无机化学练习题

第一章 一些基本概念和定律

本章总目标：

1：学习物质的聚集状态分气态、固态、液态三种，以及用来表示这三种聚集态的相关概念。

2;重点掌握理想气体状态方程、道尔顿分压定律以及拉乌尔定律。 各小节目标 第一节：气体

1：了解理想气体的概念，学习理想气体的状态方程推导实际气体状态方程的方法。

2：掌握理想气体状态方程的各个物理量的单位及相关的计算。

理想气体：忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引，分子之间及分子与器璧之间发生的碰撞时完全弹性的，不造成动能损失。

3：掌握Dalton分压定律的内容及计算。 第二节：液体和溶液

1：掌握溶液浓度的四种表示方法及计算 1物质的量浓度（符号：c○以溶液的体积。 2质量摩尔浓度（bB?○以溶剂的质量。

mB）：B的质量与混合物的质量之比。 mn4摩尔分数（?B?B）：溶液中溶质的物质的量与溶液的总物质的量之比。 ○n?1mol?L单位）：溶液中所含溶质B的物质的量除BnB，单位：mol?kg?1）：溶液中溶质B的物质的量除mA3质量分数（?B?○

2：了解非电解质稀溶液的依数性及其应用。 第三节：固体

1：了解常见的四种晶体类型

2：掌握四类晶体的结构特征及对物质性质的影响，比较其熔沸点差异。 Ⅱ 习题 一 选择题：

1.如果某水合盐的蒸汽压低于相同温度下的蒸汽压，则这种盐可能发生的现象是（ ） (《无机化学例题与习题》吉大版)

A.气泡 B.分化 C.潮解 D.不受大气组成影响

2.严格的讲，只有在一定的条件下，气体状态方程式才是正确的，这时的气体称为理想气体。这条件是（ ）

A.气体为分子见的化学反应忽略不计

B.各气体的分压和气体分子本身的体积忽略不计

C.各气体分子的“物质的量”和气体分子间的引力忽略不计 D.各气体分子间的引力，气体分子的体积忽略不计

3.在300K，把电解水得到的并经干燥的H2和O2的混合气体40.0克，通入60.0L的真空容器中，H2和O2的分压比为（ ）

A.3:1 B.2:1 C.1:1 D.4:1

4.在下述条件中，能使实际气体接近理想的是（ ）

A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压

5.某未知气体样品为5.0克，在温度为1000C时，压力为291KPa时体积是0.86L，该气体的摩尔质量是（ ）

A.42g/mol B.52g/mol C.62g/mol D.72g/mol

6.处于室温一密闭容器内有水及与水相平衡的水蒸气。现充入不溶于水也不与水反应的气体，则水蒸气的压力（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.增加 B.减少 C.不变 D.不能确的

7.将300K、500KPa的氧气5L。400K、200KPa的氢气10L和200K、200KPa的氮气3L，三种气体压入10L容器中维持300K，这时气体的状态是（ ）

A.氧气的压力降低，氮气、氢气压力增加 B.氢气的压力降低，氮气、氧气的压力增加 C.氮气的压力不变，总压力比混合前低

D.氧气、氮气、氢气的压力降低，总压力比混合前低

8.土壤中NACL含量高时植物难以生存，这与下列稀溶液的性质有关的是（ ） (《无机化学例题与习题》吉大版)

A. 蒸汽压下降 B.沸点升高 C. 冰点下降 D. 渗透压

9.一种元素的相对原子质量，是该元素的一定质量与核素126C的摩尔质量的1/12的比值，这一质量是（ ）

A.原子质量 B.各核素原子质量的平均质量 C.平均质量 D.1mol原子平均质量

10.在一次渗流试验中，一定物质的量的未知气体通过小孔渗相真空，需要的时间为5S，在相同条件下相同物质的量的氧气渗流需要20S。则未知气体的相对分

子质量为（ ） (《无机化学例题与习题》吉大版)

A.2 B.4 C.8 D.16

11.下述理想气体常数R所用单位错误的是（ ）

A.8.314Pa?m3? mol-1?K-1 B. 8.314KJ?mol-1?K-1 C. 8.314KPa?L? mol-1?K-1 D.8.314J?mol-1?K-1

12.下列说法正确的是（ ）

A.44gCO2和32gO2 所含的分子数相同，因而体积不同 B.12gCO2和12gO2的质量相等，因而“物质的量”相同

C.1molCO2和1molO2的“物质的量”相同，因而它们的分子数相同 D. 22.4LCO2和22.4LO2的体积相同，“物质的量”一定相等

13.将压力为200KPa的氧气5.0L和100KPa的氢气15.0L同时混合在20L的密闭容器中，在温度不变的条件下，混合气体的总压力为（ ）

A.120KPa B.125KPa C.180 KPa D.300KPa

14.在标准状态下，气体A的密度为2g?dm-3，气体B的密度为0.08g?dm-3。则气体A对B的相对扩散速度为（ ） (《无机化学例题与习题》吉大版)

A. 25:1 B. 5:1 C. 1:2 D. 1:5

15.实验测得H2的扩散速度是一未知气体扩散速度的2.9倍。则该未知气体的相对分子质量约为（ ） (《无机化学例题与习题》吉大版)

A.51 B.34 C.17 D.28

16.关于气体常数R，下列（ ）种说法是错误的。

A.数值与使用单位有关 B.是理想气体状态方程式的常数 C.与实验测定的条件无关 D.只在气体中使用

17.常压下将1dm3 气体的温度从0℃升到273℃，其体积将变为（ ） (《无机化学例题与习题》吉大版)

