 3. 试问1cm等于多少kJ?mol？

－1

(ma=25.98259mu，丰度

4. 为了使铂金属产生光电效应，问光子所具有的最小能量为多大？(铂的截止频率为1.3?10s)

5. 试求波长为250nm的紫外单色光辐射的能量为多少？(以kJ?mol为单位) 6. 计算运动速度为2.00?10m?s的自由电子的动能。 7. 计算以3.00?10m?s的速度运动的自由电子的波长。

8. 设子弹的质量为10g，速度为1000m?s。试根据deBroglie式和测不准关系式，用计算说明宏观物质主要表现为粒子性，它们的运动服从经典力学规律(设子弹的不确定程度为?vx=10)。

9. 电子显微镜中一个电子在1.00?10V电压下加速，求运动电子的德布罗意波长？(已知电子质量=9.1?10限性在哪儿？

11. 怎样理解不确定关系式(测不准原理)？

12. 根据波尔理论和经典力学公式，推导如下类氢离子的轨道半径和轨道能量

－28

－3

－1

15－1

10. 波尔理论有哪些假设？根据这些假设可以得到什么结果？解决了什么问题？它的局

关系式：

13. 用波尔能量公式，计算Li的第三电离能(看作类氢离子)

14. 已知氢原子的第一波尔轨道能量为－13.6eV，下列何者是氢原子波尔轨道电子激发态的可能能量？

(A) ?3.4eV (B) ?6.8eV (C) ?1.7eV (D) +13.6eV 15. 试求氢原子中不同能级之间的能量差： (1) n = 1和n = 2 (2) n = 10和n = 11

16. 氢原子中4s和3d态，哪一种状态的能量高？在19号元素钾中4s和3d态哪一种状态的能量高？说明理由。

17. 判断下列各叙述中，哪些是对的，哪些是错的？ (1) 原子所占的体积基本上是电子所占的体积。

(2) 当电子在两能级之间发生跃迁时，两能级间的能量差越大，所发出的光的波长越长。 (3) 万有引力对于原子中电子所受的力可以忽略不计。

18. 什么叫屏蔽效应？试用屏蔽效应说明各电子层能级的分裂情况。 19. 什么叫钻穿效应？试用钻穿效应说明能级交错现象。 20. 核外电子排布遵循哪些基本原理？

21. 在下列电子构型中，哪种属于原子的基态？哪种属于原子的激发态？哪种纯属错误？ (1) 1s2s2p (2) 1s2p (3) 1s2s (4) 1s2s2p3s3d (5) 1s2s2p4f (6) 1s2s2p 22. 不查表，写出下列原子的电子排布式：

C(6)，N(7)，P(15)，Sc(21)，Ni(28)，Zn(30)，Ga(31)，As(33)， Zr(40)，Te(52)，Ce(58) 23. 写出下列离子的电子排布式：

V(23)，Cr(24)，Fe(26)，Fe(26)，Co(27)，Co(27)，Ni(28)

24. 下列基态原子核外各电子排布中，违反了哪些原则或规则？正确的排布如何？ (1) 硼：(1s)(2s)

222

3 22

(2) 氮：(1s)(2s)(2px)(2py) (3) 铍：(1s)(2p)

25. 指明下列各原子和离子，哪些是等电子的(具有相同的电子数)，写出它们的电子排布：O，Ar，Be，Ne，Cl，He，Li。

2－

－

26. 写出下列原子的电子构型

Cr(24)，Cu(29)，Ag(47)，Au(79)，Pd(46)

27. 假定自旋量子数可取+1/2，0，－1/2。若有关量子数的其它规则和各能级的填充顺序不变，试问：

(1) s能级和p能级容纳电子数是多少？ (2) n=2的能级可容纳多少电子？

(3)原子序为8和17的两个元素，其电子构型是什么？ (4)每层能容纳电子数的通式是什么？

28. 假定有下列电子的各套量子数，指出哪几套不可能存在，并说明理由。 (1) 3，2，2，1/2 (2) 3，0，－1，1/2 (3) 2，2，2，2 (4) 1，0，0，0 (5) 2，－1，0，1/2 (6) 2，0，－2，1/2 29. 画出如下原子轨道的角度分布图：

