大學(xué)化學(xué)課件與習(xí)題答案、模擬題習(xí)題解答1

1、第一章 化學(xué)反應(yīng)原理1今有一密閉系統(tǒng)，當(dāng)過程的始終態(tài)確定以后，下列各項(xiàng)是否有確定值？Q , W , Q-W , Q+W , H , G 答： Q+W , H , G 有確定值，Q , W , Q-W 無確定值。2下列各符號分別表示什么意義？H，H，f(298,B),(298,B), f(298,B) 答：H：焓；H：焓變；H：標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變；f(298,B)：298K時B物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓；(298,B)：298K時B物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵；f(298,B)：298K時B物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)。3.下列反應(yīng)的Qp和QV有區(qū)別嗎？ （1）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) （2）NH4HS

2、(s)NH3(g)+H2S(g) （3）C(s)+O2(g)=CO2(g) （4）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 答：（1）、（2）有區(qū)別。4.已知下列熱化學(xué)方程式： （1）Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)；(298)=-27.6kJ/mol； （2）3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)；(298)=-58.6kJ/mol； （3）Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)；(298)=38.1kJ/mol； 不用查表，計算下列反應(yīng)的(298)： （4）FeO(s)+CO=Fe(s)+CO2(g) 解：

3、(1)×3-(2)-(3)×2/6 =(4) (298) (4)=(-27.6)×3-(-58.6)-38.1×2/6 = -16.72（kJ/mol）5.查表計算下列反應(yīng)的(298)： （1）Fe3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g) （2）4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) （3）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) （4）S(s)+O2(g)=SO2(g) 解： （1） Fe3O4(s) + 4H2(g) = 3Fe(s) + 4H2O(g) f(298) -1118.4 0 0 -241.8

4、2 (298) = 4×（-241.82）+1118.4=151.12（kJ/mol） （2） 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l) f(298) -46.11 0 90.25 -285.83 (298) = 6×（-285.83）+4×90.25+4×46.11= -1169.54（kJ/mol） （3） CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) f(298) -110.52 -241.82 -393.5 0 (298) =（-393.5）+110.52+241.82= -41.16（kJ/mol

5、） （4） S(s) + O2(g) = SO2(g) f(298) 0 0 -296.83(298) = -296.83（kJ/mol）6.查表計算下列反應(yīng)的(298)： （1）Fe(s)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+Cu(s) （2）AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq) （3）2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) （4）CaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2OH-(aq) 解： （1） Fe(s) + Cu2+(aq) = Fe2+(aq) + Cu(s) f(298) 0 64.77 -89.1 0 (298) =

6、-89.1-64.77=153.9（kJ/mol） （2） AgCl(s) + I-(aq) = AgI(s) + Cl-(aq) f(298) -127.07 -55.19 -61.84 -167.16 (298) = -167.16-61.84+127.07+55.19= -46.74（kJ/mol） （3） 2Fe3+(aq) + Cu(s) = 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq) f(298) -48.5 0 -89.1 64.77 (298) =2×（-89.1）+64.77+2×48.5= -16.43（kJ/mol） （4） CaO(s) + H2O(l

7、) = Ca2+(aq) + 2OH-(aq) f(298) -635.09 -285.83 -542.83 -230(298) = -2×230-542.83+635.09+285.83= -81.91（kJ/mol）7.查表計算下列反應(yīng)的(298)和(298)： （1）2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) （2）3Fe(s)+4H2O(l)=Fe3O4(s)+4H2(g) （3）Zn(s)+2H+(aq)=Zn2+(aq)+H2(g) （4）2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) 解： （1） 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) (

8、298) 197.56 205.03 213.64 f(298) -137.15 0 -394.36 (298) = 2×213.64-2×197.56-205.03= -172.87（J·K-1·mol-1） (298) =2×（-394.36）+2×137.15= -514.41（kJ/mol） （2） 3Fe(s) + 4H2O(l) = Fe3O4(s) + 4H2(g) (298) 27.28 69.91 146.4 130.57 f(298) 0 -237.18 -1015.5 - 0 (298)=4×130.5

