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C2H4(g)十302(g)=2CG(g)+2HO(g)。
燃烧完全后,让容器恢复到原来的温度和压力,则容器的容积为(D)
(A)1.15V(B)1.10V(C)1.05V(D)1.00V
5、用金属锌与盐酸反应制取氢气。
25C下,用排水集气法收集氢气,集气瓶中的气体压力为98.70kPa(25C时,水的饱和蒸气压为3.17kPa),体积为2.50L,则反应中消耗的锌为(C)
(A)0.10g(B)6.51g(C)6.30g(D)0.096g
计算题:
1、在标准状况下,某混合气体中含有HCQ)=80.0%,HCO)=20.0%。
试计算100.0mL该混合气体的质量,p(CO),p(CO2)以及它们的分体积。
解:
0.176g,28.5kPa,72.9kPa,28.1mL,71.9mL
2、某容器中含有2和CO的混合气体,它们的质量分别为m(g),m(g),在温度丁(K)下,总压为p(kPa)。
试确定计算N的分压及容器体积的表达式。
解:
[44m1/(44m1+28m)]p,[(44m1+28m)/1232p]RT
第二章热化学
1、热是能量传递的一种形式,系统吸热,Q>
0;
系统放热,Q<
定压下气体所做的体积功W-pex(V2-V1);
气体膨胀时,体积功W<
0。
若NaOH§
液与HCI溶液正好中和时,系统的焓变rH®
=akJ•mol-1,则其热力学能的变化rU®
=akJ•mol-1。
这是一个均(单)相反应。
2、反应进度Z的单位是mol;
反应计量式中反应物B的计量数u<
生成物的u>
3、由石墨制取金刚石的焓变>
0,燃烧相同质量的石墨和金刚石,石
墨燃烧放出的热量更多。
4、己知298K时下列热化学方程式:
1
由=92.2kJ•mol
2NI4(g)—N2(g)+3H2(g)
2H2(g)+1/2O2(g)—H2O(g)「帘=-241.8kJ•mol-1
34NI4(g)+502(g)—4NO(g)+6H20(g)rH®
=-905.6kJ•mol-1
试确定fH®
(NH3,g,298K)=-46.1kJ•mol-1;
fH®
(H2O,g,298K)=-241.8kJ•mol-1;
fH®
(NO,g,298K)=90.2kJ•mol-1。
由NH(g)生产1.00kgNO(g)则放出热量为7.55*103kJ。
5、已知反应HCN(aq)+OH(aq)—CN(aq)+H2O(l)的rH®
=-12.34kJ•mol-1;
反应H(aq)+OH-(aq)—出0
(1)的rHn®
=-55.84kJ•mol-1。
(OH,aq)=-229.994kJ•mol-1,fH®
(H2O,l)=-285.83kJ•mol-1,贝UfH?
(H+,aq)=0kJ•mol-1;
HCN(aq)在水中的解离反应方程式为HCN(aq)—H+(aq)+CN(aq),
该反应的rHn®
=43.5kJ•mol-1。
选择题
1、下列物理量中,属于状态函数的是(A)
(A)H(B)Q(C)H(D)U
2、按化学热力学中的规定,下列物质中标准摩尔生成焓为零的是(B)
(A)Na(l)(B)P4(白磷,s)(C)O3(g)(D)I2(g)
3、298K时反应C(s)十CQg)—2CO(g)的rH®
=akJ•mol-1,则在定温定压下,
该反应的等于(C)
-1-1-1
(A)akJ-mol(B)a+2.48kJ-mol(C)a-2.48kJ-mol(D)-akJ-mol
4、下列反应中,反应的标准摩尔焓变等于产物的标准摩尔生成焓的是…(D)
(A)CaO(s)+CO2(g)—CaCO(s)
(B)1/2H2(g)+1/2Br2(g)—HBr(g)
(C)6Li(s)+N2(g)—2Li3N(s)
(D)K(s)十Q(g)—KQ(s)
5、下列叙述中错误的是(C)
(A)所有物质的燃烧焓cH®
v0
(B)cH?
