地大大学化学作业A1

第一部分 物质的聚集状态

一、选择题

( D )1. 理想气体模型的基本特征是

(A) 分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中

(B) 各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等

(C) 所有分子都可看作一个质点, 并且它们具有相等的能量

(D) 分子间无作用力, 分子本身无体积

( B )2. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都

与它们有关,其中正确的是

(A) 只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性

(B) 所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比 (C) 所有依数性都与溶剂的性质无关 (D) 所有依数性都与溶质的性质有关

(D )3. 关于亨利系数, 下面的说法中正确的是

(A) 其值与温度、浓度和压力有关

(B) 其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关 (C) 其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关

(D) 其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓度标度等因素都有关 (A )4. 影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是

(A) 溶剂本性 (B) 温度和压力 （C）溶质本性 (D) 温度和溶剂本性 (D )5. 在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入100g非挥发性物质Ｂ，已知它们

的沸点升高常数依次是0.52, 2.6, 3.85, 5.02，溶液沸点升高最多的是

(A) 氯仿 (B) 苯 (C) 水 (D)四氯化碳

二、计算题

1．质量分数为0.12的AgNO3水溶液在20℃和标准压力下的密度为1.1080kg·dm?3。试求AgNO3水溶液在20℃和标准压力下的摩尔分数、质量摩尔浓度及物质的量浓度。

2．101.3kPa时，水的沸点为100℃，求0.09kg的水与0.002kg的蔗糖（Mr?342）形成的溶液在101.3kPa时的沸点。(已知水的沸点升高常数Kb?0.513K?Kg?mol?1)

3．将12.2g苯甲酸溶于100g乙醇，所得乙醇溶液的沸点比纯乙醇的沸点升高了1.14℃；将12.2g苯甲酸溶于100g苯后，所得苯溶液的沸点比纯苯的沸点升高1.26℃。分别计算苯甲酸在不同溶剂中的相对分子量。（已知乙醇的沸点升高常数Kb点升高常数Kb

4．人体眼液的渗透压在37℃时约为770kPa，某种眼药水是由下列四种物质配制而成的：5.00gZnSO4，17.00gH3BO3，0.02g盐酸黄连素和0.08g盐酸普鲁卡因，溶于水并稀释到1000cm，若设ZnSO4完全解离，H3BO3不解离，盐酸黄连素和盐酸普鲁卡因量少而忽略不计，此种眼药水的渗透压是多少？

5．与人体血液具有相同渗透压的葡萄糖水溶液，其凝固点比纯水降低0.543℃，求此葡萄糖水溶液的质量百分比和血液的渗透压？（已知Mr(葡萄糖Kf?1.86K?mol?1?1?1.15K?mol?kg，苯的沸

?2.53K?mol?1?kg）

3

)?180，水的凝固点降低常数

?kg，葡萄糖水溶液的密度近似为1.0kg?dm?3）

第三部分 热力学第二定律

一、选择题

( C )1．理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定，变化中体系熵变及环境熵变应为：

(A)ΔS体>0,ΔS环<0 ； (B)ΔS体>0,ΔS环=0；

(C)ΔS体<0,ΔS环>0 ；

(D)ΔS体<0,ΔS环=0

( B )2.已知反应 CuO(s) == Cu(s) + 1/2 O2(g) 的?rS (T) ? 0 ，则该反应的?rG(T) 将随温度的升高而：

(A)增大； (B)减小； (C)不变； (D)无法确定。 ( C )3. 300K时，2mol某理想气体的吉布斯函数G与亥姆霍兹函数A的差值为：

(A) G-A=1.247kJ； (B) G-A=2.494kJ； (C) G-A=4.988kJ ； (D) G-A=9.977kJ ( A )4. CO经过一个不可逆循环，其

