工程化学习题答案

1、第一章物质的聚集状态思考题与习题一、填空题1.27C时，在压力为下测定某气体1dm3的质量为0.537g,此气体的摩尔质量是 44.1g/mol。2 .在和25c时，用排水集气法收集到1 mol H2,其体积_3 .比较下列气体在 25 C , 101325kPa时的混合气体的分压：1.00g H2 2 1.00g Ne> 1.00g N2 = 1.00g CQ下，空气中氧气的分压为 _。5 .恒温恒压下，混合气体中某组分气体的物质的量等于 其体积分数。6 .下列溶液蒸汽压由低到高的顺序为BDCA ,沸点由低到高为ACDB。A.0.1 HAc 溶液H2SO4 溶液蔗糖溶液NaCl溶液7

2、.按照范德华的想法，实际气体的分子本身有体积，分子间有作用力。8 .油酸钠Ci7H35COONa的HLB值为_。9 .稀溶液依数中的核心性质是蒸汽压下降。10 .下列水溶液蒸汽压最大的是 _A_;沸点最高的是 B;凝固点最低的是 4。A.0.2-1 C溶液HAc溶液NaCl溶液CaC2溶液二、选择题1 .真实气体与理想气体的行为较接近的条件是 D oA.低温和低压B.高压和低温C.高温和高压D.低压和高温2 .在压力为p,温度为T时，某理想气体的密度为p,则它的摩尔质量 M的表达式为 4=(p /p) RT = (p/ p ) RT= (n p /p) RT = (p/n p ) RT3 .在

3、气体状态方程 pV = nRT中，如果R的数值为，体积的单位是m3,则压力的单位为C。A.大气压(atm) B.毫米汞柱(mmHg) C.帕(Pa) D.千帕(kPa)4 .在1000c和下，硫蒸汽的密度为dm3,则此时硫的分子式为 B o2C5 .若气体压力降为原来的1/4,热力学温度是原来的两倍，则气体的现体积变化为原体积的_A倍。.2C2 86 .质量摩尔浓度为的溶液是指_C_中含有1mol溶质的溶液。A.1L溶液B.1L溶齐1JC.1000g溶剂D.1000g溶液7 .水溶液的蒸汽压大小的正确的次序为A o8 . H2SO4 < NaCl<-1 C < NaCl &l

4、t; -1 C H2SC4 > NaCl>-1 C > NaCl > -1 C H>SC4< NaCl<-1 C < NaCl < -1 C H2SO4> NaCl>-1 C > NaCl > -1 C将非电解质溶于 250g水中，若溶液的凝固点 降低了 C ,则该溶质的分子量为_A (假设Kfp =B.93.0C.2989.12g尿素CO(NH2)2溶于200g水，则此溶液的沸点为 _D_。A.98.14 C B.101.86 C C.101.75 C D.100.52 C10.37C的人的血液的渗透压 775kP

5、a,与血液具有同样的渗透压的葡萄糖静脉注射液的浓度应为_C_。A.85.0g.dm-3B.5.41g.dm-3C.54.1g.dm-3D.8.50g.dm-3三、简答题1 .将32g氮气和32氢气在一容器中混合，设气体的总压力为P总，试求氮气和氢气的分压。解：nN2 =328=-mol28732 nH2 = = 16moi 2H2分压PH2 =nH2Hh2 An2N2分压PN2 =nN22 .在一个10dm3的容器中盛有 刈、02和CQ三种气体，在30c测得混合气体的总压为 x 10Pa。 如果已知其中02和CO2的质量分别为8g和6g,试计算：（1）容器中混合气体的总物质的量； （2）N2、

6、02和C02三种气体的物质的量分数；（3）N2、02和C02三种气体的分压；（4）容器中N2质量。解：nN2 = -mol, no2 = mol2816P总V = n总RT,彳导P总=x l4PaPn2 =总=-P己=x 14Pa心、n学 心、P02 =总=x 5Pa(1)由 PV = nRT得,PVRT(2)n02 = =, nc02=-=32440.250.14nN2 = , X02= = , XC02 =0.480.48XN2 = (3)P02=X02。P 总=x 14Pa同理，PC02 =x 14Pa, P02 =x 14Pa (4)m N2 = nN2。M N2 =2.52g4.在2

7、7 C ,压力为x 10Pa时，取100cm3煤气，经分析知道其组成，以摩尔分数计，xco = %,XH2=%,其它气体为 %,求煤气中C0和H2的分压以及C0和H2的物质的量。解：Pco =总=X X 51 0同理，Ph2= X息=5.今将压力为X 的真空瓶内，求14Pa的H2150cm3,压力为X10Pa的，压力为x 14Pa的氮气50cm3压入250cm3Nco= X 福01 , N H2 = X 14mol（1）混合物内各气体的分压；（2）混合气体的总压；（3）各气体的质量分数解：由 PV=nRT可得 n=PV , nH2 =1.8 , n02 = 042 RT TT0.42 的 nR

