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文档简介

1、解: )()(21)(2122gNOgOgNHNOmf定义式的,所以 136.904)1530()1170(),(4)2() 1 (molkJgNOHmNOf的生成焓,得到6 6、写出H H2 2COCO3 3(aq)(aq)、FeFe3 3O O4 4(s)(s)、KBr(s) KBr(s) 的生成反应。解: )()()(23)(3222aqCOHsCgOgH)()(2)(3432sOFegOsFe)()(21)(2sKBrlBrsK7 7、利用 mHf计算常温常压下,反应计算常温常压下,反应CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 的的mHr解: CaCOCaCO3(s) CaO(

2、s) + CO(s) CaO(s) + CO2(g)(g)KmolkJHmf298/1-1206.92 -635.09 -393.509-1206.92 -635.09 -393.5091 -32mol178.321kJ)92.1206()09.635()509.393()(),(),(1molkJCaCOHmsCaOHmgCOHmHfffmr第1页/共120页8、判断下列过程是熵增还是熵减过程(不计算),为什么?、判断下列过程是熵增还是熵减过程(不计算),为什么?溶质从水溶液中结晶出来二氧化氮转化为四氧化二氮单质碳与二氧化碳反应生成一氧化碳合成氨反应过氧化氢分解反应解:熵减,从溶液中析出晶体

3、是混乱度降低。熵减,分子数目在减少。熵增,气体分子数加倍了,混乱度增加。熵减,气体总分子数减少很多。熵增,从无气体分子转化为气体分子。第2页/共120页9 9、能否用下列反应合成酒精?(温度范围是多少?)4CO4CO2 2(g)+ 6H(g)+ 6H2 2O(g) = 2CO(g) = 2C2 2H H5 5OH(g)+ 6OOH(g)+ 6O2 2(g)(g)解: 4CO4CO2 2(g) + 6H(g) + 6H2 2O(g) = 2CO(g) = 2C2 2H H5 5OH(g)+ 6OOH(g)+ 6O2 2(g)(g)KmolkJHmf298/1-393.509 -241.818 -

4、235.1 0-393.509 -241.818 -235.1 0KmolkJsm298/1 213.74 188.825 282.7 205.138213.74 188.825 282.7 205.1380mol858.1341kJ2)818.241(6)509.393(4) 1 .235(2)0(6)(6)(4),(2),(61 -225221molkJOHHmCOHmsOHHCHmgOHmHffffmr0molJ68.191)825.188(6)74.213(4)7 .282(2)138.205(6)(6)(4),(2),(61 -225221molkJOHSmCOSmsOHHCSmgO

5、SmSmr热力学反应类型为焓值增加,熵值减少,无论是高温还是低温都不会自发向右进行。第3页/共120页1111、写出下列反应的标准平衡常数表达式:(g)2(g)(g)24(g)H3COOHCH )/)(/()/)(/() 1 (2432ppppppppKOHCHHCO(g)2(g)52(g)22(g)O6OHHC2OH64CO 624225262)/()/()/()/()2(ppppppppKOHCOOHHCO(l)2(aq)3(aq)2(aq)(aq)2(aq)4OH4Fe5MnH8Fe5MnO 8524532)/()/)(/()/)(/()3(CCCCCCCCCCKHFeMmOFeMn(l

6、)2(g)2(aq)3(aq)(aq)22(aq)272OH7O3Cr2H8OH3OCr 833223)/()/)(/()/()/()4(22272CCCCCCppCCKHOHOCrOCr第4页/共120页1212、密闭容器中反应2NO2NO(g)(g)+O+O2(g)2(g)=2NO=2NO2(g)2(g)在1000K1000K条件下达到平衡。若始态NONO、O O2 2、NONO2 2的分压分别为101.3KPa101.3KPa、303.9KPa303.9KPa和0 0,平衡时NONO2 2的分压为12.16KPa12.16KPa。计算平衡时NONO、O O2 2的分压和反应的平衡常数 K

7、解: 2NO(g) + O2NO(g) + O2 2(g) = 2NO(g) = 2NO2 2(g)(g)P P起(kpakpa) 101.3 303.9 0101.3 303.9 0P P变(kpakpa) 12.16 6.08 12.1612.16 6.08 12.16P P平(kpakpa) 89.14 297.8 12.1689.14 297.8 12.1632222221025. 6)100/8 .297()100/14.89()100/16.12()/()/()/(ppppppKONONO第5页/共120页1313、合成氨反应N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) = 2

8、NH(g) = 2NH3 3(g)(g)在某温度下达到平衡,N N2 2(g)(g)、H H2 2(g) (g) 、 NHNH3 3(g)(g)的平衡浓度分别为3.03.0、2.02.0、4.0 mol/dm34.0 mol/dm3。求该反应的KcKc及N N2 2(g)(g)、H H2 2(g)(g)的起始浓度。解: N N2 2(g) + 3H(g) + 3H2 2(g) = 2NH(g) = 2NH3 3(g)(g)C C起(molLmolL-1-1) 5 8 05 8 0C C变(molLmolL-1-1) 2 6 42 6 4C C平(molLmolL-1-1) 3 2 43 2 4

