中山大学无机化学题库

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第1章化学热力学

一、选择题

1-1下列物质中，不等于零的是()

(A)Fe(s)(B)C(石墨)(C)Ne(g)(D)C12(1)

答案：D

1-2盖斯定律认为化学反应的热效应与途径无关。这是因为反应处在()

(A)可逆条件下进行(B)定压无非体积功条件下进行

(0定容无非体积功条件下进行(D)以上都正确

答案：D

H2(g)+102(g)=H20(l).„

1-3如果X是原子,X2是实际存在的分子，反应的2的

应该是()

(A)负值(B)正值(C)零(D)不能确定

答案：B

1-4下列说法正确的是()

(A)水的生成热即是氢气的燃烧热(B)水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热

(0水的生成热即是氧气的燃烧热(D)水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热

答案：A

1-5H2和02在绝热钢筒中反应生成水，则下列状态函数中，增加为零的是()

(A)(B)AW(c)AS□(D)AG

答案：AB

1-6将一台电冰箱放置在一室内，然后打开电冰箱的门，并使冰箱中的致冷机运转。一段时

间后，室温变化情况是属于()

(A)降温很多⑻降温很少(C)升温很多⑻不变

答案：D

1-7已知2981(时，4"'(111，8)=-25.94.010「，下列说法正确的()

(A)0.5moiH2°(g)混合物在ioi.325kPa和298K时生成Hl(g)的反应热为-25.9kJ-mol"

(B)H2(8)+L(g)->2Hl(g)反应的标准熠变在298K时为-25.9kJ-mo「

(C)反应H2®+U(s)->2HI(g)在298K时的标准给变为-25.9kJ-mo『

⑻反应2-2”在298K时的标准焰变为-25.9kJ-mo「

答案：D

CuCl2(s)->CuCl(s)+-Cl2(g)

1-8反应"2，在298K及101.325kPa下不自发，但在高温

时能自发进行。则此反应的（

(B)W>。

(C)*黑<。

(D)△3<°

答案：B

-9恒温下，下列反应中A”为负值的是()

(A)2AgNO3(s)f2Ag(s)+2NO2(g)+02(g)

⑻CaCC)3(s)->CaO(s)+CO2(g)

(c)H2(g)+F2(g)T2HF(g)

(D)2N0(g)TN2(g)+02(g)

答案：CD

1-10已知298.15K时,下列反应有关数据为

2NH3(g)TN2(g)+3H2(g)

起始压强(kPa)1001001.00

9

AzG-=-16.64kJ-mor，由此可以判断该分解反应()

(A)不能自发进行(B)处于平衡状态

(C)能自发进行(D)数据不全，难以判断

答案：C

二、计算题和问答题

1-11已知下列热化学方程式

1

⑴Fe2O3(s)+3CO(g)==2Fe(s)+3CO2(g)=-25kJmol_

91

(2)3Fe2O3(s)+CO(g)==2Fe3O4(s)+CO2(g)\rH=-47kJmol

2Fe3O4(s)+2C0(g)==6FeO(s)+2CO2(g)

+)3Fe2O3(s)+C0(g)==ZFejOKs)+CO?(g)

91

(3)(4)3Fe2C)3⑸+3C0(g)==6FeO(s)+3CO2(g)\rH-19kJ-mol-

不用查表，计算下列反应的△":FeO(s)+CO(g)==Fe(s)+CO2(g)

思路消去Fe?/和Fe3°4

解：(3)x2+(2)得

2Fe3O4(s)+2CO(g)==6FeO(s)+2CO,(g)

+)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)

(4)3Fe2O3(s)+3CO(g)==6FeO(s)+3CO2(g)

⑴x3-(4)得

3Fe2O3(s)+9CO(g)=6Fe(s)+9CO2(g)

-)3Fe2O3(s)+3CO(g)==6FeO(s)+CO2(g)

6CO(g)==6Fe(s)+6CO2(g)-6FeO(s)

即[{⑴x3-[(3)x2+(2)]}得Feo(s)+CO(g)==Fe(s)+CO2(g)

=1{(-25)x3-[19x2+(-47)])=-11(KJ-mol-1)