8、TnN2 =,故 P 总=TVX 10xpao1.8，一 一(1)P总=XP总=xi0Pa,同理可得2.42P02 = x l4Pa, Pn2 = x l4Pa(2)P 总=x 4Pa1.8XH2=,同理 XO2 =2.42XN2 =6.用范德华方程式计算在解：由PV =nRT得300K下，把2molNH3（g）装在5dm3容器内，其压力是多少。nRT 2 8.314 300V 5 10 3=x 15Pa7 .在20c时，将50g的蔗糖（C12H22O11）溶于500g水中，求溶液的蒸汽压，已知 20c时水的 饱和蒸汽压为X10Pa。 * 5018解：AP =-B-.P ,-B- =.nA n

9、A 342 500 ._ _* _ _ _ _ .一A P = 12Pa P = P - A P =2321Pa8 .甲醇在30c时蒸汽压为，如果在一定量的甲醇中加入甘油，其蒸汽压降为，求混合溶液中甘油的物质的量分数。解：AP = W .P* 得21.3 17.2W 甘=21.39 .一种难挥发非电解质水溶液，凝固点是C,求：（1）溶液的?点；（2）20 C时溶液的蒸汽压,已知20c时水的饱和蒸汽压为 X10Pa。解：（1） Af!= CTfKfAT =Kfbb =AS = KbbA5= 0.253 C*cTb = AbT + Tb =100 + = 100.253 Csb(2) A P 55

10、.56 =21Pa, P = P* - AP =2312Pa 11.计算5%的蔗糖（C12H22O11）溶液的沸点。nBEb/Mb解：bB = mAmA=0.079 C沸点 T=100 + = C12 .将蔗糖（Ci2H220ii）1g制成100ml水溶液，在25c时该溶液的渗透压为多少解：n = M 蔗=342PV = nRTnRTP = V = x i4Pa13 .在水中要加多少乙二醇（C2H4（OH）2）才能保证水溶液温度降到 C时不会结冰该水溶液在20 c时的蒸汽压是多少该水溶液的沸点是多少解：（1） Af!=Kfb,设需要加入m g乙醇才不会结冰m mmb = 62 10 = 62&

11、#176; , 62° .kf > 10 m>3297g= 3.297kg里 J8（2）n水=62 10-210000/18Pa = Pa* .Xa = X 械10000/18 5.32 =2129Pa（3） A也= =X= 2.724沸点 T= 100+= C第二章化学反应的基本规律思考题与习题一、判断题1 .热的物体比冷的物体含有更多的能量 (X)2 .G > 0的反应是不可能发生的 (X )3.298K的标准状态下，最稳定单质的标准摩尔生成烙(fHm6)和标准摩尔嫡(SmB都等于零(X)4 .升高温度，反应的标准平衡常数(K°)增大，那么，该反应一定

12、是吸热反应(V)5 .在273K、下，水凝结成冰；该过程的AS < 0 A G = 0( V)6 .升高温度，可以提高放热反应的转化率(X)7 .活化能越大，化学反应的速率就越快(X)8 .可逆反应达到平衡时，其正、逆反应的速率都为零(X)9 .反应级数取决于反应方程式中反应物的计量系数(X)10 . 在一定温度下，随着化学反应的进行，反应速率逐渐变慢，但反应速率常数保持不变(X ) 二、选择题1 .反应2H2(g) + O2 (g) = 2H2O(g) 在绝热钢瓶中进行，那么该反应的( B)A.AH = 0 B. AU = 0 C. AS = 0 D. AG = 02 .化学反应在恒温

13、恒压下发生，该反应的热效应等于(B)A.A U B. A H C. A S D. A G3 .下列有关熵的叙述，正确的是(C )A.系统的有序度越大，嫡值就越小B.物质的嫡与温度无关时物质的嫡值大于零D.嫡变大于零的反应可以自发进行4 .反应 2Na(s) + C2 (g) = 2NaCl(s)B勺 ASm298K)(B )A.大于零 B小于零 C等于零D.难以确定5 .某反应在高温时能够自发进行，而低温时难以自发进行，那么该反应满足的条件是(B )A.A H>0, A S<0 B. A H>0, A S>0 C. A H<0, A S>0D. A H<

14、;0, A S<06 .一定温度下，可逆反应N2O4(g)=2NO2(g)在恒温容器中达到化学平衡时，如果N2O4的分解率为25%,那么反应系统的总压力是N2O4未分解前的(B )倍7 .A.0.25B.1.25 C.可逆反应A(g)+B(g尸C(g内放热反应，欲提高 A(g)的转化率可采取的措施为(D )A.升高反应温度B.加入催化剂C增加A(g)的浓度D.增加B(g)的浓度8 .下列叙述中，正确的叙述是( D)A.速率常数的单位为B.能够发生碰撞的分子是活化分子C活化能越大，反应速率越快D.催化剂可以降低反应的活化能9 .对于两个化学反应 A和B来说，在反应物浓度保持不变的条件下，2