9、7+146.4-3×27.28-4×69.91=307.2（J·K-1·mol-1） (298) =（-1015.5）+4×237.18=-66.38（kJ/mol） （3） Zn(s) + 2H+(aq) = Zn2+(aq) + H2(g) (298) 41.63 0 -112.1 130.57 f(298) 0 0 -147.03 0 (298) =130.57-112.1-41.63= -23.16（J·K-1·mol-1） (298) = -147.03（kJ/mol） （4） 2Fe3+(aq) + Cu(s)

10、= 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq) (298) -315.9 33.15 -137.7 64.77 f(298) -4.6 0 -78.87 65.52 (298) =64.77-2×137.7-33.15+2×315.9=388.02（J·K-1·mol-1）(298) =65.52-2×78.87+2×4.6= -83.02（kJ/mol）8.已知反應(yīng) 4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g) 的(298)=292.0kJ/mol, (298)=220.8J·K-1·mol-1，設(shè)它們皆不隨溫度變

11、化。問： （1）298K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，上述反應(yīng)是否正向自發(fā)？ （2）若使上述反應(yīng)正向自發(fā)，溫度至少應(yīng)為多少？ 解：（1）(298)=292.0-298×220.8×103=226.2（kJ/mol）>0,不自發(fā) （2）須(T)=292.0-T×220.8×103<0,T>1322.5(K)9.對于合成氨反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),查表計算： （1）298K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)是否自發(fā)？ （2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的最高溫度是多少？設(shè)反應(yīng)的H和S不隨溫度變化。 （3）若p(N2)=10p,p(H2)=30p,p(

12、NH3)=1p,反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的溫度又是多少？設(shè)反應(yīng)的H和S仍不隨溫度變化。 解： N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) (298) 191.5 130.57 192.5 f(298) 0 0 -46.11 (298)=2×192.5-3×130.57-191.5= -198.21（J·K-1·mol-1） (298)= -2×46.11= -92.22（kJ/mol） （1）(298)= -92220+298×198.21= -33.15（kJ/mol）<0,自發(fā) （2）須(T)= -92220+T×1

13、98.21<0, T<464(K) （3）須= -92220+T×198.21+<0, T<979(K)10已知 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 的(298)=178.4 kJ/mol, (298) =160.5J·K-1·mol-1。試計算CaCO3(s)在空氣中（CO2體積分?jǐn)?shù)為0.033%）開始分解的近似溫度。 解：須=178400160.5T+<0 , T>785(K)11寫出下列各反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式（不計算）：（1）2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)（2）C(s)+H2O(g) CO(g)+

14、H2(g)（3）HAc(aq) H+(aq)+Ac-(aq)（3）Pb(s)+2H+(aq) Pb2+(aq)+H2(g) 解：（1） （2） （3） （4）12. 973K時，反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2g)+H2(g) 的K=1.56,問：（1）973K,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)是否自發(fā)？（2）若p(CO2)=p(H2)=1.27×105Pa,p(CO)=p(H2O)=0.76×105Pa,反應(yīng)是否自發(fā)？解：（1）= -8.314×973ln1.56= -3597<0,自發(fā) （2）=4709>0,不自發(fā)13已知N2O4(g) 2NO2(g)的(2

15、98)=4836 J/mol?，F(xiàn)將盛有3.176gN2O4的1L密閉容器置于25的恒溫槽中，問：平衡時容器內(nèi)的總壓力為多少？ 解：n=3.176/92=0.0345mol K=e4836/(8.314×298) =0.142 開始時N2O4的壓力為：0.0345×8.314×298/103=85476(Pa)=0.8436p 設(shè)平衡時NO2的分壓為x p,則N2O4 2NO2 0.8436-x 2x , 解得 x=0.158 p p總=0.8436+0.158=1.002 p14523K時，將0.70mol PCl5(g)注入2.0dm3的密閉容器中，反應(yīng)：PCl