1-12煤和由煤和水气(J，)+H2)==H2(g)+CO(g))而得到水煤气(CO和凡德

等物质的量混合物)都可以做燃料，设煤含碳80%,其余可燃成分忽略不计。试通过计算说

明，在实际应用以上水煤气代替煤做燃料有什么优缺点？(提示：在任何热量转换过程中，

总会有一些能量变成热扩散到环境中，例如欲往某体系输入x/kj的热量，实际上需要提供

的热量要远大于x/kj)。

5

解：若以hnol碳计算：C(s)+O2(g)==CO(g)ArW=-393,5kJmor'

若以水煤气代替煤

C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)ArW"=-110.5-(-241.8)

-0-241.80-110.5=131.3(kJ-mol1)

9

H2(g)+-O2(g)=H2O(l)\H=-285.8kJmor'(-285.8)+(-283)

»=-568.8kJmol_1

9

CO(g)+1o2(g)=CO2(g)ArH'=-283kJmor'

总的差值："437.5-(-393.5)=-44kJmol-1煤含碳:80%-44x80%=-35.2(KJ)

计算表明用水煤气代替煤做燃料放出热量大于以煤为燃料所放出热量，可以获得较多热量。

但同忖，煤在转换成水煤气、水煤气燃烧过程中都有热量损失。因而，总的结果不会得到更

多的热量。

1-13指定NHQ(S)分解的分压皆为10'Pa,试求NH0s)分解的最低温度。

NHC1(S)NH(g)HCl(g)

解43+

木+AG19/kJ-mol1

查表：f(-203-16.5-95.4

A//19/kJ-mol-1

z-315-46.1-92.5

,91

S/J-mor'-K'94.6192.3186.6

f=(-16.5)+(-95.4)-(-203)=91.1(kJ-mo1')

NH9\

f=(-46.1)+(-92.5)-(-315)=176.4(kJ-mo1')

=(192.3+186.6)-94.6=284.3(j.mor'.K」)

只有当△口＜。时，NHQ才分解。令A,G%

176.4

284.3

△,S°=1000=620.5(K)

620.5K

1-14通过三个具体反应说明从空气中固氮，实现NH3生产的可能性及条件。

⑴2®+；02(g)=N2O(g)⑵N2(g)+O2(g)=2NO(g)

13

-N2(g)+-H2(g)=NH3(g)

(3)22

解查表△//,八。计算A”,2、&俨。

反应⑴查表计算得M收5'”出=81.6-0=81.6(kJ-mo「)

2

'S'=220.0-191.5-2X205.0=24.7(kJ-mo「)=103.6-0=103.6(kJ.mol")

常温下、G,〉o,反应非自发，由计算结果知道，该反应是吸热，煽减反应，因此任何温度

下该反应无法利用来固氮。

反应（2）与",=2X90.37-0=180.74（k「mol」）=2X210.6-191.5-205.0=

24.7（kJ-mor'）

△,G,=2x86.69-0=173.38（k»mo『）

常温下△《‘〉（），反应非自发。但该反应是吸热，煽增过程，所以高温下可以反应。

9

T^\rH180.8

＞市一24.7、10-3=732。（K）

如此高的温度只有在电弧温度下才有可能。但电能消耗过大，而不经济。但雷雨天的高空放

电及发动机点火时，有可能生成此化合物，这是汽车造成空气污染的另一来源。

反应（3）

A^'9=-46.19-0=-46.19（kJ-mol1）

=192.51-1/2X191.5-3/2X130.6=-99.14(J-mor'-K1)

△，=_]6.63-0=-16.63(kJ-mol")

常温下dG'vo,反应达平衡需最高温

-46.19

=465.9(K)

一99.14x10-3

该反应绝对值不太大，反应进行的趋势不很大，因而为提高NH3的转化效率，需寻求

更适合的条件。

1-15已知：2CU2°（S）+°2（g）==4CuO（s）A,，,：=-290kJmol"

CuO(s)+Cu(s)==Cu2O(s)・12kJmol"

试求Cu°(s)得标准生成热蛤。

解(1)2CU2O(S)+O2(g)==4CuO(s)=-290kJ・mo『

z9xCuO(s)+Cu(s)==Cu2O(s)△/：=-12kJ•mol"

(l)+2x⑵得:2Cu(s)+O2(g)==2CuO(s)A,H：=?