15、5c时B的反应速率快，而45 C时A的反应速率快，那么(A)A.A反应的活化能较大B.反应的活化能较大、 B 两反应活化能的大小相等、 B 两反应活化能的大小难以确定10 . 对于一个可逆反应，下列各项中受温度影响较小的是( C)A.AGm导口 AHm° B. &m守口 4S° C. 2rsmc口 AHm° DD.阴m守口 K?三、填空题1 .在U、Q、W、S H、G中属于状态函数的是U、S、H、G,在这些状态函数中，可以确定其值大小的函数时 _s°2 .封闭系统热力学第一定律的热力学表达式为A U = Q + U始的定义式为H=U+PV,吉布斯

16、函数的定义式为G=H-TS3 .化学热力学中规定了标准状态，标准压力为100kPa,标准浓度为1mol/Lo4 .影响多项反应速率的因素除了浓度、温度和催化剂外，还有相的接触面积 和 扩散率。5 .根据阿伦尼乌斯公式，当反应温度升高，则反应速率常数会增大；当由于使用催化剂而活 化能降低，则反应速率常数会增大。6 .若系统对环境做功160J,同时从环境吸收了 200J的热，那么系统的内能变化为40J。7 .两个反应 Cu(s) + C2(g) = CuC2(s)和CuC2(s) + Cu(s) = 2CuCl(图标准摩尔反应始变分别为、； 那么CuCl(s的标准摩尔生成始为-45kJ/mol。8

17、 .298K 下，Na(s)、NaCl(s)、Na2CQ(s)、CO2(g)的标准摩尔嫡由 大到小 的顺序 为 CO2(g)>Na2CO(s)>Na2CO3(s)>Na(s)。9 .一定温度下，分解反应NH4Cl(s尸NH3(g)+HCl(g)i到平衡时，测得此平衡系统的总压力为80kPa;那么，该反应的平衡常数为。10 .反应 CaCQ(s尸CaO(s)+CO(g)的 AHm298K尸、AS298K)=,那么 CaCO(s汾解的最低温 度约为2。211 .基兀反应2NO(g)+C2(g)=2NOCl(g)的速率万程式为 V kC nos)"2(g)。若将反应物NO

18、(g)的浓度增加到原来的3倍，则反应速率变为原来的 9倍；若将反映容器的体积增加到原来的2倍，则反应速率变为原来的一倍。12 .在一定条件下，某反应的转化率为;加入催化剂后，该反应的转化率为_%四、简答题1 .在体积为的容器中装入某气体，在973kPa下，气体从环境吸热 800J后，容器的体积膨胀，计算再次过程中气体内能的变化。解：AU = Q + W = 800 973 X = 508J2 .辛烷是汽油的主要成分，其燃烧反应方程式为：C8H18(l) + 232 02(g) = 8CQ(g) + 9H2O(l)100解：MC8H18= 8 X 12 +18 = 114C8H18 = 114

19、oNH c8H18(298k) = -(9 X + 8 X -208=100g辛烷燃烧放出的热 AH = n x 0c8Hf8=3 .铝粉与Fe2O3组成的铝热剂发生的铝热反应为：2Al(s) + Fe203(s) = Al2O3(s) + 2Fe(s>计算铝粉完全发生铝热反应可以放出多少热量解：Al(s) + V2Fe2O3(s) = 1/2Al2O3(s) + Fe(s)Mai = 27g/mol , nAl =5/27 mol oA rHAi(298k) = -(1/2 X 1676 + 021 X - 0)=5.0g 的铝粉 AH = ai A rH ai(s)(298K)=4

20、.根据下列热化学方程式：(1)Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO(g), NHm,i (T) = mol(2)3Fe2O3(s) + CO(g) = 2FeO4(s) + 3CC2(g), NHm,2(T) = molFe3O4(s) + CC(g) = 3FeC(s) + C2(g), NHm,3(T) = mol不用查表，tf算反应FeC(s) + CC(g) = Fe(s) + C2Cg)的 NHm(T)解：rHm(T) = AHm,3 (T) 乂 2 -rHm,i(T) 乂 3 +rHm,2 (T)=-2 x - 3 x + = mol5 .已知 HCl(

21、g)、NH3(g)和 NH4Cl(s)的 A fH° 分别为 mol、kJ/mol 和 mol,且有：oHCl(g) = HCl(aq) A rm,i=moloNH3(g) = NH3(aq)A rH,2 =molHCl(aq) + NH3(aq) = NH4Cl(aq)A rhm,3° =mol求：(1)(g)和(g)反应生成(s)放出的热量；(2)(g)和(g)同时溶于水的热效应；(3)NH4Cl(aq)的标准 摩尔生成烙；(4)的NH4Cl(s)溶解于水中生成NH4Cl(aq)的热效应，并说明该过程为吸热还是放 热。解：A fHHcl° (aq) = - +

