武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案5-8

第五章

1. 说出BaH2，SiH4，NH3，AsH3，PdH0.9和HI的名称和分类？室温下各呈何种状态？哪

种氢化物是电的良导体？ 答

2. 如何利用路易斯结构和价层电子对互斥理论判断H2Se，P2H4，H3O+的结构？ 答

3. 写出工业制氢的三个主要化学方程式和实验室中制备氢气最简便的方法？ 答

4. He在宇宙中丰度居第二位，为什么在大气中He含量却很低？ 答

5. 哪种稀有气体可用作低温制冷剂？哪种稀有气体离子势低，可做放电光源需要的安全

气？哪种稀有气体最便宜？ 答

6. 何为盐型氢化物？什么样的元素能形成盐型氢化物？怎样证明盐型氢化物内存在H

负离子？ 答

7. 为什么合成金属氢化物时总是要用干法？38kg的氢化铝同水作用可以产生多少dm3的

氢气（298K,1.03×105Pa）？ 解

8. 怎样纯化由锌同酸反应所制得的氢气？写出反应方程式。 答 LaNi5 + 3H2 == LaNi5H6

压强在（2-3）×105Pa，温度是温热。

9. 试用反应方程式表示氙的氟化物XeF6和氧化物XeO3的合成方法和条件? 答

10. 写出XeO3在酸性介质中被I离子还原得到Xe的反应方程式。 答

11. 巴特列脱用Xe气和PtF6作用，制得Xe的第一种化合物.在某次实验中, PtF6的起始压

力为 9.1×101.68×10

4

4

Pa，加入Xe直至压力为1.98×10

3

Pa，反应后剩余Xe的压力为

Pa，计算产物的化学式。解

12. XeO3水溶液与Ba(OH)2溶液作用生成一种白色固体。此白色固体中各成分的质量分数

分别为：71.75%的BaO，20.60%的Xe和7.05%的O。求此化合物的化学式。 解

71.75%20.6%7.05%

：：== 3：1：3 15313116

BaO：Xe：O ==3：1：3

此化合物的化学式是Ba3XeO4。

13. 比较VB法和MO法对XeF2分子结构的处理。 答 VB法见书232页； MO法见书234页。 14. 完成并配平下列反应方程式：

（1） XeF4 + ClO3 → 2 XeF4 + Xe → 3 Na4XeO6 + MnSO4 + H2SO4 →

4 XeF4 + H2O →XeO3 + Ba(OH)2 → 5 XeF6 + SiO2 →

答 ①XeF4 +2 ClO3+2 H2O=Xe + 2ClO 4+ 4HF

③5Na4XeO6 + 2MnSO4 +7 H2SO4 =5XeO3 +2 NaMnO4 + 7 H2O + 9Na2SO4

⑤2XeO3 +2 Ba(OH)2 = Ba2XeO6 + Xe + O2 + 2H2O

第六章

1. 理想气体恒温膨胀过程热力学能不变，是否意味着理想气体恒温膨胀过程不做功？ 答

2. 计算体系的热力学能变化，已知：

（1） 体系吸热1000J，对环境做540J的功； （2） 体系吸热250J，环境对体系做635J的功； 解

3. 在298K和100kPa恒压下，

1

mol的OF2同水反应，放出161.5kJ热量，求 2

反应

OF2(g) + H2O(g) → O2(g) + 2HF(g)

的△rH m和△rUm。

解

4. 反应N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)在恒容没量热器内进行，生成2molNH3时放出能量

82.7kJ，求反应的△rU m和298K时反应的△rHm。

解

5. 查表求298K时下列反应的反应热

（1） 3NO2(g) + H2O(l) → 2HNO3(l) + NO(g) （2） CuO(s) + H2(g) → Cu(s) + H2O(g) 解 （1） （2）

6. N2O4在反应器中受热分解，当产物中有1molNO2生成时，分别按下列反应方程式计算，

反应进度各是多少：

(1) N2O4 → 2NO2 （ 2 ）

1

N2O4 → NO2 2

解（1）0.5mol (2) 1mol

7. 在一知弹式量热计中燃烧0.20molH2（g）生成H2O（l），使量热计温度升高0.88K，当

0.010mol甲苯在此量热计中燃烧时，量热计温度升高0.615K，甲苯的燃烧反应为

C7H8(l) + 9 O2(g) → 7 CO2(g) + 4H2O(l)