(H2,g,T)=fH®
(H2O,I,T)
(C)所有单质的生成焓fH®
=0
(D)通常同类型化合物的fH®
越小,该化合物越不易分解为单质
6在定压下某气体膨胀吸收了1.55kJ的热,如果其热力学能增加了1.32kJ,
则该系统做功
为(D)
(A)1.55kJ(B)1.32kJ(C)0.23kJ(D)-0.23kJ
7、已知298K下fH^CfOH,l)=-238.66kJ•mol-1,fH®
(CfOH,g)=-200.66
kJ•mol-1,则在同一温度下甲醇的标准摩尔气化焓vapH®
(CHOH)=…(B)
(A)-38.00kJmol-1(B)38.00kJmol-1(C)19.00kJmol-1(D)-19.00kJmol-1计算题
1、25r下,0.6410g纯固体萘(C10H8,Mr=128.17)在含有足量氧气的恒定体积量热计中燃烧,生成CQg)和HO
(1)。
测定在此过程中系统放出了25.79kJ的热。
写出萘燃烧的化学反应方程式,计算cUAC10H3,s,298K)和cHm®
(C1°
H,s,298K)。
-5157kJ•mol-1-5162kJ•mol-1
2、Apollo登月火箭用联氨(N2H4
(1))作燃料,以2O(g)作氧化剂,燃烧后产生2(g)和HO(g)。
写出配平的化学反应方程式,并由298K时的fH®
(B,相态)计
算燃烧1.00kg联氨(Mr(N2H)=32.05)所放出的热量和所需要的300.0K,
101.325kPa的NO的体积。
1.681*104kJ•mol-1,384.0L
第三章化学动力学基础
1、在氨合成的催化反应中,某温度下该反应的反应速率测量结果为:
c(Nf)/t=2.0x10-4mol•L-1•s-1;
如果以-c(N2)/t表示反应速率,其值为1.0*10-4
11411
mol•匚•s-;
若以-c(H2)/t表示,则为3.0*10-mol•匚•s-。
2、反应2NO(g)+Cl2(g)-2NOCl
(1)在-10C下的反应速率实验数据如下:
1
浓度c/(mol•匚)
初始速率r
-1-1
(mol•L•min)
NO
Cl2
0.10
0.18
2
0.20
0.36
3
1.45
推断NO的反应级数为2,C12的反应级数为1;
-10C下,该反应的
速率系数k=180L2•mo「2•min-1。
3、对于元反应,某物种的反应级数一定等于该物种在反应方程式中的系数。
通常,反应速率系数随温度升高而增大,k与物种浓度无关,k的单位
取决于反应级数。
若某反应的速率系数的单位是s-1,则该反应为1级反应。
4、反应A(g)+2B(g)-C(g)的速率方程为r=kc(A)•c(B)。
该反应为2级反应,k的单位是mol-1•L•s1。
当只有B的浓度增加2倍时,反应速率将增大3倍;
当反应容器的体积增大到原来的3倍时,反应速率将降低9倍。
51
5、某一级反应的半衰期T1/2=2.50h,则该反应的速率系数k=7.7*10-s-;
若此反应中物种A的浓度降低至初始浓度的25%,则所需时间为1.8*104s。
6催化剂能加快反应速率的主要原因是降低了反应活化能,使活化分子分
数增大。
7、如果某反应的速率方程为:
r=kc(A)[c(B)]3/2,则该反应一定不是元反应。
在复合反应中,中间产物的能量比相关元反应中活化络合物的能量低。
1、某反应的速率方程为r=k[c(A)]x[c(B)]y。
当仅c(A)减少50%时,r降低至原来的1/4;
当仅c(B)增大到2倍时,r增加到1.41倍;
则x,y分别为(C)
(A)x=0.5,y=1(B)x=2,y=0.7
(C)x=2,y=0.5(D)x=2,y=1.41
2、下列叙述中正确的是(B)
(A)在复合反应中,反应级数与反应分子数必定相等
(B)通常,反应活化能越小,反应速率系数越大,反应越快
(C)加入催化剂,使Ea(正)和E逆)减小相同倍数
(D)反应温度升高,活化分子分数降低,反应加快
3、增大反应物浓度,使反应加快的原因是(D)
(A)分子总数增大(B)活化分子分数增大
(C)反应级数增大(D)单位体积内活化分子总数增加
4、升高同样温度,一般化学反应速率增大倍数较多的是(C)
(A)吸热反应(B)放热反应
(C)Ea较大的反应(D)Ea较小的反应
5、生物化学家常定义Q°
=k(37C)/k(27C);
当Q10=2.5时,相应反应的活化
能Ea
(A)71kJ•mol-1(B)31kJ•mol-1(C)8.5kJ•mol-1(D)85kJ•mol-1
HnCY巴一>H.C—CHCHa
\Z
已知反应CH?
的活化能Ea=271kJ•mol-1,
k°
=1.0x1015s-1。
该反应为几级反应?
计算250C下反应速率系数kl,再根据k1计算350C下的反应速率系数k2。
131Q1
反应级数为1,k1=8.6*10-s-,k2=1.9*10-s-
第四章熵和Gibbs函数
1、可逆反应Cl2(g)+3F2(g)?
2CIF3(g)的rHm®
(298K)=-326.4kJ•mol-1,为
提高F2(g)的转化率,应采用高压低温的反应条件;
当定温定容、系统组成一定时,加入He(g),aF2)将不变。
2、已知反应CO(g)+2H2(g)?