22、 = molA flNH30(aq)=- + = moloA fHH4Cl (aq)=- + + = -307KJ/mol0000(1) A H = Zm,rH + A rH2 + A rH3 + ( A fH4cl (s) - A fHH4Cl (aq)= +307) =2molHCl(g) + 2NH3 (g) = 2NH4Cl(s)的 A H-2 X =故反应放热量为oo(2) A H = Zm,rH + A rH2 =-=故放热量为(3)NH4Cl(s) = NHCl(aq)的 AH ooAH = AiHHl (aq) - A fHH4Cl (s) = -307 -=故imol的NH4

23、Cl(s蹄解于水中生成 NH4Cl(aq)需要吸收的能量6 .在、338K(甲醇的沸点)时，将imol的甲醇蒸发变成气体，吸收了的热量，求此变化过程的Q、W、AU、AH、A Go解：AH = Q亘压反应热等于系统的始变AH = Q =W = -P A V = -ncH3CHRT = -i XX 338=AU = Q + W=-=AG = 07 .计算下列反应的A rSm(298k)。(i)2H2S(g) + 3C2(g) = 2SC2(g)+ 2H2C(l)(2)CaC(s) + H2C(l) = Ca2+(aq) + 2CH-(aq)解：(i)2H2S(g) + 3C2(g) = 2SC2(

24、g)+ 2H2C(l)SmoNS m(298k) = (2 x+ 2X-(2 x+ 3 X =8 2) CaC(s) + H2C(l) = Ca2+(aq) + 2CH-(aq)Sm 40oNS m(298k) = - - (40 + =8.计算下列可逆反应的o _ 一。一A rGm(298k)和 K (298k)。(1)N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) (2)1/2N2(g) + 32H2(g) = NH3(g) (3)2NH3(g)=N2(g) + 3H2(g) 解： N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) oAfGm 00oA rGm(298k) = 2 x =

25、，故 K° =X 10(0 .014(0 .0 043o(2) A rGm(298k) = mollg K (500 K)rG m(500K)2.303RTOoK =X 10(3) A rGm(298k) = 33kJ/mollgK (298K) rG m(298K) 2.303RTk° =x1109.已知反应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的 A rHm(298k) = mol、A rSm(298K)=，求：(1)该反应在 298k 时的 ArCm(298k); (2)该反应在 500k 时的 A rGm(500k)和 K° (500k)。解：(1)

26、 A rGm = A rHn - T A rSm190 1=1000= mol190 1(2) A rGm(500k) =A irh298K) - 500 x A Crm(298K) = - 5001000 =mollgK (500K) rG m” 2.303RTK°=x10>11 .用两种方法计算下列反应在298k时的ArGm(298k),并判断反应在298k的标准状态下可否自发进行。2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)解：2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CC2(g) oAH m0oAG m0SmoA rGm(298k)=

27、2 x = mol298K时，ArG m < 0，故反应可以自发进行。12 .用碳还原F及C3制铁的反应方程式为：3c(s) + Fe2C3(s) = 2Fe(s) + 3CC(g)判断该反应在298k 的标准状态下能否自发进行若不能自发进行，请指出该反应发生的温度条件。解：3C(s) + FeO3(s) = 2Fe(s) + 3CC(g)AG°m 00oNG m(298k尸 3 x - = mol > 40kJ/mol故该反应在298K下不可自发进行oA rHm(298K) = 3 x + 2X0 - 0 X 3 - = mol oArS m = 3 x + 2 x -

28、=3mocoooArG m = AH m - T 毋S m < 0T>908K故其自发温度T > 908K13 .煤里总存在一些含硫杂质，因此在燃烧时会产生SO3气体。请问能否用 CaO固体来吸收SQ气体以减少烟道气体对空气的污染若能，请估计该方法适用的温度条件，涉及的化学反应方程式为：CaO(s) + SO(g) = CaSQ(s)解：CaO(s) + SO(g) = CaSQ(s) oAG m oAH m oS m 40A rGm(298k)= mol < 0故反应可以自发进行该方法适用 Ar(fm = A rHn - TX ACim < 0T>2029

29、K14.密闭容器中发生可逆反应CO(g) + HO(g) = CQ(g) + H2(g),在749k时的标准平衡常数为, 求：(1)当反应的压力比 Ph2o : Pco = 1:1时，CO的转化率为多少(2)当反应物的压力比 PH2O :Pco = 3:1时，CO的转化率为多少(1) CO(g) + H>O(g) = CQ(g) + H2(g)反应前 a b 00反应变化 xxxx反应后 a -xb-xxxx20.8 aK° = (a x)(b x) = , a-x = b-x , x = 1.3CO 转化率 a = x/a = = 62%2x a-x(2)由 K°