16、5(g) PCl3(g)+Cl2(g)達(dá)平衡時，有0.5mol的PCl5被分解了。求523K時反應(yīng)的K。 解： PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)開始時物質(zhì)的量/mol 0.7 0 0平衡時物質(zhì)的量/mol 0.2 0.5 0.5平衡時分壓/Pa 15740K時，Ag2S(s)+H2(g) 2Ag(s)+H2S(g) 的K=0.36。該溫度下，將一密閉容器中的1.0 mol Ag2S完全還原，至少需要多少mol的H2？ 解：設(shè)平衡時H2物質(zhì)的量為x Ag2S(s) + H2(g) 2Ag(s) + H2S(g) 平衡時物質(zhì)的量/mol x 1.0 平衡時分壓/ p /=0.36

17、, 解得 x=2.78(mol) 加上反應(yīng)掉的1mol,共需3.78mol. 16反應(yīng) 2Cl2(g)+2H2O(g) 4HCl(g)+O2(g)的>0。請根據(jù)呂·查德里原理判斷下列左方操作對右方平衡數(shù)值的影響。 （1）升高溫度 K，O2物質(zhì)的量 （2）加H2O H2O物質(zhì)的量，Cl2物質(zhì)的量 （3）加Cl2 K不變，HCl物質(zhì)的量 （4）增大容器體積 K不變，O2物質(zhì)的量 （5）加壓 K不變，O2物質(zhì)的量17判斷正錯（-）（1）反應(yīng) C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 兩邊的摩爾數(shù)相等，所以Qp=QV。（+）（2）可逆反應(yīng)達(dá)平衡后，若平衡條件不變，則各反應(yīng)物和生成

18、物的濃度（或分壓）為定值。（-）（3）由反應(yīng)式 2NH3=N2+3H2 可以知道，這是一個二級反應(yīng)。（+）（4）對于給定的T2、T1來說，活化能越大的反應(yīng)受溫度的影響越大。18選擇填空 （1）等溫等壓條件下，某反應(yīng)的(298)=10 kJ/mol，則該反應(yīng) D 。 A.一定不能進(jìn)行 B.一定不能自發(fā)進(jìn)行 C. 一定能自發(fā)進(jìn)行 D.能否自發(fā)進(jìn)行還須具體分析 （2）下列反應(yīng)的熱效應(yīng)等于f(298,CO2,g)的是 B 。 AC(金剛石)+O2(g)=CO2(g) B.C(石墨)+O2(g)=CO2(g) C. CO(g)+O2(g)=CO2(g) D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)（

19、3）若正向反應(yīng)活化能大于逆向反應(yīng)活化能，則關(guān)于該反應(yīng)敘述正確的是 B 。 A一定是放熱反應(yīng) B.一定是吸熱反應(yīng) C. 吸熱還是放熱應(yīng)具體分析 D. 反應(yīng)熱與活化能無關(guān)（4）升高溫度可以增加反應(yīng)速率，是因?yàn)?D 。 A降低了反應(yīng)的活化能 B.增加了反應(yīng)的活化能 C. 增加了分子總數(shù) D.增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)19實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng) 2NO+Cl2=2NOCl 是基元反應(yīng)。（1）寫出該反應(yīng)的反應(yīng)速率表達(dá)式。反應(yīng)級數(shù)為多少？（2）其他條件不變，將容器體積增加到原來的2倍，反應(yīng)速率變化多少？（3）若容器體積不變，僅將NO的濃度增加到原來的3倍，反應(yīng)速率又如何變化？（4）若某瞬間，Cl2的濃度減小了0.00

20、3mol·L-1·s-1，請用三種物質(zhì)濃度的變化分別表示此時的反應(yīng)速率。解：（1）=kc2(NO)c(Cl2) ，三級（2）變?yōu)樵瓉淼陌朔种唬?）增加到原來的9倍（4）（NO）=（NOCl）=0.006 mol·L-1·s-12028時，鮮牛奶變酸約需4小時，在5的冰箱內(nèi)冷藏時，約48小時才能變酸。已知牛奶變酸的反應(yīng)速率與變酸時間成反比，求牛奶變酸反應(yīng)的活化能。 解：由 得 解得 Ea=58859(J/mol)=58.86kJ/mol第二章 溶液1. 溶液的蒸氣壓為什么下降？如何用蒸氣壓下降來解釋溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)下降？ 答：部分溶質(zhì)離子占據(jù)了原由