A.0.5dm3 B.1dm3 C.1.5dm3 D.2dm3

18.在25℃，101.3 KPa时，下面几种气体的混合气体中分压最大的是（ ） (《无机化学例题与习题》吉大版)

A.0.1gH2 B. 1.0gHe C.5.0gN2 D.10gCO2

19.合成氨的原料中氢气和氮气的体积比为3：1，若原料气中含有其它杂质气体的体积分数为4%，原料气总压为15198.75KPa，则氮气的分压为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.3799.688 KPa B.10943.1 KPa C.3647.7 KPa D.11399.06 KPa

20.由NH4NO2得氮气和水。在23℃、95549.5Pa条件下，用排水集气法收集到57.5 cm3氮气。已知水的饱和蒸汽压为2813.1Pa，则干燥后氮气的体积为（ ） (《无

机化学例题与习题》吉大版)

A.55.8cm3 B.27.9cm3 C.46.5cm3 D.18.6cm3

二 填空题

1.实际气体与理想气体发生偏差的主要原因是 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

2.当气体为1mol时，实际气体的状态方程式为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

3.一定体积的干燥空气从易挥发的三氯甲烷液体中通过后，空气体积变 ，空气分压变 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

4.在标准状态下，空气中氧的分压是 Pa。 (《无机化学例题与习题》吉大版)

5.某理想气体在273K和101.3KPa时的体积为0.312m3 ，则在298K和98.66KPa时其体积为 m3。 (《无机化学例题与习题》吉大版)

6.将32.0gO2和56.0gN2盛于10.0 dm3的容器中，若温度为27℃，则气体的分压P（O2）= KPa，P（N2）= KPa。

7.在相同的温度和压力下，两个容积相同的烧瓶中分别充满O3气体和H2S气体。已知H2S的质量为0.34g，则O3的质量为 g。(《无机化学例题与习题》吉大版)

8.在57℃时，用排水集气法在1.03105Pa下把空气收集在一个带活塞的瓶中，此时湿空气体积为1.0 dm3。已知57℃时水的饱和蒸气压为1.73104Pa，10℃时水的饱和蒸气压为1.23103Pa。(《无机化学例题与习题》吉大版)

（1）温度不变，若压强降为5.03104Pa时，该气体体积变为 dm3； （2）温度不变，若压强增为2.03105Pa时，该气体体积变为 dm3；

（3）压强不变，若温度为100℃，该气体体积应是 dm3；若温度为10℃，该气体体积为 dm3。

9.海水结冰的温度比纯水结冰的温度 ，其温度改变值可以用 关系式表示。(《无机化学例题与习题》吉大版)

10.在26.6g氯仿（CHCL3）中溶解0.402g萘（（C10H8），其沸点比氯仿的沸点高0.455K，则氯气的沸点升高常熟为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

三 计算题

1.将氮气和氢气按 1：3的体积比装入一密闭容器中，在4000C和10MPa下达到

平衡时，NH3的体积百分数为39%，求NH3 、N2 、H2的分压。

2. 某气体在293K与9.973104Pa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? (《无机化学习题》吉大版)

3.氧气在1.01323105Pa、300K时，体积为2L，氮气在2.02653105Pa,300K时体积为1L。现将这两种气体在1L的容器中混合，如温度仍为300K，问混合气体的总压力是否等于3.03973105Pa，为什么？

4. 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? (《无机化学例题与习题》吉大版)

5.相对湿度定义为某一温度时，空气中水蒸气之分压与同温度应有的饱和水蒸气压之比。试计算：（1）303K与100%相对湿度（2）323K与80%相对湿度时，每升空气中含水气之质量。（303K、323K时，水的饱和蒸汽压分别为：4.243103Pa ,1.233104Pa）

6.在273K和1.0133105Pa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。(《无机化学例题与习题》吉大版)

7.使氢气和过量的乙烯混合，在一定条件下，按C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)进行反应。设原来的总压力为78mmHg,完全反应后在相同体积和温度下混合气体总压力变为51mmHg，求原来混合气体中氢的摩尔分数。

8.在250C时，一个50.0L的密闭容器中充满氧气，压力为99.2KPa，将6.00克乙烷注入该容器中并加热。待乙烷完全燃烧后，问：

（1） 当容器温度为3000C时，气体的压力是多少？ （2） 待容器冷却至900C，压力是多少？

(已知：900C和250C时饱和水蒸气压分别为70.0KPa和3.17KPa)

9. 在291K和总压为1.0133105Pa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。(《无机化学例题与习题》吉大版)

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3.263105 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。(《无机化学例题与习题》吉大版)

参考答案 一 选择题

A.反应速率常数的大小即反应速率的大小 B.反应级数和反应分子数是同义词 C.反应级数越大，反应速率越大

D.从反应的速率常数的单位可以推测该反应的反应级数

2.关于催化剂的下列说法中，正确的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A不能改变反应的△G , △H, △S, △U

B不能改变反应的△G，但能改变△H，△S, △U C不能改变反应的△G，△H，但能改变△S, △U D不能改变反应的△G，△H, △U，但能改变△S

3.对任意化学反应A+B2D，其含义是（ ）

A.表明它是二级反应 B.表明它是双分子反应 C.表明反应物与产物间的计量关系 D.表明它是基元反应

4.二级反应速度常数的量纲是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A. s-1 B. mol?dm-3 C . mol?dm-3 ? s-1 D . mol-1?dm3? s-1