9、67. 0324)()()(3232223NHNHCCCKc第6页/共120页1414、PClPCl5 5分解反应:PClPCl5 5(g) = PCl(g) = PCl3 3 (g) +Cl (g) +Cl2 2(g)(g),在473K473K时K K0.3120.312。计算473K473K,恒定200KPa200KPa下PClPCl5 5的离解度。解:设离解率为,起始压力为p pPClPCl5 5(g) = PCl(g) = PCl3 3 (g) +Cl (g) +Cl2 2(g)(g)P P起(kpakpa) p p 0 0 0 0P P变(kpakpa)- -p p p p pP P

10、平(kpakpa)p-pp-p p p p p 由题意有: p-pp-p + + p p + + p p =200kpa (1) =200kpa (1)kpaPPpClCl200122总kpaPPpPClPCl200133总kpaPPpPClPCl2001155总312. 01210020011)1002001()/()/)(/(222523ppppppKPClClPCl=0.368=36.8%=0.368=36.8%第7页/共120页1717、真空容器中放入固体NHNH4 4HSHS,在2525下分解为NHNH3 3(g)(g)和H H2 2S(g)S(g)。平衡时容器内的压强为66.66K

11、Pa66.66KPa。当放入固体NHNH4 4HSHS时容器内已有39.99KPa39.99KPa的H H2 2S(g)S(g),求平衡时容器内的NHNH3 3(g)(g)压强。若容器中已有压强为6.666KPa6.666KPa的NHNH3 3(g)(g),问至少需加多大压强的H H2 2S(g)S(g),才能形成固体NHNH4 4HSHS。解:分析:由题干中的压力可以计算出25250 0C C下该反应的化学平衡常数。由于NHNH4 4HSHS分解为气体H H2 2S S和NHNH3 3的物质的量是相等的,所以平衡时p pH H2 2S =S =p pNHNH3 3 =66.66kpa/2=3

12、3.33kpa =66.66kpa/2=33.33kpaNHNH4 4HS(s) = NHHS(s) = NH3 3(g) + H(g) + H2 2S(gS(g)P P平(kpakpa) 33.33 33.3333.33 33.3323333. 010033.3310033.3323PSHPPNHPK第8页/共120页 NHNH4 4HS(s) = NHHS(s) = NH3 3(g) + H(g) + H2 2S(g)S(g)P P起(kpakpa) 0 39.990 39.99P P变(kpakpa) x xx xP P平(kpakpa) x x+ 39.99x x+ 39.99由于温度

13、不变,所以平衡常数不变,则:23333. 010099.3910023xxPSHPPNHPKx = x = p p(NH(NH3 3, ,平)=18.8725kpa)=18.8725kpa NHNH4 4HS(s) = NHHS(s) = NH3 3(g) + H(g) + H2 2S(g)S(g)P P起(kpakpa) 6.666 6.666 p pH H2 2S S要使反应逆向进行,则JKJK即 23333. 0100100666. 6223KPPPPPJSHSHNHkpaPSH65.1662第9页/共120页1818、250250时,2 2升密闭容器中0.7mol PCl50.7mol

14、 PCl5分解达到平衡,有0.5 0.5 mol PCl5mol PCl5发生分解。若再往容器中加入0.1 mol Cl20.1 mol Cl2,平衡是否维持,如何变化,PCl5PCl5的分解率有无改变,计算说明。 PClPCl5 5(g) = PCl(g) = PCl3 3(g) + Cl(g) + Cl2 2(g)(g)C C起(mol.L-1mol.L-1)0.35 0 00.35 0 0C C变(mol.L-1mol.L-1)0.25 0.25 0.250.25 0.25 0.25C C平(mol.L-1mol.L-1) 0.1 0.25 0.250.1 0.25 0.25加入ClCl

15、2 2后625. 01 . 025. 025. 0)()(523PClClPClCCCKc75. 01 . 0)2/1 . 025. 0(25. 0)()(523PClClPClCCCJc则JcKc,JcKc,平衡逆向进行,设分解率为,第10页/共120页1919、乙烷裂解生成乙烯反应:(g)2(g)426(g)2HHCHC 已知在1273K1273K,标准态时,反应达到平衡,p p(C(C2 2H H6 6)=2.62 Kpa)=2.62 Kpa,p p(C(C2 2H H4 4)=48.7 Kpa)=48.7 Kpa,p p(H(H2 2)=48.7 Kpa)=48.7 Kpa。计算该反应

16、的标准平衡常数。在实际生产中可在恒温恒压下,加入过量水蒸汽(视为惰性气体)来提高乙烯的产率,为什么?请予说明。解: (g)2(g)426(g)2HHCHC P P平(kpakpa) 2.62 48.7 48.72.62 48.7 48.705. 910062. 2)1007 .48()1007 .48()/()/)(/(62422ppppppKHCHCH不能用通过过量水蒸气的方法来提高乙烯的产率。加入过量水蒸气,又要保持恒压,就只有让容器的体积增大,每组分的分压力减小,反应容器体积增大,相当于减压。第11页/共120页2020、有A A和D D两种气体参加的反应,若A A的浓度增加一倍,反应速