△，⑶=1/2卜290+2x(-12)]==-157kJ-mor1

1T6试计算Fe203(s)+Al(s)tA12O3(S)+Fe(s)反应的及。在298K时,

铝箔与Fe203有什么样的反应？为什么？实际上在298K时反应又是如何进行？

解：

Fe2O3(s)+Al(s)—>A12O3(S)+Fe(s)

mol"-8400-16760

A,G,：/kJ-mo「-7420-15820

△&==-840kJ-mol-1<0△,==-852kJ-mol'1<0

所以，在SS态下，正反应自发进行。但由于室温下反应速度小，不能观察到铝箔与FezOj

的反应。

1-17已知C(石墨)和凡的燃烧热分别为-393.5kJ-mo『及—285.8kJmol1,Imol甲醛

CH30cH3完全燃烧时，==-1461kJ•mol,求：

1

(1)甲醛的△用"；键焰B.E.(H-H)==436kJ-mol।,B.E.(C,O)==343kJmol

BE(o0==498kJ-mo「，B.E.©H)==415kJ-mo『，试用以上数据估算甲醛的,

比较以上结果，你得出什么结论？

解：

2c(石墨)+3H2(g)+l/2O2(g)=CH30cH3(g)

2x(-393.5)+3(-285.8)-1461

282(g)+3H2O(1)

△—2x(-393.5)+3x(-285.8)-(-1461)=-183.4kJmor1

△，成

2c(石墨)+3H2(g)+l/2O2(g)==CH30cH3®

2x717+3x436+1/2x4386x415+2x343

2C(g)+6H(g)+0(g)

\rHfn==2x217+3x436+1/2x498-6x415-2x343=-185kJ-mo「

两种方法计算所得CH30cHKg)的标准生成焰结果接近。

『18请利用数据讨论Ca°(s)+凡0。)-Ca(°H)2(s)反应的方向性。

解:CaO(s)+H,O(1)tCa(OH),(s)

bfG；/kJ♦mol"

n-604.0-237.18-898.6

A/G：==-57.4kJ-mor1<0

所以在SS态下，298K时，正反应自发进行。

1T9试计算氨的分解反应：2叫@-N(g)+3H2(g)

2在298K时标准态下反应是否

自发？反应正向进行的温度是多少？

2NH(g)==N(g)

解:323H2®

/kJ-mol'1

-16.4800

A//9/kJ-mol-1

f-46.1100

5,^/J-mor'-K'1

192.34191.50130.57

1

\rGfn==33kJ-mor>0

所以在SS•态下，298K时，正反应非自发进行。

11

A"==92.22kJ-mor'Ar5>=198.53J-mor-K-

在ss态下，正反应自发进行的条件是：

ArG,f==A,-TA,S,：==92.22x1000-195.537(kJmor')<0

T>464.5K

1-20根据美国《化学及工厂新闻》报道，在常温常压下，可以利用II光与某种催化剂使水

和氨气反应制取氨，设想以下反应是可能的反应，请讨论反应的合理性。

22(g)+6H,O(1)-»4NH3(g)+30,(g)

2N(g)+6HO(1)T4NH(g)+3O(g)

解：2232

△冏/kJ-mo『

0-285.83-46.110

S^/Jmor'K-'

191.569.91192.34205.03

T=298K时，有：

△==\rHfn-T\rSf„==1530.54-298x0.58==1357.7kJ•mo『>0

所以在SS态下，298K时;正反应非自发进行。

在SS态下，正反应自发进行的条件是：

A,G：==A"-7△用==1530.54-0.58x7-<0

T>2639K.所以该报道是不真实的。

1-21高炉炼铁中常用焦炭原料使Fe203还原，焦炭在高炉内会产生CO,试问还原Fe203的

反应中是CO抑或C起主要还原作用？请用热力学计算加以说明。

解：（1）Fe2（）3（s）+3c（石墨）—>2Fe(s)+3C0(g)

A^/kJ.mol-_

742200-137.2

A^/kJ.ol-_

zm842200-110.5

S^/J-mor'-K-'87.45.7427.3197.