21、溶劑粒子占據(jù)的表面，使可蒸發(fā)的粒子數(shù)減少。由于蒸氣壓下降，溫度升高到原沸點(diǎn)時，溶液的蒸汽壓小于外壓，溶液不沸騰，只有繼續(xù)升高溫度溶液才能沸騰。當(dāng)溶液的蒸氣壓下降到原冰點(diǎn)時，低于冰的蒸汽壓，繼續(xù)降低溫度時，由于冰的蒸汽壓下降快，兩者在低于原冰點(diǎn)的某一溫度時相等（達(dá)到平衡），因而溶液的冰點(diǎn)降低。2. 對具有相同質(zhì)量摩爾濃度的非電解質(zhì)溶液、AB型 及A2B型電解質(zhì)溶液來說，凝固點(diǎn)高低的順序應(yīng)如何判斷？ 答：非電解質(zhì)溶液>AB型電解質(zhì)溶液>AB2型電解質(zhì)溶液3. 下列說法是否正確？若不正確，請改正。 （1）稀溶液在不斷蒸發(fā)中，沸點(diǎn)是恒定的。 （2）根據(jù)稀釋定律，一元弱酸濃度越小，電離度越大

22、，因而溶液酸性也越強(qiáng)。 （3）將一元弱酸溶液稀釋十倍，則其pH值增大一個單位。 （4）由HAcAc-組成的緩沖溶液，若溶液中c(HAc）>c(Ac），則該緩沖溶液抵抗外來酸的能力大于抵抗外來堿的能力。 （5）PbI2和CaCO3的溶度積均近似為108，則兩者的溶解度近似相等。 答：（1）錯。沸點(diǎn)逐漸升高 （2）錯。溶液的酸性越弱 （3）錯。稀釋100倍 （4）錯。抵抗外來堿的能力大于外來酸的能力 （5）錯。PbI2的溶解度大 4. 往氨水中分別加入下列物質(zhì)，氨水的離解度和溶液的pH值將發(fā)生什么變化？ （1）NH4Cl（s） （2）NaOH（s） （3）HCl（aq） （4）H2O 答：（

23、1）pH （2）pH （3）pH （4）pH 5. 如何從化學(xué)平衡的觀點(diǎn)理解溶度積規(guī)則？并用該規(guī)則解釋下列現(xiàn)象： （1）CaCO3溶于稀HCl溶液中，而BaSO4則不溶。（2）Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液中。 答：在難溶電解質(zhì)的多相平衡系統(tǒng)中，不斷降低離子的濃度可使電解質(zhì)不斷溶解。 （1）CO32-為弱酸根，能與H+結(jié)合，而SO42-不與H+結(jié)合（2）Mg(OH)2的溶解度較大，像NH4+這樣具有微弱酸性的物質(zhì)即可使其溶解。 6. 選擇題（1）欲使乙二醇(C2H6O2)水溶液的凝固點(diǎn)為-0.93，需在200g水中加入乙二醇 C 克。 A 3.2 B 12.4 C 6.2 D 22.4（2）

24、下列水溶液沸點(diǎn)最高的是 B 。 A 0.03m甘油 B 0.02mH2SO4 C 0.02mNaCl D 0.02m蔗糖（3）25時，PbI2的溶解度為1.52×103mol·L-1，其溶度積常數(shù)為 B 。 A 2.8×108 B 1.4×108 C 4.71×106 （4）下列溶液中pH值最高的是 D ，最低的是 A 。 A 0.1mol·L-1HAc B 0.1mol·L-1HAc+等體積水 C 0.2 mol·L-1HAc與0.2 mol·L-1NaAc等體積混合D 0.2 mol·L-1

