大學(xué)化學(xué)試題庫

1、試題庫劉春英王淑濤羅立文選編第1章物質(zhì)及其變化的一些基本定律1.1 典型試題及解析1.2 試題1.3 參考答案第2章化學(xué)反應(yīng)的方向和限度2.1 典型試題及解析2.2 試題2.3 參考答案第3章電解質(zhì)溶液3.1 典型試題及解析3.2 試題3.3 參考答案第4章氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)4.1 典型試題及解析4.2 試題4.3 參考答案第5章原子結(jié)構(gòu)和周期系5.1 典型試題及解析5.2 試題5.3 參考答案第6章分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)6.1 典型試題及解析6.2 試題6.3 參考答案第7章配位化合物7.1 典型試題及解析7.2 試題7.3 參考答案第8章無機(jī)化合物8.1 典型試題及解析8.2 試題8.3 參

2、考答案第9章化學(xué)與環(huán)境9.1 典型試題及解析9.2 試題9.3 參考答案第10章化學(xué)與材料10.1典型試題及解析10.2試題9.4 參考答案第11章化學(xué)與能源11.1 典型試題及解析11.2 試題11.3 參考答案第12章化學(xué)與生活12.1典型試題及解析12.2試題12.3參考答案第13章化學(xué)與生命13.1 典型試題及解析13.2 試題13.3 參考答案綜合性試題(一)綜合性試題(二)綜合性試題(三)綜合性試題(四)綜合性t題五)綜合性試題(六)第1章物質(zhì)及其變化的一些基本定律1.1 典型試題及解析例1-1.判斷下列說法是否正確，并說明理由。(1)對應(yīng)于某一狀態(tài)的熱力學(xué)能是可以直接測定的。(2

3、)反應(yīng)的速率常數(shù)大，反應(yīng)速率一定高。解：(1)這種說法不對。熱力學(xué)能的絕對值是難以確定的。(2)這種說法不對。速率不僅與速率常數(shù)有關(guān)，還與濃度、壓力條件有關(guān)。例1-2.298K時，在恒容量熱計中測得1.00molC6H6(l)完全燃燒生成H2O(l)和CO2(g)時，放熱3263.9kJ。計算恒壓下1.00molC6H6(l)完全燃燒時的反應(yīng)熱效應(yīng)。解:C6H6(l)+O2(g)恒T、V*H2O(l)+CO2(g)C6H6(l)+15O2(g)-3HO(l)+6CO2(g)IQv=3263.9kJ,且Qp=Qv+AnRTQp=3263.9+(6-15)X8.314>298X103=326

4、7.6kJ21-Qp=3267.6kJmol1例1-3.查表計算下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾始變-Hm：Fe2O3(s)+3CO(g)=3CO2(g)+2Fe(s)2NO2(s)=2NO(g)+O2(g)解：(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=3CO2(g)+2Fe(s)1AHm/kJmol824.4110.525393.5090AHm=(vfHm)(生成物)-(MAfHm)(反應(yīng)物)=3(393.509)+20824.4+3(110.525)=24.552kJmol12NO2(s)=2NO(g)+O2(g)&Hm/kJmol133.1890.250AHm=(/1)(生成物)(丫4中)(反應(yīng)物

5、)=290.25+0233.18=114.14kJmol1例1-4.試舉例說明質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)的理由。解：質(zhì)量作用定律的內(nèi)容是：基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計量數(shù)為指數(shù)的募的連乘積成正比。許多化學(xué)反應(yīng)不是基元反應(yīng)，而是由兩個或多個基元步驟完成的復(fù)雜反應(yīng)。對于復(fù)雜反應(yīng)，其反應(yīng)的速率方程只有通過實(shí)驗(yàn)來確定。例如，反應(yīng)：2H2+2NO-2H2O+N2其速率方程為U=kc(H2)c2(NO),而不是產(chǎn)kc2(H2)c2(NO)。由此可見，質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)。例1-5.簡要解釋：(1)反應(yīng)物間所有的碰撞并不是全部有效的。(2)A(g)+B(g)-C(g)，總反應(yīng)并不一定都

6、是二級反應(yīng)。(3)在反應(yīng)機(jī)理中，最慢的一步反應(yīng)決定總反應(yīng)的速率。解：(1)由于某些參加碰撞的分子所具有的能量小于活化能，有些分子在碰撞時的取向不合適，所以所有碰撞不可能全有效。(2)大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)不是基元反應(yīng)，其反應(yīng)歷程復(fù)雜。對于復(fù)雜反應(yīng)，反應(yīng)級數(shù)不是由反應(yīng)方程式而是由實(shí)際的反應(yīng)機(jī)理來確定。通常反應(yīng)級數(shù)由實(shí)驗(yàn)測定。(3)快的反應(yīng)能迅速供給慢反應(yīng)所需的反應(yīng)物或很快消耗慢反應(yīng)的產(chǎn)物。所以總的反應(yīng)速率為最慢的一步制約。1.2試題1 .填空題1 .當(dāng)體系的狀態(tài)被改變時，狀態(tài)函數(shù)的變化只決定于，而與無關(guān)。2 .已知反應(yīng)2H2O(g)=2H2(g)+O2(g),4Hm=483.6kJmol則fHm(H2。