==330.6kJ-mor'>0

所以在SS♦态下，298K时，正反应非自发进行。

11

△.==492.7kJmor'>0ArS,f==542.58J-mol-K->0

嫡驱动反应。由G-H方程得（T）==-也只==492,7x1000-Tx542.58<0

T>908K

在SS态下，908K以上，反应才能自发向右进行。

FeO(s)+3C0(g)t2Fe(s)

(2)23+3CO2(g)

-742.2-737.20-394.4

△/43kJ-mo『

-824.2-110.50-393.5

11

/J-mol'.K-87.4197.627.3213.6

△3==-29.4kJmol“<0

所以在S・S•态下，298K时，正反应自发进行。

m3Fe2O3(s)+3C(石墨)-4Fe(s)+3CO2(g)

/kJ-mol-1

-742.200-394.4

A/”；：/kJmor1

-842.200-393.5

87.45.7427.3213.6

ArG,f==301.2kJmol'>0

所以在SS态下，298K时，正反应非自发进行。

△.==467.9kJ-mol'1>0A,S,：==558J-mol1-K-1>0

嫡驱动反应。由G-H方程得：

△,G；：(T)==-T△同==467.9x1000-Tx558<0r>838K

在SS态下，838K以上，反应才能自发向右进行。

对比(1),(2),(3)知：CO起主要还原作用。

1-22试求过二硫酸钱氧化Mn2+反应:

2++

2Mn+5s2。；+8H2O==2MnO4+10SO：+16H

=-1110.4kJ-mor'

的A实际上该反应的条件是什么？为什么？(f⑸。百))

解：

2++

2Mn+5s+8H2O==2MnO4+lOSOf+16H

△/G,“/kJ-mol_228.0-1110.4-237.18447.2-774.630

△&==-735.26kJmor1<0

所以在SS态下，298K时，正反应非自发进行。但室温下，反应速度很小，需加入Ag,作

催化剂，以降低反应活化能，提高反应速率。

1-23试问，锌粒防治空气中表面易被氧化，生成ZnO膜,如将锌放在真空度为1.3xl0"Pa

空气氛的安瓶中，试通过有关计算说明其表面是否还会被氧化？

解：

Zn(s)+go2=ZnO(s)

Po,=1.3x10-4*2l%(Pa)

安瓶中

由化学反应等温式

(八)—____1___—_一1—_____1____

「0甘/l.SxlO^xZl%1-65x105

节\l.OxlO5

ArG=ArG^+2.303/?Tlg2

2.30x8.31x298

4G=—318.3+lg-------------=-291(kJmor')<0

所以10001.65x10-5

说明在安瓶中Zn还会被氧化。

1-24一直大气中含C°2约0.031%提及，试用化学热力学分析说明，菱镁矿(MgC°3)

能否稳定存在于自然界？

解：

MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)

