工程化学习题与答案

1、Ch2物质的化学组成与聚集状态思考题一、是非题共价化合物都是分子晶体.所以它们的熔沸点都很低。CC14熔点低，所以分子不稳定。3在SiC晶体中不存在独立的SiC分子。KC1的分子虽比NaCl的分子虽:大，所以KC1熔点比NaCl高H-0键能比HS键能大，所以HQ的熔沸点比H高。6相同质虽的衞萄糖和甘油分别溶于100g水中，所得到两个溶液的凝固点相同。浓度均为0.1 mol kg-1葡荀糖水溶液和甘油水溶液沸点相同。10升0mol dnr3的彌萄糖水溶液比2升0.1 mol dm心的蔗糖水溶液的渗透压大。难挥发电解质稀溶液的依数性不仅与溶质种类有关，而且与溶液浓度成正比。10因为溶入溶质，故溶液

2、沸点一定高于纯溶剂的沸点。配体数不一定等于配位数。同聚集状态的物质在一起.一定是单相体系。是非题参考答案：1.x 2.x 3.7 4.x 5.x 6. x 7. 8 x 9 x 10 x 112x选择题1对配位中心的正确说法是般是金属阳离子般是金属阳离子，中性原子，也可是非金属阳离子或阴离子只能是金属阳离子以上几种说法都对 TOC o 1-5 h z 2下列晶体中.属于原子晶体的是oI2 (B)LiF (C)AIN (D)Cu下列氯化物熔点商低次序中错误的是-LiCl MgCh(C)KCl RbCl (D)ZnCh BaCh4 下列几种物质按晶格结点上粒子间作用力自小至大顺序排列的是oH2S

3、SiOl H2O (B)H：O H：S SiO2(C)HiS H2O SiO2 (D)H2O v SiO2a Tbp (B)a TfP= a Thp(C)A 7p = OWmoLkg-1 KC1水溶液 的港透压为兀2,则必然存在(A加(B)Jl|7t2 (C)兀 1=兀2 (D)?t2=4X|15盐碱地的农作物长势不良甚至枯篓.其主要原因是(A)天气太热(B)很少下雨(C)肥料不足(D)水分从植物向土壤倒流 TOC o 1-5 h z 与0.58% NaCl溶液产生的港透压较接近的是溶液(AJO.lmol dm-3蔗糖溶液(B)02 mol dm葡萄糖溶液(00.1 mol dm-3 葡萄糖溶

4、液(D)0.1 mol dnr3 BaCh 溶液1737C,人体血液港透压为780 kPa.与血液具有相同渗透压的葡萄糖静脉注射液浓度为。85 g dnr3 (B)5.4 g-dm-3 (054 g dnr3 (D)8.5 g dnr51&自然界中，有的树木可高达lOOnb能提供营养和水分到树冠的主要动力为o因外界大气压引起树干内导管的空吸作用树干中微导管的毛吸作用树内体液含盐浓度高，其渗透压大水分与营养自雨水直接落到树冠上 TOC o 1-5 h z 下列属于分子晶体的是oKC1 (B)Fe(C)H：O (D)C02 20下列晶体中，熔化时只需克服色散力的是oK (B)SiF4 (OHzO

5、(D)SiC下列晶体中砚度较高.导电性好的是o(A)SiOz，CaO (B)SiC. NaCl(C)Cu Ag (D)Cu,石墨下列物质熔点由低至高的排列顺序为o(A)CCl4CO2SiCCsCl (B)CO2CC14SiCCsCl(C)CO2CC14CsClSiC (D)CCl4CO2CsCl MgO, Ca的晶体类别分别是,熔点最高的是,熔点最低的是按熔点高低将下述物质排列起來(用号连接)：NaCL MgO. CaO, KC1。在下列各对物质中哪一种熔点高？NaF 和 MgO MgO 和 BaO NHs 和 PH3 PH3 和 SbHa4 填充下表：化合物晶体中质点间作用力晶体类型熔点高低