7、，g)=kJmol%3 .等溫等壓條件下，只做體積功的反應(yīng)，Qp=,而恒容反應(yīng)時，Qv=o4 .某反應(yīng)A+2B=C+D為基元反應(yīng)，其反應(yīng)速率表達(dá)式是,反應(yīng)級數(shù)是O5 .根據(jù)阿侖尼烏斯公式，隨溫度的升高，其速率常數(shù)k將；對不同反應(yīng)，其活化能越大，速率常數(shù)k將o2 .判斷題1 .化學(xué)熱力學(xué)中，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件是指壓力為101.325kPa,溫度為298.15K。()2 .系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)之一發(fā)生變化，系統(tǒng)的狀態(tài)不一定變化。()3 .反應(yīng)的始變和反應(yīng)熱是同一概念。()4 .某反應(yīng)2A+B=A2B,其反應(yīng)速率表達(dá)式是=kcx(A)cy(B),反應(yīng)級數(shù)是x+y。()(H2)5 .反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=

8、2NH3(g),已知某溫度下反應(yīng)速率(NH3)=0.2moldm3h1,則=0.2moldm3h1。()6 .由Arrhenius公式可知，加快反應(yīng)速率的唯一方法是升高反應(yīng)溫度。()7 .反應(yīng)A+B-C,若是基元反應(yīng)，該反應(yīng)只能是二級反應(yīng)。()3 .選擇題1 .如果系統(tǒng)經(jīng)過一系列變化，最后又變到初始狀態(tài)，則系統(tǒng)的()。(A)Q=0,W=0,U=0,H=0(C)Q=|W|,U=QW,H=02 .升高溫度能提高反應(yīng)速率的主要原因是(A)增加了活化分子百分?jǐn)?shù)(C)增加了反應(yīng)物分子間的碰撞頻率3 .對于理想氣體的內(nèi)能有下述四種理解：(8) QWO,WWO,U=0,H=Q(D)Q*W|,U=QW,H=0

9、()。(B)降低了反應(yīng)的活化能(D)增大了平衡常數(shù)(1)狀態(tài)一定，內(nèi)能也一定；(2)對應(yīng)于某一狀態(tài)的內(nèi)能是可以直接測定的;(3)對應(yīng)于某一狀態(tài)，內(nèi)能只有一個數(shù)值，不可能有兩個或兩個以上的數(shù)值;(4)狀態(tài)改變時，內(nèi)能一定跟著改變。其中正確的是：()(A)(1),(2)(B)(3),(4)(C)(2),(4)(D)(1),(3)4 .計算題1 .已知反應(yīng)：CO(g)+1O2(g)=CO2(g)o在298K,AU=282.0kJ,求此反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾始變ArHm2 .丁酮二酸在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳的反應(yīng)，其分解反應(yīng)速率常數(shù)在298K時為1.08104s1,在333K時為5.48102s1,試求

10、該分解反應(yīng)的活化能。五.綜合分析題1 .一般情況下，升高溫度反應(yīng)速度加快了，為什么？試用阿倫尼烏斯公式說明。2 .溫度不變時，給反應(yīng)加入正催化劑，為什么反應(yīng)速度加快了，試用阿倫尼烏斯公式說明。3 .簡述在合成氨生產(chǎn)中：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),rH=92.4kJmol1,工業(yè)上采用溫度控制在673773K,而不是更低些，壓力控制在30390kPa而不是更高？1.3參考答案填空題1.體系的始態(tài)和終態(tài)，變化途徑。2.-241.83. H,AUo2 .判斷題1. 2.3 .選擇題1. C2.A4 .計算題(略)1. 283.2kJmol五.綜合分析題4.產(chǎn)kc(A)c2(B),3.4

11、.V5.V6.7.3.D2.Ea=97.6kJmol1。3。5.增大，越小。1 .答：阿累尼烏斯公式為k=Aexp(Ea/RT),對給定反應(yīng)A、Ea是定數(shù)，溫度升高使exp(Ea/RT)變大，即k變大。在其它條件不變時，反應(yīng)速度u完全由速度常數(shù)k決定，所以k增大必然使u增大。2 .答：溫度不變時，給反應(yīng)加入正催化劑，作用是降低反應(yīng)的活化能。根據(jù)k=Aexp(Ea/RT),Ea的降低，使exp(Ea/RT)增大，A為常數(shù)，則k增大。在其它條件一定時，k與。成正比，所以活化能的降低必然導(dǎo)至反應(yīng)速度的加快。3 .答：對于此反應(yīng)，低溫有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但低溫反應(yīng)速度慢，使設(shè)備利用率低，單位時間

12、合成氨量少，為使其有較高的轉(zhuǎn)化率和較快的反應(yīng)速度，單位時間內(nèi)合成較多的氨，常以催化劑的活性溫度為該反應(yīng)的控制溫度。高壓對合成氨有利，但壓力過高對設(shè)備要求高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)高，因此，壓力不宜過高，為了得到更多的氨，常用加壓、冷卻合成氣的方法，以分離氨，使平衡右移。第2章化學(xué)反應(yīng)的方向與限度2.1 典型試題及解析例2-1.判斷下列說法是否正確，并說明理由。(1)放熱反應(yīng)是自發(fā)的。(2)純單質(zhì)的AfH0、4G0、S0皆為零。(3)反應(yīng)的ArG>0,該反應(yīng)是不能自發(fā)進(jìn)行的。(4)如反應(yīng)的ArH和ArS皆為正值，室溫下ArG也必為正值。(5)冰在室溫下自動融化成水，是嫡增起了重要作用的結(jié)果。解：(1)這種