17、度增加3 3倍;若D D的浓度增加一倍,反应速度只增加1 1倍。写出该反应的速率方程。若将总压减少一倍,反应速度作何改变?解:A与D反应的普通速率方程:DACkCv (1)则,2AACC (3) DACCkvv)2() 13( (2))2(2,2DADDCkCvvCC则1132) 1 ()2()解出()(解出所以速率方程为 DACkCv2总压减少一倍,相当于体积加大一倍,各组分浓度减小一半, vCkCCCkvDADA8181)21()21( 22(速率减少)第12页/共120页2121、实验室常用金属锌与稀硫酸作用制取氢气,开始的一段时间,反应速度加快,之后反应速度变慢,请解释这种现象。分析:

18、开始一段时间,反应速率加快,因为该反应是放热反应,先放出的热使不是活化分子的分子成为活化分子,活化分子数多,反应加快,之后反应减慢,是因为反应的反应物浓度降低,活化分子数减少,所以反应减慢。2222、反应(g)(g)42(g)52HBrHCBrHC 在650K650K时,速率常数k k为2 21010-5 -5 s s-1-1;在680K680K时的速率常数为8 81010-5 -5 s s-1-1;求该反应的活化能。解:此题已知不同温度的速率常数,直接求活化能。121212lnTTTTREakk650680650680314. 8102108ln55Ea18 .169molkJEa2323、

19、用碰撞理论说明,采取哪些措施可以加快下列反应:0;mrH0mrH 合成氨反应, CaCOCaCO3 3分解反应,。 碳燃烧 (g)2(g)2(S)COOC0mrH第13页/共120页加压、升温、使用催化剂升温增大氧气浓度、适当升温。2424、评述下列陈述,说明理由。 mrG K 因为= RT , 所以温度升高,平衡常数减小。这种说法不合适, r rG Gm m是温度函数,与r rH Hm m的符号, r rS Sm m的正负符号有关,如果r rG Gm m值是负号,升温平衡常数增大,是正号,平衡常数减小。 CaCO CaCO3 3在常温下不分解是因为它分解时要吸热,而在高温时可分解是因为它在高

20、温时要放热。由于此反应是焓值为正,熵值增加的反应,由 mrmrmrSTHG,升高温度,后一项超过前一项,使 mrG0,0,反应自发进行。 由于CaCOCaCO3 3分解是吸热反应,故CaCOCaCO3 3的生成焓小于零。此题因果有错 反应达到平衡时各反应物和产物的浓度相等。错。平衡时,反应体系各组分的压力或浓度保持不变,而不是相等。 第14页/共120页 反应的 mrG298K 0,表明该反应为自发过程。,表明该反应为自发过程。 mrG0,反应在反应在298K时反应可以自发正向进行,并不意味着会会自动进行。时反应可以自发正向进行,并不意味着会会自动进行。 反应在一定温度和浓度下,不论使用催化剂

21、与否,只要达到平衡,产物的浓度总是相同的。对2525、可逆反应C(S)+HC(S)+H2 2O(g)O(g)COCO(g)+H(g)+H2 2(g) (g) H H0 0,下列陈述对否,为什么? 由于反应前后分子数目相等,所以增加压力对平衡无影响。错。C C为固体,对平衡不影响,必须是两边气体分子总数相等,平衡才不受影响。 加入催化剂,可大大提高正反应速率,平衡正向移动。错。催化剂的使用不会对平衡产生影响。第15页/共120页P441 1、写出下列酸的共轭碱:HCl(Cl-),H2O(OH-),H2SO4(HSO4-),H2PO4-(HPO42-),NH3(NH2-),HNO3(NO3-),N

22、H4+(NH3),HF(F-),Cu(H2O)42+(Cu(OH)(H2O)3+)2、写出下列碱的共轭酸:Br(HBr),HS(H2S),PH3(PH4+),HC2O4(H2C2O4),HCO3-(H2CO3),PO43-(HPO42-),HSO3-(H2SO3)3 3、根据酸碱质子理论,在水溶液中,下列物种哪些是酸,哪些是碱,哪些是酸碱两性物质: HCl,H2O,H2SO4,H2PO4-,NH3,NH4+,CO32-,Cr2O72-酸:NH4+, H2SO4 HCl;碱:CO32-,Cr2O72-两性物质:H2O、H2PO4-、NH3第16页/共120页5 5、一元酸HAHA,室温时Ka=1

23、Ka=11010-3-3,求酸浓度为0.01molL0.01molL-1-1时溶液的H+H+浓度和该酸的电离度。解:因为: 4001010101. 03KaC,所以不能用近似公式计算。 应该用 HAaKc,12 ,代入数据有: 3210101. 0解得=0.27=27%, 所以H+ +=c=0.0127%=2.710-3-36 6、某弱酸HAHA浓度为0.015 mol0.015 molL L-1-1时电离度为1.801.80,问 其浓度为0.10 mol0.10 molL L-1-1时的电离度为多少?分析:浓度为0.015 mol0.015 molL L1 1时电离度为1.801.80,小于