求该反应的△rH m。已知△fHm( H2O，l ) == —285.8 kJ·mol

1

解△rV m= △rHm—△ RT= —285.8+1.5×RT= —

282.1kJ/mol

8. 已知下列热化学反应

Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g) △rH m= — 27.61 kJ·mol3Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2 Fe3O4 (s) + CO2(g) △rH m= — 27.61 kJ·molFe3O4 (s) + CO(g) → 3FeO(s) + CO2(g) △rH m= + 38.07 kJ·mol解

1

1

1

9. 为什么在标准状态下稳定单质的熵不为零？ 答

10. 分析下列反应自发进行的温度条件

（1） 2N2(g) + O2(g) → 2N2O(g) △rH m= + 38.07 kJ·mol(2) Ag(s) +

1

1 1

Cl2(g) → AgCl (s) △rH m= —127 kJ·mol2

1 1

（3） HgO(s) → Hg（l）+ O2(g) △rH m= +91kJ·mol

21 1

(4) H2O2（l）→ H2O（l） + O2(g) △rH = —98kJ·mol m

2

解

自发进行。

11. 通常采用的制高纯镍的方法是将粗镍在323K与CO反应，生成的Ni(CO)4经提纯后在

约473K分解得到纯镍

Ni(s) + CO(g)

Ni(CO)4（l）

1

已知反应的△rH= —161 kJ·mol分析讨论该方法提纯镍的合理性。 解

，△rS m= 420J·k

1

·mol

1

。试由热力学数据

12. 已知下列键能数据

键 N N N—F N—Cl F—F Cl—Cl

键能/ kJ·mol

1

942 272 201 155 243

试由键能数据求出标准生成热来说明NF3在室温下较稳定而NCl3却易爆炸。 解

13. 已知下列数据

△fH m（CO2，g）= —393.5 kJ·mol △fG m（CO2，g）= —394.4kJ·mol

求反应Fe2O3（s） + 解

1

△fH m（Fe2O3，s）= —822.2 kJ·mol

1

1

△fG m（Fe2O3，s）= —741.0kJ·mol

1

33

C(s) → 2Fe(s) + CO2(g)在什么温度下能自发进行。 22

14. 查表求反应CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)能够自发进行的最低温度。

解

15. 已知下列数据

△fH 白) = 0 △fH 灰) = —2.1kJ·molm(Sn，m(Sn，S m(Sn，灰) = 44.3J·k解

1

1

S 白) = 51.5J·km(Sn，

1

·mol

1

·mol

1

求Sn（白）与 Sn（灰）的相变温度。

第七章

1. 什么是化学反应的平均速率，瞬时速率？两种反应速率之间有何区别与联系？ 答

2. 分别用反应物浓度和生成物浓度的变化表示下列各反应的平均速率和瞬时速率，并表示

出用不同物质浓度变化所示的反应速率之间的关系。这种关系对平均速率和瞬时速率是否均适用？

（1） N2 + 3H2 → 2NH3 （2）2SO2 + O2 →2SO3 （3）aA + Bb → gG + hH 解 （1）V=

△[N2]△[H2]△[NH3]

= =

△t△t△t

V瞬=

△[NH3]lim△[N2]△[H2]lim

= =

△t△t△t△t 0△t 0△t 0lim

11

VH2=VNH3 32

VN2=

两种速率均适用。（2）（3）（同1）。

3. 简述反应速率的碰撞理论的理论要点。 答

4. 简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。 答

5. 反应C2H6 → C2H4 + H2，开始阶段反应级数近似为 级，910K时速率常数为

1.13dm1.5·mol

0.5

·s

1

。试计算C2H6（g）压强为1.33×104Pa时的起始分解速率 0（以

[C2H6]的变化表示）。 解

6. 295K时，反应2NO + Cl2 → 2 NOCl，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下：

