大学 无机化学 练习题练习题16doc.docx
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大学无机化学练习题练习题16doc
题目部分,(卷面共有15题,100分,各大题标有题量和总分)
一、计算(12小题,共80分)
1.欲使CaCCh⑸在标准压力下分解为CaO(s)和CC)2(g),最低温度为多少?
(假设朋?
及昭不随温度变化而变化)
已知:
(CaCO3,s)=-1206.90kJ-mol1
4砒(CaO,s)=-635.55kJ-moF1
耳砒(CO2,g)=-393.50kJ-mof1
毎(CaCO3,s)=92.9Jmol’K」
宰(CaO,s)=39.8J-mol^K'1
毎(CO2,g)=213.6J-mol^K4
2.N2O5商热分解速率常数在288K时是9.67IO'6s'1,在338K时是4.87IO'3s'1,求该反应的活化能。
3.某反应的速率常数k为1.0lO-miifi,若反应物的初始浓度为l.Omol-dm'3,贝U反应的半衰期是多少?
4.在300K时,鲜牛奶大约5h变酸,但在275K的冰箱中可保持50h,计算牛奶变酸反应的活化能。
5.根据病毒浓度的变化确定病毒失去活性的过程为一级反应过程,并求得此过程的k为3.3lO-'s-1,求75%病毒失去活性所需要的时间是多少?
6.如果一反应的活化能为117.15kJ-mol1,在什么温度反应速率是400K时反应速率的2倍?
7.已知在967K时,反应20—-N2+1/2。
2的速率常数k=0.135s」;在1085K时k=3.70s),求此反应的活化能禺。
8.对于某气相反应A(g)+3B(g)+2C(g)—D(g)+2E(g),测得如下的动力学数据:
3
/mol-dm_
弓/mol-dm-3
ce/mol-dm-3
dl/mol-dm'-min
0.20
0.40
0.10
X
0.40
0.40
0.10
4x
0.40
0.40
0.20
8x
0.20
0.20
0.20
X
(1)分别求出反应对A,B,C的反应级数;
(2)写出反应的微分速率方程;
⑶若x=6.010-2mol-dm_3-min_1,求该反应的速率常数。
9.设某反应2A+B—2C,
根据下列数据:
最初A
最初B
初速率-dA/d/
(mol-dm-3)
(mol-dm-3)
(mol-dm3-s1)
0.10
0.20
300
0.30
0.40
3600
0.30
0.80
14400
(1)求此反应的速率方程;
(2)求此反应的速率常数。
10.实验测得反应CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)在650K时的动力学数据为
实验编号
c(CO)
(mol-dm-3)
c(NO2)
(mol-dm-3)
dc(NO)/dt(mol-dm3-s1)
1
0.025
0.040
2.210-4
2
0.050
0.040
4.410-4
3
0.025
0.120
6.610-4
(1)计算并写出反应的速率方程;
(2)求650K时的速率常数;
(3)当c(CO)=0.10moldm'3,c(NO2)=0.16mol-dm'3时,求650K时的反应速率;
⑷若800K时的速率常数为23.0dnEmolf,求反应的活化能。
12.基态氢原子吸收一个具有97.2nm波长的光子后,放出486rnn波长的光子,问氢原子的终态n等于几?
(/?
=6.6261034J-s;基态氢原子的能量为2.18IO'18J-电子」)
二、问答题(3小题,共20分)
1.乙二醇的沸点是197.9°C,乙醇的沸点是78.3°C,用作汽车散热器水箱中的防冻剂,哪一种物质较好?
请简述理由。
2.回答以下各问题:
(1)写出原子序数为32的元素的核外电子排布、元素符号、元素名称以及此元素在周期表中的位置;
试用四个量子数分别表示这个元素原子最外层各价电子的彳
亥外运动状态
最外层各价电子n
1
m
ms
⑶分别画出此元素原子最外层/电子的轨道角度分布图及电子云径向分布图。
3.写出下列电子构型的阳离子位于周期表中的哪些区?
并对每种构型的阳离子在每一区中各举一例:
8电子构型,18电子构型,18+2电子构型,9—17电子构型,2电子构型。
题目部分,(卷面共有14题,100分,各大题标有题量和总分)一、计算(8小题,共55分)
1.已知乙醇的下列热力学数据
耳^?