24、5%5%,可以用近似公式计算弱酸的解离平衡常数后,再计算0.10 mol0.10 molL L1 1时的电离度;也可以直接用比例式计算0.10 mol0.10 molL L1 1时的电离度。 解:法一:因为1.8%5%,所以用近似式。 62221086. 4%)8 . 1 (015. 01ccKa第17页/共120页当浓度为0.10 mol0.10 molL L-1-1时,设电离度为2 2因为 所以可以用近似式。,40010057. 21086. 41 . 046KaC%697. 01097. 61 . 01086. 43622CKa方法二:因为1.8%5%,所以用近似式11CKa (1) 2

25、2CKa (2)%697. 0%8 . 11 . 0015. 01212CC7 7、某温度下,用酸度计测得浓度为0.01molL0.01molL-1-1的某一元酸溶液的pHpH值=2.90=2.90,计算该温度下酸的电离常数。分析:已知pH值,求出C(H+ +)=?,即可求出电离度,求出电离度,就可以求出电离平衡常数。解:pH =2.90pH =2.90,C(HC(H+ +)=10)=10-2.9-2.99 . 09 . 21001. 010)(CHC9 . 08 . 39 . 029 . 0210110101)10(01. 01CKa第18页/共120页9 9、已知盐酸和醋酸的浓度均为1.0

26、 mol1.0 molL L-1-1。何者酸性更强,为什么?两溶液的pHpH值各是多少?若将两溶液等体积混合,计算溶液的pHpH值。分析:盐酸是强酸,完全电离;醋酸是弱酸,不完全电离,并且醋酸的电离还受外界条件影响。解:(1)浓度为1.0 mol1.0 molL L1 1的盐酸,C(HC(H+ +)=C(HCl)= 1.0 mol)=C(HCl)= 1.0 molL L1 1,pH=-lgH+ +=0浓度为1.0 mol1.0 molL L1 1的醋酸, 所以可以用近似式。,400106 . 5108 . 1155KaC31024. 41108 . 15KaCHpH=3-lg4.24=2.37

27、,所以盐酸酸性强于醋酸。(2)两种溶液等体积混合后,盐酸浓度为0.5 mol L.5 mol L-1-1,C(HC(H+ +) )起=C(HCl)= 0.5 mol L=C(HCl)= 0.5 mol L-1-1,醋酸浓度也为0.5 mol L0.5 mol L-1-1,于是有:第19页/共120页HAc(aq) = HHAc(aq) = H+ +(aq) + Ac(aq) + Ac- -(aq)(aq)C C起(molLmolL-1-1) 0.5 0.5 00.5 0.5 0 C C变(molLmolL-1-1) -x x x-x x xC C平(molLmolL-1-1) 0.5-x 0.

28、5+x x0.5-x 0.5+x x 15-(555 . 0108 . 15 . 0)(,108 . 1:108 . 15 . 0)5 . 0(LmolHCxxxxHAcAcHKa总)于是解得pH=-lgH+ +=-lg0.5=0.3 1111、同类型的难溶物,溶度积较大的溶解度 就大 。当溶液中加入与难溶物具有共同离子的其他电解质时,难溶物的溶解度 降低 ,这种现象称为 同离子效应 ;加入的电解质同时还会对难溶物的沉淀溶解平衡产生 盐 效应,这种效应会使难溶物的溶解度 增大 。但在一般条件下 同离子效应 比 盐效应 的影响大。第20页/共120页13、下列情况能否有沉淀生成,计算说明。 0.

29、05 mol 0.05 molL L-1-1的MgClMgCl2溶液与0.01 mol0.01 molL L-1-1的氨水等体积混合;解:混合后有关物种的浓度分别为:C(Mg2+)=0.025molL-1,C(NH3H2O)=0.005molL-1, 4-525525102.912005. 0108 . 14)108 . 1 (108 . 124,40078.277108 . 1005. 0KbCKbKbOHKbC用精确式。不能用近似公式,应该11292422102 . 1)(,1012. 2)1091. 2(025. 0)()(OHMgKspOHCMgCJ 所以有氢氧化镁沉淀生成 在5 mL

30、0.01mol5 mL0.01molL L-1-1的CaClCaCl2 2溶液中加入1mL0.01mol1mL0.01molL L-1-1的NaOHNaOH溶液;解:混合后C(CaC(Ca2+2+)=5/6)=5/60.01molL0.01molL-1-1,C(OH,C(OH- -)=1/6)=1/60.01molL0.01molL-1-1第21页/共120页6210222106 . 4)(,1048. 2)01. 061(01. 065)()(OHCaKspOHCCaCJ所以无沉淀生成。 在10 mL0.015 mol10 mL0.015 molL L-1-1的MnSOMnSO4溶液中,加入

31、5mL 0.10 mol5mL 0.10 molL L-1-1的氨水。类似的解法。解:混合后C(Mn2+2+)=10/150.015molL-1-1=0.01molL-1-1,C(NH3H2O)=5/150.1molL-1-1=0.033molL-1-153104)(,1094. 5)10707. 7(01. 0)()(10707. 7033. 0108 . 1)(KbC0HOH400,1833.3108 . 1033. 0)(OHMnKspOHCMnCJNHCKbNHC所以可以用近似公式求所以有沉淀生成。 1515、在100ml 0.2 mol100ml 0.2 m