13、說法不對。放熱反應(yīng)即ArH<0的反應(yīng)，大多數(shù)放熱反應(yīng)是自發(fā)的，但不能用AH<0作為判斷反應(yīng)自發(fā)的一般標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)樵诘葴?、等壓條件下，決定化學(xué)反應(yīng)方向的是ArG,ArG<0的反應(yīng)是自發(fā)的。ArG=ArH-TAS,zVG的符號還與TzVS項(xiàng)有關(guān)，對于嫡減的反應(yīng)，在高溫下，即使是放熱反應(yīng)也不能自發(fā)進(jìn)行。(2)這種說法不對。應(yīng)該說穩(wěn)定的純單質(zhì)的AfH9、4G9為零。而T/K時，即使是穩(wěn)定的純單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)嫡Se也不為零。應(yīng)該說0K時，任何純凈物的完美晶體的嫡值為零。(3)這種說法不對。只能說在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，ArG>0該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。判斷某一反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，一般用ArG而&G

14、=4Ge+2,303RTlgQ,當(dāng)AGe>0時，&G不一定大于零，所以該說法不對。(4)這種說法不對。根據(jù)吉布斯公式ArG=AHTAS,若AH>0,ArS>0,當(dāng)溫度降低時，ArG增大，但不一定是正值，在低溫下可能為正值。(5)這種說法正確。冰在室溫下自動融化成水，是一個吸熱過程，但由于SH2o,s,298K<Sh2O,l,298K且AG<0,所以冰在室溫下自動融化成水是嫡增起了重要作用的結(jié)果。例2-2,已知AfGm(MaOs)=a69kJmol1,AfGm(aO9S)=七05kJmol1,試比較MgO(s)和SiO2(s)的1 111(ivig,s)11

15、11(oi,s),穩(wěn)定性大小。分析通常情況下，可以用吉布斯函數(shù)變的大小來判斷化合物的穩(wěn)定性。對于同類型化合物，可以直接根據(jù)&Gm加以比較；但是，對于不同類型化合物，如題中所給MgO和SiO2就不能直接用&Gm進(jìn)行判斷比較。因?yàn)闅怏w的嫡變對反應(yīng)會有顯著的影響。此時，要以消耗1molO2生成氧化物的過程的吉布斯函數(shù)變?yōu)橐罁?jù)比較MgO和SiO2的穩(wěn)定性解：消耗1molO2生成氧化鎂的反應(yīng)為2Mg(s)+O2=2MgO(s)1Gm=2AfGm(MgO,s)=2(569)=1138kJmol同理Si(s)+O2=SiO2(s)rGm=AfGm(SiO2，s)=805kJmol由計算結(jié)果知

16、MgO比SiO2更穩(wěn)定。例2-3,估計下列各變化過程是嫡增還是嫡減。(1)NH4NO3爆炸2NH4NO3(s)HN2(g)+4H2O(g)+O2(g)(2)水煤氣轉(zhuǎn)化CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)臭氧生成3O2(g)-2O3(g)解：(1)NH4NO3爆炸后，氣體體積急劇增大，是嫡值增大的過程。(2)水煤氣轉(zhuǎn)化過程氣體體積未發(fā)生變化，估計嫡變很小。(3)生成臭氧后，氣體體積減小，是嫡減過程。3例2-4,反應(yīng)：Al2O3(s)+3Cl2(g)-2AlCl3(s)+-O2(g)o(1)用兩種方法計算反應(yīng)的標(biāo)/隹吉布斯函數(shù)變AGm,并判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；(2)耦合反應(yīng)：Al2O3(

17、s)+3Cl2(g)+3C(s)-2AlCl3(s)+3CO(g),用最簡捷的方法計算反應(yīng)的ArGm,判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。解：(1)Al2O3(s)+3Cl2(g)f2AlCl3(s)+jO2(g).1AfGm/kJmol1582.40628.80fHm/kJmol1675.70704.20Sm/JK1mol150.92222.96110.7205.033解法一ArGm=2AfGm(AlCl3,s)+-AfGm(O2,g)AfGm(Al2O3,s)3AfGm(Cl2,g)=2(628.8)(1582.4)=324.8kJmol13.一一解法一&Hm=24Hm(AlCl3,s)+-AfH

18、m(O2,g)AfHm(Al2O3,s)3AfHm(Cl2,g)1=2(704.2)(1675.7)=267.3kJmol13-rSm=2sm(AlCl3,s)+Sm(O2,g)Sm(Al2O3,s)3sm(Cl2,g)=2110.7+1.5205.0350.923222.96=190.9JK-1mol14Gm=ArHmTArSm=267300298(190.9)=324188Jmol1=324.2kJmol兩種方法同時表明，計算結(jié)果一致(324.8kJmol1和324.2kJmol1),&Gm>0,說明該反應(yīng)在標(biāo)態(tài)、298K時熱力學(xué)上不可能進(jìn)行，而逆反應(yīng)(即AlCl3燃燒的反應(yīng)

19、)是可自發(fā)進(jìn)行的。(2)Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)-2AlCl3(s)+3CO(g)_1_乙Gm/kJmol1582.400628.8137.15最簡捷的計算方法是直接用&Gm進(jìn)行計算，將&Gm為零的兩項(xiàng)略去。rGm=2fGm(AlCl3,s)+3fGm(CO,g)-fGm(Al2O3,s)=2(628.8)+3(137.15)(1582.4)=86.65kJmol1該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變&Gm<0,在標(biāo)態(tài)、298K下可自發(fā)進(jìn)行。例2-5.煤燃燒時含硫的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為SO2和SO3,造成對大氣的污染。試用熱力學(xué)數(shù)據(jù)說明可以用CaO吸收SO3,以消除