5.某化学反应进行1h，反应完成50%，进行2h，反应完成100%，则此反应是（ ）

A.零级反应 B.一级反应 C.二级反应 D.三级反应

6.升高同等温度，反应速度增大幅度大的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.活化能小的反应 B.双分子反应 C. 多分子反应 D .活化能大的反应

7.对于反应2D+E→2F，若反应机理为：D2G（快）G+EH（快）H+DF（慢）则反应的速度方程为（ ）

A.v=kCD2CE B.v=kCDCE C.v=kCD3/2CE D .v=kCD1/2CE

8.某一级反应的速率常数为9.5310-2min-1，则此反应的半衰期为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.3.65 min B.7.29 min C.0.27 min D.0.55 min

9.反应W产物的速度常数为8L2mol-2s-1，若浓度消耗一半时的速度为8L2mol-2s-1，则起始浓度为（ ）

A.8mol/L B.4mol/L C.16mol/L D .2mol/L

10.温度升高导致反应速率明显增加的主要原因是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A .分子碰撞几率增加 B.反应物压力增大 C .活化分子数增加 D .活化能降低

11.有反应X＋Y＝Z。两种无色物质X和Y生成有色物质Z，对X和Y的不同初始浓度，产生一定颜色深度所需时间如下表所示： ［X］mol?L―1 ［Y］mol?L―1 时间（s） 0.05 0.05 44 0.05 0.10 22 0.10 0.05 44 下面哪一个速度方程式与表中结果相符( ) A.V=k[y]1/2 B.V=k[y] C. V=k[x] D. V=k[x][y]

12.某化学反应进行30min反应完成50％，进行60min完成100％，则此反应是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.三级反应 B.二级反应 C.一级反应 D.零级反应

13.升高温度可以增加反应速度，主要是因为( )

A.增加了反应物的平均能量 B.增加了活化分子百分数

C.降低了活化能 D.促使平衡向吸热反应方向移动

14.在给定条件下，可逆反应达到平衡时( )

A.各反应物和生成物浓度相等

B.各反应物和生成物的浓度分别为定值

C.各反应物浓度系数次方乘积小于各生成物浓度系数次方乘积 D.各生成物浓度系数次方乘积小于各反应物浓度系数次方乘积

15.当反应A2 + B2===2AB的速率方程为V=k[A2][B2]时，则反应( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)

A.一定是基元反应 B.一定是非基元反应

C.不能肯定是否是基元反应 D.反应为一级反应

16.当速率常数的单位为mol-1?dm3? s-1时，反应级数为（ ） A.一级 B.二级 C.零级 D.三级

17.下列叙述中正确的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.化学反应动力学是研究反应的快慢和限度的 B.反应速率常数大小即是反应速率的大小 C.反应级数越大，反应速率越大

D.活化能的大小不一定总能表示一个反应的快慢，但可以表示反应速率常数受温度影响的大小

18.在某温度下平衡A+B===G+F的H0<0，升高温度平衡逆向移动的原因是（ ）

A.v（正）减小，v（逆）增大 B. k（正）减小，k（逆）增大 C. v（正）和v（逆）都增大

D. v（正）增加的倍数小于v（逆）增加的倍数

19.催化剂是通过改变反应进行的历程来加速反应速率，这一历程影响（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.增大碰撞频率 B.降低活化能 C.减小速率常数 D.增大平衡常数值

20.反应A+B产物为简单反应，则其反应速度常数的单位是（ ）

-1-1

A.L ?mol? sB. L2 ?mol-2? min-1 C. L ?mol-1? min-1 D. L2 ?mol-2? s-1

二 填空题

1.某反应在温度由20℃升至30℃时，反应速率恰好增加1倍，则该反应的活化能为 KJ/mol。(《无机化学例题与习题》吉大版)

2.反应H2（g）+I2（g）=2HI（g）的速率方程为v=k[H2][I2]，根据该速率方程，能否说它肯定是基元反应 ，能否说它肯定是双分子反应 。

3.反应2NO2=2NO+O2的速率方程式可表示为：v（NO2）=kC（NO2）2，或者表示为v

/2/

（O2）=kC（O2），速度常数K和K的关系 。

4.在常温常压下，HCL（g）的生成热为-92.3KJ/mol，生成反应的活化能为113KJ/mol，则其逆反应的活化能为 KJ/mol。(《无机化学例题与习题》吉大版)

5.已知：

基元反应 正反应的活化能（KJ/mol） 逆反应的活化能（KJ/mol） A 70 20 B 16 35 C 40 45 D 20 80 E 20 30 在相同温度时：

（1）正反应时吸热反应的是 （2）放热最多的反应是

（3）正反应速度常数最大的反应是 （4）反应可逆性最大的反应是

（5）正反应的速度常数K随温度变化最大的是

6.某温度下反应2NO（g）+O2（g）==2NO2（g）的速率常数k=8.8310-2 dm6? mol-2? s-1，已知反应对O2 来说是一级反应，则对NO为 级，速率方程为 ；当反应物浓度都是0.05 mol? dm-3时，反应的速率是 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

7.反应A+BC的速率方程为v=k[A][B]1/2，其反应速率的单位是 ，速率常数的单位是 。（注：浓度用mol? dm-3，时间用s）(《无机化学例题与习题》吉大版)

8.催化剂改变了 ，降低了 ，从而增加了 ，使反应速率加快。(《无机化学例题与习题》吉大版)

9.若A2B的活化能为Ea，则2BA的活化能为Ea′。加催化剂后Ea和Ea′ ；加不同的催化剂则Ea的数值变化 ；提高反应温度，Ea和Ea′值 ；改变起始浓度后，Ea 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

