2012年能源专业秋季考试试卷答案(R1)

华中科技大学能源学院工科基础化学考试A卷（闭卷） 20122013学年度第一学期 成绩 学号 专业 班级 姓名 (可能用到的基本物理常数：R8.314Jmol-1K-1，F96485Cmol-1)一、 填空（每空0.5分，计29分）1. 水的凝固点下降常数kf =1.80K.kg/mol，将160g某种蛋白质溶于1000g水中，所形成的溶液的凝固点为-0.0060，则该未知蛋白质的分子量为 48000 。2. 将Ni + 2Ag+ = 2Ag + Ni2+ 氧化还原反应设计为一个原电池。则电池的负极为镍电极，正极为银电极，原电池符号为：(-)Ni(s)Ni2+(c1)Ag+(c2)Ag(s)(+)。已知(Ni2+ / Ni) =-0.25V，(Ag+ / Ag) =0.80V，则原电池的电动势为 1.05 (V)，为-203 kJmol-1。3. 已知反应2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，DrH=483.6kJmol-1 ,则DfH(H2O,g)= -241.8kJ.mol-1 4. 某元素的原子序数为26，其外层电子构型是 3d64s2 ，位于周期表d 区、 B 族。5. 某化学反应在10时需12h完成，在20时需6h完成，则40时，反应需 1.5 h完成。6. 经实验测定，某化学反应aA + bB = cC为一级反应，则此反应速率常数的单位为 s-1 。7. 写出符合下列条件下的原子序数：次外层有8个电子，最外层电子构型为4s2 20 ；在3p轨道上有3个电子 15 。8. 自然界中固体物质多数以晶体形式存在，NaCl晶体属于 离子 晶体，金刚砂属于 原子 晶体，干冰属于 分子 晶体，而金属属于金属晶体。9. 已知KspPb(OH)2 = 410-15，则难溶电解质Pb(OH)2的溶解度为110-5 mol/L。10. 已知反应：Ag2S(s) + H2(g) = 2Ag(s) + H2S(g)，在740K时的K=0.36。若在该温度下，密闭容器中存在过量Ag2S，向该密闭容器中通入H2，使得最终产生1.0mol的Ag，则需要通入的H2量为 1.88 mol。11. KCl、SiC、HI、BaO的熔点从高到低排列顺序为 SiC BaO KCl HI 。12. 一元弱酸HCN的稀溶液，加水稀释，HCN的解离度将 增加 ，溶液的c(H+) 将 减小 ，HCN的解离常数将 不变 。13. Ag2CrO4的Ksp=9.010-12，AgCl的Ksp=1.5610-10，在含有0.01mol/L的Na2CrO4和0.10mol/LNaCl的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，则首先生成 AgCl 沉淀。14. 用两个铂电极电解NaOH溶液时，开始时阳极反应是 4OH- -2e = 2H2O + O2 ；阴极反应是 2 H2O + 2e = H2+ 2OH- (或2H+ + 2e = H2) 。15. 若某反应的速率常数单位为mol/(dm3.s)，则该反应的级数为 0 。若某反应的速率常数单位为dm2/(mol2.s)，则该反应的级数为 3 。16. (用、=、 qv；反应Cl2(g) + 2HI(g) = 2HCl(g) + I2(s)的S 、=、表示)：NaF _PH3。24. 1L溶液中含5.0g马的血红素，在298.15K时测得溶液的渗透压为1.80102Pa，则马的血红素的摩尔质量为 68856 mol-1。25. 在某温度下0.10mol.L-1氢氰酸（HCN）溶液的解离度为0.0070%，则在该温度下HCN的解离常数为4.910-10。26. 25，17.1g蔗糖溶于100g水中，形成的溶液的蒸气压为 2317.16Pa。（蔗糖分子量为342.3，25时水的饱和蒸汽压为2338Pa）27. 已知298.15K时，浓度为0.01molL-1的某一元弱酸的pH=4.0，则该酸的离解常数为 10-6 。当把该酸溶液稀释后，其pH将 变大 (填入“变大”、“变小”或“不变”)，解离度将 变大 ，其离解常数将 不变 。28. 有两种溶液，一为1.50 g尿素(分子量为60)溶于200g水中，另一为42.88未知物(非电解质)溶于1000g水中。这两种溶液在同一温度下结冰，则未知物的分子量为 343（或343.04） 。29. 已知(Br2 / Br) =1.07 V，(Fe3+ / Fe2+ ) = 0.77V，反应Br2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Br在各物质均处于标准状态下，则25时反应标准平衡常数lg K =_10.1_。30. 11、在反应活化能测定实验中，对某一反应通过实验测得有关数据，按lgk与1/T作图，所得直线斜率为-3655.9，该反应的活化能Ea为 70kJ.mol-1 。31. 