查表-1012-569.4-394.4

s9

由A，G=\rG+RT\nQ=\rG+2.303R71gQ

所以

△,G=48.2+2.303x8.314x10-3x298xlg3.1xIO-4=28.2(kJ-mol')>0

正向反应不能自发进行。所以MgC°3能稳定存在于自然界中。

1-25评述下列各种陈述：

(1)放热反应是自发的。

A口9A「3

(2)纯单质的》皆为零。

(3)反应的该反应是不能自发进行的。

(4)如反应的△，"、4s皆为正值，室温下△，《也必为正值。

(5)冰在室温下能自动融化成水，是埔增起了重要作用的结果。

解：

(1)放热反应即的反应，大多数放热反应是自发的，但不能用作为判

断反映自发的一般标准。因为在等温、等压条件下，决定化学反应方向的是A。t\G<0

的反应是自发的。

\G=\H-T^SA,G的符号还与TA,.S

t项有关，对于嫡减的反应，在低温下，即

使是放热反应也不能自发进行。

(2)这种说法不对。应该说稳定的纯单质的，、为零。而T/K时，即使是稳定

的纯单质的标准燃S'也不为零。应该说0K时，任何纯净物的完美晶体的嫡值为零。

(3)只能说在标准状态下，4G'>°该反应不能自发进行。判断一反应能否自发进行，

一般用而“=公口+/?71110,当公。>0时，A6不一定大于零，所以该说

法不对。

(4)根据吉布斯-亥姆霍兹方程△rG=\"-T4S。若d”>℃,5>°,当温度降

低时，A，增大，但不一定是正值，在低温下可能为正值。

(5)冰在室温时自动融化成水,是一个吸热过程,但由于》(H2O，S,298K)<J(Hqj,298K),且

△「G<°,所以冰在室温下自动融化成水是墙增起了重要作用的结果。

第2章化学平衡

一、选择题

2-1反应N02(g)+NO(g)电。3值)的A,，'=-40.5kJ-mor［反应达到平衡时,

下列因素中可使平衡逆向移动的是()

(A)T一定,V一定，压入氯气

(B)T一定，丫变小

(C)V一定，。一定，7降低

(D)P一定，7一定，压入颊气

答案：D

2-2当速率常数的单位为mo「-dm's"时，反应级数为)

(A)一级

(B)二级

(0零级

(D)三级

答案：B

2-3某一级反应的速率常数为9.5x10"min"。则此反应的半衰期为()

(A)3.65min

(B)7.29min

(C)0.27min

(D)0.55min

答案：B

2-4在298K反应BaCl2-H2O(s)BaCl2(s)+H2O(g)达到平衡时，

1

p(H2O尸330Pa。则反应的八忌为()kj.mol

(A)-14.2kJ,mol'

(B)14.2kJ•mol1

(C)142kJ•mof1

(D)-142kJ•mol1

答案：B

NO(g)+CO(g)==^N2(g)+CO2(g),,।

2-5已知反应2的△心“一373.2kJ-mol,4

提高有毒气体NO和CO的转化率，可采取的措施是()

(A)低温低压(B)低温高压

(C)高温高压(D)高温低压

答案：C

二、计算题和问答题

2-6试求H3P°4分步电离的平衡常数。

：PO：7aq

H3PO4/aqH2PO；/aqHP07aq

l9

AfG/kJ•mol"-1147.2-1135.1.1094.1-1018.8

解：(1)HgH『O：+H+

A/G™/kJ-m01'-1147.2-1135.10

91

ArG1-(-1135.1+0)-(-1147.2)=12.1kJ-mol-

又SG，=-2.30RngKa

,vAG512.1X1000…

lgK]=------------=------------------------=-2.12,_

所以-2.30RT-2.30x8.31x298K\=7,6x10n3

⑵H2PO；HPO：+H+

AfG,"/kJ-m01'-1135.1-1094.10

51

ArG=(-1094.1+0)-(-1135.1)=41.0kJmor

乂A,G，=-2.30RTlgK2

41,0x1000

=-7.198K=6.34X10-8

所以-2.30x8.31x2982

HPQ-PO3-+H+

(3)

A/G,"/kJ-m01'-1094.1-1018.80

5

ArG=(-1018.8)-(-1094.1)=75.3kJmor'

r=6.02x104

2-7实验测定298K时，2NC)2(g)==2NO(g)+C)2(g)的K,=0.50mol-dm\试确定

以下情况中反应的方向：

(1)Cg)=C(NO)=c(o[=0.1mol.dm-3

(2)P(No?)=P(NO)=P(o“=1°叱

(3)14.5L容器中有L23molNO?及o168mol°2。

(4)ioL容器中有2.0molN°2,°.4molNO和O.lmol°2

便.K『=0.5m。1dmJK„=(.(RT'jE"=500x(8.314x298?=1.24x10‘Pa

八0.12xO.l..,_v

Q.=-----z—=On.lmol-dm3<K

(1)°-1-,所以反应自发。

Qp=77W=i°Kp

(2)(1°),所以反应自发。

⑶Qr=O<Kc,所以反应自发。

2

八(0.4/10)(0.1/10)CM,-3叱

Q.=-------—~-——-=0.004moldm_3<K,

(4)(2.0/10)~,所以反应自发。

2-8据《日本工业新闻》1993年9月3日报道，日本工业技术院物质工学工业研究所和三

4

菱瓦斯化学公司利用铜、锌、铁制成催化剂，在300℃,7xl0kPa,CO2:H2=1:3(体

积化)的条件下，使二氧化碳与氢气反应转化为乙醇，设发生的化学反应是：

2CO2(g)+6H2(g)==CH3cH20H(g)+3H2O(g)