10.加入催化剂可以改变反应速率，而化学平衡常数 ，原因是 。

三 问答题(《无机化学习题》武大版)

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？

2.简述反应速率的碰撞理论的理论要点。

3.简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。

4.如何正确理解各种反应速率理论中活化能的意义？

5.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。

四 计算题

1. 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]== k[CO][Cl2]3dt有人建议其反应机理为： Cl2

2

2Cl

Cl + CO COCl + Cl2

COCl

COCl2 + Cl

（1） 试说明这一机理与速率方程相符合；

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。(《无机化学例题与习题》吉大版)

2.某反应Ea=82KJ/mol，速度常数k=1.2310-2Lmol-1s-1（300K时），求400K的k。

3.下列反应C2H5Br（g）C2H4（g）+HBr（g）在650K时速度常数是2.0

-5-1

310s；在670K时的速度常数是7.0310-5s-1，求反应的活化能。

4.某化学反应在400K时完成50%需1.5min，在430K时完成50%需0.5min，求该反应的活化能。

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 ?s 。试计算C2H6（g）压强为1.333104Pa时的起始分解速率v（以 [C2H6]的变化表示）。(《无机化学例题与习题》吉大版)

6.某反应B产物，当[B]=0.200 mol? dm-3时，反应速度是0.0050 mol? dm-3?s-1。如果：（1）反应对B是零级；（2）反应对B是一级；（3）反应对B是二级。反应速率常数各是多少？

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。(《无机化学例题与习题》吉大版)

（1） 写出N2生成的速率方程式；

—

（2） 如果浓度以mol2dm3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？

8.N2O5分解的反应，400K时，K=1.4 s-1，450K时，K=43s-1，求该反应的活化能。

9.反应2A+BA2B是基元反应，当某温度时若两反应物的浓度为0.01 mol? -3

dm，则初始反应速率为2.5310-3 mol? dm-3?s-1。若A的浓度为0.015 mol? dm-3，B的浓度为0.030 mol? dm-3，那么初始反应速率为若干？

10.反应2NO+2H2N2+2H2O的反应机理为：(《无机化学例题与习题》吉大版)

（1）NO+ NON2O2（快） （2）N2O2+ H2N2O+H2O（慢） （3）N2O+H2 N2+H2O（快）

试确定总反应速率方程。

参考答案

一 选择题

1 .D 2 .A 3 . C 4 .D 5 .A 6 .D 7 .C 8 .B 9 .D 10 .C

11.B分析：表中1、2项比较：［X］不变时［Y］增大一倍，反应速率增加1倍，所以对［Y］是1次方。而比较1、3项：［Y］不变时，增加［X］，速度不变，因此［X］的次方数为0，反应速度与［X］无关。

12.D

13.B 分析：活化分子百分数直接影响了反应速度。

14.B分析：达平衡时K不变（但各物质浓度通常不相等）

15.C 16.B 17. D 18.D 19.B 20.C

二 填空题

1.51; (moldm-3)-1/2s-1 2.不能；不能 3. k=2k/

4. 205.3 5. (1) A (2)D (3)B (4) C (5)A

6.二，v=[NO]2[O2]，1.1310-5 mol? dm-3? s-1

7. mol? dm-3，mol-1/2? dm3/2? s-1

8.反应历程，反应所需的活化能，活化分子百分数

9.同等程度降低，不同，基本不变，不变

10.不变； rHm0=Ea（正）—Ea（逆），只与始终态有关，而lnK0=rHm0 /RT+rSm0/R。

三 问答题

1. 答

2. 答

3. 答

4. 答

5. 答

四 计算题

1.解：

2. 解： 根据lg

K2Ea(T2?T1)= K12.303RT1T2lgK2=

Ea(T2?T1)+lgK1

2.303RT2T182?103?(400?300)=+lg（1.2310-2） 2.303?8.314?400?300=3.57-1.92 =1.65

K2=44.72Lmol-1s-1

3.解：根据阿仑尼乌斯公式：lgK=

?Ea+lgA

2.303?R?650?EalgK650=+lgA

2.303R?650?EalgK670=+lgA

2.303R?670EaEalgK650+=lgK670+

2.303R?6502.303R?670Ea=2.303R{

K650?670}lg670

670?650K650650?670}lg7.0310-5/2.0310-5

670?650 =2.30338.313{

=2.273105J/mol

4.解：设反应开始时反应物浓度为cmol/L，且反应过程中体积不变，则在T1=400K

和T2=430K时反应的平均速度为：

(0.50?1.00)cc=（molL-1min-1） v1=

1.503(0.50?1.00)cc=（molL-1min-1） v2=

0.503设在T1和T2时反应的速度机理不变，则反应的速度方程式不变， 因此有v∝k，

∴k2/k1=c/（c/3）=3

∴Ea=

2.303RT1T2K2.303?8.314?430?400lg2=lg3

430?400T2?T1K1=5.233104J/mol

=52.3KJ/mol 5.解：

6.解：（1）v=k[B] 0 k=v=0.0050（mol? dm-3? s-1）

（2）v=k[B] k=v/[B]=0.0050/0.200=0.025（s-1）

（3）v=k[B]2 k=v/[B]2=0.0050/（0.200）2=0.13（ dm 3?mol-1? s-1）

7. 解：

8. 解：已知T1=400K，K1=1.4 s-1，T2=450K，K2=43s-1。

由Ea=

2.303RT1T2Klg2

T2?T1K1=（lg43/1.4）32.3038.313（4003450）/（450-400）

=102.53103 J? mol-1=102.5 KJ? mol-1

9.解：由于反应2A+B→A2B是基元反应，所以 v=kc2（A）?c（B） 依题意，c（A）=c（B）=0.01 mol? dm-3 v=2.5310-3 mol? dm-3? s-1