20、煙道廢氣的污染。解：298K時CaO(s)+SO3(g)-CaSO4(s)1 _4Hm/kJmol635.09395.71434.1_.1.1Sm/JKmol39.75256.6107&Hm=2AfHm(CaSO4,s)AfHm(CaO,s)AfHm(SOs,g)=1434.1(635.09)(395.7)=403.31kJmol1ArSm=Sm(CaSO4,s)Sm(CaO,s)Sm(SOs,g)=10739.75256.6=189.35JK-1mol298K時ArGm=rHmTrSm=403.31103298(189.35)=346.88kJmol1ArGm<0,所以在298

21、K時反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。設(shè)反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行的最高溫度為T,則4Gm(T)=ArHm(T)TArSm(T)rHmT&Sm=0即403.31103T(189,35)=0T=2130K(即1857)所以在低于2130K(1857C)時可以用CaO吸收SO3,從而消除煙道廢氣的污染。例2-6,試用熱力學(xué)原理說明一氧化碳還原Al2O3制鋁是否可行？解：Al2O3(s)+3CO(g)=2Al(s)+3CO2(g)4Gm/kJmol1582.4137.150394.4乙Hm/kJ1mol1675.7110.50393.51Sm/JK11mol50.92197.628.33213.7Gm=3(394.4

22、)+0(1582.4)3(137.15)=810.65kJmol1因?yàn)?Gm>0,所以298K時不能用CO還原Al2O3。4Hm=3(393.5)+0(1675.7)3(110.5)=826.7kJmol1ArSm=3213.7+228,3350.923197.6=54.04kJmol1rGm=ArHmT4Sm<0時，反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行。反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度要大于15298K理論上才可行，但實(shí)踐上溫度很難達(dá)到15298K,例2-7.甲烷的轉(zhuǎn)化反應(yīng)為所以用CO還原Al?O3是不可行的。CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),試?yán)脽崃W(xué)數(shù)據(jù)，計算此反應(yīng)在298K時的標(biāo)準(zhǔn)

23、平衡常數(shù)。解:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)110.520197.67130.681_.fHm/kJmol74.85241.8211Sm/JKmol186.27188.82ArHm=4Hm(CO,g)+3AfHm(H2,g)AfHm(CH4,g)4Hm(H2O,g)=(110.52)+0(74.85)(241.82)=206.15kJmol1ArSm=Sm(CO,g)+3Sm(H2,g)Sm(CH4,g)Sm(H2O,g)=197.67+3130.68186.27188.82=214.62JK1mol該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)極小,例2-8.已知298K時ArGm=ArHmTA

24、rSm=20662=142193.2JmolH2(g)+1/2S2(g)?H2s(g)表明在常溫時，甲烷轉(zhuǎn)化為CO和H2的反應(yīng)幾乎是不可能的。SO2(g)SO3(g)mol1296.9395.2mol1300.4370.44Hm/kJfGm/kJ求1000K時反應(yīng)為2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。解：4Hm=2fHm(SO3,g)2fHm(SO2,g)=2(395.2)2(296.9)=196.6kJmol1rGm=2fGm(SO3,g)2fGm(SO2,g)=2(370.4)、_.12(300.4)=140kJmol10)1000298(1

25、96.9140)1000=189.9jK-1mol12981000K時，ArGm(1000K)=ArHm(298K)T&Sm(298K)103196.61000(189.9)1036.7kJmol1例2-9.(1)計算298K下反應(yīng)C2H6(g,p)?C2H4(g,p)+H2(g,p)的&Gm,并判斷在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下反應(yīng)向何方向進(jìn)行。計算298K下反應(yīng):C2H6(g,p)?C2H4(g,3.0kPa)+H2(g,3.0kPa)的CGm,并判斷反應(yīng)方向。解：C2H6(g,p)?C2H4(g,p)+H2(g,p)fGm/kJmol132.8268.15rGmfGm(C2H4,g)1fGm

26、(C2H6,g)=68.15(32.82)=100.97kJmol-體系處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，ArGm>0,則反應(yīng)向逆向進(jìn)行。(2)由ArGm=ArGm+2.303RTlgQo(30/101325)2=100.97+2.3038.314103298lg(3.0/101.325)80/101.325_.1=84.1kJmolAGm>0,反應(yīng)仍向逆方向進(jìn)行。例2-10.已知在1362K時下列化學(xué)反應(yīng)的始變和平衡常數(shù):rH1=21kJmol1,K1=0.803H2(g)+SO2(g)?H2s(g)+2H2O(g)4rH2=207kJmol1,K2=1.8X0計算:(3)4H2(g)+2SO2(

27、g)?4H2O(g)+S2(g),在1362K時的&H3和公。解：由(3)式=式X211)式X2得：rH3=ArH2X2ArHiX2=(207)X2(21)X2=372kJmol14cc8K3=(K2)2/(K1)2=(1.8僅)2/0.82=5.0610例2-11.已知2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)在1062K時的平衡常數(shù)K=0.955。如在該溫度下，某一容器中含有SO2、O2和SO3三種氣體，其分壓分別為30.4kPa、60.8kPa和25.33kPa,試判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。如果只將SO3的分壓減至3kPa,反應(yīng)方向有何變化。分析當(dāng)Q<K,AGm<0,反應(yīng)正