25、HAc與0.6 mol·L-1NaAc等體積混合7. 將下列溶液按凝固點(diǎn)由高到低的順序排列： （6）1 mol·kg-1 H2SO4（5）1 mol·kg-1NaCl （4）1 mol·kg-1C6H12O6 （3）0.1 mol·kg-1CaCl2（2）0.1 mol·kg-1NaCl （1）0.1 mol·kg-1HAc 8. 20時，將15.0克葡萄糖(C6H12O6)溶于200克水中，計算：(1)溶液的凝固點(diǎn)；(2)在101325Pa下,該溶液的沸點(diǎn)。 解：m=0.417(mol/kg)tfp=1.86×0

26、.417=0.776 , tfp= -0.776tbp=0.515×0.417=0.215 , tbp=100.229. 在1升水中加多少克甲醛(CH2O),才能使水在15不結(jié)冰? 解： 15=1.86 , w=242(g)10. 取0.1mol·L-1的甲酸(HCOOH)溶液50ml，加水稀釋至100ml，求稀釋前后溶液的H+濃度、pH值和離解度。從計算結(jié)果可以得出什么結(jié)論？ 解：稀釋前：c(H+)=3.16×10-3(mol/L) pH=2.5 =3.16×10-3/0.1=3.16% 稀釋后：c(H+)=2.24×10-3(mol/L)

27、pH=2.65 =2.24×10-3/0.05=4.48% 稀釋后 增大c(H+)降低 11. 計算下列混合溶液的pH值： （1）30ml1.0 mol·L-1的HAc與10 ml1.0 mol·L-1的NaOH混合 解：混合并反應(yīng)后： c(Ac-)=10×1/40=0.25mol/L , c(HAc)=20×1/40=0.5mol/L c(H+)=1.8×10-5×0.5/0.25=3.6×10-5 , pH=4.44 （2）10ml1.0 mol·L-1的NH3·H2O與10 ml0.33

28、mol·L-1的HCl混合 解：混合并反應(yīng)后： c(NH4+)=10×0.33/20=0.165mol/L , c(NH3)=(10×110×0.33)/20=0.33mol/L c(OH-)=1.8×10-5×0.33/0.165=3.6×10-5 , pOH=4.44 , pH=9.5612. 欲配制500mlpH為9.00且C(NH4+)= 1.0 mol·L-1的NH3·H2ONH4Cl緩沖溶液， 需密度為0.904g· ml-1含NH3 26.0% 的濃氨水多少ml?固體NH4Cl多少

29、克? 解：（1） w（NH4Cl）=1.0×0.5×53.5=26.75 (g) （2）pH=9 , c(OH)=105 mol/L , c(NH3)=0.556 (mol/L) , V=20.11 (ml) 13. 取100克NaAc·3H2O，加入130ml 6.0 mol·L-1的HAc溶液，然后用水稀至1.0L，此緩沖溶液的pH為多少?若向此溶液中加入0.1mol固體氫氧化鈉(忽略溶液體積變化)，求溶液的pH值。 解：c(HAc)=130×6.0×10-3=0.78 (mol/L) c (Ac)=100/136/1=0.735

30、 (mol/L) (mol/L) , pH=4.72 加入固體NaOH后 c(HAc)=0.68 (mol/L) c (Ac)=0.835 (mol/L) (mol/L) , pH=4.8314. 已知室溫時下列各鹽的溶解度，試求各鹽的溶度積。 （1）AgCl 1.95×104g/100gH2O （2）AgBr 7.1×107 mol·L-1 （3）BaF2 6.3×103 mol·L-1 解：（1）S=1.95×10-3/143.5=1.36×10-5 (mol/L) , （2） （3）15. 根據(jù)PbI2的溶度積常數(shù)計算

31、: （1）PbI2在純水中的溶解度；（2）PbI2飽和溶液中的c(Pb2+)、c(I)；（3）在0.01 mol·L-1KI溶液中的溶解度；（4）在0.01 mol·L-1Pb(NO3)2溶液中的溶解度。 解：（1） (mol/L) （2）c(Pb2+)=1.51×10-3 , c(I-)=3.02×10-3 (mol/L) （3）1.39×10-8=S×(0.01+2S)2 , S=1.39×10-4 (mol/L) （4）1.39×10-8=(S+0.01)×(2S)2 , S=5.9×10

