无机化学答案

第二章

1..某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能是何种气体? 解

2．一敝口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出? 解

3． 温度下，将1.013105Pa的N2 2dm3和0.5065Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中，求

O2和N2的分压及混合气体的总压。 解

4． 容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O2，总压为2.02610Pa，求各组分的分压。 解

5

5． 在300K，1.013105Pa时，加热一敝口细颈瓶到500K，然后封闭其细颈口，并冷却至原

来的温度，求这时瓶内的压强。 解

6． 在273K和1.013×105Pa下，将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体，

在此过程中，液体损失0.0335 g，求此种液体273K时的饱和蒸汽压。 解

7． 有一混合气体，总压为150Pa，其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75，求H2和N2的

分压。 解

8． 在291K和总压为1.013×105Pa时，2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，

完全吸水后，干燥空气为3.21 g，求291K时水的饱和蒸汽压。 解

9． 有一高压气瓶，容积为30 dm3，能承受2.6×107Pa，问在293K时可装入多少千克O2

而不致发生危险？ 解

10．在273K时，将同一初压的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 Pa，试求

（1）两种气体的初压；

（2）混合气体中各组分气体的分压； （3）各气体的物质的量。 解

11．273K时测得一氯甲烷在不同压强下的密度如下表： P/105 1.013 2.3074 0.675 1.5263 0.507 1.1401 0.338 0.75713 0.253 0.56660

?/g·dm?3 用作图外推法（p对?/p）得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。

2.4 10 pa) ρ/P (g·dm ·-3-5-12.22.00.00.20.40.60.81.01.2P (10pa)5解

可得出一氯甲烷的相对分子质量是50.495

12.（1）用理想气体状态方程式证明阿佛加德罗定律； （2）用表示摩尔分数，证明xi =

?i V总 （3）证明

?2=

3kT M证明：（1）PV=nRT

当p和T一定时，气体的V和n成正比 可以表示为V∞n

（2）在压强一定的条件下，V总=V1+V2+V3+----- 根据分体积的定义，应有关系式 P总Vi=nRT

混合气体的状态方程可写成P总V总=nRT

Vini= V总n 又

ni?=xi 所以 xi = inV总

（3）

?AMB= ?BMA1N0m(?2)2 33RT3pV=

MN0m又pV=

?2=

所以

?2=

3kT M

13．已知乙醚的蒸汽热为25900J·mol-1，它在293K的饱和蒸汽压为7.58×104Pa，试求在308K时的饱和蒸汽压。 解

14．水的气化热为40 kJ·mol-1，，求298K时水的饱和蒸汽压。 解

表示）和Na+（用表示）

15．如图所示是NaCl的一个晶胞，属于这个晶胞的Cl?（用

各多少个？

解

第三章

1. 原子中电子的运动有何特点？几率与几率密度有何区别与联系？ 答

2. 什么是屏蔽效应和钻穿效应？怎样解释同一主层中的能级分裂及不同主层中的能级交

错现象？ 答

3. 写出原子序数为24的元素的名称、符号及其基态原子的电子结构式，并用四个量子数

分别表示每个价电子的运动状态。 答

4. 已知M2+离子3d轨道中有5个电子，试推出：（1）M原子的核外电子排布；（2）M原

子的最外层和最高能级组中电子数；（3）M元素在周期表中的位置。 答

5. 按斯莱脱规则计算K，Cu，I的最外层电子感受到的有效核电荷及相应能级的能量。 答

6. 根据原子结构的知识，写出第17号、23号、80号元素的基态原子的电子结构式。 答

7. 画出s，p，d各原子轨道的角度分布图和径向分布图，并说明这些图形的含意。 答 见课本65页

s电子云 它是球形对称的。

p电子云 它是呈无柄的桠铃形。 d电子云 形状似花瓣。

8. 描述原子中电子运动状态的四个量子数的物理意义各是什么？它们的可能取值是什

么？ 答

9. 下列各组量子数哪些是不合理的，为什么？

（1）n=2，l=1，m=0 （2）n=2，l=2，m=-1 （3）n=3，l=0，m=0 （4）n=3，l=1，m=1 （5）n=2，l=0，m=-1 （6）n=2，l=3，m=2