28、向自發(fā)；當(dāng)Q>K,&Gm>0,反應(yīng)逆向自發(fā)。解：(1)所以反應(yīng)逆向進(jìn)行。(2)所以反應(yīng)正向進(jìn)行。例2-12.反應(yīng)PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)在523K和1.01325105Pa下達(dá)平衡時，其分解百分率為80%,求該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kpo解：設(shè)開始時PCl5為1molPCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)起始時物質(zhì)的量/mol100平衡時物質(zhì)的量/mol11X80%0.80.8則平衡時總物質(zhì)的量為1.8mol,由平衡常數(shù)Kp表達(dá)式得：例2-13.苯甲醇脫氫可用來生產(chǎn)香料苯甲醛。反應(yīng)：C6H5CH20H(g)?C6H5CHO(g)+H2(g),523K

29、時，K0.558,(1)假若將1.20g苯甲醇放在2.00L容器中并加熱至523K,當(dāng)平衡時苯甲醛的分壓是多少？(2)平衡時苯甲醇的分解率是多少？解：(1)M(C6H5CH2OH)=108.14C6H5CH20H(g)?C6H5CHO(g)+H2(g)平衡時p/kPa24.1xxx.x=18.2p(C6H5CHO)=18.2kPa(2)苯甲醇的分解率182100%75.5%24.12.2試題填空題1 .用熱力學(xué)函數(shù)符號表示下列狀態(tài)的熱力學(xué)特征：在恒溫恒壓條件下，放熱反應(yīng)的小于零；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，298.15K時，穩(wěn)定單質(zhì)的和等于零；在0K時，純凈完美晶體的等于零；自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)的小于零。2 .高溫下

30、能自發(fā)進(jìn)行，而低溫下非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，通常是AH0,AS-0的反應(yīng)。3 .H2(g)+I2(g)?2HI(g),K=50.3(713K),某狀態(tài)下，p(H2)=p(l2)=5.379105Pa,p(HI)=62.59105Pa,則自發(fā)進(jìn)行的方向是,原因是。4 .下列反應(yīng)處于平衡狀態(tài)：X(g)+Y(g)?4Z(g)AH=45kJmol1,當(dāng)同時升高溫度加入正催化劑時，正反應(yīng)速度將,化學(xué)平衡將O5 .反應(yīng)NO2(g)+NO(g)?N2O3(g),AH<0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，T一定，壓縮容器體積，增大系統(tǒng)的總壓，平衡移動；T一定，保持容器體積不變，通入窺氣使系統(tǒng)總壓增加，平衡移動；V一定，p一

31、定，升高溫度，平衡移動；T一定，p一定，通入窺氣，平衡移動。6 .對于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),rH298=92.2kJmol1,若升高溫度100K,貝UrH，rS，rG(填“基本不變”、“增大”或“減小”7.已知某條件下反應(yīng)中某種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為25%,若加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?其它條件不變,則該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為二.判斷題1 .因?yàn)锳Cm=rGm態(tài)下也一定不能自發(fā)進(jìn)行。+2.303RTlgQ,所以在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng),(在非標(biāo)準(zhǔn)狀2.在一定溫度和壓力下，某反應(yīng)的ArG>0,故要尋找適合的催化劑將反應(yīng)的活化能降低,使反應(yīng)向正向進(jìn)行。3.穩(wěn)定單質(zhì)在298K時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾

32、生成始和標(biāo)準(zhǔn)摩爾嫡均為零。小。4 .可逆吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大；可逆放熱反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而減()5 .只要溫度不變，可逆反應(yīng)反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率也不變。6 .7 .8.C2H4(g)+H2(g)仔2H6(g)是嫡增反應(yīng)。反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3C02(g),2(298K)=15.2J則ArS；(500K)15.2Jmoll1K1。催化劑能改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的(mol1K1(0。(.選擇題1 .已知某反應(yīng)的K(A) rGm=0<1,則該反應(yīng)的(B) rGmrGm值應(yīng)是(C) rGm<0(D)rGm<12

33、.已知：H2(g)+S(s)?H2s(g)K1S(s)+O2(g)?SO2(g)則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)?02(g)+H2s(g)K2的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)是)。(A) K1+K2(B) K1K2(C) K1K2(D) K1/K23.某溫度時，反應(yīng)H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的K=4102,則反應(yīng)HBr(g)=-2H2(g)+4>Br2(g)的K等于()。(A)1(B)1(C)4102(D).4102乃曉41024.一個氣相反應(yīng)mA(g)+nB(g)?qC(g),達(dá)到平衡時()。(A)Cm=0(B)Qp=1(C)Qp=K(D)反應(yīng)物分壓和等于產(chǎn)物分壓和5 .將固體NH4NO3溶

34、于水中，溶液變冷，則該過程的工、AH、£的符號依次是()。(A)+(B)+(C)+(D)+6 .在100K時，反應(yīng)A(g)+B(g)-C(g)+D(g)£密閉容器中達(dá)到平衡，若此時在該平衡體系中引入稀有氣體，則平衡將()。(A)正向移動(B)逆向移動(C)不發(fā)生移動(D)不能確定7 .已知反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),rH=131kJmol1,為增大水煤氣的產(chǎn)率，需采取()。(A)增大壓力(B)升高溫度(C)降低溫度(D)使用催化劑8 .在密閉容器中，盛有NO2氣體，在等溫下建立下列平衡2NO2(紅棕色)？N2O4(無色)，rH<0,若升高溫度，

35、則顏色將()。(A)變深(B)變淺(C)不變(D)不一定9.對于反應(yīng)3O2(g)-20(g),rH=288.4kJmo11,下列哪個條件有助于該反應(yīng)進(jìn)行()。(A)高溫低壓(B)高溫高壓(C)低溫低壓(D)多加臭氧10.反應(yīng)CH30H(l)+NH3(g)=CH3NH2(g)+H2O(g),在標(biāo)準(zhǔn)條件下，某溫度時，自發(fā)向右進(jìn)行，若該溫度下反應(yīng)的rH=17kJmol1,rG=17kJmol1,則關(guān)于該反應(yīng)表述正確的是()。(A)rH>0,rG<0(B)rH<0,rG>0(C)rH>0,rG>0(D)rH<0,rG<011.反應(yīng)2SO2(g)+O2(g