CI40H(g)的K°
(523K)=2.33x10-3,K@(548K)
=5.42x10-4,则该反应是放热反应。
当平衡后将系统容积压缩增大压力时,平衡向正反应方向移动;
加入催化剂后平衡将不移动。
3、对于吸热可逆反应来说,温度升高时,其反应速率系数k正将增大,k逆将增大,标准平衡常数K0将增大,该反应的rGm®
将变小。
4、在密闭容器中加热分解足量的NaHC@),使其在较高温度下分解为NaCO(s),HO(g)和CO(g)。
当反应达到平衡后,系统中共有(3)个相;
若将系统中的NaCO(s)除去一部分,但仍保持分解平衡时的温度和压力,平衡将(不移动);
若将系统中的NaHC@)全部除去,其他条件不变时,系统处于(非平衡)状
^态0
5、反应2(g)+Q(g)-2N0(g)是一个熵增加的反应,在298K下,2(g),02(g),NO(g)三者的标准摩尔嫡由小到大的顺序为N2<
O2vNOo
6、在相同温度下,如果反应A的「Gi®
<
0,反应B的rG®
0,并且
IGi®
|=0.5IG2®
|,则K®
和的关系为Ki@=(K2°
)1/2o
7、已知在一定温度下下列反应及其标准平衡常数:
14HCI(g)+02(g)?
2Cl2(g)+2H20(g)Ki®
22HCI(g)+1/202(g)?
Cl2(g)+H20(g)K2®
31/2CI2(g)+1/2H20(g)?
HCI(g)+1/402(g)K3®
则K1®
K2®
K3®
之间的关系是K1®
=(K2®
)2=(K3®
)-4。
如果在某密闭容器中加入8.0molHCl(g)和2.0molO2(g),分别按上述三个反应方程式计算平衡组成,最终计算结果将完全相同。
若在相同温度下,同一容器中由4.0molHCl(g),
1.0molO2(g),2.0molC12(g)和2.0molH20(g)混合,平衡组成与前一种情况相比将不改变。
8、已知298K下,fG®
(l2,g)=19.327kJ-mol-1,fG®
(H20,l)=-237.129kJmol-1,fG®
(H20,g)=-228.572kJ-mol-1。
推算298K下碘的饱和蒸气压=4.09*10-2
kPa,水的饱和蒸气压=3.16kPa。
确定碘升华时,rH®
>
0,rS®
0o
1、在一定温度下,将1.0molN£
4(g)放入一密闭容器中,当反应20(g)?
2N0(g)达到平衡时,容器内有0.8molNO2,气体总压为100.0kPa,则该反应的K®
为(A)
(A)0.76(B)1.3(C)0.67(D)4.0
2、已知下列反应及其标准平衡常数:
C(s)+H20(g)?
CO(g)+H2(g)
CO(g)+H20(g)?
CCb(g)+H2(g)
C(s)+2H20(g)?
CQ(g)+2H2(g)
C(s)+CO2(g)?
2C0(g)
1®
2®
®
4
试确定下列关系式中错误的是(D)
(A)K3®
=K聪®
(B)K4®
=Ki®
/K2®
(C)K1®
=K3®
/K2®
(D)K2®
=Kb®
/K4®
3、在21.8C时,反应NHHS(s)?
NH<
g)+H2S(g)的标准平衡常数K®
=0.070,平衡混合气体的总压是(C)
(A)7.0kPa(B)26kPa(C)53kPa(D)0.26kPa
4、在某容器中,反应Sn(s)+2Cl2(g)?
SnCl4(g)的「H®
v0,反应达到平衡
后,为提高SnCb(g)的生成量,应采取下列措施中
的(B)
(A)升高温度(B)压缩减小体积
(C)增加Sn(s)的量(D)通入氮气
5、反应MnQs)+4H+(aq)+2Cl-(aq)
Mn2+(aq)+Cl2(g)+2H2。
(1)的标准
平衡常
数表达
(A)
(B)
(C)
(D)
丁・R(CL)了
◎—)/卢甘【
丘(H十片*了匸(CL)/占丁
K母—e(Mn2+)*j>
(Cb)
^c(MnO2>
c(Hh)]4-:
c(Cr)]£
A一[c(lT”芒丁応(Cl”产F
&
某可逆反应的rHn®
0,当温度升高时,下列叙述中正确的是
(A)正反应速率系数增大,逆反应速率系数减小,K®
增大
(B)逆反应速率系数增大,正反应速率系数减小,K®
减小
(C)正反应速率系数减小,逆反应速率系数增大,K®
(D)正反应速率系数增大的倍数比逆反应速率系数增大的倍数小
7、某容器中加入相同物质的量的NO和CI2,在一定温度下发生反应:
NO(g)
+1/2CI2(g)?
