同济大学环境科学与工程学院2006-2007普通化学期末考试
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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=Fe ,φ =0.77V。则对电极反应:3Fe3+3e=3Fe,其
+
-2+
+
-2+
φ =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,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
+
--3
,则反应HB+NaAHA+ NaB的标
准平衡常数为 ( )
A.1×10 B.1×10 C.1×10 D.1×10
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
-10
-5
-15
5
B.①②③④
C. ③②①④ D.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
-1
1已知反应H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的△rHm (298K)=571.6(kJ·mol),则△fHm (H2O,l,298K) 为 (kJ·mol)
2.在浓度均为0.10mol·dm的[Cu(CN)2] 、[Ag(CN)2]、[Au(CN)2]三种溶液中c(CN-)最小的溶液
-3
----1
是 。{已知:K(稳,[Cu(CN)2])=1.0×10, K(稳,[Ag(CN)2])=1.26×10 ),K
θ
θ-24θ-21
(稳,[Au(CN)2])=2.0×10)}。
-38
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的二元弱酸H2A的Ka1=1.3×10,Ka2=7.1×10,则该弱酸在达到平衡时,
C(H)= ,c(A)= .
7.某温度时,若在0.1dm浓度为0.10mol·dm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φ (Ag+/Ag )>φ (Fe3+/Fe2+)>φ (Cu2+/Cu )> φ (Pb2+/ Pb),则上述物质中最强的氧化剂是强的还原剂是 。
-3
-3
+
2--3
-7
-15
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 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△fGm C2H6(g)为
:
n l m ms
-23.47kJ·mol ;C2H4(g)68.11kJ·mol ;H2(g)0 。 ⑴试计算反应在298.15K时的标准平衡常数K;
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)在0.10mol·dm的Pb(NO3)2和0.010mol·dm的NaI中的溶解度。 3.已知 J电极反应的H3AsO3 + H2O - 2e- = H3AsO4 + 2H+ ,φ = 0.599V , I3- + 2e- = 3I - φ =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+)= 6 mol·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)。
-9
-3
-3
θ
-1-1
答案
一、
二、
三、
1.-285.8 2.[Au(CN)2] 3.SP、SP、SP 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↑ + 2 H2O 2. Si + 2NaOH + H2O = Na2 SiO3 + 2 H2↑ 3. BiCl3 + H2O =BiOCl↓ + 2 HCl
4. Cr2O72- + 3NO2- + 8H+ = 2Cr3+ + 3NO3- + 4H2O 5. MnO4- + SO32-+ H2O =MnO2↓ + 3SO42- + 2OH- 六、
1.解: ⑴ C2H6(g) = C2H4(g) + H2(g) △fGm (kJ·mol) -23.47 68.11 0
-1
-2
3
△rGm 68.11— (-23.47) = 91.58 (kJ·mol)
-1
△rGm = —RTlnK ∴
则 K = 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)= △rGm (298.15K)+ RTlnQ
= —RTlnK + RTlnQ ∴反应正向不能自发进行
2、解: ⑴ 设PbI2在0.10mol·dm的Pb(NO3)2溶液中溶解度为S1 mol·dm
PbI2 Pb2+ + 2I -
平衡时(mol·dm) S1 +0.1 2S1 ∴Ks=c(Pb2+)·{c (I -)}2 = (S1 +0.1)·(2S1)2 = 8.49×10
-9
-3
-3
-3
∵S1 <<0.1 ∴(S1 +0.1)≈0.1
则 0.1× (2S1)2=8.49×10
-9
S1 =1.46×10 (mol·dm)
⑵设PbI2在0.010mol·dm的NaI溶液中溶解度为S2 mol·dm
PbI2 Pb2+ + 2I -
平衡时(mol·dm) S2 2S2 +0.1 ∴Ks=c(Pb2+)·{c (I -)}2 = S2·(2S2+0.1)2 = 8.49×10
-9
-3
-3
-3
-4-3
∵2S2 <<0.1 ∴(2S2 +0.1)≈0.1 则S2× (0.1)2=8.49×10
-9
S2 =8.49×10 (mol·dm)
3. 解: ⑴ 依据 H3AsO3 + I3- + H2O = H3AsO4 +3I -+ 2H+ 电对H3AsO4/ H3AsO3 作负极,I3- / I – 作正极
E =(I3- / I –)—φ (H3AsO4/ H3AsO3)=0.533V—0.599V=0.024V
K =0.154
⑵当pH=7 c(H+)=10-7 mol·dm-3 有
φ(H3AsO4/ H3AsO3)=φ (H3AsO4/ H3AsO3)+
所以 反应将向 H3AsO3 + I3- + H2O = H3AsO4 +3I -+ 2H+ 正方向进行 ⑶当c(H+)= 6 mol·dm-3 时
φ(H3AsO4/ H3AsO3)
所以反应按上述反应逆向进行。
-5-3
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