36、)?2SO3(g)在853K達(dá)到平衡時的氣體分壓：SO2為22.4kPa,O2(A)0.062212.某反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾衡常數(shù)K是()。(A)1.27(B)0.128Gibbs自由能變化在(B)1.17為33.0kPa,SO3為46.0kPa,則此溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為(C)7.81(D)12.9773K時為1.00kJmol1,在此溫度下反應(yīng)的平(C)1.00(D)0.85613.下列說法中正確的是()(A)嫡總是隨著物質(zhì)聚集狀態(tài)的變化而增大。(B)嫡總是隨著溫度的升高而減小。(C)嫡與溫度無關(guān)。(D)0K標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時，任何完整晶態(tài)物質(zhì)的嫡值都為0四.計算題1.反應(yīng)PCl5(g)+P

37、Cl3(g)?Cl2(g)在298K時的熱力學(xué)數(shù)據(jù)如表所列:PCl5PCl3Cl2AfG；/kJmol1374.9287.00S0/Jmol1K1364.6311.78223.1試通過計算說明:反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時能否自發(fā)進(jìn)行？標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度是多少？標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，600K時，反應(yīng)的K=?2 .已知反應(yīng)及熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下：Ca(OH)2(s)+CO2(g)=CaCO3(s)+H20(1)Ca(OH)2(s)CO2(g)CaCO3(s)H2O(l)4Gm/kJmol1898.5394.41128.8237.1&H：/kJmol1986.1393.51206.9285.8試通過計算說

38、明：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，298K時，反應(yīng)的K=?當(dāng)溫度升高到353K時，K的變化率為多少？該變化率說明什么？3 .在250C時，將0.70mol的PCl5置于2.0dm3的密閉容器內(nèi)使其達(dá)平衡，經(jīng)測定PCl5的物質(zhì)的量為0.20mol。(1)求該反應(yīng)PCl5(g)+PCl3(g)?Cl2(g)在250C達(dá)平衡時的Kc及PCl5的百分轉(zhuǎn)化率。(2)在溫度不變的條件下，在上述平衡體系中再加入0.20mol的PCl5,使其重新達(dá)平衡，求各物質(zhì)的平彳U濃度及PCl5的百分轉(zhuǎn)化率。4 .在497C時，101.325kPa下，某一容器中2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)建立平衡，有56%的NO2離解為NO和O

39、2。(1)求K,(2)若要使離解度增加到80%,平衡時的壓力為多少？五.綜合分析題1 .根據(jù)熱力學(xué)計算吉布斯函數(shù)變?yōu)樨?fù)值的反應(yīng)，在該條件下，卻觀察不到明顯的反應(yīng)，為什么？(用碰撞理論說明)。2 .溫度對反應(yīng)：mA+nB?pC,H<0,升高溫度，對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡有何影響？為什么？3 .催化劑能影響反應(yīng)速率，但不能影響化學(xué)平衡，為什么？4 .標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)改變，平衡是否一定移動？而平衡發(fā)生移動，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)是否一定改變呢？2.3參考答案填空題2.>,>。5.向右，不，向左，向左7.25%。7.8.1 .4H；AHm,AfGm；S；AGo3 .逆向進(jìn)行，Q=135.4>K=

40、50.3或&G>0。4 .加快，向左移動。6 .基本不變，基本不變，增大，減小，增大，增大。二.判斷題1.2.3.4.V5.6.三.選擇題I. B2,D3.B4.C5.D6.C7.B8.A9.B10,AII. D12.D13,D四,計算題(略)1 .rGm(298K)=37.2kJmol1>0,不能自發(fā)進(jìn)行；T>516K;K=17.38。2 .K=6.1721012|壇rHm(298K)(12)gK72.303RTTT1紅8.511056K2平衡常數(shù)的變化率為1056數(shù)量級，說明溫度升高平衡常數(shù)顯著增大，平衡向右移動。3. (1)Kc=0.625,Kp=26.8,PC

41、l5的百分轉(zhuǎn)化率1=71.4%。(2) c(PCl3)=c(Cl2)=0.30moldm-3,c(PCl5)=0.15moldm3,PCI5的百分轉(zhuǎn)化率為2=66.67%。4. (1)K=0.354;(2)p=7.85kPa。五.綜合分析題1 .答：熱力學(xué)計算只是用始態(tài)與終態(tài)自由能之差進(jìn)行判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。而實(shí)際反應(yīng)卻需要一個活化能，活化能越大，活化分子數(shù)越少，難于發(fā)生有效碰撞，而觀察不到有明顯的反應(yīng)發(fā)生。2 .答：升高溫度，可以加快正逆反應(yīng)的反應(yīng)速度，平衡將逆向移動。因升高溫度使速度常數(shù)增大，反應(yīng)速度則加快。(或從活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞增多，微觀角度說明)。依據(jù)勒夏特列原理，升高溫