NOCI(g)。
平衡时,各物种分压的结论肯定错误的
是(A)
(A)p(NO)=p(Ch)(B)p(NO)=p(NOCI)
(C)p(NO)vp(CI2)(D)p(NO)>
p(NOCI)
8、下列符号表示状态函数的是(D)
(A)rG®
(B)Q(C)rH®
(D)S
9、下列热力学函数的数值等于零的是(C)
(A)Sm®
(O2,g,298K)(B)fGm®
(I2,g,298K)
(C)fG®
(P4,s,298K)(D)fG®
(金刚石,s,298K)
10、反应MgCO3(s)?
MgO(s)+CO2(g)在高温下正向自发进行,其逆反应在298K
时为自发的,则逆反应的rH®
与rSm®
是(D)
(A)rHm®
>
0,rSm®
0(B)rHm®
v0,rSm®
0
(C)rHm®
v0(D)rHm®
计篡题:
1、454K时,反应3Al2Cb(g)?
2AI3CI9©
的K®
=1.04*10-4。
在一密闭容器中,充有A12CI6和A13CI9两种气体,p(A12Cl6)=47.3kPa,p(AXCl9)=1.02kPa。
计算反应商,判断反应在454K下向何方向进行,以及p(A13Cl9)是增大还是减小。
解:
9.83*10-4,逆,减小
2、—氧化氮可以破坏臭氧层,其反应是:
NO(g)+O3(g)?
NO2(g)+O2(g),该反应的标准平衡常数K®
(298K)=6.1X1034。
假定高层大气中的NO,Q和Q的分压分别为5.0X10-6kPa,2.5X10-6kPa和5.0kPa,计算298K下Q的平衡分压和该反应的rGm®
(298K)。
8.2*10-35kPa,-198.4kJ•mol-1
3、已知反应2CuO(g)?
Cu>
O(g)+1/2O2(g)的G®
(300K)=112.7kJ-mol-1,
G®
(400K)=101.6kJ•mol-1。
计算rH®
和「S®
(假定rH®
和rS®
不随温度而变化);
当p(O2)=100kPa时,该反应能自发进行的最低温度是多少?
146.0kJ•mol-1111.0J•mol-1•K11315K
第五章酸碱平衡
1、根据酸碱质子理论,CO2-是碱,其共轭酸是HCQ-;
HPQ是两性物质,它的共轭酸是HsPQ,它的共轭碱是HPOf;
Fe(H2O)『的共轭碱是[FeOH(H20)5]2+。
在水溶液中能够存在的最强碱是OH-,最强酸是fC?
;
如果以液氨为溶剂,液氨溶液中的最强碱是NH2,最强酸是NH;
。
2、已知298K时浓度为0.010mol•L-1的某一元弱酸溶液的pH为4.00,则该酸的解离常数等于1.0*10-6;
将该酸溶液稀释后,其pH将变大,解离度a将变大,其&
®
将不变。
3、在0.10mol•L-1HAc溶液中,浓度最大的物种是HAc,浓度最小的物种是OH-,加入少量的NHAc(s)后,HAc的解离度将变小,这种现象叫
做同离子效应。
4、在相同体积相同浓度的HAc溶液和HCI溶液中,所含c(H+)不相同;
若
用同一浓度的NaOH溶液分别中和这两种酸溶液并达到化学计量点时,所消耗的NaOH溶液的体积相等,此时两溶液的pH不相等,其中pH较大的溶
液是HAc。
5、25T时,K®
=1.0X10-14,100C时KW@=5.4X10-13;
25°
C时,Ka@(HAc)=1.8X
10-5,并且K^(HAc)随温度变化基本保持不变;
则25C时,K.®
(Ac)=
5.6*10-10,100C时&
(Ac)=3.0*10-8;
后者是前者的54倍。
0.10mol•L-1NaPQ溶液中的全部物种有Na+,PO\HPO-,HPQ-,HPQ,OH,H+,该溶液的pH>
7,c(Na+)>
3c(PO43-45*789);
心3卩03-)=KahHsPO)
7、向0.10mol•L-1NaAc溶液中加入I滴酚酞试液,溶液呈浅红色;
当将
溶液加热至沸腾时,溶液的颜色将变深,这是因为温度升高水解加
剧。
8、将50.0g的弱酸HA溶解在水中制得100.0mL溶液。
将该溶液分成两份,用
NaOH溶液滴定其中的一份至恰好中和,然后与另一份混合,测得溶液的pH=
5.30,则该弱酸的KaJ5.0*10-6;
混合溶液中c(HAc)lc(A-)〜1,当将
混合溶液稀释
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