6、KC1SiCHIh2oMgO5填充下表:配离子中心离子配位 体配位原子配位数Cr(NH3k 严Co(H2O)62+A1(OH)J -Fe(OH)2(H2O)4+(PtCl2(en)J填充下表:配合物名称配离子 电荷形成体 氧化数(Cu(NH3)4|PtChH2(SiF6KgCNkZn(OH)(HzO)3NO3(CoCl2(NHih(H2O)Cl|PtCl5(NH3)- TOC o 1-5 h z 稀溶液通性有-相同质址的葡萄糖(CJi|2O6)和蔗糖(G2H22O12)分别溶于一定虽水中，则蒸气压的大小为o9若溶液A. B(均为非电解质溶液)的凝固点顺序为TaTb.则其沸点顺序为，蒸气压顺序为

7、。在下列溶液中： 1 moldnrHSOs 1 moldnr3NaCL 1 moldmJC6Hi2O60.1 mol dm-3HAc()0.1 moldm3NaCL 0.1 mol-dm3 0mol dm CaCb则凝固点最低的是凝固点最高的是 沸点战商的是沸点最低的是。某糖水溶液的凝固点为零下0.1860 则该溶液的沸点为(已知水的沸点上升常数为0.5IK- kg moH：水的凝固点下降常数为1.86 Kkg mol-1)12.25D 用一半透膜，将0.01 mol dm心和0.001 mol dm 】糖水溶液隔开欲使系统达平衡需在溶液上方施加的压力为kPa 013农田中施肥太浓时，植物会被

8、烧死.盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，试解释原I大I 填空题参考答案：1 分子晶体.原子晶体，离子晶体，金属晶体：SiO2： CO，：2. MgOCaONaClKCl： MgClMaCQSrCQBaCb： 3(l)MgO： MgO： NH3： (4) SbHj4.化合物晶体中质点间作用力晶体类型熔点商低KC1离子键离子晶体较商SiC共价键原子晶体很高HI分子间作用力分子晶体低H2O分子间作用力.氢键分子晶体低MgO离子键离子晶体较商配离子形成体配体配位原 子配位 数5NH3)6 严Cr3+NH3N6Co(H2O)62+Co-HQO-6A1(OH)J 一AluOH-O-4Fe(OH)2(H2O

9、)rFe2+-OH-H2O 06.IPtCh(en)Pt2+-Cl en-Ck N4-6.配合物名称配离子电荷形成体氧化数Cu(NH 灿 PtCg四氯合钳(I【)酸 四氨合铜(II)+2,-2+2、+2HalSiFd穴氟合硅(IV)酸2+4KHCrfCNk六氟合辂(III)酸 钾3+3|Zn(OH)(H2O)3NO3硝酸一羟基三水合锌(II)+1+2CoC12(NH3)3(H2O)1C1一氯化二氯三 氨一水合钻(III)+1+3PlC15(NH“ 一五氮一氨合钳 (IV)配离子1+47蒸气压下降沸点上升凝固点下降产生渗透压8. p zp讣璃 9.沸点Tapb10 11. 100.05C12.0

10、.01 mol din g水 24.77IU中施肥太浓或盐碱地都导致土地中的渗透斥大于植物或浓作物中的渗透压，而使农作物中的水分渗透到土地中.使植 物烧死”或农作物枯萎二四、简答题1 将下列各组物质按熔点高低的顺序排列起來.并阐明原因。(DNaF. CaO. MgOs Sig SiBr4SiO2. HF. HC12要使BaF“ F2. Bax Si晶体熔融，需分别克服何种作用力？简答题参考答案(1)首先区分晶体类型。NaF、CaO. MgO为离子晶体.SiCl4、SiBr4为分子晶体。离子晶体中晶格粒子之间的离子键为静电 引力，远大于分子晶体中晶格粒子之间的分子间力。故离子晶体的熔点高于分子晶