42、度，平衡向吸熱方向移動。給出反應(yīng)，逆向吸熱，正向放熱，所以平衡將逆向移動。3 .答：因?yàn)榇呋瘎┠芷鸬礁淖兎磻?yīng)歷程，從而改變反應(yīng)活化能的作用，所以能影響反應(yīng)速度，但由于催化劑同時改變正、逆反應(yīng)的活化能，同等速度的影響正、逆反應(yīng)速度，而不改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，所以不影響化學(xué)平衡。4 .答：平衡發(fā)生移動，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)不一定改變。若溫度保持不變，反應(yīng)物濃度或分壓等其它條件改變而引起的平衡的移動，此時標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)不變；但由于溫度改變引起平衡移動，此時標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)改變。第3章電解質(zhì)溶液3.1 典型試題及解析例3-1,若要比較一些難溶電解質(zhì)溶解度的大小，是否可以根據(jù)難溶電解質(zhì)溶度積大小直接比較，即：溶度積較

43、大的，溶解度應(yīng)較大；溶度積較小的，溶解度也較小，為什么？答：同一類型的難溶電解質(zhì)可以根據(jù)難溶電解質(zhì)溶度積大小直接比較，否則不能。因?yàn)榇嬖谥瘜W(xué)計量數(shù)的方次問題。例3-2,寫出下列各種物質(zhì)的共知酸。CO；HSH2OHPO2S2Al(OH)(H2O)52+解：HCO；H2sH3O+H2PO4HSAl(H2O)63+例3-3.寫出下列各種物質(zhì)的共知堿。H3PO4HAcHSHNO3HClOH2co3Al(H2Q)e3+解：H2PO4AcS2NO3ClOHCO3Zn(OH)(H20)5+例3-4.要使沉淀溶解，可采用哪些措施？舉例說明。答：措施主要有加酸、加堿、加配合劑(形成配合物)、加氧化劑。例如:F

44、e(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4AgCl+2NH3=Ag(NH3)2Cl3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO仔4H20b3S例3-5.計算下列各溶液的pH值：(1) 20cm30.10moldm3HCl和20cm30.10moldm3NH3H2O溶液混合;(2) 20cm30.10moldm3HCl和20cm30.20moldm3NH3H2O溶液混合；(3) 20cm30.10moldm3NaOH和20cm30.20moldm3NH4Cl溶液混合;(4) 20cm30.20moldm3HAc和20cm30.10moldm3Na

45、OH溶液混合；(5) 20cm30.10moldm3HCl和20cm30.20moldm3NaAc溶液混合;(6) 20cm30.10moldm3NaOH和20cm30.10moldm3NH4Cl溶液混合。解：(1)HCl為強(qiáng)酸，NH3為弱堿，兩者量皆為0.1020=2mmol,故能完全反應(yīng)，生成NH4Cl設(shè)平衡時，c(H+)=xmoldm3NH4+H2O?NH3H2O+H+,平衡濃度/moldm30.050xxx14又K(NH4)Jw1.01055.5610K(NH3H2O)1.8105.560.050x1010c(NH3H2Qc(HK(NH4)c(NH4)解得x=5.310-6moldm3

46、pH=lgc(H+)=lg(5.3106)=5.28HCl物質(zhì)的量0.1020=2mmol強(qiáng)酸，NH3H2。物質(zhì)的量0.2020=4mmol強(qiáng)堿,兩者溶液混合后，部分中和，得一緩沖溶液：NH3H2O的解離平衡為：NH3H2O?NH4+OH,pH=14pOHNaOH為強(qiáng)堿，其物質(zhì)的量為0.1020=2mmol,NH4Cl為弱堿強(qiáng)酸鹽，其物質(zhì)的量為0.2020=4mmol,兩溶液混合后：NH4+OH?NH3H2O反應(yīng)后，生成NH3H2O的濃度為：剩余的NH4濃度為：即c(NH3H2O)=c(NH4),得到一緩沖溶液，由(2)中計算知pH=9.26(4)混合后，HAc部分可被NaOH中和，剩余HAc

47、的濃度為：生成的NaAc濃度：c(NaAc)c(Ac)0.10200.050moldm32020故混合后變成了一緩沖溶液：HAc?Ac+H+平衡濃度/moldm30.050x0.050+xx(5) NaAc的量大于HCl的量，混合后，生成HAc的濃度為：剩余NaAc的濃度為：根據(jù)(4)小題計算知pH=4.74(6) NaOH的量等于NH4Cl的量，兩溶液混合后完全發(fā)生中和反應(yīng)，生成NH3H2O的濃度為：所以c(OH).Kb(NH3H2O)c(NH3H2O)9.49104moldm3pH=14pOH=14+lg(9.49104)=10.98例3-6.判斷下列反應(yīng)的方向(用箭頭表示，未注明者為標(biāo)準(zhǔn)

48、條件)，并通過計算說明理由。BaSO4(s)+CO2(0.1moldm3)()BaCO3(s)+SO；(0.01moldm3)已知：Ksp(BaSO4)=1.1X1010,Ksp(BaCO3)=5.1x109(2)Mg(OH)2(s)+2NH4()Mg2+(0.01moldm-3)+2NH3H2O(0.1moldm3)已知：Kb(NH3H2O)=1.8X105,Ksp(Mg(OH)2)=1.8X1011解：(1)BaSO4(s)?Ba2+SO4,Ksp(BaSO4),BaCO3(s)?Ba2+CO2,Ksp(BaCO3),反應(yīng)式一=即BaSO4(s)+CO3?BaCO3(s)+SO：,k，所以