32、olL L-1 MnCl MnCl2 2溶液中,加入100 ml100 ml含NHNH4 4ClCl的0.02 mol0.02 molL L-1氨水溶液,欲阻止Mn(OH)Mn(OH)2 2沉淀形成,上述氨水中需含多少克NHNH4 4ClCl。第22页/共120页分析:不产生沉淀,则JKsp就可以。解:混合后C(Mn2+)=100/(100+100)0.2molL-1=0.1molL-1,含NH4+的C(NH3H2O)=100/(100+100)0.02molL-1=0.01molL-1,不产生沉淀就必须满足JKb2,所以主要考虑第一步产生的OH- -所以不能用近似式。,4005 .56107

33、8. 101. 0,1423COKbC第26页/共120页3424412111025. 1201. 01078. 14)1078. 1 (1078. 124CKbKbKbOH10.1190. 214,903. 20969. 0325. 1lg331025. 1lgpHpOH 在0.02 mol0.02 molL L-1-1的HAcHAc溶液与 0.02 mol0.02 molL L-1-1的NaOHNaOH溶液等体积混合。分析:等浓度等体积的HAcHAc与NaOHNaOH混合,刚好形成NaAcNaAc溶液,此溶液是质子碱溶液。解:K Ka,HAca,HAc=1.8=1.81010-5-5,K,

34、Kb,Ac-b,Ac-=5.6=5.61010-10-10HAcHAc与NaOHNaOH混合,NaAcNaAc溶液, ,其浓度为0.01 mol0.01 molL L1 1所以可以用近似式。,400108 . 1106 . 501. 0,710AcKbC37. 863. 51463. 537. 0637. 2lg61037. 2lg1037. 201. 0106 . 5)(,6610pHpOHAcCAcKbOH第27页/共120页 在0.2 mol0.2 molL L-1-1的HAcHAc溶液与 0.1 mol0.1 molL L-1-1的NaOHNaOH溶液等体积混合。分析:醋酸浓度更大,因

35、此醋酸过量,把醋酸与氢氧化钠等体积混合后,所形成的溶液为醋酸(过量)与形成的醋酸钠(生成)的混合溶液,其浓度C(HAc)=0.05molLC(HAc)=0.05molL-1-1,C(Ac,C(Ac- -) )0.05molL0.05molL-1-1解:混合后各物种浓度为:C(NaOH)=0.05 molLC(NaOH)=0.05 molL-1-1, ,C(HAc)=0.1 molLC(HAc)=0.1 molL-1-1NaOH +HAc = NaAc +H2ONaOH +HAc = NaAc +H2O 起始(molLmolL-1-1) 0.05 0.1 00.05 0.1 0消耗(molLmo

36、lL-1-1) 0.05 0.050.05 0.05 反应后(molLmolL-1-1) 0 0.05 0.050 0.05 0.05反应后由HAcHAc与AcAc- -组成缓冲溶液,其浓度均为0.05 0.05 molLmolL-1-174. 4255. 058 . 1lg505. 005. 0lg108 . 1lglg,5AcHAcHAcpKapH 在0.01 mol0.01 molL L-1-1的HAcHAc溶液与 0.02 mol0.02 molL L-1-1的NaOHNaOH溶液等体积混合。第28页/共120页分析:此处氢氧化钠过量,最后所形成的溶液为NaOH(过量)与NaAc是形成

37、的混合溶液。解:混合后两溶液的浓度分别为C(NaOH)=0.01 molLmolL-1-1C(HAc)=0.005 molL molL-1-1,查表K Ka,HAca,HAc=1.8=1.81010-5-5,K,Kb,Ac-b,Ac-=5.6=5.61010-10-10NaOH + HAc = NaAc +HNaOH + HAc = NaAc +H2 2O O 起始(molLmolL-1-1) 0.01 0.005 00.01 0.005 0 消耗(molLmolL-1-1) 0.005 0.0050.005 0.005 反应后(molLmolL-1-1) 0.005 x(0.005 x(很小

38、) 0.05) 0.05反应后由NaAcNaAc与NaOHNaOH所组成的溶液,其浓度均约为0.05 0.05 molLmolL-1-1AcAc- - + H + H2 2O = HAc +OHO = HAc +OH- - 起始(molLmolL-1-1) 0.005 0 0.0050.005 0 0.005 消耗(molLmolL-1-1) -x x x-x x x 平衡(molLmolL-1-1) 0.005-x x 0.005+x0.005-x x 0.005+x 10106 . 5005. 0)005. 0(,xxxAcHAcOHAcKb第29页/共120页x=5.610-10所以C(

39、OH-)=0.005+5.610-10pOH=2.3,所以pH=11.72121、根据溶度积规则解释下列现象: Cu(OH) Cu(OH)2 2蓝色沉淀能溶于氨水中,而Al(OH)Al(OH)3 3则不能。解析:氢氧化铜之所以溶于氨水,是因为形成铜氨配合物,而氢氧化铝不能形成氨配合物。 ZnS ZnS白色沉淀难溶于水,但能溶于盐酸中。解析:硫化锌在水中有微弱的溶解,在盐酸中,S S2-2-与H H+ +形成H2S,H2S,降低了构晶离子的浓度,所以会溶解。 AgCl AgCl能溶于稀氨水,而AgBrAgBr难溶于稀氨水,能溶于NaNa2 2S S2 2O O3 3 溶液中。解析:由于AgClA

