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普化期末
同济大学环境科学与工程学院普通化学2005—2006年期末考试试题
一、
选择题(每小题2分,共20分)
1.在同一元素原子中,下列轨道为等价轨道的是……………………()
A.3s、3p、3d
B.1s、2s、3s
C.3dxy、3dyz、3dz2
2.下列物质的晶体结构中既有共价键又有大π键和分子间力的是……()
A.金刚砂;
B.碘;
C.石墨;
D.石英。
3.为有利于反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(aq)+H2O(l)(ΔrHmӨ<0)向右进行,理论上采用的反应条件是…………………………………………()
A.低温高压
B.高温高压
C.低温低压
D.高温低压
4.已知φӨ(I2/I-)=0.535V,φӨ(H2O2/H2O)=1.776V,φӨ(Cl2/Cl-)=1.358V,
φӨ(Na+/Na)=–2.76V,则这几对电对中氧化性最强的是……………()
A.Na+
B.H2O2
C.Cl2
D.I2
5.某温度时,反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的标准平衡常数KӨ=4×10-2,则反应HBr(g)=1/2H2(g)+1/2Br2(g)的标准常数KӨ等于…………………( )
A.1/4×10-2
B.1/(4×10-2)1/2
C.4×10-2
6.下列分子中,中心原子成键是以sp3不等性杂化的是……………()
A.BeCl2
B.PH3
C.BF3
D.CH4
7.H2分子之间的作用力有………………………………………………………()
A.氢键
B.取向力
C.诱导力
D.色散力
8.下列各组量子数中,合理的是………………………………………………()
A.(3,1,—2,—1/2)
B.(4,0,2,1/2)
C.(5,—3,—3,1/2)
D.(3,2,2,1/2)
9.下列几种物质中△fGmӨ(298K)为零的是…………………………………()
A.Br2(g)
B.Br-(aq)
C.Br2(l)
D.Br2(aq)
10.下列何种函数不是状态函数………………………………………………()
A.U
B.H
C.P
D.W
二、
填空题(每空1分,共30分)
1.原子核外出现第一个2p电子、3d电子、4f电子的元素,分别处于第______周期;第______周期;第______周期。
24Cr价层电子构型为__________,元素位于______周期,_______族,______区。
2.在一密闭钟罩内有一杯纯水和一杯浓糖水,水将从______向_______转移并能完全转移。
3.对于恒温恒压条件下的封闭体系,自发过程一定是△G_______的过程。
氧化还原反应自发进行时E_______。
4.H2O的共轭酸是________,共轭碱是________。
5.若两原子间形成σ键,则其轨道重叠方式为 ;若形成π键,则其轨道重叠方式为 。
6.导电性能最好的金属是______,硬度最大的金属是______,熔点最高的金属是______.
7.电解ZnSO4溶液时,若两极都是惰性电极,则阳极反应为_____________________,阴极反应为__________________________。
8.化合物[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl的系统命名名称为 ,其中心离子 ,配位数______,配位体是 。
9.ns和np轨道杂化时,其杂化轨道的类型有 、 和 三种。
10.KMnO4是一强氧化剂,其氧化性随溶液pH值不同而不同,在强酸性溶液中它易被还原成
,在近中性溶液中它易被还原成_________,而在强碱性溶液中它的还原产物是___________。
三、
判断题(对者在题前括号内打“√”,否则打“×”。
每小题1分,共10分)
(
)1.由于2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g),故速率方程为v=kCNO2CH22,反应级数为4。
(
)2.在一定温度下,改变溶液的pH,水的离子积不变。
(
)3.溶度积小的难溶物溶解度也一定小。
(
)4.核外电子在原子核外绕着固定的轨道运动,比如S电子绕球形轨道,而P电子则绕哑铃形轨道运动。
(
)5.因为△rGmӨ=
△rHmӨ–T△rSmӨ
,所以温度T越高,△rGmӨ越小,反应越易自发进行。
(
)6.一个电极反应乘以或除以任何实数时,电对的φӨ值都会作相应的改变。
( )7.BCl3与PH3具有相同的分子构型,即均为平面三角形,成键时中心原子的杂化轨道类型均为sp2杂化,分子的电偶极矩均为零。
(
)8.0.1mol/L-1HAC溶液中[H+]=1.3×10-3mol/L;故0.050mol/LHAC溶液中[H+]=0.65×10-3mol/L
(
)9.配制SnCl2溶液时应将SnCl2溶于浓盐酸中,目的是防止SnCl2水解生成难溶物。
(
)10.将适量的Na2CO3和NaHCO3溶液相混合后形成的溶液具有缓冲作用。
四、 完成并配平下列反应方程式(每小题2分,共10分)
1.Au+HNO3+HCl=
2.Al+NaOH+H2O=
3.FeCl3+KI=
4.SiCl4+H2O=
5.Cr2O72-+Fe2++H+
=
五、 简答题:
(每小题3分,共6分)
1、为什么碘易溶于苯或四氯化碳,而难溶于水?