(A)?U=0，?H=0；

(B)?S＞0，?U=0；

(C)?G＜0，?U=0；

(D)?A＜0，?U=0。

( B )5. 下列过程中系统的?G ? 0的是

(A)水在0oC常压下结成冰； (B) NH4Cl(s) ? NH3(g) + HCl(g)在大气中进行； (C) 水在其正常沸点气化； (D) 100?C、pO液态水向真空蒸发成同温同压的气态水

二、填空题

1. 下述三个反应: ①S(s)+O2(g)=SO2(g)

②H2(g)+O2(g)=H2O2(l)

③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 按ΔrSm增加的顺序为：____②__①__③_________。

2. 实际气体经历一不可逆循环过程，体系的ΔS__=___0, ΔG__=___0。（选填 >，=，<） 3. 把100℃、101.325kPa下的水向真空蒸发为同温同压下的水蒸气，已知水的汽化热为41kJmol-1，则ΔS（系）__109.9J?K?1____，ΔS(总) __8.314J?K?1，ΔG_=0_。

??H2O ( s )，4. 在外压恒定为101?325 kPa，温度恒定为?10℃时，发生相变过程H2O ( l )?

此过程的?Sm <0 ； ?Hm <0 ； ?Gm <0 ； ?Am <0 ；环境的熵变?S(环) >0 ； ?S(隔) >0 。（选填 > 0 ，= 0 ，< 0或不能确定）

5. 理想气体经等温压缩过程，其?G___=__?A。（选填 >，=，<）

三、计算题

1.1mol理想气体在300K下，分别经过下列三种过程从50dm3膨胀到100dm3，计算各过程的Q 、W 、?U 、?H 和?S 。（1）可逆膨胀；（2）膨胀时实际做功等于最大功的50%；（3）向真空膨胀。

2.在101.325kPa下，将150g 0℃的冰放入1kg 25℃的水中熔化，假设这是一个孤立系

?1统，计算该过程的熵变。已知0℃时冰的熔化热为?lsHΟ，水的比热容为m?6020J?mol4.184J·K?1·g?1。

3.10mol理想气体从40℃冷却到20℃，同时体积从250dm3变化到50dm3，如果该气体的定压摩尔热容为29.20J?mol?1?K?1，求此过程的?S 。

4.1mol水在100℃，101.325kPa下向真空蒸发，变成100℃，101.325kP的水蒸汽，试计算此过程的?S系、?S环、?S总，并判断此过程是否自发过程。已知水的蒸发热

?lHm?40.67kJ?molgΟ?1。

5.恒温恒压下将1mol H2与1mol O2混合，计算此过程的熵变。设H2与O2为理想气体。

6. 在绝热容器中，将1kg20℃的水和2kg80℃的水混合，求此过程的?S。设水的平均比热容为4.18kJ·K?1·kg?1。

7. 某理想气体与温度为TK的大热源相接触，作等温膨胀，吸热为QJ，所做的功是变到相同终态的最大功的20%，求系统的熵变。

8.将1mol苯蒸汽由80.1℃、40530Pa冷凝成60℃、101325Pa的液体苯，求此过程的?S。已知苯的正常沸点为80.1℃，苯的气化热为30878J假设苯蒸气可视为理想气体。

?mol?1，苯的比热容为1.799J?g?1?K?1。

9. 某化学反应在等温等压（25℃、101325Pa）下进行，放热41.84kJ，假定在相同条件下使反应通过可逆电池来完成，这时放热8.37kJ。

（1） 计算该反应的?S；

（2） 当反应按前一过程进行时，计算环境的熵变及大孤立系统的熵变，并判断过程

是否自发进行；

（3） 计算系统可能做的最大功。

10.液态水在25℃的标准摩尔熵为69.94J?mol?1?K?1，热容为75.3J?mol?1?K?1，水蒸气的热容为Cp/(J?mol?1?K?1)?30.1?11.3?10?3T/K。已知水在100℃时的标准摩尔蒸发焓为40.6kJ·mol?1，求200℃时水蒸汽的标准摩尔熵。