30、= (a x)(b x) , b-x = 1/3 所以CO的转化率 a = x/a = =87%15 . 一定温度下，可逆反应H2(g) + I2(g) = 2HI(g)在密闭容器中达到平衡时，H2(g)、 I2(g)和HI(g)的浓度分别为mol/dm 3、mol/dm 3、dm3;此时，若从容器中迅速抽出HI(g),使得容器中HI(g)的浓度变为dm3,那么，该化学平衡会怎样移动再次达到平衡时各物质的浓度又 为多少解：H2(g) + I2(g) = 2HI(g)K° =反应前变化x x2x反应后 +2x(0.63 2x)2 2 (0.5-x)= 该化学反应平衡正向移动再次平衡时，

31、Ch2 = C2 = dm3Chi = dm316 .光合成反应 6CO2（g） + 6H20（1） = C6Hi2O6（s） + 6c2（g）的 A rHm = mol,试问平衡建立后，当改变下列条件时，平衡将怎样移动（1）增加C02的浓度；（2）提高02的分压力；（3）取走一半CsHi2Os； （4）提高总压力；（5）身高温 度；（6）加入催化剂。解：（1）正向移动（2）逆向（3）不移动（4）不移动（5）正向（6）不移动17 .在一定温度下，于反应容器中 Br2和C12在CC4溶剂中发生Br2+ C2 = 2BrCl;当平衡建立 时，B2和CI2的浓度都为dm3, BrCI的浓度为。试求：

32、（1）反应的标准平衡常数；（2）如果再 加入dm3的Br2至系统中，当在此达到平衡时，计算系统中各组分的浓度。(0.014)2解：(1)K。= (0.0043)2 = 7(2) Br2 + C2 = 2BrCl起始变化x x2x平衡 +2x_2x=dm3(0.0114 2x)(0.0143 x)(0.0043 x)平衡时，CBr2 =Cci2 = mol/dm 318.在800c时，对于反应2N0 + 2H2= N2 + 2H2O进行了实验测定，有关数据如下:起始浓度起始反应速率Cno/Ch2V/写出该反应的速率方程式并确定反应常数；（2）计算该反应在800c时的反应速率常数;（3）800C时

33、，当Cno = X-36Ch2= X-3酎，该反应的速率为多少解：由可知：=K CNo a.CH2b= K C10 a.CH2b= K Qo a.CH2b由可知：a=2, b=1, K = X70moi/dm3）反应级数为3级（2）反应速率常数K = x71（mo1/dm 3）V = K 0O a.CH2 b = x 10 x （4 >-3）10 5X-31 0 （mol/dm 3）.S-11000K lg19 .900KEa1000 9002.303R(1000 900K (1000k)K(900k)V(1000k)V=KCXV(900k)20 .某一化学反应，在反应物浓度保持不变的情

34、况下，在温度由 应速率增加了一倍，求该化学反应的活化能。300k升高到310k时，其反解:k2 lg k1EaT2 T1(-1)21 303R邛2,由题意可知K2K1Ea310 300lg 2 ()2.303 8.314 310 3008=54kJ/mol21在301K时，鲜牛奶大约在4h后变酸；但在278k时，鲜牛奶要在48h后才变酸。假设反 应速率与鲜牛奶变酸时间成反比，求鲜牛奶变酸反应的活化能。48 lg - 解： 4Ea310 2782.303 8.314 ( 310 278) 日=77kJ/mollg k1Ea12.303RT1g A催化lg k2Ea2,人2 lg A 2.303R

35、T酶催化V=KCXVi=VV2= V-=1882V故 M-/V = 1882V酶/V =V3=V 酶=x 18V x810时，反应H2O2（aq） = H2O（l） +1/2O2（g）d活化能为mol,若该反应用I-催化，则活化能降为 mol。计算在相同温度下，用I-催化和酶催化时，其反应速率分别为无催化剂时的多少倍lg k300K 时解：第三章溶液中的离子平衡思考题与习题一、选择题1.0.1的HAc溶液加水稀释至原体积的二倍时，ch+和pH的变化趋势各为(B)A.增大和减小B.减小和增大C.为原来的一半和增大D.减小和减小2 .在白HCN溶液中，若有 的HCN电离了，则 HCN的标准电离常数