11、体。离子晶体中正负离子之间的静电引力与两离子的电荷成正比，亦随离子之间的距离(离子半径之和)减小而増大。故晶体中正负 离子之间的作用力MgO CaO NaF.此顺序即为离子晶体熔点的商低顺序。分子晶体中粒子间的作用力是分子间作用力，通常分子间作用力以色散力为主。SiBm SiCb均为非极性分子，只有色散 力。同类型分子的色散力随分子址的増加而增加，故熔点SiBr4 SiCl4o因此该组物质熔点高低顺序为MgOCaONaFSiBreSiCSiO：属原子晶体。HF. HC1属分子晶体。原子晶体的熔点远比分子晶体舟。分子晶体中，从色散力判断.HC1的熔点 应岛于HF,但由于HF存在分子间氢键.故HF

12、晶体的粒子间作用力大于HC1晶体。故该组物质的熔点高低的顺序为：SiO2 HFHCLBaF：克服离子键：F?克服分子间力：Ba克服金属键：Si克服共价键。Ch3物质结构和材料的性质思考题一、是非题(对的在括号内填叫号,错的填,号)10是核外电子运动的轨迹。2微观粒子的特性主要是波.粒二象性。32p有三个轨道，可以容纳3个电子。4ls轨道上只可容纳1个电子。5. w=l时,/可取0和L6主址子数m3时.有3s, 3p3d, 3f等四种原子轨道。7组mi组合确定一个波函数。8组n9 L m9组合可表述核外电子一种运动状态。9轨道角度分布图是角度分布函数对因作图得到的图像。d区元素外层电子构型是於电

13、负性越大的元素的原子越容易获得电子。12同周期元素从左至右原子半径减小。共价键的重叠类型主要有 sp2 sp3 杂化(C)sp, sp3杂化(D)sp, sp2, spJ杂化和sp3不等性杂化 1&下列分子构型中以sp3朵化轨道成健的是(A)直线形(B)Tlfil三角形(O/Uftl体形(D)四面体形19下列化合物中既存在离子键和共价键，又存在配位键的是(A)NHJF (B) NaOH (C) ILS (D) BaCh20下列物质中.既有共价键又有离子键的是(A) KC1 (B)CO (C) Na2SO4 (D) NHr在下列离子晶体中.晶格能最大的是(A) NaCl (B) KC1 (C)

14、RbCl (D) CsCl下列说法中正确的是BC13分子中B-C1键是非极性的。BC13分子中BC1键不都是极性的。(OBC13分子是极性分子，而B-C1键是非极性的。(D)BCh分子是非极性分子，而B-C1键是极性的。下列分子中不能形成氢键的是(A) NHs (B) N2H4 (C) C2H5OH (D) HCHO下列化合物中哪一个氢键表现得最强？(A) NHs (B) HzO (C) HCI (D) HF下列说法中正确的是相同原子间双键键能是单键键能的两倍原子形成共价键数目.等于基态原子未成对电子数分子轨道是由同一原子中能址近似.对称性匹配的原子轨道线性组合而成O22-是反磁性的，而02一

15、是顺礎性的下列屈于分子晶体的是(A) KC1 (B)Fe (C)HiO(s) (D) C0227下列晶体中，熔化时只需克服色散力的是(A)K (B)SiFd (C) HiO (D) SiC28 下列哪一系列的排序恰好是电负性减小的顺序(A)KNa.Li (B)C1CH (C)As.P.H (D)三者都不是29下列晶体中硕度较高,导电性好的是(A)SiO2, CaO (B)SiC NaCl (C)Cu Ag (D)Cu,石墨30址子力学的一个轨道与玻尔理论中的原子轨道等同指n具有一定数值时的一个波函数指n、1具有一定数值时的一个波函数指n、1. m三个址子数具有一定数值时的一个波函数。31在多电

16、子原子中各电子具有下列址子数，其中能虽辰高的电子是(A)2, 1, -L 1/2(B)2, 0. 0. -1/23, 1, L 一 1/2(D)3, 2, 1 1/239号元素铉的电子排布式应是下列排布的哪一种15222/?3523/3/104524/?4/,52l22s22p633p63J,044p65?5pI1 .2522p633/3J1(D)33下列各分子中，是极性分子的为(A) BeCh (B) BF3 (C) NF3 (D)C6H634.H2O的沸点是100C FhSe的沸点是一429,这可用下列哪种理论來解释(A)范徳华力(B)共价键(C)离子键(D)氢键35 下列各物质中只需克服