答

10. 下列说法是否正确？不正确的应如何改正？

（1） s电子绕核运动，其轨道为一圆周，而电子是走 S形的； （2） 主量子数n为1时，有自旋相反的两条轨道；

（3） 主量子数n为4时，其轨道总数为16，电子层电子最大容量为32； （4） 主量子数n为3时，有3s，3p，3d三条轨道。 答

11. 将氢原子核外电子从基态激发到2s或2p，所需能量是否相等？若是氦原子情况又会怎

样？ 答

12. 通过近似计算说明，12号、16号、25号元素的原子中，4s和3d哪一能级的能量高？

13. 根据原子轨道近似能级图，指出下表中各电子层中的电子有无错误，并说明理由。

元 素 K L M N O P 19 22 30 33 60 答

2 2 2 2 2 8 10 8 8 8 9 8 18 20 18 2 2 3 18 12 2

14. 说明在同周期和同族中原子半径的变化规律，并讨论其原因。 答

15. 说明下列各对原子中哪一种原子的第一电离能高，为什么？

S与P Al与Mg Sr与Rb Cu与Zn Cs与An Rn与At 答

16. 电子亲合能与原子半径之间有何规律性的关系？为什么有些非金属元素（如F，O等）

却显得反常？ 答

17. 什么是元素的电负性？电负性在同周期，同族元素中各有怎样变化规律？ 答

18. 若磁量子数m的取值有所变化，即m可取0，1，2，…l共l+1个值，其余不变。那么

周期表将排成什么样？按新周期表写出前20号元素中最活泼的碱金属元素，第一个稀有气体元素，第一个过度元素的原子序数，元素符号及名称。 答 前20号元素中最活泼的碱金属元素Rb 第一个稀有气体元素是He

第一个过度元素的原子序数是21，元素符号是Sc，名称钪

第四章

第四章

1. 试用离子键理论说明由金属钾和单质氯反应，形成氯化钾的过程？如何理解离子键没有

方向性和饱和性？ 答

原子所得，二者因静电引力而吸引，之间得作用力成为离子键。

离子键没有方向性可以这样理解：阴离子与阳离子并非只有再某一方向才具有吸引力，而是在任何方向都有力的作用，只不过当距离远时其作用力小一点而已。

2. 用下列数据求氢原子的电子亲和能：

K(s) → K(g) △H1=83 kJ·mol

?1

K(g) → K+(g) △H2=419 kJ·mol

?1

1H2(g) → H(g) △H3=218kJ·mol?1 2K+(g) + H?(g) → KH(s) △H4= -742kJ·mol?1 K(s) + 解

1H2(g) → KH(s) △H5= -59kJ·mol?1 2

3. ClF的解离能为246kJ·mol-1 ，ClF的生成热为—56 kJ·mol-1 Cl2的解离能为238

kJ·mol-1，试计算F2（g）解离能。 解

4. 试根据晶体的构型与半径比的关系，判断下列AB型离子化合物的晶体构型：

BeO，NaBr，CaS，RbI，BeS，CsBr，AgCl。 答

5. 试从电负性数据，计算下列化合物中单键的离子性百分数各为多少？ 并判断哪些是离

子型化合物？哪些是共价型化合物？

NaF，AgBr，RbF，HI，CuI，HBr，CrCl。 答

6. 如何理解共价键具有方向性和饱和性？ 答

7. BF3是平面三角形的几何构型，但NF3却是三角 的几何构型，试用杂化轨道理论加以

说明。 答

8. 指出下列化合物合理的结构是哪一种？不合理结构的错误在哪里？

（a)

（b)

（c)

答

N2O存在

9. 在下列各组中，哪一种化合物的键角大？说明其原因。

（a）CH4和NH3 （b）OF2和Cl2O （c）NH3和NF3 （d）PH3和NH3 答

10. 试用价层电子互斥理论判断下列分子或离子的空间构型。说明原因。

HgCl2 BCl3 SnCl2 NH3 H2O PCl5 TeCl4 ClF3

ICl2 SF6 IF5 FCl4 CO2 COCl2 SO2 NOCl SO2Cl2 POCl3 SO3 ClO2 IO2F2 答

2????