2、同族元素的氧化物,为什么二氧化硅晶体是坚硬难熔的固体,而二氧化碳通常状况下是气体?
六、 计算题(每小题8分,共24分)
1.已知
φӨ(Br2/Br-
)=1.07V,
φӨ(Fe3+/Fe2+)=0.77V,在25℃利用下列反应组成原电池:
2Fe2+(aq)+Br2(l)=2Fe3+(aq)
+2Br-
(aq)
⑴计算该原电池的EӨ
⑵计算反应的△rGmӨ
⑶写出原电池图式:
⑷计算当c(Br-)=0.1mol·dm-3,c(Fe3+)=c(Fe2+)/10时,原电池的E。
2.
2. 已知Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,试计算100mL0.1mol·dm-3氨水溶液的pH值为多少?
若向此溶液中加入100mL0.2mol·dm-3MgCl2溶液时,有无Mg(OH)2沉淀生成?
(已知Ks[Mg(OH)2]=5.6×10-12)。
3.
3. 已知298.15K时,反应MgCO3(s)
MgO(s)+CO2(g)中各物质热力学数据如下:
MgCO3(s)
MgO(s)
CO2(g)
△fHmӨ(kJ·mol-1)
-1096
-601.83
-393.5
SmӨ(J·mol-1·K-1)
72.6
27
213.6
①
① 通过计算△rGmӨ判断298.15K标准态下,该反应能否自发进行?
②
② 计算该反应在1000K时的平衡常数KӨ。
答案
一.选择题1.C2.C3.A4.B5.B6.B7.D8.D9.C10.D二.填空题1.二.三.四.3d54S1.四.VIB.d区
2.2. 纯水 浓糖水3.3. △G<0.E>0.4.4. H3O+.OH-5.5. 头对头.
肩并肩。
6.6. Ag.CrW
7. 阴极:
Zn2++2e→Zn阳极:
4OH—4e→2H2O+O2
8. 氯化二氯.三氨.水合钴(Ⅲ).Co3+.6.Cl-.NH3.H2O
9. ASP.SP2.SP310. Mn2+.MnO2.MnO42-
三.判断题:
1.×.2.√.3.×4.×.5.×.6.×.7.×.8.×.9.√.10.√.
四.完成并配平下列反应方程式:
.
1. Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO(g)+2H2O
2. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(g)
3. 2FeCl3+2KI=I2+2FeCl2+2KCl
4. SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl
5. Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
五.简答题:
1. I2和苯、四氯化碳都是非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”原则,碘易溶于苯或四氯化碳而难溶于水。
2. 二氯化硅是原子晶体,而二氯化碳是分子晶体。
六.计算
1. 解:
①EΘ=Φ正—Φ负=1.07-0.77=0.3(V)
② △rGmΘ=-nFEΘ=-2.96485×0.3=-57.891KJ.mol-1
③(-)Pt∣Fe2+(ag).Fe3+(aga)∣∣Br-(ag)∣Br2(l)∣Pt(+).
④E=EΘ-0.05917/2LgC2Fe3+.C2Br-/C2Fe3+
=0.3-0.05917/2Lg(1/10)2.0.12=0.4183(V)
2. 解:
COH-=(Kb.C)1/2=(1.8×10-5×0.1)1/2=1.34×10-3(mol/l)
PH=14-POH=14-2.87=11.13
两溶液等体积混合
CNH3.H2O=0.05mol/l
COH-=(Kb.C)1/2=(1.8×10-5×0.05)1/2
=9.487×10-4(mol/l)
CMgCl2=(mol/l)
CMg2+=0.1(mol/l)
Q=CMg2+.C2OH-=0.1×1.8×10-5×0.05=9×10-8>KSP[Mg(OH)2]所以有Mg(oH)2沉淀生成
3. 解:
①△rHmΘ=[(-393.5)+(-601.83)]-(-1096)=100.67(KJ.mol-1)
△ rSmΘ=213.6+27-72.6=168(J.mol-1.K-1)=0.168(KJ.mol-1.K-1)
△ rGmΘ=△rHΘm-T△rSmΘ=100.67-298.15×0.168=50.58(KJ.mol-1)>0所以不能自发进行②△rGmΘ(1000K)=△rHmΘ-T△rSmΘ=100.67-1000×0.168=-67.33(KJ.mol-1)
㏑KΘ=-△rGmΘ/RT=-(-67.33)×1000/8.31×1000=8.102
KΘ=33.02
同济大学环境科学与工程学院
普通化学2006—2007年期末考试试题
一、 是非题(对的在题前括号内填“+”,错的填“-”。
每小题1分,共10分)
( )1.273K,101.325kPa凝结为冰,其过程的△S<0。
( )2.一个反应如果是放热反应,当温度升高时,表示补充了能量,因而有助于提高该反应进行的程度。
( )3.在原子晶体中,分子内是共价键,分子间也是共价键。
( )4.从物质结构知识可以判断,FeCl3的熔点高于FeCl2。
( )5.3个P轨道的能量、形状和大小都相同,不同的是在空间的取向。
( )6.同一元素的离子半径小于其原子半径。
( )7.将适量的Na2CO3和NaHCO3溶液相混合后形成的溶液具有缓冲作用。
( )8.已知Fe3++e-=Fe2+,φӨ=0.77V。
则对电极反应:
3Fe3++3e-=3Fe2+,其
φӨ=3×0.77V=2.31V.