40、gCl会微弱溶解,与氨形成银氨溶液,降低了构晶离子的浓度,所以溶解,而AgBrAgBr在水中溶解度比AgClAgCl更小,所以银的浓度达不到形成银氨溶液的程度,AgAg+ +更容易与S S2 2O O3 32-2-形成配合物。第30页/共120页2222、评述下列陈述,说明理由。 将氨水稀释一倍,其OHOH- -浓度也减少一倍。(错) 盐的溶液为中性,则此盐不水解。(不一定) 难溶物的溶度积越小,其溶解度也越小。(不一定) 一定温度下,溶液的pHpH值变,水的离子积不变。(对) 一定温度下,溶液越稀,弱电解质的电离度越大,溶液中离子的浓度却越小。(对) HAcHAc和AcAc- -是共扼酸碱对

41、,HAcHAc是弱酸,AcAc- -是强碱。(错) 碳酸钠溶液中通入二氧化碳可得到一种缓冲溶液。(对) 硫酸是强酸,故其水溶液一定是强酸性的。(错)P594 4、试计算氢原子的电子从n=3n=3能态跃迁至n=2n=2的能态时,所产生的光子的能量,和所发射的光频率及相应波长是多少?解:始态n=3,末态n=2,由 1922181002. 3)3121(1018. 2hE147873419810555. 410586. 610310586. 61063. 61002. 3103CnmEhCC第31页/共120页lll5 5、下列量子数所表示的电子运动状态是否存在?为什么, m=0(, m=0(不存在

42、,n-1ln-1lm m) )(1 1)n=1,n=1,=2=2(2 2)n=2,n=2, l,m=+1,m=+1(不存在)=0(3 3)n=3,n=3, =3 ,m=+3=3 ,m=+3(不存在) (4 4)n=4,n=4, =3 ,m=-2 =3 ,m=-2 (存在) 6、填充下列所缺的量子数,以表示合理的电子运动状态:(1 1)n=n=?, , =2, m=0=2, m=0,ms=+ms=+ lll21, 0, 1, 2)2(msmln21(n3) (2 2)n=2,n=2, = =?, m=+1, m=+1,ms=ms= 21(l=1)(l=1) (3 3)n=4,n=4, ?,0,2

43、smml(+1/2,(+1/2,或-1/2)-1/2) (4 4)n=2,n=2, 21?,0msml(m=0)(m=0)7 7、某原子中的5 5个电子,分别具有下列各组量子数,试指出哪个电子的能量最高,哪个最低?21, 1, 1, 2) 1 (msmln21, 1, 1, 3)3(msmln21, 0, 0, 3)4(msmln( (2p2p) ) (2p)(2p) (3p)(3p) (3s)(3s) 第32页/共120页8 8、试求任一原子的n=3n=3电子层所含各亚层的最大电子数各是多少?( (3s-2,3p-6,3d-103s-2,3p-6,3d-10,),)1010、下列各组量子数中

44、哪一组是正确的?将正角的各组量子数用原子轨道符号表示之。(1 1)n=3, l=2, m=0n=3, l=2, m=0;( (对) ) (2 2)n=4, l=-1, m=0n=4, l=-1, m=0;(错)(3 3)n=4, l=1, m=-2 n=4, l=1, m=-2 (错) (4 4)n=3, l=3, m=-3n=3, l=3, m=-3;(错)1111、一个原子中,量子数n=3,l=2,m=2n=3,l=2,m=2时可允许的电子数最多是多少?(3d3d原子轨涵中的一条)1212、用s s、p p、d d、f f等符号表示下列元素的原子电子层结构(原子电子构型),判断它们属于第几

45、周期,第几主族或副族。 (1(1)2020Ca Ar4sCa Ar4s2 2 四周IIAIIA族 (2)(2)2727Co Ar3dCo Ar3d7 74s4s2 2 四周VIIIVIII族(3)(3)3232Ge Ar3dGe Ar3d10104s4s2 24p4p2 2 四周IVAIVA族(4)(4)4848Cd Kr4dCd Kr4d10105s5s2 2 五周IIBIIB族(5)(5)8383Bi Xe4fBi Xe4f14145d5d10106s6s2 26p6p3 3 六周VAVA族第33页/共120页1313、不翻看元素周期表试填写下表的空格 原子原子序数序数电子排布式电子排布式

46、价层价层电子电子构型构型周期周期族族结构分结构分区区24Ar3d54s13d54s14VIBd18Ne3s23p63s23p63VIIIAp35Ar3d104s24p54s24p54VIIAp48Kr4d105s24d105S25Bds第34页/共120页1414、下列中性原子何者有最多的未成对电子?(1 1)Na(Na(4s4s1 111) (2)A1() (2)A1(3s3s2 23p3p1 111) (3)Si() (3)Si(3s3s2 23p3p2 222) ) (4)P(4)P(3s3s2 23p3p3 333) (5)S() (5)S(3s3s2 23p3p4 4- -22) )