已知下列反应的平衡常数 PbSO4(S) Pb2+SO42- K1 PbS(S) Pb2+S2- K2反应PbSO4+S2-PbS+SO4- 的K为 K1/K2 。二、选择题，每题1分，共25分。每题有一个正确答案，将所选择项前面的字母填入括号内。1（ A ）下列各对溶液混合后，能配成缓冲溶液的是： A. 过量的HAc和NaOH B. 少量HCl和NH4Cl C. NaOH和HCl D. NaOH和NaCl2（ A ）下述说法中不正确的是A. 焓变一定与系统与环境之间交换的热量相等； B. 焓是状态函数；C. 焓具有能量量纲，但不遵守能量守恒定律； D. 焓的绝对值无法确定。3（ C ）在下列溶液中，AgCl溶解度最小的是 A. 纯水 B. 0.1molL-1 NaCl C. 0.2molL-1NaCl D. 0.1molL-1 AgNO34（ D ）下列情况中，使达到平衡所需的时间最少的情况是A. 平衡常数很小 B. 平衡常数很大 C. 平衡常数等于1 D. 前三种情况均无法判断5（ C ）已知= +0.3419V ，= +0.771V ，= +0.151V ， = +0.5355V，其还原态还原性由强到弱的顺序为：A. Cu I- Fe2+ Sn2+ B. I- Fe2+ Sn2+ CuC. Sn2+ Cu I- Fe2+ D. Fe2+ Sn2+ I- Cu6（ C ）某难挥发非电解质稀溶液的Kbp=0.6Kkgmol-1，Kfp=2Kkgmol-1，沸点升高了0.3，则其凝固点下降了 A-1 B. 0 C. 1 D. 0.097.（ C ）某一反应在高温下不能自动进行，但在低温下能自动进行。则该反应的和为 A. 0 B. 0 0C. 0 0 08.（ D ）下列化合物晶体中，既存在离子键又存在共价键的是A. H2O B. NaBr C. CH3OH D. Na2O29.（ C ）下列反应中，放出热量最多的是A. CH4(l)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) B. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) D. CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l)10.（ D ）已知某元素核外电子排布式为1s22s22p2，该元素在周期表中所属的分区为A. s区 B. d区 C. f区 D. p区11（ D ）用0.1mol/LSn2+和0.01mol/L Sn4+组成的电极，其电极电势是A. q+0.0592/2 B. q+0.0592 C. q0.0592 D. q0.0592/2 12（ C ）反应 在298K时标准平衡常数 ，若在此温度时，该反应式中的各物质均处于标准状态，则反应进行的方向是A. 处于平衡状态 B. 逆向进行 C. 正向进行 D.无法判断13（ B ）某反应AB，反应物消耗3/4所需要的时间是其半衰期的2倍，此反应为A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 无法确定14（ C ）下列电池中，哪个电池的电动势与Cl离子的浓度无关？ A. Zn (s) | ZnCl2 (aq)| Cl2 (g) | Pt (s) B. Zn (s) | ZnCl2 (aq) KCl (aq) | AgCl (s) | Ag (s) C. Ag (s), AgCl (s) | KCl (aq) | Cl2 (g) | Pt (s) D. Hg (l) | Hg2Cl2 (s) KCl (aq) AgNO3 (aq) | Ag (s)15（ B ）暴露在一般大气中的钢铁材料的腐蚀，主要是： A.化学腐蚀 B. 吸氧腐蚀 C. 析氢腐蚀 D. 吸氧与析氢腐蚀16. （ C ）下列元素中电负性最大的是 A. C B. Si C. O D. S17. ( C )在某个多电子原子中，分别可用下列各组量子数表示相关电子的运动状态，其中能量最高的电子是:A. 2,0,0, B. 2,1,0, C. 3,2,0, D. 3,1,0,18. ( D ) 以下各物质的分子间只存在色散力的是。 A. CH3COOH B. NH3 C. H2O D. CH4 19.（ B ）某温度时反应 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的K1=410-2，则反应HCl(g)=1/2H2(g)+ 1/2 Cl2(g)的K2为A. 25 B. 5 C. 410-2 D. 210-120. ( D ) 反应C(s)+O2(g)CO2(g) 的 0，欲增加正反应速率，下列措施肯定无用的是A、增加O2的分压 B、升温 C、加催化剂 D、减少CO2的分压21.（ D ）在pH=4的HAc溶液中加入等体积的水，其pH为：A、8 B、4+lg2 C、4+ D、4+lg22（ B ）在0.10 molL-1HCN溶液中，若HCN的解离度为0.01%，则其解离常数Ka近似为： A、1.010-10 B、1.010-9 C、1.010-7 D、1.010-623.