36、为(A)X 1-00X-8CX 1-010-73 .已知氢硫酸钠的 Ka1°=x 1-0及Ka2°=X 1-02,则的H2s水溶液的pH为(A )A.4.0B.0.7 C.的氨水溶液中，加入一些NH4C1晶体，会使(D)A.Kb°增大°减小C溶液的pH增大 D.溶液的pH减小5 .下列各对溶液中，能够用于配置缓冲溶液的是 (C)A.HCl 和 NH4C1和 4 C 和 NaOH 和 NaCl6 .已知298K时PbI2的Ksp°为X16,则其饱和溶液中 浓度为(B)7 .A.1.2 X310-3 C在饱和的 BaSQ溶液中，加入 NaCl,则

37、BaSQ( A)A.增大B.不变C.减小D.无法确定8 .指出下列配离子的中心离子的配位数：Zn(NH3)42+( C)Fe(CN)63-(D )Ag(&O3)23-(B )Cu(CN)22+( C).2C9 .Co(NH3)5H2OCl3 的正确命名是(C)A.三氯化五氨.一水化钻B.三氯化一水.五氨合钻(III)C三氯化五氨.一水化钻(III)D.三氯化水氨合钻(III)10 .下列说法正确的是(B)A.配合物的内界和外界之间主要是以共价键结合的11 内界中有配位键，也可能有共价键C含有配位键的化合物就是配合物D.在螯合物中没有离子键二、简答题.在室温下，测得dm3的某弱酸HA的p

38、H值为，计算t亥温度下 HA的电离度和标准电离常数OKa解：pH = -lgCH = , Ch+ = X-410CHCHA2.0 100.02100%1%K： = CHa/ = x 1 X-40 2 X -602 在 dm3H2CO3溶液中的 Ch+、pH 值、Chco3-、Cco32- 解：H2CO3 = HCQ-+H+, Kai° = x 1bHCO3-= CO32- +H+ , (2° = X 110if由于 Ka2°Kaf, Ch+ =CHCO3- = HCO3 ' 1 = X 10pH =lgCH(Ch /C )(Ch /C )Ch2co3 /

39、C=x 101CCo32-Ki20 =x 101mol/dm 33 .某一元弱碱的相对分子质量为125,在298k时取该弱碱溶于水中，所得溶液pH值为，计算该弱碱的标准电离常数 K；。解：-lgCH =, Ch+ = X 110OH1014CH =x 1-3mol/dm 3n = 125 =-3mk0, n 4 10 33Cb - 0.08mol /dmv 0.05由 C0H"Cb"可得：Kb° =X104 .取50.0cm3的dm3某一元弱酸溶液，与 20.0cmL的KOH溶液混合，将混合溶液稀释至 100cm3,测得次溶液的pH值为，求此一元弱酸的标准电离常数

40、K；。解：HA = H+ A-nH+= 50 X 毋=5X-3molnOH-= 50 X 13X =5 X -3moln”Ch H3 0.03mol/L nH+=3X10,100 10 3pH =+ =,Ch Ca6K- 3.7 10 6c5 .在氨水中加入的 NH4Cl溶液，求溶液的pH值。解： =NH4+ OHx+ xKb0 = X 10,C碱lgCTpH = 14 - PK)0 + 盐=14-lg X-6)+lg100 =6 .CaCO和PbI2在298k时的溶解度分别为 x 1-4mol/L和x代mol/L ,分别计算它们的标准溶 度积Ksp°解：Ksp° (CaC

41、O3)=(CCa2+/C°) x CO32+/C0) = X4)0= X-710Ksp° (PbI2)= (CPb2+/C°) x (CC°) =x-8107 .根据Pbl2的标准溶度积 Ksp°=xi0,计算：(l)Pbl2在水中的溶解度(mol/dm 3);(2)Pbl2饱和 溶液中Pb2+和的浓度；(3)Pbl2在dm-3KI饱和溶液中Pb2+的浓度；(4).Pbl2在dm-3Pb(NO3)2溶 液中的溶解度(mol/dm 3)。解：(1)Ksp° = S.(2S2= X 1A S = X 10(2)CPb2+ =X 10, G

42、- = X 10Cpb2+ .(2CPb2+ += X 190CPb2+ = X 1-8(4)Ksp0 =+S).(2S2 = XT QS = X 108 .将下列的各组溶液等体积混合，问哪些可以生成沉淀哪些不能(1)dm-3AgNO3 和 1 x 1-3mol/dm -3NaCl 的溶液混合；9 2) x 彳mol/dm -3AgNO3 和 1 x 10mol/dm -3NaCl 的溶液混合；(3)dm-3AgNO3 和 dm-3NaCl 的溶液混合解：(1)离子积 Q = CAg+.CCl- = 1 x -4 < Ksp°故可以生成沉淀(2)同理 Q = CAg+.Cci-