32、-4 (mol/L)16. 在0.5 mol·L-1MgCl2溶液中加入等體積的0.1 mol·L-1的氨水溶液,問 （1）有無沉淀生成?（2）若所加氨水中含有NH4Cl，則NH4Cl濃度多大時才不致生成Mg(OH)2沉淀? 解：（1）c(Mg2+)=0.25 mol/L , c(NH3)=0.05 mol/L c(OH-)= (mol/L) J= , 有沉淀 （2）欲不生成沉淀，須 (mol/L) , c(NH4+)=0.106 (mol/L) 原氨水中 c(NH4+)=0.212 (mol/L)17. （1）在10 ml 1.5×103 mol·L-

33、1 MnSO4溶液中，加入5ml 0.15 mol·L-1 氨水，是否有沉淀生成?（2）若在原MnSO4溶液中，先加入0.495克(NH4)2SO4固體(忽略體積變化)，然后再加入上述氨水5ml，是否有沉淀生成? 解：（1）c(Mg2+)=10×1.5×10-3/15=1×10-3 , c(NH3)=5×0.15/15=0.05 mol/L J=c(Mg2+)c2(OH-)=1×10-3×1.8×10-5×0.05=9×10-11>=1.9×10-13 有沉淀 （2）c(NH4+

34、)= (mol/L) c(OH-)= (mol/L) J=c(Mg2+)c2(OH-)=1×10-3×(1.8×10-6)2=3.249×10-15<=1.9×10-13 , 無沉淀18. 一種混合溶液中c(Pb2+)= 3.0×102 mol· L-1 ，c(Cr3+)= 2.0×102 mol·L-1，若向其中逐滴加入濃NaOH(忽略體積變化)， Pb2+ 與Cr3+均有可能生成氫氧化物沉淀。問： （1）哪一種離子先被沉淀？ （2）若要分離這兩種離子，溶液的pH值應(yīng)控制在什么范圍？ 解：（1）c

35、(OH-)= (mol/L) c(OH-)= (mol/L) 先生成Cr(OH)3沉淀 Cr3+沉淀完全時，c(Cr3+)<10-5 mol/L ，此時 c(OH-)>=4×10-9 (mol/L) , pOH<8.4 , pH>5.6 不使Pb2+沉淀時，前已計算c(OH-)<2×10-7 (mol/L) pOH>6.7 , pH<7.3 綜上 5.6<pH<7.319. 試計算下列轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)。 （1）Ag2CrO4（s） + 2Cl 2AgCl（s） + CrO （2）PbCrO4（s） + S2 PbS（s

36、） + CrO （3）ZnS（s） + Cu2+ CuS（s） + Zn2+ 解：（1）=9×10-12/(1.56×10-10)2=3.7×108 （2）=1.77×10-14/3.4×10-28=5.2×1013 （3）=1.2×10-23/8.5×10-45=1.4×1021第三章 電化學(xué)基礎(chǔ)1 完成并配平下列反應(yīng)式（a） 酸性介質(zhì)（1）（2）（3）（4）（b） 堿性介質(zhì)（1）（2）（3）（4）2 寫出下列電池中各電極上的反應(yīng)和電池反應(yīng)（1）(-)Pt,H2HClCl2,Pt(+)（2）(-)PtF

37、e3+,Fe2+Ag+Ag(+)（3）(-)Ag,AgClCuCl2Cu(+)（4）(-)Pt,H2H2O,OH-O2,Pt(+) 解：（1）H2-2e=2H+ , Cl2+2e=2Cl- , H2+Cl2=2HCl(ag) （2）Fe2+-e=Fe3+ , Ag+e=Ag ， Fe2+Ag+=Fe3+Ag （3）Ag-e+Cl-=AgCl , Cu2+2e=Cu , Cu2+2AgCl=CuCl2+2Ag （4）H2-2e=2H+ , O2+4e+2H2O=4OH- , 2H2+O2=2H2O3 寫出下列方程式的氧化和還原反應(yīng)的半反應(yīng)式（1）（2）（3）（4） 解：（1）Fe2+-e=Fe3