17、色散力就能使之气化的是(A) HCI (B)C (ON2 (D)MgCCh36下列关于02?和O2的性质的说法中，不正确的是两种离子都比6分子稳定性小。O“的键长比Ch的键长短。O占是反磁性的，而8是顺磁性的。O?的键能比O尹的键能大。下列分子中键级等于零的是(A) O： (B) Be2 (C) Nez (D) Ch下列分子中具有顺磁性的是(A) Bi (B)N2(C) O2 (D)Fi39根据分子轨道理论解释He?分子不存在.是因为He?分子的电子排布式为(A)(a 1 S)2(7|)2(B )(71 s)2(72s)2(C)(65)2(6$y(72(DX这种反常行为是由于在态的分子之间存在

18、着。16在C2H6, Nth. CH4等分别収独存在的物质中.分子间有氢键的是-17汽油的主要成分之一辛烷(CsHis)的结构是对称的，因此它是(答极tr或非极竹门_分子。汽油和水不相溶的原因是填空题参考答案：1 波动粒子运动原子核外电子运动状的的数学函数式2 IF2 却 33p63og4“i4?4p p331,4JIIA,4F4p】,金属晶体 4饱和性和方向性5平面三角形.等于，三角锥形6正四而体，三角锥形，V形7卯 a 109。2& 8spT 3, 1, sp 39.C原子均以sp余化轨道分别与两O原子和两S原子成键10.sp5 1/43/411.化学式类型杂化轨道数目键角空何构型PC13

19、sp3不等性4个三角链形BCh肝杂化3个平面三角形PdCl 严dsp2杂化4个90:,Cd(cn)42-Sp3杂化4个1092812色散力,増大13分子内正、负电荷中心不重合 正负电荷中心重合的14氢，大，色散力，诱导力，取向力，取向力，较大的偶极矩16.H1O,沸点，液，氢键16.NH317非极性汽油非极性分子与水分子强极性之间极性差异大四、简答题1如果发现116号元素，请给出钠盐的化学式(2)简的氢化物的化学式锻商价的氧化物的化学式(4)该元素是金屈还是非金属2 试用杂化轨道理论解释：(DHzS分子键角为92。，而PCh分子键角为102%NFs分子是三角锥形构空.BFj是平倆三角形构型3已

20、知配离子的空间构型，试用价键理论指出中心离子成键的杂化类型。(Cu(NH3)2+(M 线)(2)Zn(NH 期(四面体)(3)Pt(NHi)2C12(平面正方形)(4)Fe (CN)/,正八面体)4已知稀有气体He. Ne. Ar, Kr, Xe的沸点依次升高，试解释为什么？S.SiO：和C02是化学式相似的两种共价化合物.为什么Si02和干冰的物理性质差异很大？简答题参考答案：(l)Na2A. (2)H2A, (3)A0s, (4)金屈( 1 )H2S分子中的S原子和PCh分子中的P原子均采用sp不等性杂化.S原子在2个杂化轨道上存在孤电子对.P原子在1个 杂化轨道上存在孤电子对，H?S和P

21、Ch分子构型分别为V形和三角锥形.所以.PLS分子的键角小于PCb分子的键角.且均 小于 10928(2)B的电子构型为2spi.激发为2s2p采用spd朵化，形成3个等同的s，杂化轨道于3个F结合成键.故呈平面三角形。 N的电子构型为2G2p采用不等性sp，朵化.有一个sp朵化轨道为一对电子占据，成键时另3个sp杂化轨道与3个F结合成 键，导致形成三角锥形。4物质的沸点与物质的分子间力大小有关.在结构类型相同的情况下，分子间力越大，沸点越商。稀有气体He. Ne, Ar, Kr, Xe都是分子晶体.分子间作用力以色散力为主，且结构类型相同，相对分子质虽依次増大，分子间力也依次増大，所以 沸点