11. 试用价键法和分子轨道法说明O2和F2分子的结构。这两种方法有何区别？ 答 见书177页。

价键理论认为形成共价键的电子只局限于两个相邻原子间的小区域内运动，缺反对分子作为一个整体的全面考虑，因此它对有些多原子分子，特别是有机化合物分子的结构不能说明，同时它对氢分子离子中的单电子键、氧分子中的三电子键以及分子的磁性等也无法解释。

分子轨道理论，着重于分子的整体性，它把分子作为一个整体来处理，比较全面地反映了分子内部电子的各种运动状态，它不仅能解释分子中存在的电子对键、单电子键、三电子键的形成，而且对多原子分子的结构也能给以比较好的说明。

12. 今有下列双原子分子或离子

Li2 ， Be2 ， B2 ， N2 ， HF ， F2 ，CO+ ① 写出它们的分子轨道式。

② 计算它们的键级，判断其中哪个最稳定？哪个最不稳定？ ③ 判断哪些分子或离子是顺磁性。哪些是反磁性？ 答

13. 写出O2，O2 ，O2 ，O2分子或离子的分子轨道式。并比较它们的稳定性？ 答

2???

14. 已知NO2，CO2，SO2分子其键角分别为132°，180°，120°，判断它们的中心原子轨

道的杂化类型？ 答

。

15. 写出NO+，NO，NO?分子或离子的分子轨道式，指出它们的键级，其中哪一个有磁性？ 答

16. 举例说明金属导体，半导体和绝缘体的能带结构有何区别？ 答

17. 简单说明?键和π键的主要特征是什么？ 答

18. 试比较如下两列化合物中正离子的极化能力的大小：

① ZnCl2 ，Fe Cl2 ，CaCl2 ，KCl。

② SiCl4 ，AlCl3 ，PCl5 ，MgCl2，NaCl。 答

19. 试用离子极化的观点，解释下列现象：

① AgF易溶于水，AgCl，AgF，AgI难溶于水，溶解度由AgF到AgI依次减小。

② AgCl，AgBr，AgI的颜色依次加深。 答

20. 试比较下列物质中键的级性的大小。

NaF， HF， HCl， HI， I2

答

21. 何谓氢键？氢键对化合物性质有何影响？ 答

22. 下列化合物中哪些存在氢键？并指出它们是分子间氢键还是分子内氢键？

OHCHONO2OHOH

C6H6，NH3，C2H6， 答

，，

NO2，H3BO3（固）

23. 判断下列各组分子之间存在着什么形式的分子间作用力？

①苯和CCl4； ② 氦和水； ③ CO2气体； ④HBr气体； ⑤ 甲醇和水。 答

24. 试判断Si和I2晶体哪种熔点较高，为什么？ 答

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) △rHm= + 38.07 kJ·mol(2) Ag(s) +

??1

1??1Cl2(g) → AgCl (s) △rHm= —127 kJ·mol 21??1（3） HgO(s) → Hg（l）+ O2(g) △rHm= +91kJ·mol

21??1(4) H2O2（l）→ H2O（l） + O2(g) △rHm= —98kJ·mol

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析讨论该方法提纯镍的合理性。 解

，△rSm= 420J·k

??1·mol

?1。试由热力学数据分

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

△fHm（CO2，g）= —393.5 kJ·mol?1 △fHm（Fe2O3，s）= —822.2 kJ·mol?1 △fGm（CO2，g）= —394.4kJ·mol?1

△fGm（Fe2O3，s）= —741.0kJ·mol求反应Fe2O3（s） + 解

??1???