/kJ-mof
J-mof'-K'1
C2H5OH
(1)
-277.6
161
C2H5OH(g)
-235.4
282
(1)计算乙醇在25.0°C时的蒸气压是多少?
(2)计算乙醇的正常沸点几是多少?
2.在一定温度下把一定量固体NH4HS放在一真空密闭容器中,它将分解直至总压力为68kPa.oNH4HS(s)==H2S(g)+NH3(g)
(1)计算分解反应的Z;
(2)温度不变,再加入NH3直至NH3分压为93kPa,这条件下H,S分压是多少?
总压是多少?
3.根据病毒浓度的变化确定病毒失去活性的过程为一级反应过程,并求得此过程的k为3.3TtrJ-i,求75%病毒失去活性所需要的时间是多少?
4.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的k为8.8,IOdnPmoNJ,已知此反应对。
2来说是一级的,当反应物浓度都是0.050mol-dm'时,此反应的反应速率是多少?
5.如果一反应的活化能为117.15kJ-mof1,问在什么温度反应速率是400K时反应速率的2倍?
6.在300K时,鲜牛奶大约5h变酸,但在275K的冰箱中可保持50h,计算牛奶变酸反应的活化能。
7.在高温下NO?
分解为NO和02,已知该分解反应的活化能为1MkJ-mor1,在592K时
反应的速率常数为4.98'求656K时的速率常数。
8.对于某气相反应A(g)+3B(g)+2C(g)—D(g)+2E(g),测得如下的动力学数据:
3
/mol-dm_
埸/mol-dm-3
/mol-dm-3
dp)
di/mol-dm'3-min_1
0.20
0.40
0.10
X
0.40
0.40
0.10
4x
0.40
0.40
0.20
8x
0.20
0.20
0.20
X
(1)Mg2+,Ar,Br;Ca?
+按半径增加的顺序
(2)Na,Na+,O,Ne按第一电离能增加的顺序
(3)H,F,Al,O按电负性增加的顺序
(4)0,Cl,Al,F按第一电子亲和能增加的顺序
4.写出下列原子和离子的基态电子组态:
(1)C,
(2)F,(3)Ca,⑷Ga3+,⑸Bi
5.已知某元素的原子序数为51,试推测:
(1)该元素的电子结构;
(2)处在哪一周期哪一族?
⑶是非金属还是金属?
⑷最高氧化态及其氧化物的酸碱性。
6.填空回答:
元素
原子序数
价层电子排布
周期和族
最高价
低价离子的电子构型
氧化物
水合物
酸碱性
A
24
H2CrO4
B
56
8电子
C
五VIIA
D
PbO2
Pb(OH)4
两性
E
5?
4tZ10
题目部分,(卷面共有14题,100分,各大题标有题量和总分)
一、计算(10小题,共75分)
1.已知气态氨的标准摩尔生成焙为-46.04kJ-mol1,固态氯化钱的标准摩尔生成焙为-314.4kJ-mol1,氯化鞍的晶格能为663kJ-mof1,H2(g)和Cl2(g)的键能分别为436,243kJ-mof1,H(g)的电离能为1312kJmol1,Cl(g)的电了亲和能为348.7kJ-mor1。
设t^一个热力学循环,计算气态氨的质了亲和焙。
2.在一定温度下把一定量固体NH4HS放在一真空密闭容器中,它将分解直至总压力为68kPa.o
NH4HS(s)H2S(g)+NH3(g)
(1)计算分解反应的Z;
(2)保持温度不变,再加入NH3直至NH3分压为93kPa,这条件下H2S分压是多少?
总压是多少?
3.反应C2H5I+OH'=C2HOH+F在289K时的^=5.03'lO^dm^mor's'1,而在333K时的他=6.71dm^mor's4,该反应的活花能是多少?
在305K时的速率常数斤3是多少?
6.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的k为8.8'IO'2dm^mor-s'1,已知此反应对0?
来说是一级的,当反应物浓度都是0.050moldm'3时,此反应的反应速率是多少?