(1) px (2) dyz (3) pz (4) s (5) dxy (6) dz 30. 下列原子中，哪些是顺磁性的：Be，Ca，N，O，Al

31. 用斯莱脱(Slater)规则，计算基态钠原子3s电子受到的有效核电荷。

32. 用斯莱脱(Slater)规则，计算在基态氯原子中作用于一个3p电子的有效核电荷。 33. 试求基态Cr原子各电子层上的电子所受到的屏蔽常数? (1) 1s上的一个电子 (2) 3p上的一个电子 (3) 3d上的一个电子 (4) 4s上的一个电子

34. 从下列数据，计算鲍林标度的溴的电负性。已知：D(H-H)=436kJ?mol D(H-Br)=366 kJ?mol D(Br-Br)=193 kJ?mol ?H=2.10

35. 用鲍林的方法，计算碘的电负性。

已知：?H=2.10，D(H-I)=297kJ?mol，D(H-H)=436 kJ?mol，D(I-I)=151 kJ?mol 36. 从下列数据，计算阿耳雷德—罗丘伍标度的硅的电负性。已知：rSi=117pm，Si(基态)：1s2s2p3s3p

37. 用阿耳雷德—罗丘伍的电负性标度来确定碘的电负性。（rI＝133pm）

38. 查表得He的第一电离能为2374kJ?mol，该值在所有元素的第一电离能中为最高者。 (1) 定义电离能，并讨论为什么He的定义电离能这样高？

(2) 依你之见，所有元素中第二电离能最高者是何种元素？为什么？

－1

－1－1－1

(3) 通过吸收辐射的办法使气态He原子电离变成He，问辐射的最大波长是多少？ 39. 不用查表，依次排列如下的顺序并解释理由： (1) Mg，Ar，Br，Ca，按半径从小到大的次序排列； (2) Na，Na，O，Ne，按电离能从小到大的次序排列； (3) H，F，Al，O，按电负性增加的次序排列。

40. 试解释硼的第一电离势小于Be的第一电离势，而硼的第二电离势大于Be的第二电离势。

41. 判断原子序数分别为33，52，74，92四个元素在哪一周期，哪一类？

42. 下列几个原子最外能级组上的电子结构分别为6p7s，6d7s，5s5p，3s3p，3d4s，3d4s，5d6s，4f5d6s，写出它们的元素名称，原子序数，周期数，族数。

43. 人们预言具有114个质子和184个中子的核可以非常稳定地存在(半衰期可以为100年以上)如果能用某种方法制得此元素，问： (1) 此新元素的近似原子量？ (2) 外层电子的可能排布？ (3) 在性质上与什么元素相似？

44. 指出下列元素的原子序数，并写出它们的核外电子排布： (1) 第四个惰性气气体 (2) 常温下为液态的非金属 (3) 第七个过渡金属(第四周期) (4) 第一个出现5s电子元素 (5) 4p电子填充一半的元素 (6) 4f电子填充4个电子的元素 45. 试根据原子结构理论预测 (1) 第八周期将包括多少种元素

(2) 原子核外出现第一个5g电子的元素，其原子序数是多少？ (3) 第116号元素属于第几周期？第几族？

46. 现有A、B、C、D、E、F六个原子，分别有1，2，5，1，3，6个价电子。已知A、C原子在次外层有8个电子；而B、D二个原子在次外层有10、13个电子；E、F二原子在次外层有18个电子，试判断它们各属于哪一个族？ 47. (1) 根据表中要求，填写表中其它各项

(2) 上表中A、B、C、D四种元素中哪几种是金属元素？金属性强弱如何？哪几种是非金属元素？非金属性如何？元素原子电子层结构(用s、未成对序数

周期族数 (主付族) 区外层电子结构最高氧化数 p、d表示) 电子数 47

A B C D 19 0 三四 ds 5s5p 25+7 48. A、B、C、D四个元素电子构型中“最后一个电子”的三个量子数列于下表，指出这四种元素在周期表中是哪类(“最后电子”是按洪特规则l、ml、ms量子数由负到正的顺序排列得到的。)

A B C D l 1 0 2 3 ml 1 0 0 －2 2+

ms 1/2 1/2 －1/2 1/2 －

49. 试选出下列各组中半径最大的一个：(a) Fe，Fe，Fe；(b) Cl，Ar，Ca；(c) Na，K，Rb；(d) C，N，O；(e) O，F，Ne；(f) Ne，Na，Mg；(g) La，Lu；(h) Cu，Ag，Au；(i) Ba，Hf。

50. 用电子构型解释：

(1) 金属半径大于同周期非金属半径； (2) H表现出和Li与F相似的性质；

(3) 从Ca到Ga原子半径的减小程度要比从Mg到Al的大。 51. 假设在别的星球上发现一些物料，它们服从下列量子数的限制： n＞0，l＋1≤n，ml＝＋l或－l，ms＝＋1/2