问：（1）对不同反应物反应级数各为多少？ （2）写出反应的速率方程； （3）反应的速率常数为多少？ 解

7. 反应 2 NO（g） + 2 H2（g） → N2（g） + 2 H2O其速率方程式对NO（g）是二次、

对H2（g）是一次方程。

（1） 写出N2生成的速率方程式；

—

（2） 如果浓度以mol·dm3表示，反应速率常数k的单位是多少？

（3） 写出NO浓度减小的速率方程式，这里的速率常数k和（1）中的k的值是否

相同，两个k值之间的关系是怎样的？

解

8. 设想有一反应Aa + bB + cC → 产物，如果实验表明A，B和C的浓度分别增加1倍后，

整个反应速率增为原反应速率的64倍；而若[A]与[B]保持不变，仅[C]增加1倍，则反应速率增为原来的4倍；而[A]、[B]各单独增大到4倍时，其对速率的影响相同。求a，b，c的数值。这个反应是否可能是基元反应？ 解

9. 一氧化碳与氯气在高温下作用得到光气（COCl2），实验测得反应的速率方程为：

d[COCl2]3

== k[CO][Cl2]

dt

2

有人建议其反应机理为： Cl2

2Cl

Cl + CO COCl + Cl

2

COCl

COCl2 + Cl

（1） 试说明这一机理与速率方程相符合；

（2） 指出反应速率方程式中的k与反应机理中的速率常数（k1，k 1，k2，k 2）间的关

系。

答

10. 如何正确理解各种反应速率理论中活化能的意义？ 答

11. 高温时NO2分解为NO和O2，其反应速率方程式为— (NO2) == k[NO2]2 在592K，速率常数是4.98×10计算该反应的活化能。 解

1

1

dm3·mol

1

s

1

，在656K，其值变为4.74dm3·mol

s

1

，

12. 如果一反应的活化能为117.15kJ·mol

1

，问在什么温度时反应的速率常数k`的值是

400K速率常数的值的2倍。 解

13. 反应N2O5 → 2NO2 +

1

O2，其温度与速率常数的数据列于下表，求反应的活化能。 2

解

14. CO（CH2COOH）2在水溶液中分解丙酮和二氧化碳，分解反应的速率常数在283K时

——————

为1.08×104mol·dm3·s1，333K时为5.48×102 mol·dm3·s1，试计算在303K时，分解反应的速率常数。 解

16. 下面说法你认为正确与否？说明理由。

（1） 反应的级数与反应的分子数是同义词。

（2） 在反应历程中，定速步骤是反应速率最慢的一步。 （3） 反应速率常数的大小就是反应速率的大小。 （4） 从反应速率常数的单位可以判断该反应的级数。

答

17. 反应2 NO（g） + 2 H2（g） → N2（g） + 2 H2O(g)的反应速率表达式为

== k[NO2]2[H2]，试讨论下列各种条件变化时对初速率有何影响。 （1） NO的浓度增加一倍；（2）有催化剂参加；（3）将反应器的容积增大一倍；（4）

将反应器的容积增大一倍；（5）向反应体系中加入一定量的N2。

答

第八章

1. 怎样正确理解化学反应的平衡状态？ 答

2. 如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？ 答

3. 写出下列可逆反应的平衡常数Kc、Kp或K的表达式

（1）2NOCl(g) (3) MgSO4

(s)

(5) NH4

Cl(s) 答

2NO(g) + Cl2(g)(2) Zn(s) + CO2

(g) MgO(s) + SO3(g)(4) Zn(s) + 2H+(aq) NH3(g) + HCl(g)

ZnO(s) + CO(g) Zn2+(aq) + H2(g)

4. 已知下列反应的平衡常数：

HCNOH

试计算下面反应的平衡常数：NH3 + HCN

H+ + CN NH3 + H2

O

NH4 + OH H2

O

H+ +

NH4 + CN

答

5. 平衡常数能否代表转化率？如何正确认识两者之间的关系？ 答

6. 在699K时，反应H2(g) + I2

(g)