7.已知在967K时,反应20——N2+1/202的速率常数斤=0.135s";在1085K时
斤=3.70s",求此反应的活化能民。
&设某反应2A+B—2C,根据下列数据:
最初A
最初B
初速率-dA/dr
(mol-dm-3)
(mol-dm'3)
(mol-dm-3-s'1)
0.10
0.20
300
0.30
0.40
3600
0.30
0.80
14400
(1)求此反应的速率方程;
(2)求此反应的速率常数。
9.求氢原子的电子从n=5能级跃迁到n=2能级时所产生光子的能量和波长各是多少?
(h=6.63'10'34J-s,c=3.00'10+8m-s'1)
10.基态氢原子吸收一个具有97.2nm波长的光子后,放出486nm波长的光子,问氢原子的终态"等于几?
(h=6.626'1034J-s;基态氢原子的能量为2.18-10-18J•电子")
二、问答题(4小题,共25分)
1.写出下列原子和离子的基态电子组态:
(1)C,
(2)F,(3)Ca,(4)Ga3+,(5)Bi
2.写出下列物种的基态电子组态:
(1)W(74号),
(2)Rh3+(45号),(3)Eu3+(63号),(4)Eu2+(63号),(5)V5+(23号)。
3.写出下列原子和离子的基态电子组态:
(1)Sc,
(2)V”,(3)Mn2+,(4)Co3+,(5)Cr6+
4.不参考任何数据表,排出以下物种性质的顺序:
(1)Mg2+,Ar,Br;Ca?
+按半径增加的顺序
⑵Na,Na+,O,Ne按第一电离能增加的顺序
⑶H,F,Al,O按电负性增加的顺序
(4)O,Cl,Al,F按第一电子亲和能增加的顺序
题目部分,(卷面共有16题,100分,各大题标有题量和总分)
一、计算(11小题,共70分)
1.利用热力学数据粗略估计1000K时,CuS(s)被氢还原成Cu(s)和H2S(g)的可能性。
耳^?
/kJ-mol'1
总/J-mol'1-
CuSG)
-53.1
66.5
H2(g)
0
130.57
H2S(g)
-20.6
205.7
Cu(s)
0
33.15
2.欲使CaCCh⑸在标准压力下分解为CaO(s)和CC»2(g),最低温度为多少?
(假设W及啤不随温度变化而变化)
已知:
(CaCO3,s)=-1206.90kJ-mol1
4瞪(CaO,s)=-635.55kJ-moF1
4砒(CO2,g)=-393.50kJ-mol1
毎(CaCO3,s)=92.9
硯(CaO,s)=39.8
醴(CO2,g)=213.6J-mor'-K-1
3•PC15在毀高温度时发生分解反应:
PCl5(g)—PCl3(g)+Cl2(g)
在523K,置于2.0dm3密闭容器中的0.70molPC15处于平衡时,有0.50mol发生分解。
(1)求该反应在523K吋和PC15的转化率;
(2)在上述平衡体系中,将PCb的浓度增大到0.20mol-dm'3,求在523K时再次达到平衡吋各物质的浓度及PC15的转化率。
丄
4.350°C时,反应NOBr(g)==NO(g)+Br2(g)^e=0.15
容器中PNOBr=50kPa,pno=40kPa,21kPa0混合气体将向正向还是逆向进行?
B©将产生还是消耗?
5.反应2NO2(g)=N2O4(g)在298.15K的-4.77kJ-mol1,
(1)当混合物g=2.6710°Pa,F.=1.0710Pa反应向什么方向进行?
(2)当混合物g=1.07105Pa,乃3=2.6710Pa反应向什么方向进行?
6.超音速飞机燃料燃烧,在高空大气中排出NO气体,可能直接破坏保护我们免受紫外线伤害的臭氧,其反应是NO(g)+O3(g)o*NO2(g)+02(g)
如果已知298K,100kPa下,N0(g)、03(g)和NC)2(g)的摩尔生成Gibbs自由能分别为86.7,163.6和51.8W-mol1,计算此反应的40?
、今和心。
7.在一定温度下把一定量固体NH4HS放在一真空密闭容器中,它将分解直至总压力为68kPa.oNH4HS(s)55==H2S(g)+NH3(g)
(1)计算分解反应的“;
(2)保持温度不变,再加入NH3直至NH3分压为93kPa,这条件下H2S分压是多少?
总压是多少?
8.有一化学反应C2H5Br(g)—C2H4(g)+HBr(g),其活化能是226kJ・moP,650K吋,速
率常数为2.0IO'5s'1,在哪个温度时速率常数是6.0W5s4?