带入上式可得 k=2.53103 dm 6?mol-2? s-1

当c（A）=0.015 mol? dm-3，c（B）=0.030 mol? dm-3时，

v=（2.5310330.015230.030）mol? dm-3? s-1 = 1.69310-2 mol? dm-3? s-1

10.解：反应机理中各步反应都是基元反应，总反应的速率由速率最慢的那一步基元反应决定。所以总反应的速率方程为 v=k2[N2O2][H2] ① N2O2是反应（1）的产物，该步反应为快反应，立即达平衡，则K1=[ N2O2]/[ NO]2 ，即[ N2O2]= K1[ NO]2 带入①得 v=k2K1[ NO]2[H2]=k[ NO]2[H2]

第四章 化学平衡

本章总目标：

1：了解化学平衡的概念，理解平衡常数的意义； 2：掌握有关化学平衡的计算； 3：熟悉有关化学平衡移动原理。 各小节目标： 第一节：化学平衡状态

1：熟悉可逆反应达到平衡的特征——反应体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率，各种物质的浓度将不再改变。 2：了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义。 第二节：化学反应进行的方向

学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向：Q?K?时，反应向逆向进行。

Q?K?向正反应方向进行。Q?K?时体系达到平衡状态。

?第三节;标准平衡常数K?与?rGm的关系

?1：掌握化学反应等温式(?rGm??rGm?RTlnQ)，当体系处于平衡状态的时候

?Q?K???rGm??RTlnK?。

???2：重点掌握运用公式?rGm进行热力学数据之间的计算。 ??rHm?T?rSm第四节：化学平衡的移动

1：熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响， 2：熟练地根据条件的改变判断平衡移动的方向。。

习题

一 选择题

1.可逆反应达平衡后，若反应速率常数k发生变化，则标准平衡常数（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.一定发生变化 B. 一定不变 C. 不一定变化 D. 与k无关

2.反应：2CO（g）+O2（g）2CO2（g）在300K时的Kc与Kp的比值约 为（ ）

A.25 B.2500 C.2.2 D.0.04

3.反应的温度一定，则下列的陈述中正确的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.平衡常数能准确代表反应进行的完全程度

B.转化率能准确代表反应进行的完全程度

C. 平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度 D. 平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度

4.相同温度下：2H2（g）+S2（g）2H2S（g） Kp1 2Br2（g）+2H2S（g）4HBr+S2（g） Kp2

H2（g）+Br2（g）2HBr（g） Kp3 则Kp2等于（ ）

2

A. Kp1? Kp3 B.（Kp3）/ Kp1 C. 2Kp1? Kp3 D. Kp3/ Kp1

5.下列反应中，K?的值小于Kp值的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A. H2（g）+Cl2（g）== 2HCl（g） B. 2H2（g）+S（g）== 2H2S（g） C. CaCO3(s) == CaO(s)+CO2(g) D.C（s）+O2（g）== CO2（g）

6.N2（g）+3H2（g）2NH3（g），H=-92.4KJ?mol-1，473K时，三种混合气体达平衡。要使平衡向正方向移动，可采用方法（ ）

A.取出1molH2 B.加入NH3以增加总压力 C.加入稀有气体以增加总压力 D.减小容器体积以增加总压力

7.298K时，Kp?的数值大于Kc的反应是（ ）

A.H2（g）+S（g）H2S（g） B.H2（g）+S（s）H2S（g） C.H2（g）+S（s）H2S（l） D.Ag2CO3（s）Ag2O（s）+CO2（g） 8.已知300K和101325Pa时，下列反应：N2O4（g）2NO2（g）达到平衡时有20﹪的N2O4分解成NO2，则此反应在300K时的平衡常数Kp的数值为（ ）

A.0.27 B.0.05 C.0.20 D.0.17

9.在某温度下平衡A+B == G+F的H<0，升高温度平衡逆向移动的原因是 ( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)

A.v正减小， v逆增大 B.k正减小， k逆增大 C. v正和v逆都减小， D. v正增加的倍数小于v逆增加的倍数

10.已知下列前三个反应的K值,则第四个反应的K值为( ) (1)H2(g)+1/2O2(g)H2O(g) K1 (2)N2(g)+O2(g)2NO(g) K2 (3)2NH3(g)+5/2O2(g)2NO(g)+3H2O(l) K3 (4)N2(g)+3H2(g)2NH3 K

A.K1+K2-K3 B.K1?K2/K3 C.K1?K3/K2 D.K13?K2/K3

11.下面哪一种因素改变，能使任何反应平衡时产物的产量增加( )

A.升高温度 B.增加压力 C.加入催化剂 D.增加起始物

12.298K时，反应H2O（l） H2O（g）达平衡时，体系的水蒸汽压为3.13kPa，则标准平衡常数K?为 ( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)

A.100 B.3.13310-2 C.3.13 D.1

13.298K时，根据下列数据，判断哪个化合物分解放氧倾向最大( )

A. N2(g) + O2(g) == 2NO2(g) Kc=1310―B. H2(g) + O2(g) == H2O(g) Kc=1310C. 2CO2(g) == 2CO(g) + O2(g) Kc=1310D. 2H2O2(l) == 2H2O(l) + O2(g) Kc=1310

30

81

―92

37

14.某温度时，反应H2(g) + Br2(g) == 2HBr(g)的Kc=4310―2，则反应

HBr(g) 1/2H2(g) + 1/2Br2(g) 的Kc为 ( )

A.