( )9.根据质量守恒定律,反应物浓度增大,则反应速率加快,所以反应速率常数增大。
( )10.现在H2CO3、H2SO4、NaOH、、NH4AC四种溶液,浓度均为0.1mol•dm-3,同温度下在这四种溶液中,C(H+)与C(OH-)之乘积均相等。
二、 单项选择题(每小题2分,共20分)
1.石墨属于……………………………………………………………………………( )
A.原子型晶体 B.分子型晶体 C.离子型晶体 D.过渡型晶体
2.下列下列说法中,不正确的是……………………………………………………( )
A.焓只有在某种特定条件下,才与系统反应热相等;
B.焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量;
C.焓是状态函数;
D.焓是系统能与环境进行热交换的能量。
3.下列下列说法中正确的是…………………………………………………………( )
A.固体I2分子间作用力大于液体Br2分子作用力
B.分子间氢键和分子内氢键都可以使物质熔点、沸点升高;
C.HCl是直线型的,故Cl原子采用SP杂化轨道,与H原子成键;
D.BCl3分子的极性小于BeCl2分子的极性
4.已知某弱酸HA的另一弱酸HB的,则反应HB+NaAHA+NaB的标准平衡常数为…………………………………………( )
A.1×10-10 B.1×10-5 C.1×10-15 D.1×105
5.某一原子具有下列量子数的4个电子:
①Ψ3,2,1,1/2,②Ψ3,1,-1,1/2,③Ψ2,1,-1,-1/2,④Ψ2,0,0,1/2,其能量按由大到小的顺序排列为…………………………………………( )
A.④③②① B.①②③④ C.③②①④D.②①④③
6.相同质量摩尔浓度的下列物质的水溶液,凝固点最低的是………………………( )
A.葡萄糖 B.HAC C.NaCl D.CaCl2
7.下列元素中电负性最大的是………………………………………………………( )
A.Na B.Ca C.S D.Cl
8.H2分子之间的作用力有……………………………………………………( )
A.氢键 B.取向力 C.诱导力 D.色散力
9.已知Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)的△rGm=-411.2kJ•mol-1则该反应……………( )
A.在任何温度下都可以自发进行
B.在任何温度下都不能自发进行
C.在高温下能自发进行,在低温下不能自发进行
D.在高温下不能自发进行,在低温下能自发进行
10.某电池的电池符号为(—)Pt丨A3+,A2+ B4+,B3+丨Pt(+)……………( )
A.A3+,B4+ B.A3+,B3+ C.A2+,B4+ D.A2+,B3+
三、 填空题(每空1分,共30分)
1已知反应H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的△rHmӨ(298K)=571.6(kJ•mol-1),则△fHmӨ(H2O,l,298K)为 (kJ•mol-1)
2.在浓度均为0.10mol•dm-3的[Cu(CN)2]-、[Ag(CN)2]-、[Au(CN)2]-三种溶液中c(CN-)最小的溶液是 。
{已知:
Kθ(稳,[Cu(CN)2]-)=1.0×1024,Kθ(稳,[Ag(CN)2]-)=1.26×1021),Kθ(稳,[Au(CN)2]-)=2.0×1038)}。
3.ns和np轨道杂化时,其杂化轨道的类型有 、 和 三种。
4.某一化学反应的反应速率方程为v=KCA1/2CB2,若将反应物A的浓度增加到原来的4倍,则反应速率是原来的 倍,若将反应的总体积增加至原来的4倍,则反应速率为原来的 倍。
5.价键理论认为形成配位化合物时,中心离子(或原子)要有 可接受由配位体的配位原子提供的 ,而形成 键。
6.某浓度为1mol•dm-3的二元弱酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15,则该弱酸在达到平衡时,C(H+)= ,c(A2-)= .