47、1616、已知某元素基态原子的电子分布是1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p1 1, ,请回答:(1 1)该元素的原子序数是多少?(2 2)该元素属第几周期?第几族?是主族元素还是过渡元素?解析:(1 1)原子序数则为各能级电子数之和,所以原子序数为3131(2 2)该元素为4 4周期IIIAIIIA族(主族)1717、在某一周期(其稀有气体原子的外层电子构型为4s24p64s24p6)中有A A,B B,C C,D D四种元素,已知它们的最外层电子数分别为2 2,2 2,1 1,7 7;A A和C C的次外层电子数为8

48、8,B B和D D的次外层电子数为1818。问A A,B B,C C,D D分别是哪种元素?第35页/共120页解析:A A、B B、C C、D D四种元素原子的最外层电子分别为4s4s2 2、4s4s2 2、4s4s1 1、4s4s2 24p4p5 5,A A、C C次外层电子数为8,8,说明分别为CaCa、K K,B B、D D次外层电子数分别为1818,说明B B为ZnZn、D D为Br.Br.1818、某元素原子X X的最外层只有一个电子,其X X3+3+离子中的最高能级的3 3个电子的主量子数n n为3 3,角量数l号,并确定其属于第几周期、第几族的元素。并确定其属于第几周期、第几族

49、的元素。为2,写出该元素符解析:X3+的3个电子最高能级主量子数为3,角量子数为2,说明X3+离子的价层电子为3d3,而X原子状态时最外层有一个电子,就应该为4s1,从而推出X原子的价层有(3+3=6)个电子,价电子排布为3d54s1,为Cr24,4周期VIB族。P851.1.选择题(将正确答案的标号填入空格内,正确答案可以不止一个):(1 1)所谓等性杂化是指 3 3 。1 1不同原子同一类型的原子轨道的杂化2 2同一原子同一类型的原子轨道的杂化3 3参与杂化的原子轨道在每个杂化轨道中的贡献相等的杂化第36页/共120页(2 2)用价层电子对互斥理论判断SiHSiH4 4分子的几何构型为 1

50、 1 。 1 1四面体 2 2四方角锥 3 3平面正方形 2.填充下表:分子式分子式BeH2BBr3SiH4PH3分子几何分子几何构型构型杂化类型杂化类型直线形直线形sp平面正三平面正三角形角形Sp2正四面体正四面体Sp3三角锥三角锥不等性不等性sp33.3.指出下列分子中碳原子所采用的杂化轨道,以及每种分子中有几个键?(1 1)CHCH4 4 ( (spsp3 3无键) ) (2 2)C C2 2H H4 4 ( (spsp2 2一个键) ) (3 3)C C2 2H H2 2 ( (spsp两个键) ) (4 4)H H3 3COH(COH(spsp3 3无键) )4.4.指出分子中各个碳

51、原子所采用的杂化轨道。CH3-C-C=CCH3OH Hsp3sp2sp2sp2sp3第37页/共120页5.5.试确定下列分子中哪些是极性分子,哪些是非极性分子?CHCH3 3CI CCICI CCI4 4 H H2 2S PCIS PCI3 3 BeCI BeCI2 2解析:对称性高的为非极性分子,分别是:CCICCI4 4 BeCI BeCI2 2极性分子分别是:CHCH3 3CI HCI H2 2S PCIS PCI3 3 6.6.写出H H2 2、HeHe2 2+ +、HeHe2 2、BeBe2 2的分子轨道表示式,比较它们的相对稳定性,并说明原因。解析:分子轨道表示分别为:H H2

52、2(1s1s) )2 2HeHe2 2+ +(1s1s) )2 2(1s1s* *) )1 1HeHe2 2(1s1s) )2 2(1s1s* *) )2 2BeBe2 2(1s1s)2 2( (1s1s* *) )2 2( (2s2s) )2 2( (2s2s* *) )2 2键级分别为:022-2022-25 . 021-2, 1222222为,为,为为BeHeHeH键级越小,越不稳定,所以稳定性顺序为 2222BeHeHeH第38页/共120页7.7.在50km50km以上高空,由于紫外线辐射使N N2 2电离成N N2 2+ +,试写出后者的分子轨道表示式,并指出其键级、磁性与稳定性(

53、与N N2 2比较)。解析:N N2 2的分子轨道表示式: : (1s1s ) )2 2 ( (1s1s* * ) )2 2 ( (2s2s ) )2 2 (* *2s2s ) )2 2 ( ( 2py2py ) )2 2 ( ( 2pz2pz ) )2 2 ( ( 2px2px ) )2 2 ,键级为 3228(注意:价层成键电子价层反键电子) N N2 2+ +的轨道表示式为:N N2 2+ +: KK (: KK (2s2s ) )2 2 ( (2s2s* * ) )2 2 ( ( 2py2py ) )2 2 ( ( 2pz2pz ) )2 2 ( ( 2px2px ) )1 1 键级为