2HI(g)的平衡常数Kp=55.3，如果将2.00molH2

和2.00molI2作用于4.00dm3的容器内，问在该温度下达到平衡时有多少HI生成？ 解

7. 反应H2 + CO2

H2O + CO在1259K达平衡，平衡时[H2]=[CO2]=0.44mol·dm

3

3

，

[H2O]=[CO]=0.56mol·dm

。

求此温度下反应的经验的平衡常数及开始时H2和CO2的浓度。

解

8. 可逆反应H2

O + CO H2 + CO2在密闭容器中，建立平衡，在749K时该反应的

平衡常数Kc=2.6。

（1） 求n（H2O）／n（CO）（物质的量比）为1时，CO的平衡转化率； （2） 求n（H2O）／n（CO）（物质的量比）为3时，CO的平衡转化率； （3） 从计算结果说明浓度对平衡移动的影响。 解 （1）H2O +

CO

H2 + CO2

a-x b-x x x x2=2.6(a-x)2

x

=0.617 a

H2 + CO2

所以CO的平衡转化率是61.7%。

（2）H2O +

CO

n 3n 0 0

n-x 3n-x x x

xx2

=2.6 =0.865

n(n x)(3n x)

所以CO的平衡转化率是86.5%。

9. HI分解反应为2HI

H2 + I2，开始时有1molHI，平衡时有24.4%的HI发生了分

解，今欲将分解百分数降低到10%，试计算应往此平衡系统中加若干摩I2。 解 2HI

H2 + I2

起始 1 0 0

转化 0.244 0.122 0.122

0.1222(0.05 x)0.05 = x=0.37mol 2

0.920.756

10. 在900K和1.013×105Pa时SO3部分离解为SO2和O2 SO3（g）

SO2（g）+

—

1

O2（g） 2

若平衡混合物的密度为0.925g·dm3，求SO3的离解度。

解 PV=nRT P

m

=nRT PM= RT

RT0.925 103 8.314 900 M===68.33 5

P1.013 10

SO3（g）

SO2（g）+

1

O2（g） 21x 2

x 0 0 a-x x

80(a x) 64x 32

a x x

1x2

1x

= 68.33

x

= 0.34 所以SO3的离解度是34%。 a

11. 在308K和总压1.013×105Pa，N2O4有27.2%分解为NO2。 （1）计算 N2O4（g）

2 NO2（g）反应的K ；

（2）计算308K时总压为2.026×105Pa时，N2O4的离解百分率； （3）从计算结果说明压强对平衡移动的影响。 解 （1） N2O4（g）

2 NO2（g）

0.5442

0.272 0.544 K==0.32

1 0.272

（2） PV=nRT

nP= 同理得出N2O4的离解百分率是19.6%。 VRT

PCl3（g）+ Cl2（g）

3

（3） 增大压强，平衡向体积减小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。 12. PCl5（g）在523K达分解平衡: PCl5

平衡浓度：[PCl5]=1 mol·dm

3

,[ PCl3]=[ Cl2]=0.204 mol·dm

。

若温度不变而压强减小一半，在新的平衡体系中各物质的浓度为多少？

0.2042解 K==0.041616

1

PCl5 PCl3（g）+ Cl2（g）

1-x 0.204+x 0.204+x

2

(0.204 x) 3

0.2042==0.041616 得出 x=0.135mol·dm

1 x

13. 对于下列化学平衡2HI（g） 在698K时，Kc=1.82×10

2

H2（g） + I2（g）

。如果将HI（g）放入反应瓶内，问：

3

（1）在[HI]为0.0100mol·dm时，[H2]和[ I2]各是多少？

（2）HI（g）的初始浓度是多少？ （3）在平衡时HI的转化率是多少？ 解 （1）2HI（g）

H2（g） + I2（g）

2x x x

x2 2 3 3

=1.82×10 x=1.35×10mol·dm

0.01 2x

[H2]和[ I2]各是1.35×10

3

mol·dm

3

3

，1.35×10

3

mol·dm

3

。

（2）[HI]=0.01+2×1.35×10100%=21.3% 14. 反应SO2Cl2（g）

=0.0127mol·dm

3

2 1.35 10 3

（3） =×

0.0127

SO2（g）+ Cl2（g）在375K时，平衡常数K=2.4，以7.6

—

克SO2Cl2和1.013×105Pa的Cl2作用于1.0 dm3的烧瓶中，试计算平衡时SO2Cl2、SO2和Cl2的分压。

解 K=Kp（P)