38、+ , MnO4- + 5e+8H+ =Mn2+4H2O （2）2I- -2e=I2 , Fe3+e=Fe2+ （3）Ni-2e=Ni2+ , Sn4+2e=Sn2+ （4）Zn-2e=Zn2+ , Fe2+2e=Fe4 將上題各氧化還原反應(yīng)組成原電池，用電池表示式表示。 解：（1）(-)PtFe3+,Fe2+MnO4-,Mn2+Pt(+) （2）(-)Pt,I2I-Fe3+,Fe2+Pt(+) （3）(-)NiNi2+Sn4+,Sn2+Pt(+) （4）(-)ZnZn2+Fe2+Fe(+)5 參考標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表，分別選擇一種合適的氧化劑，能夠氧化：（1）Cl-成Cl2；（2）Pb成Pb2+；

39、（3）Fe2+成Fe3+；再分別選擇一種還原劑，能夠還原：（1）Fe3+成Fe；（2）Ag+成Ag；（3）成NO2。 解：（1）酸性KMnO4 （2）H+ （3）Ag+ （1）Cu （2）Fe2+ （3）I- 答案不唯一6 已知 ； 。 （1）判斷下列反應(yīng)的方向： （2）將這兩個半反應(yīng)組成原電池，寫出原電池的符號，計算該原電池的電動勢。 解：（1）E=1.49-0.77=0.72V>0 , 正向自發(fā) （2） (-)PtFe3+,Fe2+MnO4-,Mn2+Pt(+) ，E=1.49-0.77=0.72V7 判斷下列氧化還原反應(yīng)在298.15K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行的方向：（1）（2）（3） 解

40、：（1）E=0.80-0.77>0 , 正向自發(fā) （2）E=0.545-1.33<0 , 逆向自發(fā) （3）E=0.77-0.34>0 , 正向自發(fā)8 計算說明在pH=4.0時，下列反應(yīng)能否自動進(jìn)行（其余物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）：（1）（2） 解：（1）(Br2/Br-)=(Br2/Br-)=1.07V (Cr2O72-/Cr3+)=1.33+(V) +<- , 逆向自發(fā) （2）(Cl2/Cl-)=(Cl2/Cl-)=1.36V (MnO4-/Mn2+)=1.49+(V) +<- , 逆向自發(fā)9 將下列反應(yīng)組成原電池：（1）用符號表示原電池的組成，并計算E；（2）計算反

41、應(yīng)的(298)；（3）若c(Sn2+)=1.0×10-3mol·L-1，其它離子濃度均為1.0 mol·L-1，計算原電池的電動勢；（4）計算反應(yīng)的平衡常數(shù)。 解：（1） (-)PtSn4+,Sn2+Fe3+,Fe2+Pt(+) , E=0.77-0.15=0.62V （2）(298)= -2×96485×0.62= -119641(J/mol) （3）(Sn4+/Sn2+)=0.15+(V) E=0.77-0.24=0.53(V) （4） ， K=8.91×102010有一Br-和Cl-的混合溶液，其濃度均為1.0 mol·

42、;L-1，現(xiàn)欲使用1.0 mol·L-1KMnO4溶液只氧化Br-而不氧化Cl，問系統(tǒng)中H+濃度應(yīng)在什么范圍？假定Mn2+和氣體均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。 解：以題意，應(yīng)有 (Br2/Br-)<(MnO4-/Mn2+)<(Cl2/Cl-) 即 1.07<1.49+<1.36 1.372<pH<4.43 3.72×10-5<c(H+)<4.24×10-2 (mol/L)11已知半反應(yīng)及其電對的為：；0.535V（1）計算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，由以上兩個半反應(yīng)組成原電池的電動勢。（2）計算反應(yīng)的平衡常數(shù)。（3）計算反應(yīng)的(298)，并說明反應(yīng)進(jìn)行的方向。（4）若溶液的pH=7（其它條件不變），判斷反應(yīng)的方向。 解：（1）E=0.581-0.535=0.046V （2） ， （3）(298) = -2×96485×0.046= -8878 (J/mol)<0 , 正向自發(fā) （4）(H3