请利用你的热力学知识说明此反应。

((

已知:2co2g)+6H2g)==CH3cH20H(g)+3H2O(g)

△///pkJ-mol1

-399.50-234.4-241.8

G；/kJ-mol-1

-294.40-167.9-228.6

S：,/Jmol1K-1

213.6130282.58188.7

你认为为了提高反应转化率，合成条件应有什么改变？试提出你的看法。

解：

2CO2(g；1+6H2(g)==CH3cH20H(g)+3H2O(g)

△/

-399.50-234.4-241.8

G,f/kJ-mol-1

-294.40-167.9-228.6

/J-mol-1.K'1

213.6130282.58188.7

G：=-264.9kJ•mol-1<0

所以在S.S.态下，298K时，正反应可自发进行。

X此=160.8kJ-mor'<0=358.52J-moF1-K-1

由G-H方程得:

ArG,f==160.8-573x(358.52)/1000=44.63kJmor'>0

所以在300°C时，S3.态下，反应非自发进行。题目给定的条件为高温高压，反应可能

进行。要提高反映转化率，可采用如下措施：

(1)因为反应为放热反应，高温对正反应不利，所以需适当降温。

(2)正反应气体分子数减小，增大压力将使平衡向右移动。

(3)提高C°2的分压，将使平衡向右移动，因为C°2成本低，易制得。

2-9在一个10L的密闭容器中，以一氧化碳与水蒸气混合加热时，存在以下平衡：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2

在800°C吐若Kc=1,用2moicO及2moiHz。互相混合，加热到800。C,求平

衡时各种气体的浓度以及co转化为C02的百分率。

解：

co(g)+H2O(g)CO2(g)+H2

初浓度/mol701,2/102/1000

平衡时浓度/mol-dm-30.2-x0.2-xxx

X2/(0.2-x)2=1

解得：[2]=o.1mol-dm-3=[H2]=[CO]=[1120]

转化率=0.1/0.2X100%=50%

2T0由热力学数据表求HF(aq)==H'(叫)+F(aq)反应的K嬴，讨论该电离平衡的方向

性，并求出体系平衡时各物种的浓度。

解.HF(aq)==H+(aq)+F(aq)

△，G3kJ.mo『_,

26990-278.8

91

\fG=(-278.8)-<-296.9)=18.1kJmoF>0

标准状态下，应该非自发。

hrhCu+=]0-7m0LdrrT'

头际上纯水中H

5

cF„=0mol-dm

3

cHF=lmoldm'

AG°=-RTlnK；K；=6.72x10

HF(aq)==H+(叫)+F(aq)

初浓度/mol-dm3i10-70

平衡时浓度/mol•dm°i-xx+10-7-x0

X2/(1-x)=6.72X10-4

X=0.026mol,dm-3

平衡时：[HF]=1-0.026=0.974mol♦dm-3

[H']=[F'J=0.026mol,dm-3

2-11在一个平衡体系中，平衡浓度是否随时间的变化而变化？是否随起始浓度的不同而不

同？是否随温度的变化而变化？

解：在一个平衡体中，平衡浓度不随时间变化而变化，但随起始浓度的不同而不同，随温度

的变化而变化。

二、计算题和问答题

2-12平衡常数是否随起始浓度的不同而不同？转化率是否随起始浓度的变化而变化？

解：平衡常数不随起始浓度的不同而改变，对于指定的化学反应式，温度一定，则平衡常

数的值一定。但“转化率”随起始浓度的变化而变化。

2-13当一个反应的＞°时，我们说该反应不能自发正向进行，请你评价这一结论。

解：一个反应的＞°时，我们可以判定在标准态下，正反应非自发；对于非标准态,

则不能判定。任意状态下的反应自发性，可由是否小于零判定。

2-14对于合成氨反应N?(g)+3H2(g)==2NH,(g)；在恒温、恒容下通入Ar气，对平

衡有什么影响？在恒温、恒压下通入Ar气，对平衡有什么影响？试分别说明。

解：(1)恒温、恒容，加入Ar气(不参与反应)，将使体系总压力增加，试反应体系各

气体的分压不变，所以平衡不移动。

(2)恒温、恒压，加入Ar气(不参与反应)，因总压力。总恒定，据〃总增

加，必定导致丫增加，原体系各气体分压均减小，据：

P(H,)