假设洪特规则仍然适用，则

(1) 在该星球上头三种惰性气体的原子序数应当是多少？ (2) 头三种卤素的原子序数应当是多少？

52. 用斯莱脱规则，计算下列电子所受到的有效核电荷Z* (1) Ca原子的价电子 (2) Mn原子的价电子 (3) Br原子的价电子

53. 比较下列各对元素中，哪一个电离能离？

(1) Li和Cs (2) Li和F (3) Cs和F (4) F和I 54. 比较下列各对元素中，哪一个电子亲合能高？

(1) F和Cl (2) Cl和Br (3) O和S (4) S和Se

55. 如果我们把三维空间里的周期系搬到一个想象中的“平面世界”去，那是一个二维世界。那里的周期系是根据三个量子数建立的，即n = 1，2，3??，m = 0，±1，±2，±3??

±(n－1), ms = ?。其中m相当于三维世界中的l和ms两者的作用（例如用它也能表示s、p、d??）。另外，在三维世界中的基本原理和方法对这个二维的“平面世界”也适用。试回答：

(1) 画出“平面世界”周期表中前四个周期。按照核电荷标明原子序数，并用原子序数（Z）当作元素符号（例如第一号元素的元素符号即为1），写出每个元素的电子构型。

(2) 现在研究n≤3的各元素。指出与“平面世界”中每种元素相对应的三维空间中的各种元素的符号。根据这种相似性，你估计在常温、常压下，哪些“二维世界”的单质是固体、液体和气体？

(3) 画图说明n = 2的“平面世界”元素的第一电离能的变化趋势。在“平面世界”周期表中，画出元素的电负性增长方向。

(4) 在这个“平面世界”中有哪些规则和三维世界中所用的8电子和18电子规则相当？ (5) n = 2的各元素分别与最轻的元素（Z = 1）形成简单的二元化合物。用原子序数作为元素符号；画出它们的路易斯结构式并画出它们的几何构型。指出分别与它们中每一个化合物相应的三维世界中的化合物。

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第八章化学键和分子、晶体结构

1. 写出下列物种的路易斯结构（标明所有的未成键价电子），并标出形式电荷。 (1) Al2Cl6 (2) SnCl3 (3) BrF4 (4) XeF2 (5) NS (6) SO3F (7) HOClO (8) S4N3? (七元环）

－

2. 画出满足下列物种的八隅体结构，标出所有未成键电子对和形式电荷，并指出重要的共振结构：

(1) NOF (2) NOF3 (3) ClO3 (4) N3 (5) PH2 (6) SbCl5 (7) IO2F2 (8) SO2 3. N2F3? 的结构中，哪一种是比较稳定的？ 4. S4N3? 七元环中，你预期哪个S?N键是最短的？

5. 画出重氮甲烷CH2N2的共振结构。如果重氮甲烷进行热分解，产物是什么？ 6. 用价层电子对互斥理论预言下列分子或离子的尽可能准确的几何形状： (1) PCl3 (2) PCl5 (3) SF2 (4) SF4 (5) SF6 (6) ClF3 (7) IF4 (8) ICl2? (9) PH4? (10) CO3 (11) OF2 (12) XeF4

－

2－

－

－－

－

7. 用价层电子对互斥理论解释：

(1) 氮、磷、砷、锑的氢化物的键角为什么从上到下变小？

(2) 为什么NH3的键角是107?，NF3的键角是102.5?，而PH3的键角是93.6?，PF3的键角是96.3?？

8. 判断下列物种的几何构型，并指出中心原子采取何种杂化方式。 (1) AsF4? (2) XeOF3? (3) SF5? (4) Cl2CO (5) HO2? (6) HNO3 (7) I3? (8) I3? 9. 写出下列物种：H2?、Li2、Be2、B2、N2?、O2、F2?

(1) 分子轨道表示式； (2) 判断哪个最稳定，哪个不存在； (3)判断哪些物种有顺磁性。 10. 用分子轨道法预言N2?、N2、N2? 的相对稳定性大小。 11. 用分子轨道理论预言： (1) CN? 和CN? 的键级；

(2) 在CO、CN和NO中，哪一种分子的键能最大？

(3) 在CO、B2、NO?、NO?和C2?中，哪些分子或离子具有顺磁性？ 12. 蛋白质是由多肽链组成的，多肽链的基本单元如图：