11―2 ―2

B. C.4310D. 2310

－24?10－24?10

15.合成氨反应：3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) 在横压下进行时，若向体系中因入氩气，则氨的产率（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.减小 B.增大 C.不变 D.无法判断

16.有下列平衡A（g）+2B（g）2C（g），假如在反应器中加入等物质的量的A和B，在达到平衡时，总是正确的是（ ）

A.[B]=[C] B.[A]=[B] C.[B]＜[A] D.[A]＜[B]

17. 在Kp= Kc (RT) △n中，如果压力单位为atm，浓度单位为mol?L-1，则R为（ ）

A.8.314J? mol-1?K-1 B.1.987cal? mol-1?K-1 C.82.06ml? atm ? mol-1?K-1 D.0.08206L? atm ? mol-1?K-1

18.可逆反应2NO（g）N2（g）+O2（g）, rHm0= -180KJ?mol-1.对此反应的逆反应来说，下列说法正确的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)

A.升高温度增大 B.升高温度变小 C.增大压强平衡移动 D.增大N2浓度，NO解力度增加

19.有可逆反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）rH=133.8 KJ?mol-1，下列说法正确的是（ ）

A.加入催化剂可以加快正反应速度

B.由于反应前后分子数相等，压力对平衡没有影响 C.加入催化剂可以增加生成物的浓度 D.加入催化剂可加快反应达到平衡的时间

20.在一定温度和压力下，一个反应体系达到平衡时的条件是（ ）

A.正、逆反应速度停止 B.正、逆反应速度相等 C.正反应速度减慢，逆反应速度加快 D.反应物全部转化成产物

二 填空题

1.加入催化剂可以改变反应速率，而化学平衡常数 ，原因是 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

2.在等温（1000K）等压条件下，某反应的Kp=1，则其G?的值等于 。

3.温度一定，转化率随反应物的起始浓度 ，平衡常数 反应物的起始浓度而变

4.在25℃时，若两个反应的平衡常数之比为10，则两个反应的rGm?相差 KJ?mol-1。(《无机化学例题与习题》吉大版)

5.请填写下面的空格：

化学反应条件 对Ea.k.K的影响 的改变 活化能Ea 速率常数k 平衡常数K 恒压.恒浓度下升高温度 恒温.恒压.恒浓度下加催化剂

6.在5升容器中装入等摩尔数的PCl3和Cl2，在523K时达到平衡，若PCl5的分压为101.3kPa(1大气压)，此时PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)反应的Kp=1.85，问原来装入的PCl3为 摩尔，Cl2为 摩尔。

7.已知环戊烷的气化过程rH?m=28.7 KJ?mol-1，rS?m=88 J?mol-1?K-1.环戊烷的正常沸点为 ℃，在25℃下的饱和蒸汽压为 kPa。(《无机化学例题与习题》吉大版)

8.在一密闭容器中，于1000K时进行反应CO2(s) + H2(g) == CO(g) + H2O(g)平衡时测知PCO2=63.1atm, PH2=21.1atm, PCO=63.1atm, 31.6atm, 在恒温、恒容下，如设法除去CO2，使CO2减少为63.0atm，则反应重新平衡时PCO2= ， Kc= 。 9.在100℃时，反应AB（g）A（g）+B（g）的平衡常数Kc=0.21 mol ?dm-3，则标准常数K?的值为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)

10.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，达平衡后PCl5的分压为2.533310―4Pa，则PCl3的分压是 Pa，PCl5的解离分数为 。

三．问答题(《无机化学习题》武大版)

1.怎样正确理解化学反应的平衡状态？

2.平衡常数能否代表转化率？如何正确认识两者之间的关系？

3.如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？

4.什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？

5. 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？(《无机化学例题与习题》吉大版)

四.计算题

1. 可逆反应H2O + 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。(《无机化学例题与习题》吉大版)

（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。

2. 反应SO2Cl2（g）

SO2（g）+ Cl2（g）在375K时，平衡常数K?=2.4，

以7.6克SO2Cl2和1.0133105Pa的Cl2作用于1.0 dm—3的烧瓶中，试计算平衡时

SO2Cl2、SO2和Cl2的分压。(《无机化学例题与习题》吉大版)

3.已知下列热力学数据：

NO（g） NO2（g） O2（g）

-1

fH?m（KJ?mol） 90.4 33.9 0 S?m（KJ?mol-1?K-1） 0.210 0.240 0.205 问：（1）298K，标准压力时，2 NO（g）+O2（g）=2 NO2（g）能否自发进行？ （2）1000K时该反应的Kp? 4. 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。(《无机化学例题与习题》吉大版)

5.5L的容器中装入等物质的量的PCl3和Cl2。在523K时达到平衡，如PCl3分压为1310-5 Pa，此时PCl5 +PCl3 Cl2反应的Kp=1.813105 Pa。问原来装入的PCl3和Cl2为多少摩尔？

6. 在900K和1.0133105Pa时SO3部分离解为SO2和O2

1 SO3（g） SO2（g）+ O2（g）

2—3

若平衡混合物的密度为0.925g2dm，求SO3的离解度。(《无机化学例题与习题》吉大版)

7.1000K时，2SO（+ O（2SO（，Kp＇=3.50，则反应SO（SO22g）2g）3g）3g）（g）+ 1/2O2（g）的Kp和Kc各是多少？

8.已知反应CaCO3（s）CaO（s）+ 2CO2（g）在973K时，Kp?=3.00310-2；在1000K时，Kp?=1.00。问：（1）上述反应是吸热还是放热反应？ （2）上述反应的rHm?是多少？