9.某反应的速率常数k为1.0IO-?
min」,若反应物的初始浓度为l-Omol-dm3,则反应的半衰期是多少?
10.K原子一条光谱线的频率为7.47S"1,求此波长光子的能量(kJmoP)是多少?
(/?
=6.6310_34J-s)
11.钠灯发射波长为588nm的特征黄光,这种光的频率是多少?
每摩尔光子的能量(以kJ-mol'1为单位)是多少?
(已知h=6.63.10'34J-s)
二、问答题(5小题,共30分)
1.请解释在H原子中3s和3p轨道有相等的能量,而在C1原子中3s轨道能量比相应的3p轨道能量低。
2.填空回答:
元素
原子序数
价层电子排布
周期和族
最高价
低价离子的电子构型
氧化物
水合物
酸碱性
A
24
H2CrO4
B
56
8电子
C
五VIIA
D
PbO2
Pb(OH)4
两性
E
5?
4^10
一、计算(14小题,共80分)
1.在27°C和103.6kPa压力下,从水面上收集到氧气0.248dm3,试计算收集到多少摩尔氧气?
氧气的分体积是多少?
(27°C时水的蒸气压为3.6kPa)
2.已知在57°C,水的蒸气压为17.3kPa,将空气通过57°C的水,用排水集气法在101kPa下收集1.0dn?
气体。
问:
(1)将此气体降压至50.5kPa(温度不变),求气体总体积;
(2)若将此气体在101kPa下升温至100°C,求气体总体积。
3.在珠穆朗玛峰的顶部水的沸点为70°C,问该处的大气压力是多少?
已知水的摩尔蒸发热DvapHm=41.2kJ-mol1.
4.用乙二醇作防冻剂,估算在-30°C正好结冰的乙二醇水溶液的组成(摩尔分数)。
(已知水的K(=1.86K-kg-mol'1)
5.在300K时,4.0g-dm3聚氯乙烯溶液渗透压为6.5xl02kPa,试计算聚氯乙烯的摩尔质量。
6.已知在298K:
C(石墨)
CO2(g)
CO(g)
耳昭(298)/kJ・moP
0
-393.5
-110.5
5.69
213.6
197.9
判断在900°C时,C(石墨)+C02(g)=2C0(g)反应能否自发进行?
7.1000K时,CaCO3(s)和CaO(s)、CO2达到平衡时CO2的压力为3.9kPa,
C(s)+CO2(g)2CO(g)JC«=1.9
当固体CaCCh、CaO和C混合,在1000K的密闭容器中达到平衡时,CO的平衡分压是多少?
8.1000K时2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)Kp'=3.50则反应SO3(g)SO2(g)+2O2(g)
的K”、蜃各是多少?
9.600K时HI的离解率为19.4%,求此温度时,离解反应2HI(g)—H2(g)+b(g)的平衡常数。
10.大气中排出的NO气体,可以直接破坏臭氧层,其反应是
反应在298K下,KP=1A'1034o
假设上述反应进行前,高层大气中NO、03和02浓度分别为2'IO』,1'IO®和2,IO"
mol-dm3,计算O3的平衡浓度(假设开始NO?
浓度为0),根据上述计算有多少O3被破坏?
11.已知反应2NO2—的热力学数据如下:
NC)2N2O4
^t^/kJ-mor133.29.2
^/J-K^-mor1240304
(1)计算298K时的7罟,并判断反应能否自发进行;
(2)298K,当卩总=200kPa吋,NO?
和N2O4的体积分数各为多少?
12.反应C2H5I+OH=C2HOH+I在289K时的^=5.03'10'2dm3-mor1-s'1,而在333K时的雇=6.71difmoZs-i,该反应的活化能是多少?
在305K时的速率常数心是多少?
13.如果一反应的活化能为117.15kJ-mof1,问在什么温度反应速率是400K时反应速率的2倍?
14.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的上为8.8TO^dnAmolZs-i,已知此反应对O2来说是一级的,当反应物浓度都是0.050mol-dm'3吋,此反应的反应速率是多少?