33C(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 △fHm(Sn，白) = 0

△fHm(Sn，灰) = —2.1kJ·mol?1 Sm(Sn，白) = 51.5J·kSm(Sn，灰) = 44.3J·k

???1

??·mol·mol

?1

?1?1 求Sn（白）与 Sn（灰）的相变温度。 解

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△[NH3]limlim△[H2]lim△[N2] = =

△t△t△t△t?0△t?0△t?0V瞬=

VN2=

11VH2=VNH3 32两种速率均适用。

（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 3级，910K时速率常数为

2

PPCl3=PCl2=7.60×104Pa

（2）PPCl5=(2.533+7.6)×105Pa （3）PPCl5

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△rGm之间的关系怎样？ 答 △rGm=△rGm+RTlnQ △rGm=0， △rGm= —RTlnk

17. △fG?、△rG?、△rG?之间的关系如何？ 答 △rG?=

???7.6?104=×100% = 75.25% 410.1?10??△fG?(生成物）—

??△

fG?（反应物）

—

18. 在523K时，将0.110 mol的PCl5（g）引入1 dm3容器中，建立下列平衡： PCl5（g）

PCl3（g）+ Cl2（g）

?3 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

（2）KC==0.042

0.06

由K=Kp（P)

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—△rGm=RTln K

????△n得出K=1.80

??2HI(g)

?

得出 K?=627

20. 从下列数据：

NiSO4·6H2O(s) △fGm== —2221.7kJ·mol?1 NiSO4(s) △fGm== —773.6kJ·mol?1

H2O(g) △fGm== —228.4kJ·mol?1 （1）计算反应NiSO4·6H2O(s)

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） △rGm=—773.6—6×228.4+2221.7 =77.7kJ·mol

??1?

? 由公式—△rGm=RTln K 得出K=2.4×10 （2）由Kp=P

?H2O??14

?△rGm=—RTln K K=Kp（P)

???△n

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=△rGm+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H2O(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△rGm。

当体系中各种气体的分压具有下列七组数值时，确定每一组分压下的吉布斯自由能变化

△rGm。 pCO= pH2O pCO2= pH2 表中单位为105Pa。

将△G对反应混合物的组成作图，标出图中哪个区域里正向反应可能发生，哪个区域里逆向反应可能发生。

Ⅰ 0.253 1.773 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0.507 0.760 1.013 1.266 1.520 1.773 1.520 1.266 1.013 0.760 0.507 0.253 0.2532解 Ⅰ K==0.194 21.733? △rGm=△rGm+ RTln K=kJ·mol

???1

0.5072 Ⅱ K==0.111

1.522? △rGm=△rGm+ RTln K=3610.249—17782.590=—14.2kJ·mol

???1

0.762 Ⅲ K==0.360

1.2662? △rGm=△rGm+ RTln K?=3610.249+（—8264.670）=—4.7kJ·mol?1 Ⅳ K?=1

△rGm=△rGm+ RTln K?=3610.249=3.6kJ·mol?1

??1.2662 Ⅴ K==2.775 20.76? △rGm=△rGm+ RTln K=11.9kJ·mol

???1

1.522 Ⅵ K==8.988

0.5072? △rGm=△rGm+ RTln K=21.4kJ·mol

???1

1.7732 Ⅶ K==49.111 20.253? △rGm=△rGm+ RTln K=35.1kJ·mol

???1

第九章

1. 什么叫稀溶液的依数性？试用分子运动论说明分子的几种依数性？ 答

2. 利用溶液的依数性设计一个测定溶质分子量的方法。

答

3. 溶液与化合物有什么不同？溶液与普通混合物又有什么不同？ 答

4. 试述溶质、溶剂、溶液、稀溶液、浓溶液、不饱和溶液、饱和溶液、过饱和溶液的含意。 答

为溶质。

系叫溶液。

体

5. 什么叫做溶液的浓度？浓度和溶解度有什么区别和联系？固体溶解在液体中的浓度有

哪些表示方法？比较各种浓度表示方法在实际使用中的优缺点。 答

6. 如何绘制溶解度曲线？比较KNO3、NaCl和NaSO4的溶解度曲线，说明为什么着三条曲

线的变化趋势（及斜率）不一样？ 答

以溶解度为纵坐标，以温度为横坐标所做出的溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。 KNO3溶解度随温度升高而增大； NaCl溶解度随温度升高几乎不变； NaSO4溶解度随温度升高而减小。

7. 为什么NaOH溶解于水时，所得的碱液是热的，而NH4NO3溶解与水时，所得溶液是冷

的？ 答

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