△n

Pso2cL2×1=

7.6

RT 135

2

得出 Pso2cL2=6.8×104Pa PSO2=8.8×104Pa PCl=1.90×105Pa 15. 某温度下，反应PCl5（g）

PCl3（g）+ Cl2（g）的平衡常数K=2.25。把一定

量的PCl5引入一真空瓶内，当达平衡后PCl5的分压是2.533×104Pa。问： （1） 平衡时PCl3和Cl2的分压各是多少？ （2） 离解前PCl5的压强是多少？

（3） 平衡时PCl5的离解百分率是多少？ 解 （1）

PPCl3.PCl2(P )2

=2.25×

PPCl5P

5

PPCl3=PCl2=7.60×104Pa

7.6 104

（2）PPCl5=(2.533+7.6)×10Pa（3）PPCl5=×100% = 75.25% 4

10.1 10

16. 如何表述化学反应等温式？化学反应的标准平衡常数与其△rG m之间的关系怎样？ 答 △rGm=△rG m+RTlnQ △rGm=0， △rG m= —RTlnk

17. △fG、△rG、△rG之间的关系如何？ 答 △rG=

△fG(生成物）—

△

f

G（反应物）

—3

18. 在523K时，将0.110 mol的PCl5（g）引入1 dm PCl5（g）

容器中，建立下列平衡：

3

PCl3（g）+ Cl2（g）平衡时PCl3（g）的浓度是0.050 mol·dm

。

问（1）平衡时PCl5和Cl2的浓度各是多少？（2）在523K时的Kc和K各是多少？ 解 （1） PCl5（g）

PCl3（g）+ Cl2（g）

起始 0.11 0 0

平衡 0.06 0.05 0.05 平衡时PCl5是0.06mol·dm

3

，Cl2是0.05mol·dm

3

0.052 △n

（2）KC==0.042 由K=Kp（P)得出K=1.80

0.06

19. 查化学热力学数据表，计算298K时下列反应的K。H2(g) + I2

(g) 解 由公式—△rG m=RTln K得出 K=627

2HI(g)

20. 从下列数据：

NiSO4·6H2O(s) △fG m== —2221.7kJ·mol NiSO4(s) △fG m== —773.6kJ·mol

H2O(g) △fG m== —228.4kJ·mol（1）计算反应NiSO4·6H2

O(s)

1 1

1

NiSO4(s) + 6H2O(g)的K；

（2）H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为多少？ 解 （1） △rG m=—773.6—6×228.4+2221.7 =77.7kJ·mol （2）由Kp=P

1

由公式—△rG m=RTln K得出K=2.4×10

△n

14

△rGH2Om=—RTln K K=Kp（P)

得出H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为544Pa。

21. 什么是化学反应的反应商？如何应用反应商和平衡常数的关系判断反应进行的方向并

判断化学平衡的移动方向？

答 △rGm=△rG m+RTlnQ △rGm=—RTln K

当Q〈 K时 △rGm〈 0 正反应自发进行

当Q = K时 △rGm = 0 反应达到平衡，以可逆方式进行 当Q 〉K时 △rGm 〉0 逆反应自发进行 22. 反应H2

O(g) + CO(g)

H2(g) + CO2(g)在某温度下平衡常数Kp=1，在此温度下，

于6dm3的容器中加入2 dm3 3.04×104Pa的CO，3dm3 2.02×105Pa的CO2，6dm3 2.02

×105Pa的H2O（g）和1dm3 2.02×105Pa的H2。问净反应向哪个方向进行？ 解 通过计算，反应向逆方向进行。

23. 在一定温度和压强下，某一定量的PCl5和Cl2。试判断在下列情况下，PCl5的离解度是

增大还是减小。

—

（1） 减压使PCl5的体积变为2 dm3；

（2） 保持压强不变，加入氮气，使体积增至2dm3； （3） 保持体积不变，加入氮气，使压强增加1倍； （4） 保持压强不变，加入氮气，使体积变为2dm3； （5） 保持压强不变，加入氮气，使压强增加1倍。 解 （1）增大；（2）增大；（3）不变；（4）减小；（5）减小； 24. 反应CO2(g) + H2

(g)

CO(g) + H2O(g) 在973K时平衡常数K=0.64，试确定

在该温度下上述反应的标准自由能变化△rG m。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/br1m.html