22、依次増高。5因为SKh是原子晶体.微粒之间作用力是共价键.结合牢固。而干冰是分子晶体，微粒之间的作用力是分子间力.结合较 弱，故SiO?和干冰的物性差异很大。Ch4化学反应与能源习题4.1热化学与能最转化lmol理想气体.经过等溟膨胀、等容加热.等压冷却三步，完成一个循环后回到原态。整个过程吸热100 kJ.求此过程的 W和回。体系由状态A变化到B时吸收f 2000 kJ热址，并对外作功300 kJ。讣算体系状态变化后的内能的变化。甘油三油酸酯是一种典型的脂肪，当它被人体代谢时发生下列反应：C57HkmO6(s) + 80 OMg) =57 CO2(g) + 52 H20(l)ArW = 3.

23、35xl04kJmorI问消耗这种脂肪1 kg时.将有多少热量放出？脏糖在人体内新陈代谢过程中所发生的总反应可用下列反应式表示：0田220|血)+ 1202(5)= 12CO2(g)+ 11H20(/)o已知 298K 时，SHyOi心人 CCh(g)、H2O(/)的 Af 票 分别为-2225.5 kJ-mol1. - 393.5 kJ mol1. - 285.8 kJ-mol1 o 若反应的 A,/打温度无关，试估算10g蔗糖在人体内发生上述反应时有多少热量放出。阿波罗登丿J火箭用联埶NJU 1)作燃料.用NG(g)作氧化剂.燃烧产物为Nj(g)和HO1)。讣算燃烧1.0 kg联氨所放出的

24、热虽.反应在300 K. 1013 kPa下进行，需要多少升NQMg)?已知：N2H4N：O4(g)H2O(1)/kJ-mor1 50.69.16-285.8已知259,标准状态下，如下反应及其反应热数据C(s)+ O2(g)=CO2(g)Ar/m 1 = -393.7 kJ mor1CO(g)+l/2O2(g)= CO2(g) Ar/Zm 2= 一283.2 kJ mol1计算lmol碳完全燃烧成CO时的反应的热效应)。已知下列热化学方程式：Fe2O3(s) + 3C0(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g)： = 276kJ mol“3Fe2O3(s)+CO(g)=2 FsOHsHCO

25、XQ : 2= 58.6kJ molFeQ：+CO(g) =3FeO(s)+CO2(g)： 3=38.lkJ-mor1试利用盖斯定律计算下列反应的QpFeO(s+CO(g)=Fe(sCOz( g)&已知25C,标准状态下，如下反应及其反应热数据：COCh(g)+H2S(g)=2HCl(g)+COS(g) Ar/m 1 =7&7 kJ molCOS(g)+H2S(g)=H2O(g)+CS2(l) Ar/m 2= 3.20 kJ mol1试通过计算说明相同条件下.如下反应的反应热此反应是放热还是吸热？ COCh(g)+ 2H2S(g)= 2HCl(g)+H2O(g)+ CS2(1)已知在标准状态下

26、：l/2(g)+ l/2(g) = HCl(g) Ar/m 1= -92.31 kJ mol1K (s) + HC1 (g) =KC1 (s) +l/2(g) Ar/ 2= 一343.5 kJ mol计算KC1的标准摩尔生成焙。4.2化学反应方向和限度1.在下列反应中，H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)各热力学数据如下，物质 AiGm (298) (kJ mol1) 圧力(Pa)H2(g)026070Ch(g)025840HC1 (g)9527101325试根据已知数据计算在298K时该反应能否自发进行。2.计算下列反应在398.15K下的吉布斯函数并判断在398.15K及标准状态下反应能

27、否自发进行。CO(g)+ l/2O2(g)= CO2(g)CO(g)O2(g)CO2 (g)A iH (298) kJ mol1-110.5250393.514S (298)Jmoll-Kl197.907205.029213.6393在容积为10 dm3的容器中有4.0 mol的N2O4： 1.0 mo 1的NO?.已知298 K时反应:NzOMg)回2 NOz(g)的K =0.24.求 此温度下反应进行的方向。4估算反应：CO2(g)+H2(g) = CO(gRH2O(g)在873K时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数若系统中各组分气休的分斥 为p(COi) = p(H:) = 76kPa