43、 = X -T0>Ksp°故不能生成沉淀o(3)Q = CAg+.Cci- =>Ksp故可以生成沉淀9 .计算：(1)在溶液中加氨水溶液，能否生成Mn(OH)2沉淀(2)若在上述溶液中，先加入(NH4)2SQ固体，然后加入氨水溶液，能否生成Mn(OH)2沉淀(设加入固体后溶液的体积不变)解：(1)Q° = x -90> Ksp° = X彳0,故有沉淀生成(2)Q0 = X 110 < Ksp°,故不能生成沉淀10 .在一种含有dm3C和dm3的溶液中，逐渐滴入 AgNO3溶液，试用计算说明 AgCl和AgI何 者先沉淀在第二种离子

44、沉淀，第一种离子的浓度是多少解：Ksp° (AgCl)二 共0 10 Ksp° (AgI) = x1710Ksp° (AgCl) >>&p° (AgI),故 AgI 先生成沉淀Ksp° (AgCl) = + = x 1-00, Cci- = dm3一CAg+=x 1-0又因为 Ksp° (AgI) = + = x-V0CAg+=X 10,所以 Ci- = x-8013.Ag+与PY毗咤)形成配离子的反应为：Ag+ +2PY = Ag(PY)+解：K° = 1 x 10Ag+ +2PY = Ag(PY2+起

45、始 10变化 x 2x x平衡 1-2x xK x 1 1010(0.1 x)(1 2x)百分率=100%CAg+=x 101mol/dm 3CpY=dm33C Ag（PY）2+ = mol/dm第四章电化学基础思考题与习题一、选择题1 .将反应Ni + Ci2+ - N2+ Cu设计为原电池，下列哪一个是正确的电池符号(B )A.(-)Cu|Cu2+|Ni 2+|Ni(+)B.(-)Ni|Ni 2+|Cu 2+|Cu(+)C.(-)Cu|Ni2+|Cu 2+|Ni(+)D.(-)Ni|Cu2+|Ni 2+|Cu(+)2 .下列半反应式的配平系数从左至右依次为(C)CuS + H2O - SO

46、2- + H+ + Ci2+ +e-、4、1、8、8、1、2、2、3、4、2、4、 1、 8、 1、 8、 8、 2、 16、 2、 83 .为了提高Fe2(SQ)3的氧化能力，可采取下列哪项措施(A )A.增加Fe3+浓度，降低Fe2+浓度B.降低Fe3+浓度，增加Fe2+浓度C增加溶液的pH值D.降低溶液的pH值4 .在下列氧化剂中，哪些物质的氧化性随H+浓度增加而增加(BC)A.Hg2+5 .由电极反应 Cu + e- - CuE° (Cu2+/Cu) = +推测电极反应2Cu2Cu2+4e-的E°(Cu2+/Cu)值为下列哪一项(D)A.B.+D.+6 .根据下列反

47、应构成原电池，测得它的 E =,已知E°(皿)为，则电对 00627$2。32-为(C ) 2S2O32-+ |2 - 8O62" + 27 .已知下列反应均按正方向进行：2I- + 2Fe3+ = 2Fe2+2Br2+2Fe2+= 2Fe3+2Br-由此判断下列几个氧化还原反应电对的电极电势代数值从大到小的排列顺序是下列哪一项(C)A.E0(Fe3+/Fe2+)、E°(l2/|-)、E°(Br2/Br-)B.E°(l2/I-)、E°(Br2/Br-)、EO(Fe3+/Fe2+)C.E°(Br2/Br-)、E°(I

48、2/I-)、E0(Fe3+/Fe2+)D.E0(Fe3+/Fe2+)、E°(Br2/Br-)、EO(I2/I-)8.已知下列反应的原电池电动势为，且Zn2+/Zn的E°(Zn2+/Zn)=,则氢电极溶液中的pH为(D)Zn(s) +2H+ Z- + H2(100kPa)9A10.2B.2.5C.3根据公式lg K mE 可以看出，溶液中0.059氧化还原反应的平衡常数 K ( AC)A.与温度无关B.与浓度有关C与浓度无关D.与反应式书写无关10 .电解和的混合溶液，用铁棒作电极，在阴极上最容易放电的物质是下列哪一种(B)A.H+11 .下列叙述中错误的是(B)A.钢铁制件

49、在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀而不是析氢腐蚀B.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的主要不同点在于阴极处的电极反应不同，析氢腐蚀时，阴极处H+放电析出H2,而吸氧腐蚀，阴极处是 O2变成OH-C为了保护地下管道（铁制品），可以将其与铜片相连D.在金属的防腐方法中，当采用外加电流法时，被保护的金属应直接与电源负极相连二、填空题1.填表氧化还原反应电池符号电极反应Zn + CuSO = ZnSQ + Cd(-)Zn|ZnSO4|CdSO 4|Cd(+)Zn= Zn2+2e- Cd2+2e-=CdSn2+ + 2Ag+ = Sn4+ + 2Ag(-)Pt|Sn2+,Sn4+|Ag +|Ag(+)Sn= Sn2+2e-