54、键级为5 . 2227N N2 2+ +有磁性,其稳定性不及N N2 28.8.填充下表:物物 质质KBrI2CS2MgONH3离子键或共价键离子键或共价键极性共价键或非极极性共价键或非极性共价键性共价键离子型分子、极性离子型分子、极性分子或非极性分子或非极性分子分子离子键,离子键,离子离子型型共价键,共价键,非极非极性分性分子子极性键,极性键,非极非极性分性分子子离子键,离子键,离子离子型物型物质质极性共价键,极性共价键,极性分极性分子子第39页/共120页9.填充下表:物质物质晶格节点上晶格节点上的微粒的微粒晶格节点上晶格节点上微粒间的微粒间的作用力作用力晶体类型晶体类型预测熔点预测熔点高

55、或低高或低熔融时的导电熔融时的导电性好或差性好或差NaCIN2SiCNH3离子离子分子分子原子原子分子分子离子键离子键色散力色散力共价键共价键氢键及范氢键及范德华力德华力离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体较高较高特别低特别低高高较低较低好好不导电不导电不导电不导电不导电不导电10.填充题(1)主族元素的单质,常温时F2、CI2是气体,Br2为液体,I2为固体,这是因为 均为分子晶体,分子间作用力随分子增大而增大。(2)C和Si是同族元素,但常温下CO2是气体,SiO2是固体,这是因为 前者是分子晶体,后者是原子晶体,因此微粒间克服的作用强弱不同,分子晶的微粒间是范

56、德华力结合,原子晶体微粒间是共价键的键作用。第40页/共120页3)金刚石与石墨都是由碳组成的,但它们的导电性与导热性差别很大,这是因为 金刚石是典型的原子晶体,C以sp3杂化,形成空间网状结构,而且每一个C与周围C的作用是一样的,而石墨是过渡晶体,C以sp2杂化,形成平面六边形的层状结构,每一个C未杂化的p轨道平行,形成了一个离域大键,电子不属于某一、两个原子,而是为同层所有,所以石墨有导电、导热性。(4)离子极化作用的结果,是使化合物的键型由 离子型 键向 共价型键转化,这将导致键能 减小 ,键长 缩短 ,配位数 减小 (5)某元素A处于周期表第二周期,其原子的最外电子层有4个电子则该元素

57、属于第 IVA 族,p 区,由该元素组成的同核双原子分子的分子轨道表达式为(1s )2 (1s* )2 (2s )2 (2s* )2 ( 2py )2 ( 2pz )2,分子中未成对电子数有 0 个,是 抗 磁性物质,键级为 2 ,该元素原子与H组成化合物AH4时,A原子是以 sp3 杂化轨道与氢原子Is原子轨道成键,AH4分子的几何形状为正四面体。第41页/共120页11指出下列离子中,何者极化率最大。(1 1)NaNa+ + (2 2)I I- - (3 3)MgMg2+2+ (4 4)C1C1- -12.写出下列物质的离子极化作用由大到小的顺序。(1 1)MgCIMgCI2 2 (2 2

58、)NaCI NaCI (3 3)AICIAICI3 3 (4 4)SiCISiCI4 4顺序为:SiCISiCI4 4 AICI AICI3 3 MgCI MgCI2 2 NaCI NaCI1313指出下列物质何者不含氢键。(1 1)B B(OHOH)3 3 (2 2)HIHI(3 3)CHCH3 3OH OH (4 4)H H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH2 214对下列各对物质的沸点的差异给出合理的解释。(1 1)HFHF(2020)与HCIHCI(-85-85)这两物质属于同族的氢化物,是分子型物质,前者除分子间存在范德华力以外,HFHF分子间还存在氢键,而后者分子间不存

59、在氢键。(2 2)NaCINaCI(14651465)与CsCICsCI(12901290)两者都是离子键构成的离子化合物,但是rNa+rNa+小于rCs+rCs+,因此前者离子键更强,融化物质克服离子键作用就更困难,所以熔点更高。第42页/共120页(3 3)TiCITiCI4 4(136136)与LiCILiCI(13601360)Ti4+正电荷高,对Cl-的极化力更大,使得Ti4+与Cl-相互作用增强,从离子键过渡到共价键,使得TiCl4 4成为分子型物质,融化时克服的是TiCl4 4分子间的作用,而LiCl还是离子键构成的离子化合物,融化时克服的是Li+与Cl-键离子键的作用,所以熔点

60、更高。即两者融化克服的作用是不同点。(4 4)CHCH3 3OCHOCH3 3(-25-25)与CHCH3 3CHCH2 2OHOH(7979) 前者与后者是同分异构体物质,虽说分子量相同,但是分子间的作用是不完全相同的,前者只有范德华力作用,后者氢与氧相结合,形成羟基,从而使得分子间可以形成除范德华力以外的氢键作用,所以沸点更高第43页/共120页15试用离子极化的观点解释AgF易溶于水,而AgCI、AgBr和AgI难溶于水,而且由AgF到AgBr再到AgI溶解度依次减小的现象,解析:从F-到I-它们的变形性依次增大,Ag+属18e构型的离子,本身具有较大的极化力和变形性,与卤素离子结合,从

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