9. 在308K和总压1.0133105Pa，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2.0263105Pa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。(《无机化学例题与习题》吉大版)

10. PCl5（g）在523K达分解平衡:

PCl5

PCl3（g）+ Cl2（g）

平衡浓度：[PCl5]=1 mol2dm?3,[ PCl3]=[ Cl2]=0.204 mol2dm?3。

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？(《无

1.原子轨道、几率密度和电子云等概念有何联系和区别？

2.根据钾、钙的电离势数据，从电子构型说明在化学反应过程中，钾表现+1价，钙表现+2价的原因？

3.写出下列元素的符号、名称、价电子构型和惰性气体在周期表中的分区。(《无机化学例题与习题》吉大版)

A. 第四周期的惰性气体 B. 第四周期的ⅣB族元素 C. 5p电子半充满的元素

4.K和Ca中的4s能量和3d能量哪个低？（试用斯莱特经验公式求算E值）电子排布式应是什么？

5.回答下列问题：

⑴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。

⑵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核外运动状态： 最外层各价电子 n l m ms ⑶分别画出此元素原子最外层Px电子的轨道角度分布图及电子云径向分布图。

6.符号d、3dz2和3d1各代表什么意义？

7.原子核外电子的运动有什么特性？

8.什么叫屏蔽效应？什么叫钻穿效应？如何解释下列轨道能量的差别？(《无机化学例题与习题》吉大版) （1）E1s＜E2s＜ E3s ＜E4s （2）E3s＜ E3p＜E3d （3）E4s＜E3d

9.说明下列事实的原因：

（1）元素最外层电子数不超过8个； （2）元素次外层电子数不超过18个；

（3）各周期所包含的元素数分别为2、8、8、18、18、32个。

10.下列术语的含义是什么？电离势、电子亲合势、电负性。它们和元素周期律有什么样的关系？

11.在第四周期的A、B、C、D四种元素，其价电子数依次为1、2、2、7，其原子序数按A、B、C、D依次增大。已知A和B的次外层电子数为8，而C与D

为18，根据原子结构判断： （1）哪些是金属元素；

（2）D与A的简单离子是什么？ （3）哪一元素的氢氧化物碱性最强？

（4）B与D两原子间能形成何种化合物？写出化学式。

参考答案

一 选择题

1. A 2. D 3.C 4. A 5. C 6. D 7. D 8.B 9. A 10.C 11.D 12. C 13.C 14. B 15.D 16.D 17. D 18.D 19.C 20.B 21.D 22.B 23.C 24.D 25.C

二 填空题 1.4，1，3，6

2.核外电子空间运动状态；原子轨道；电子在核外空间出现的几率密度；波函数

?的形象化表示

3.Fr,F,五Tc

4.[18]3d64s2；[78]6s26p3

5.As,Cr和Mn,K,Cr和Cu,Ti

6.3d54s1;3dxy,3dxz,3dyz,3dz2,3dx2y2

7.荷电核数；最外层的电子数由1~8呈现周期性；第Ⅳ；第Ⅵ；

8.s,s轨道能量降低，造成能级交错。

9.1s22s22p63s23p63d104s24p3;

n: 4 4 4 4 4 l: 0 0 1 1 1 m: 0 0 0 –1 +1 ms: +1/2 –1/2 +1/2 +1/2 +1/2 +5; P区； As2O3； 砒霜

10.57，71，15；11，镧系收缩，使第二过度元素和第三过度元素原子半径相近。

2

11.镧系收缩

12. W 5d46s2 Nb 4d45s1 Ru 4d75s1 Rh 4d85s1 Pd 4d105s0 Pt 5d96s1

13.⑴Cs ⑵F ⑶Fr ⑷ 1s22s22p63s23p64d54s1 ⑸He ⑹Cl ⑺ N,P,As ⑻ Cr, Mn ; Cu, Zn ⑼ Ce和Pr ,Pr和Nd, Dy和 Ho,Ho和Er.Er和Tm; ⑽ F和Cs

14.波函数?，原子轨道；概率密度，电子云

15.8，六，ⅢB

三 问答题

1.答: 波函数(?)是描写原子核外电子运动状态的数学函数式,可以粗略地把?看成是在X,Y,Z三维空间里能找到该核电子运动的一个区域,借用”轨道”这个词称为轨道,所以原子轨道是?的同义词；几率密度是描写电子在核外空间某处单位体积内出现的多少,可由该电子原子轨道的波函数?的绝对值的平方?2来确定。电子云是电子在核外运动时,把它在空间各处出现的几率密度的大小画成图形,这种图形叫电子云,是几率密度的形象描述。原子轨道,几率密度和电子云都是描述电子运动的基本概念,它们既是不同的概念,但又有密切的联系。在物理意义上,波函数是描写核外电子空间运动状态的数学函数式,而电子云则是电子在核外空间出现的几率分布的形象化描述。从它们的角度分布图看,形状相似,但略有不同,电子云的角度分布图比相应原子轨道波函数的角度分布图要稍”瘦”点,而原子轨道波函数的角度分布图有正、负号；而电子云都是正值。