49、反應(yīng)向左進(jìn)行。(2) Mg(OH)2(s)?Mg2+2OH,Ksp(Mg(OH)2),2NH3H2O?2NH4+2OH,Kb(NH3H2O),反應(yīng)式一=即Mg(OH)2(s)+2NH4?Mg2+2NH3H2O,K，所以反應(yīng)向右進(jìn)行。例3-7.在含有Mn2+、Pb2+各0.010moldm3溶液中通入H2s達(dá)飽和(H2s濃度為0.10moldm3),問溶液的c(H+)應(yīng)控制在何值時，可使Mn2+與Pb2+分離？已知：K(MnS)=1.41015,Ksd(PbS)=3.41028,spspK1(H2S)=1.110IK2(H2S)=1.01014。解：Pb2+完全沉淀時(即c(Pb2+)<1

50、.0105moldm3),溶液中c(S2)至少要達(dá)到：此時c(H+)為：即c(H+)<1.8moldm3時PbS沉淀完全。Mn2+不形成MnS沉淀時溶液中最大的c(S2)為：此時c(H+)為：把c(H+)控制在1.8moldm32.8105moldm3之間或pH控制在小于4.55,通H2s達(dá)飽和,就可分離Pb2WMn2+。例3-8.一溶液含有Fe2+和Fe3+,它們的濃度都是0.050moldm3,如果要求Fe3+離子沉淀完全而Fe2+離子不生成沉淀，須控制pH值為多少？已知：Ksp(Fe(OH)3)2.791039,Ksp(Fe(OH)2)4.871017。3解。*曹342.79103

51、9123(c)4.56.51012moldm3.110pHmin=14pOH=14lg(6.51012)=2.81pH=2.81,這是Fe3+離子沉淀完全時的最低pH。若使FeZ+不沉淀，溶液的pH值不能高于Fe2+開始沉淀時的pH。即pHmax=14lg(3.110-8)=6.49所以若要分離FeZ+和Fe3+,溶液的pH須控制在2.816.49之間。例3-9.將50cm3含0.95gMgCl2的溶液與等體積的1.80moldm3氨水混合，問在所得的溶液中應(yīng)加入多少克固體NH4Cl才可防止Mg(OH)2沉淀生成？已知：Kb(NH3H2O)=1.8105,Mg(OH)2的Ksp=5.61101

52、2解：Mg(OH)2的解離平衡為：Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH(aq),MgCl2的摩爾質(zhì)量為95.21gmol1,混合后總體積為100cm3,則要使Mg(OH)2沉淀生成，所需的c(OH)為：NH3H2O的解離平衡為：NH3H2O?NH4+OH,為防止Mg(OH)2沉淀生成應(yīng)加入固體NH4Cl的質(zhì)量為：M=2.20.10053.49=11.8g例3-10.Ag2CrO4分別用Na2SO4和NaCl溶液處理，是否會出現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，為什么？分析沉淀轉(zhuǎn)化是有條件的，一般來說，由一種難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種更難溶電解質(zhì)是比較容易的，反之則比較困難，甚至不可能轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的可能程度可以

53、用反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)值來衡量。常利用轉(zhuǎn)化平衡式和難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)來計算它的平衡常數(shù)。解：(1)沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：Ag2CrO4(s)+SO4?Ag2SO4(s)+CrO4沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)K很小，反應(yīng)向右趨勢很小，故Ag2CrO4不能轉(zhuǎn)化為Ag2SO40沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：Ag2CrO4(s)+2Cl?2AgCl(s)+CrO4沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)K很大，反應(yīng)向右趨勢相應(yīng)較大，故Ag2CrO4能轉(zhuǎn)化為AgCl。3.2試題.填空題1.根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，下列分子或離子中:H2O、OH、HS、HCl、NH3、HPOj、S2,為酸的是，為兩性物質(zhì)的是2 .緩沖溶液的pH值首先決定于和的大小，其次才與有關(guān)。緩沖溶液的緩

54、沖容量一般表示為和O當(dāng)時，緩沖溶液具有最大的緩沖容量。若在一定的范圍內(nèi)稀釋緩沖溶液，則無變化。3 .一元弱酸HCN溶液，加水稀釋，HCN的解離度將,溶液的c（H+）將,HCN的解離常數(shù)將O4 .將0.1moldm二.判斷題1.二元弱酸的負(fù)二價離子的濃度近似等于Ka2。（）0.10dm31.0moldm3的NaOH溶液，與0.10dm32.0moldm3的NH4Cl溶液混合即可作為緩沖溶液。3.在HAcAc共知酸堿對中HAc是弱酸，Ac是強(qiáng)堿。（）Pbl2和CaCO3的溶度積均近似為109,從而可知在它們的飽和溶液中，前者的Pb2+濃度與后者的Ca2+濃度近似相等。（）5.室溫下，飽和H2s溶液

55、中，c（H+）:c（S2）=2:1。（）6.對緩沖溶液進(jìn)彳f稀釋，其pH值始終保持不變。（）7.所謂沉淀完全就是用沉淀劑將溶液中某一離子除凈。（）8.難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)越小，溶解度越小。（）NH3H2O中，加入少量NH4Ac固體，NH3H2O的解離度將,pH值將,這種現(xiàn)象稱為。5 .在酸堿質(zhì)子理論中，是質(zhì)子的給予體，是質(zhì)子的接受體。這種共扼酸堿對，是相互依存，相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，稱為O共扼酸的酸性越強(qiáng)，其共扼堿的堿性,其電離常數(shù)Ka和Kb的乘積為o6 .在相同濃度的Cl和CrO2的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成色沉淀，后生成色沉淀，這種現(xiàn)象叫做O已知：Ksp(AgCl)=1.5610AgCl和Ag2CrO4的溶度積分別為1.561010和9.01012,則AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度。（）三.選擇題1.將等體積、等濃度的HAc與NaAc的稀