AN2)X

将使0,增加，致使平衡将向逆反应方向移动。

2-15稀释以下平衡体系，对平衡移动有何影响？请给予解释。

⑴Ac-+H2OHAC+OH-

NH+Ac'+H,0NHH,0+HAc

(2)43

解：稀释上述两个平衡体系，反应(1)平衡向右移动，反应(2)不移动。

解释：根据△G=AG'+Rnn2r=_RTInK,+Rnn2',平衡常数及反应嫡中没有涉

及溶剂的量，故在改变溶剂而总浓度改变时，反应前后物质总粒子数不变，则平衡不受影响；

若反应前后物种数改变，稀释将使平衡向生成其他物种总粒子数多的方向移动，浓缩将使

平衡向物种总粒子少的方向移动。

2-16试问，锌粒防治空气中表面易被氧化,生成ZnO膜,如将锌放在真空度为13x10~Pa

空气氛的安甑中,试通过有关计算说明其表面是否还会被氧化？

Zn(s)+^O2=ZnO(s)

解：

△,G'7/kJ-mol'1

00-318.3

Pc=1.3xlO-4x21%(Pa)

安瓶中1°2''

山化学反应等温式

Pof3x10^x21%1.65x10-5

才|Vl.OxlO5

△="P+2.303RTlgQ

2.30x8.31x298

AG=—318.3+--------------=-291(kJmor')<0

r1.65x10-

所以1000

说明在安能中Zn还会被氧化。

2-17氧化银遇热分解2Ag2。⑸=4Ag(s)+O2(g),已知298K时Ag?O的

5191

A,.//=-31.1kJ-mol,\fG=-11.2kJmor

(1)298K时Ag2°-Ag体系的氧气压强；

(2)Ag2°热分解时，P。？=l°°kPa,求其热分解温度。

91

^rG=0+0-2A/G(Ag2O,s)=-2x(-11.2)=22.4(kJmol)

说宾黑碗793

K9=1.2x10"

Y=驾=IZxlO”

p9

因为

所以P。、=l-2xl0-4xlOO=1.2x1O-2(kPa)

⑵已知热分解时100kPa,则C=100/100=1.00

1

(Ag2O,s)=-2x(-31.1)=62.2(kJmol)

,K黑62.2xlO3(11)

仁解2.303x8.314忆解298)

所以T分解=465(K)=192(C),则Ag2°热分解温度为192°C。

第3章溶液与电力平衡

一、选择题

3-1在相同温度下，和1%的尿素［C°(NH2)2］水溶液具有相同渗透压的葡萄糖

(C6H|2。6)溶液的浓度约为()

(A)2%

(B)3%

(C)4%

(D)5%

答案：B

3-2测得人体血液的冰点降低值△〃=856K。已知恪=L86K-moJ-kg。则在体温

37°。时的渗透压是()

(A)1776kPa

(B)388kPa

(C)776kPa

(D)194kPa

答案：C

3-3按照酸碱质子理论，下列物质中既可以作为酸，又可作为碱的是:(

，+

⑷[A1(OH2)6]

(B)©(OH?%]"

©[Fe(OH2)4(OH)2r

(D)P。：

答案：C

3-4根据质子理论，下列水溶液中碱性最弱的是哪一个：()

(A)NO；(B)C104

(C)c。：(D)so；-

答案：B

3-5弱酸弱碱盐实际上是包含一种酸和一种碱B2的化合物，它的水解常数应该等于:

()

(A)长〃2

(B)心

(D)K〃及2

答案：D

3-6醋酸的K：=L8xl。"，欲配制PH=5的醋酸与醋酸钠组成的缓冲溶液，其

m微/小的比应为：()

(A)5：9

(B)18：10

(C)1：18

(D)1：36

答案：A

3-7已知K“NH3)=L8xl0一，K：(HCN)=4.9x101°,媚咏)=L8xl05,下列哪_对共

舸酸碱混合物不能配制PH=9的缓冲溶液：()