28、, p(CO)=/XH2O)=127kPa(注意：此时系统不一定处于平衡状态)，il算此条件下反应的摩尔吉布斯 函数变，并判断反应进行的方向。5.已知下列数据:SbCl5(g) SbC13(g)Ml m (2985K)/ kJ-mol1 -394.3-313.8 (2985K)/ kJ-mol1 -334.3301.2求反应 SbCl5(g)= SbCh(g)+ Ch(g)在常温下能否自发进行？在500C肘能否自发进行？ 4.3化学平衡和反应速率已知反应：Hz (g) + Ch (g) = 2 HC1 (g)在 29&15K时的=4.9x10叫 AtA/m (29& 15K) =9231 kJ

29、 mol,求在 500K时的 K 值。石灰石分解反应的方程式为：CaCOXs) = CaO (s) + CO： (g),请计算：温度为873K,凹=92345Pa时，反应能否自发？温度下，反应的平衡常数K为多少？反应在873K时能够自发进行，x应满足什么条件？标态下，大约满足什么温度条件时.反应能够自发进行？在4979, 101.325kPa下，在某一容器中，反应2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)建立平衡.有56%的NCh转化为NO和0“求 K 。若要使NO?转化率増加到80%,则平衡时压力为多少？氧化银受热分解：2Ag:0(s)= 4Ag(s)+ OXg).已知 AgQ的、虑= 30.

30、6kJ mor AfGm =-11.2 kJ mol 求：在298.15 K时Ag20-Ag体系的氧气分压：Ag20的热分解温度(设在分解温度下p(Oz)= 100 kPa)355C. 0.2mol I2与2.0mol H2混合，问h转化为HI的百分率?(已知h+ Hi=2HI达平衡时的总压为50.6625kPa. K =54.5) 4.4氧化还原反应银能从HI溶液中置换出H?气.反应为：Ag + H* +1- = 1/2H2 + Agl若将该反应组装成原电池.写出原电池符号：若c(I-)= 0moldnr3 c(H)= 0moldnr3 p(H2)= 100 kPa,计算两极电极电势和电池电

31、动势。已知E (Agl/Ag)=- 0.1515Vc由标准氢电极和银电极组成原电池。若c (Ni2n = 0.010 mol dm3时电池的电动势为0.2955 V,其中银为负极,计算係 电极的标准电极电势。325C时.将银插入0.1 mol dm 3AgN03溶液中.傑插入0.05 mol dm NSCh溶液中.组成原电池。(1)写岀原电池符号：写出两极反应式和电池反应式：(3)计算原电池电动势。计算下列两个反应的标准平衡常数(25C)H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ 回 2F0 + 2H2OBn + Mn2+ + 2H:O 回 2Br_ + MnOa +4H已知原电池：(-)ZnlZn

32、2+(0.5mol mor,)ll OH*(1 .Omol-mol1 )102(200kPa)IPl (+),写出总的化学反应方程式：计算电池的电动势:计算在标准状态下氧化还原反应的平衡常数。已知 E (O2/OH )=0.401V (Zn2*/Zn)=-0.7618Vc试判断下列反应能否按指定方向进行。Fe 2+ + C0回Cu (s) + Fe *参加反应的各离子浓度均为1 mol dm22Br + Cu2* a Cu ($) + BrzdMBr ) = 1.0 mol.dnr5； c(Cu) = 0.1 mol.dm 。在 29&15K 时，有下列反应 HjAsO4 + 21+ 2H = H3ASO3 +12 + HzO计算由该反应组成的原电池的标准电池电动势。(2)11-算该反应的标准摩尔吉布斯函数变.并抬出在标准态时该反应能否自发进行。若溶液的pH =7,而c(H3ASO4) = c(H3ASO3) = c (D = 1 mol - dnr该反应的AQ川是多少？此时反应进行的方向如何？已知 259下电池反应 Ch(100kPa)+Cd=2C1(0.1 mol dnr5)+ Cd2+(0.1 mol dm 3)判断反应进行的方向：写出原电池符号：计算此原电池电动