二、问答题(3小题,共20分)
1.已知反应:
N2(g)+2H2(g)55=&NH3(g)673K时用7=1.3'W2,773K时,硏=3.8'W3,若起始分压为^*=400kPa,九=100kPa,^=2kPa,试分别判断在673K和773K时净反应移动的方向。
并简述理由。
2.什么是"精系收缩"?
"鏑系收缩"对元素的性质产生哪些影响?
题目部分,(卷面共有16题,100分,各大题标有题量和总分)
一、计算(11小题,共70分)
1.在27°C和103.6kPa压力下,从水面上收集到氧气0.248dm3,试计算收集到多少摩尔氧气?
氧气的分体积是多少?
(27°C吋水的蒸气压为3.6kPa)
2.为了使溶液的凝固点为-2.00°C(水的Kf=1.86K・kgmol-i,Kb=0.52K・kginol-i),必须向
1.00kg水中加入几克尿素[CO(NH2)2]?
这溶液在标准压力下的沸点将是多少?
(尿素的摩尔质量为60.0g-mol'1)
3.人体血浆的凝固点为-0.501°C,正常体温37°C时,人体血液的渗透压是多少?
(已知水的Kf=1.86K-kg-mol1)
4.为了减少大气污染,常用CaO除去炉气中的SO3(g),已知CaO(s)+SO3(g)=
CaSO4(s)4昭(298K)=-402kJ-mol1,亠尊(298K)=-345.7kJ-mol1,计算在标准状态下反应处于平衡时的温度。
5.已知在298K时有下列热力学数据:
C(s)
CO(g)
Fe(s)
Fe2O3(s)
耳^?
/kJ-mol1
0
-110.5
0
-822.2
^/J-K^-mor1
5.74
197.56
27.28
90
假定上述热力学数据不随温度而变化,请估算Fe2O3能用C还原的温度。
6.已知气态氨的标准摩尔生成焙为-46.04kJ-mol1,固态氯化钱的标准摩尔生成焰为-314.4kJ-mol1,氯化鞍的晶格能为663kJ-mol1,H2(g)和Cl2(g)的键能分别为436,243kJ-mol1,H(g)的电离能为1312kJ-mol1,Cl(g)的电子亲和能为34&7kJ・mol"。
设t^一个热力学循环,计算气态氨的质子亲和焙。
7.已知AfGf/kJ-mol1
NiSO46H2O(s)-2219.6
NiSO^s)-772.9
H2O(g)-228.2
(1)计算298K时反应NiSO46H2O(s)—NiSO4(s)+6出0@)的却砖;
(2)计算反应在298K的Kp;
(3)求上述反应在298K时水的平衡蒸气压。
8.20°C时甲醇的蒸气压件陋=11.83kPa,试求:
H3C-OH
(1)===H3C-OH(g)的和亠⑥。
在甲醇正常沸点时,Ar©等于多少?
9.某化合物的热分解的反应为一级反应,在120min内分解了50%,试问其分解90%时所需的时间是多少?
10.在高温下NO2分解为NO和。
2,已知该分解反应的活化能为1MkJ-mor1,在592K时反应的速率常数为4.98,求656K时的速率常数。
11.钠灯发射波长为588nm的特征黄光,这种光的频率是多少?
每摩尔光子的能量(以kJ-mol1为单位)是多少?
(已知h=6.63'10-34J-s)
二、问答题(5小题,共30分)
1•下列体系是均相催化过程还是非均相催化过程?
(1)SO2(g)被02(g)氧化为SO3(g)的反应在NO(g)存在条件下速率增加;
(2)用Ni粉催化剂使液体植物油加氢;
⑶水溶液中用HCl(aq)催化使D-葡萄糖转化成D-和L-葡萄糖的混合物。
3.写出下列物种的基态电子组态:
(1)W(74号),
(2)Rh3+(45号),(3)Eu3+(63号),⑷Eu2+(63号),⑸V5+(23号)。
4.不参考任何数据表,排出以下物种性质的顺序:
(1)Mg2+,Ar,Br;Ca?
+按半径增加的顺序
(2)Na,Na+,O,Ne按第一电离能增加的顺序
(3)H,F,Al,O按电负性增加的顺序
(4)O,Cl,Al,F按第一电子亲和能增加的顺序
5.写出下列原子和离子的基态电子组态:
(1)C,
(2)F,(3)Ca,(4)Ga3+,⑸Bi
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