7.某温度时,若在0.1dm-3浓度为0.10mol•dm-3的HAc溶液中加入少量固体NaAc,则HAc的解离常数 ,而解离度 。
(填增大、减小或不变)
8.若φӨ(Ag+/Ag)>φӨ(Fe3+/Fe2+)>φӨ(Cu2+/Cu)>φӨ(Pb2+/Pb),则上述物质中最强的氧化剂是 ,最强的还原剂是 。
9.H2O2中氧的氧化数为 ,所以既具有 性,又具有 性。
10.配合物(NH4)2[FeF5(H2O)]的系统命名为 。
11.钾和氧气可生成氧化物、过氧化物和超氧化物,它们的化学式依次为 、
. 和 。
12.价电子构型为的元素位于第 周期 区 族。
13.在描述下列4个电子的量子数组合填入尚缺的量子数。
电子 n l m ms
(a) 2 0 +1/2
(b) 2 -1 -1/2
(C) 4 2 0
(d) 2 0 +1/2
四、 简答题:
(每小题3分,共6分)
比较下列各组化合物的酸性,并指出你所依据的规律
1、HClO4、H2SO4、H3PO4
2、H2CrO4、H3CrO34、Cr(OH)2
五、 完成并配平下列反应方程式(每小题2分,共10分)
1.Au+ HNO3+ HCl=
2.Si+ NaOH+ H2O=
3.BiCl3+ H2O=
4.Cr2O72-+ NO2-+ H+ =
5.MnO4- + + SO32-+ H2O=
六、 计算题(每小题8分,共24分)
1. 1. 已知反应C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g),及298.15K时的△fGmӨ:
C2H6(g)为
-23.47kJ•mol-1;C2H4(g)68.11kJ•mol-1;H2(g)0。
⑴试计算反应在298.15K时的标准平衡常数Kθ;
⑵当p(C2H6)=80kPa,p(C2H4)=30kPa,p(H2)=3kPa,温度为298.15K时,通过计算说明上述反应自发进行的方向?
2、试求碘化铅(Ks=8.49×10-9)在0.10mol•dm-3的Pb(NO3)2和0.010mol•dm-3的NaI中的溶解度。
3.已知J电极反应的H3AsO3+H2O-2e-= H3AsO4+2H+,φӨ=0.599V,I3-+2e-=3I-φӨ =0.533V。
⑴计算下列电池反应的平衡常数H3AsO3+I3-+H2O=H3AsO4+3I-+2H+
⑵若溶液的pH=7,则反应方向如何?
⑶若溶液中的c(H+)=6mol•dm-3,反应方向如何?
(⑵和⑶中除H+及OH-外,其它物质均处于标准条件下)。
答案
一、
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 + - - - + - + - - +
二、
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A D B D D D D B
三、
1.-285.8 2.[Au(CN)2]- 3.SP、SP2、SP3 4.2;1/32 5.空价轨道;孤对电子;σ-配位键 6.;7.不变;减小 8.Ag+ Pb 9.-1;氧化;还原 10.五氟•一水合铁酸铵 11.K2O;K2O2 ;KO2 12.4;d;VB 13.(a)≥3的正整数;(b)1 (C)+1/2或-1/2 (d)0
四、1.酸性强弱:
HClO4>H2SO4>H3PO4 依据同周期各族元素最高价氧化物的水合物,从左到右酸性增强。
2、H2CrO4>H3CrO3>Cr(OH)2 依据同一元素的不同价态氧化物的水合物,一般高价态的酸性比低价态的强.
五、
1.Au+ HNO3+ 4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O
2.Si+ 2NaOH+ H2O=Na2SiO3 +2H2↑
3.BiCl3+ H2O=BiOCl↓+2HCl
4.Cr2O72-+ 3NO2-+ 8H+ =2Cr3+ +3NO3- + 4H2O
5.MnO4- + SO32-+ H2O=MnO2↓+3SO42-+2OH-
六、
1.解:
⑴ C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g)
△fGmӨ(kJ•mol-1) -23.47 68.11 0
△rGmӨ68.11—(-23.47)=91.58(kJ•mol-1)
△rGmӨ=—RTlnKӨ
∴
则KӨ=8.7×10-17
⑵当p(C2H6)=80kPa,p(C2H4)=30kPa,p(H2)=3kPa,温度为298.15K时,通过计算说明上述反应自发进行的方向?
依据△rGm(298.15K)=△rGmӨ(298.15K)+RTlnQ
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