2.答: 查出钾,钙的电离势数据如下

K: Ⅰ1=6.954310-19J, Ⅰ2=50.663310-19J, Ⅰ3=73.243310-19J Ca: Ⅰ1=6.793310-19 J , Ⅰ2=19.017 310-19J, Ⅰ3=81.555310-19J 由电离势数据可知,钾的Ⅰ2是Ⅰ1的7倍多, Ⅰ3是Ⅰ1的10倍多,因此钾易失去1个电子,在化学反应中表现为+1价。K+离子类似于惰性气体[Kr]的稳定结构,所以K+是稳定的。钙的Ⅰ1,Ⅰ2差别不大,而Ⅰ3是Ⅰ1的8倍多,因此钙易失去2个电子,在化学反应中表现为+2价,Ca2+离子也是类似于惰性气体[Kr]的结构,所以Ca2+离子是稳定的。

3.答: A是36号元素氪[Kr]属于P区,价电子构型为:4s24p6;B是22号元素钛[Ti],属于d区,价电子构型为:3d24s2;C是51号元素锑[Sb],属于P区,价电子构型为:5s25p3

4.答：计算基态钾原子的4s和3d的能量（根据斯莱特规则）：

?3d=1031.0+830.35=12.80，

?4S=1031.0+830.85=16.80，

(19?12.80)2E3d= -13.63= -1.51eV

32(19?16.80)2E4s= -13.63= -4.11eV 24∴E3d＞E4s

(20?18.00)2同理，对于基态钙原子：E3d=13.63= -6.04eV

32(20?17.15)2E4s= -13.63= -6.90eV 24∴E3d＞E4s

所以，K和Ca的4s能量都比3d能量低，它们的电子排布分别为： K：1s22s22p63S23p64s1 Ca： 1s22s22p63s23p64s2

5.答：（1）核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p2；元素符号为：Ge；元素名称为锗； 它属于第四周期ⅣA族。 （2） n l m ms 4 0 0 1/2 4s2 4 0 0 -1/2 4 1 +1，-1,0 +1/2，-1/2 4p2 4 1 0，+1,-1 +1/2，-1/2 yDr/nm-1-+Xr/nm (3)

6.答：d是原子轨道的符号，表示l=2的电子运动状态。

3dz2表示n=3、l=2、m=0的电子空间运动状态。它在z轴方向上电子云密度最大。

3d1代表第三电子层（n=3）的d（l=2）原子轨道上有一个电子。该电子处于n=3、l=2、m=0、±1或±2、ms=+1/2或-1/2的电子运动状态。

7.答：原子核外电子的运动具有波粒二象性，不能同时准确测定其位置和速度（即测不准关系）因而它的运动不遵循经典力学的规律。没有经典式的轨道，而是服从量子力学的规律，需要统计规律来描述。

8.答：其他电子的屏蔽作用对某个选定电子产生的效果叫做屏蔽效应；

由于电子的角量子数l不同，其几率的径向分布不同，电子钻到核附近的几率较大者受到核的吸引作用较大，因而能量不同的现象称为电子的钻穿效应。 （1）当n不同，l相同时，n越大，电子离核的平均距离越远，所以原子中其它电子对它的屏蔽作用则较大，即σ值越大，能量就越高。故E1s＜E2s＜ E3s ＜E4s。

（2）当n相同，l不同时，l越小，电子的钻穿效应越大，电子钻的越深受核吸引力越强，其它电子对它的屏蔽作用就越小，其能量就越低。故E3s＜ E3p＜E3d。 （3）在多电子原子中电子在4s轨道比3s轨道钻穿效应大，可以更好地回避其它电子的屏蔽。4s轨道虽然主量子数比3d多1，但角量子数少2，其钻穿效应增大对轨道能量的降低作用超过了主量子数大对轨道能量的升高作用。因此 E4s＜E3d。

9答：（1）当元素最外层电子数超过8时，电子需要填充在最外层的d轨道上，但由于钻穿效应的影响，Ens＜E（n-1）d，故填充d轨道之前必须先填充更外层的s轨道，而填充更外层s轨道，则增加了一个新电子层，原来的d电子层变成了次外层，故最外层电子数不超过8个。

（2）当次外层电子数要超过18时，必须填充f轨道，但在多电子原子中，由于Ens＜E（n-2）f，在填充f轨道前，必须先填充比次外层还多两层的s轨道，这样就又增加了一个新电子层，原来的次外层变成了倒数第三层。因此任何原子的次外层电子数不超过18个。

（3）各周期所容纳元素的数目，是由相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数决定的。如第一能级组，只有1s轨道可容纳2个电子，所以第一周期有2个元素，同理，第二、三、四、五、六周期中分别有8、8、18、18、32个元素。

10.答：处于基态的气态原子生成+1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离势。从+1价气态阳离子失去第二个电子，成为+2价气态阳离子时所需要的能量为第二电离势，依次类推。

同一周期中的元素随着核电荷数的增加，原子半径逐渐减小，电离势逐渐增大，稀有气体的电离势最大；同一族中的元素随着核电荷数的增大，原子半径增大，电离势逐渐减小。

处于基态的气态原子获得一个电子成为负一价气态阴离子时，所放出的能量叫做电子亲合势。

根据现有数据可以看出，活泼的非金属一般具有较高的电子亲合势，金属元素的电子亲合势都比较小，然而最大的电子亲合势不是出现在每族的第二周期的元素，而是第三周期以下的元素，这是由于：第二周期的非金属元素（F、O等） 因原子半径小，电子密度大，电子间排斥力大，以致于当加合一个电子形成负离子时，放出的能量减小。

元素的原子在分子中吸引电子的能力叫做电负性。 同周期元素从左到右，电负性随着原子序数增加逐渐变大；同族元素从上到下，随着原子半径的增加而减小。电负性最高的是氟（3.98），电负性最低的是铯。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xp4o.html