(A)HAc-NaAc

(B)NH4C1-NH3

(O(A)、(B)都不行

(D)HCN-NaCN

答案：A

3-8现有100g溶液，其中含8001molCr和0-0°lmolCrOf,若逐滴加入AgNC)3溶

液时，将出现的现象是(*嬴a=L56X10-I°,K4Ag2clo,=9.0x10-12)：()

(A)AgCl先沉淀，另一后沉淀

(B)Ag2CrC)4先沉淀，另一后沉淀

(0仅可能出现AgCl沉淀

(D)仅可能出现AgzCrO’沉淀

答案：A

3-9把少量浓溶液Pb(N°3)2加到饱和的PbL溶液中，由此推断卜列结论正确的是：()

(A)将使P“2沉淀增多

(B)将使「"2的溶解度增大

(0使P*2的溶解度降低

(D)降低了Pbh的溶度积

答案：C

3-10向含有l-0xl0「‘moLkg」「及C「的溶液中逐滴加入AgN°3,贝小

(K"a=L8xl0，《A「8.5x10、()

(A)首先析出AgCl沉淀

(B)开始时两种沉淀同时析出，最终为AgQ沉淀

(O开始时两种沉淀同时析出，最终为Agl沉淀

(D)不在生成Agl沉淀时，开始析出AgQ沉淀

答案:C

3-11AgzCrO,固体加到Na2s溶液中，大部分Ag^CrOa转化为Ag?S,其原因是：（）

（A）S?.的半径比CrOj半径小

（B）50；的氧化性比S?一强

（0Ag2cl的溶解度比Ag2s的小

（D）八5尸~2s远小于八Sr,Ag2CrO4

答案：D

二、计算题和问答题

3-12实验测定，烟草中尼古丁由C、H、N元素组成，其原子数目比为C：H:N=5:7:1,为

了确定尼古丁的分子式，将496mg尼古丁溶于10.0g水中，在101.3kPa下

测出其沸点为10°17℃,试根据实验写出尼古丁的分子式。

解：△4=100.17-100=0.17℃；（=0.51。所以：△1=K&Xmm=0.33mol-kS'

设尼古丁的摩尔质量为M,贝IJ：

0.496100049.6

m=M10MM=15O§dm'（约为。5H7N摩尔质量的？倍）

所以，尼古丁的分子式为G0H4N2。

3-13101mg的胰岛素溶于10.0cm3水中，实验测定该溶液在25℃时的渗透压为4.34

kPa,试求：eq\o\ac（。，1）1胰岛素分子量；eq\o\ac（。,2）2该溶液的蒸气压下

降量A。（298K时饱和水蒸气压为3.17kPa）。

m

B=—RT

解⑴万V=〃RTM

mRT_101x107x8.314x298

乃V-4.34x10x10-3=5.76X103g.mo『

（2）胰岛素溶液中胰岛素的摩尔分数

101x10-3(101x10-310.0)

=3.15x10-5

5.76xl03(5.76x10318.0)

△p=p*x=3.17x3.15x10-5=9.99x10-5kPa

3-14已知0.01mol•dm"HAc溶液的解离度为4.2%,试求HAc的电离常数,

并计算溶液中的[H+],pH及0.1moldm3HAc的电离度。

解：(1)根据HAc的电离方程式：

HAcH++Ac'

电离开始时0.0100

电离平衡时0.01—0.01a0.01a0.01«

K=(O.Ola)x(O.Ola)”(0.01a1=]76x止

"―o.oi-o.oia0.01—,*

[H+]=0.01a=4.2x10^mol-dm-3pH=-lg[H」=3.38

(2)设0.1mol-dm-3HAC的电离度为8，则

f2

_(ca)_,2___________

Ka=~Y~=ca优=JK./C=41.76x10-5/0[=1.33%

3-15某溶液中含有0.01moll"Fed?和0]0moiCuC1,通H2s于该溶液中是

否会生成FeS沉淀？(已知CuS的K*=8.5xl()45,FeS的%,=3.7x10,

解：使CM卡完全沉淀需要的[+]

号]=2=85xl产=8.5xlO^CmolL-1)