50、Ag+e-=Ag+2Al +3Cl2 = 2AlCl3(-)Al|Al 3+|Cl -|C121Pt(+)Al = Al3+3e-2cl-+2e-=C2Fe + Hg2cl2 = FeC2 +2Hg(-)Fe|Fe2+|Cl -|Hg2Cl-|Hg(+)Fe= Fe2+2e-Hg2c2-2e-=2Hg+2C-2.标准电极电动势表中的数值是相对于标准氢电极的标准电极电势。电化学测量中的常用的参比电极有甘汞电极 ，氧化汞电极.3 .影响电极电动势的因素有：物质本质（标准电极电势），温度，离子浓度（或气体分压）4 .判断氧化还原反应进行方向的原则是E>4或E（氧化剂电对）>E（还原剂电对

51、）;判断氧化还原反应进行程度的关系式是 lg K -E ，判断氧化剂或还原剂相对强弱的依据是电极0.059电势的相对大小。5 .对于原电池（-）Zn|ZnSO4|CuSO4|Cu（+）,若增加ZnSQ浓度，则E减小,:增加 CuSQ的浓 度，则E埴& 若在CuSQ溶液中加入Na2s则E遮生，电池工作半小时后，E M/Jv0 （空内填 增大”或减小”）6 .金属在干燥气体或非电解质条件下发牛化学腐蚀:在有曲解质溶液条件下发牛百化学腐蚀。发生电化学腐蚀的原因是产生腐蚀性原电池，按阻极反应的类型， 电化学腐蚀可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两类。7 .电解盐类的水溶液时，首先在阳极放电的电极电势代

52、数值较小的还原物质：首先在阳极放 电的是电势代数值较大的氧化性物质。三、简答题1 .写出下列方程式的氧化和还原两个半反应的反应式，并配平:Cr2O72-+SQ2-+H+-S02-+C产+H2O解：还原反应： C2O72- - 2Cr3+氧化反应：SQ2- SO42-Cr2O72-+3SO32-+ 8H+-3SO42-+2Cr3+4H2O2 2).KMnO4+H2O2+H2SQ(稀)-MnSO4+O2+&SQ+H2O解：还原反应：MnO 4-+8H+5e- =Mn 2+4H2O氧化反应：H2O2= 2H+2e-2KMnO4+5H2O2+3H2SQ(稀户2MnSO4+5O2 T +&

53、;SQ+8H2OCrC3 + H2O2 + KOH - K2CrO4+KCl+H2O解：还原反应：H2O2+2e-2OH-氧化反应：Cr3+8OH = CrQ2-+4H2O+3e-2CrC3+ 3H2O2 + 10KOH = 2KCrO4+6KCl+8HO2 .由标准氢电极和馍电极组成原电池，若c(Ni2+尸dm3时，电池的电动势为，其中 Ni为负极,计算馍电极的标准电极电势。解：E=E(H7H2)-E(Ni2+/Ni尸已知 E(H/H2)=0VRTClg(CNi2故 E(Ni2+/Ni尸E (Ni2+/Ni)+ 2F所以E(NF+/Ni尸3 .试计算下列各电极对在298k时，在给定的条件下的

54、电极电势:(1)Fe3+dm-3)/Fe2+dm-3)(2)C2(5 x fPa)/Cl-dm3)MnO4-dm3)/H+(10-5mol/dm 3)/Mn 2+dm3)解:(1)E(Fe3+/Fe2+) = E(Fe3+/Fe2+) +RTnFC lg(C3FeFe2)=+=RT©(鼻).104/P (2)E(C2/Cl-)=E(C2/Cl-)+Cl =+2 X0-012E(MnO4-/Mn 2+) = E(MnO4-/Mn 2+) +RTnFC C(MnO4 ) ,(H )1g(二C/M 2 / C(Mn )=试计算298K时,卜列原电池的电动势(未注明浓度和分压白均为标准状态

55、):(1) .(-)Zn|Zn2+dm3)|Cu 2+|Cu(+)2解：查表可得(Zn /Zn)0.7628V2(Cu2 /Cu) 0.3402V根据浓度对原电池电动势的影响 电池反应：Cu2+Zn = Zn2+Cu0.059V , C(Zn2 )E E lg-2 C(Cu2 )0.0590.01lg - =+7628)V -21(2) .(-)Fe|Fe2+dm3)|Cl -|Cl2(Pt)|(+)2解：查表可得(Fe /Fe)0.4402V(Cl2/Cl ) 1.3583V电池反应：Fe+C2=Fe2+2C0.059V , C(Fe2 ).C2(C1 )E E 1g2P(C12)0 .0590 .011 21g 二+V -215.将下列反应组成原电池。Sn2+ + 2Fe3+ = Sn4+ 2Fe2+(1) .用符号表示原电池的组成；(2)计算标准状态时原电池的电动势；(3)计算反应的标准吉布斯函数变；(4)若改