（ C ）原子序数为25的元素,其+2价离子的外层电子分布为A. 3d34s2 B. 3d5 C. 3s23p63d5 D. 3s23p63d34s2 24.（ C ）若某反应在一定条件时，反应商Q=1，则此时下列等式成立的是 A. DrG=0 B. DrGq=0 C. Kq= 0 D. DrG=DrGq25.（ A ）对于反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3来说，rHm和rUm的关系为 A. rUm=rHm + 2RT B. rUm=rHm - 2RT C. rHm=rUm + RT D. rHm=rUm - 2RT 四、简答题（每题4分，共20分）1、当铜锌原电池(-)Zn |Zn2+(1mol/L) | Cu2+(1mol/L)| Cu()工作一段时间后，原电池的电动势是否发生变化？为什么？答：原电池的电动势会发生变化。铜锌原电池工作一段时间后，电解质溶液中的铜离子浓度降低，锌离子浓度增大，根据能斯特公式可知，随着铜离子浓度降低，锌离子浓度增大，原电池电动势变小。2根据原子核外电子排布原则，写出Cu29，Cu+与Cr24，Cr3+的核外电子排布式，并说明Cu29 和Cr24在元素周期表中所处的周期与族。（5分）答：Cu29，1s22s22p63s23p63d104s1；Cu+，1s22s22p63s23p63d10Cr24， 1s22s22p63s23p63d54s1；Cr3+，1s22s22p63s23p63d3Cu29，第四周期，IB族Cr24，第四周期，VIB族3.合成氨的反应：N2(g)+3H22NH3，rHm0，工业上合成氨是在催化剂存在条件下，高温（450550）高压（21047104KPa）下进行。试从化学平衡和反应速率两方面说明上条件的有利和不利影响。答：(1)从动力学角度 加入催化剂，降低了反应的活化能，有效地加快了正、逆两方向的反应速率，缩短了反应达到平衡的时间。 反应采用高温，增大了反应速率，缩短了达到平衡的时间。 高压，增大各组分分压，使反应速率增大，平衡时间缩短。因此，从动力学角度看，各种条件都有利于提高反应速率，有利于提高经济效益。(2)从热力学角度 催化剂的加入，不改变反应的热力学性质，因而对平衡状态不产生影响。 高温。由于反应为放热反应，提高温度，平衡常数减小，平衡朝有利于氨分解的方向移动，不利于氨的合成，反应物转化率减小。 高压。反应的气体分子数减小，增大反应压力，平衡朝合成氨的方向移动。4.已知，。显然 Ksp OH-7.6810-5(molL-1) H+9.885六已知下列热力学数据（T=298K）：Ag2CO3(s)Ag2O(s)CO2(g)fHm(kJmol-1)-505.8-30.1-393.5fGm(kJmol-1)-436.8-11.2-394.4计算说明，要使Ag2CO3(s) = Ag2O(s) + CO2(g)分解反应在大气环境下(大气中CO2分压为30Pa) 能自发进行，温度必须高于多少？（9分）解：Ag2CO3(s) = Ag2O(s) + CO2(g)rHm(298.15K) = nf Hm(298.15K)生成物 - nf Hm(298.15K)反应物 = (-30.1) +(-393.5) - (-505.8) = 82.2 kJmol-1 rGm(298.15K) = nf Gm(298.15K)生成物 - nf Gm(298.15K)反应物 = (-11.2) +(-394.4) - (-436.8) = 31.2 kJmol-1 rGm(298.15K) = rHm(298.15K) 298.15rSm(298.15K) rSm(298.15K) = (82.2 31.2)/298.15 = 0.171 kJmol-1K-1 Q = pCO2/p = 30 /100000 = 3.010-4 rGm(TC) = rGm(TC) + RTClnQ = rHm(298.15K) - TCrSm(298.15K) + RTClnQ = 0 TC = rHm(298.15K) / rSm(298.15K) - RlnQ = 82200 / 171- 8.314ln(3.010-4) = 344.7K七、已知(Cu2+/Cu) = 0.3419V，(Ag+/Ag) = 0.7990 V，Ksp(AgCl) =1.7710-10。298.15K时，将铜片插入0.1molL-1CuSO4溶液中，与标准AgCl/Ag电极组成原电池，试计算该原电池反应的的电动势E、rGm以及E、rGm和标准平衡常数K，并写出电极反应式、电池反应式及电池符号。（10分）解：对于Cu2+/Cu电极，(Cu2+/Cu) = (Cu2+/Cu) + (0.05917/2)lgc(Cu2+) = 0.3419 0.0296 = 0.3123V (1分) 以标准Ag+/Ag电极为正极，标准AgCl/Ag电极为负极组成原电池， 原电池反应：Ag+(aq) + Cl-(aq) = AgCl(s)K1 = 1/Ksp(A