O11.计算在800K时反应 Fe3O4(s)?4H2(g)?3Fe(s)?4H2O(g) 的?rSm。已知：

Sm(298K)/(J?molO?1Fe3O4(s) ?K?1H2(g) 130.70 28.83 Fe(s) 27.15 25.23 H2O(g) 188.25 33.57 ) 146.4 143.42 Cp,m(298K)/(J?mol?1?K?1)

12.1mol理想气体在273K下，分别经过下列二种过程从22.4dm3膨胀到44.8dm3，计算各过程的Q 、W 、?U 、?H、?S、?A和?G（1）可逆膨胀；（2）系统做功418J的不可逆膨胀。

13. 计算下列相变的?Hm和?Gm。已知CH3OH在正常沸点337K时的摩尔蒸发热为349kJ·mol?1，设蒸气为理想气体。

CH3OH(l, 337K,p)???CH3OH(g, 337K,O12p)

O

14.应用标准摩尔生成焓和标准摩尔熵数据，计算298K时反应H2O(l)?H2(g)?12O2(g)O的标准摩尔吉布斯函数变?rGm，并判断该反应在标准状态下能否自发进行。

15. 1mol理想气体在25℃，由101.32kPa膨胀至80kPa，气体化学势的变化是多少？

第五部分 相平衡

一、选择题

( B )1．将克拉贝龙方程用于H2O的液

固两相平衡，因为 Vm( H2O,s ) > Vm( H2O,l )，

所以随着压力的增大，则H2O( l )的凝固点将：

(A)上升；

(B)下降；

(C)不变； (D)不能确定。

( C )2．将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)系统的组分数C和自由度数?为：

(A)C=2，? =1； (B)C=2，? =2； (C)C=1，?′ ＝0； (D)C=3，? =2。

( D )3．Na2CO3可以形成三种水合盐Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、 Na2CO3·10H2O，常压下当将Na2CO3(s)投入水溶液中，待达到三相平衡时，一相是Na2CO3水溶液，一相是Na2CO3(s)，则另一相是：

(A)冰； (B) Na2CO3·10H2O(s) ； (C)Na2CO3·7H2O (s) ； (D) Na2CO3·H2O (s) ( A )4．已知A和B 可构成固溶体，在组分A 中，若加入组分B 可使固溶体的熔点提高，则组分B 在此固溶体中的含量必_ __组分B 在组分液相中的含量。 (A)大于；

(B)小于

(C)等于；

(D)不能确定。

( A )5. 对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ (A) 与化合物一样，具有确定的组成； (B) 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变； (C) 平衡时，气相和液相的组成相同；

(D) 其沸点随外压的改变而改变。

二、计算题

1. 指出下列平衡系统中的相数 ，组分数和自由度数： （1）NH4HS(s)，H2S(g)和NH3(g)构成的系统；

（2）固体NH4HS(s)处于真空容器中分解达到平衡；

（3）CO2(g)与其水溶液呈平衡；

（4）NaCl(s)、NaCl(aq)、H2O(l)、HCl (aq)平衡共存；

（5）固态砷、液态砷和气态砷；

2. Ag2O分解的计量方程为:Ag2O(s)=2Ag(s)+(1/2)O2(g)，当Ag2O进行分解时,体系的组分数、自由度和可能平衡共存的最多相数各为多少?

3. 液态水和六种过量的固体NaCl、Na2SO4、NaNO3、KNO3、KCl、K2SO4振荡达平衡，求独立组分数和自由度数。

4. 在平均海拔为4500m的青藏高原上，大气压只有57.328kPa，水的沸点是多少摄氏度？已知?vap

5. 液态As的蒸汽压与温度的关系为：ln[p汽压与温度的关系为：ln[p

O

Hm(H2O)?40.67kJ?molO?1。

pO(kPa)]??5665/T(K)?20.30，固态As的蒸

p(kPa)]??15999/T(K)?29.76；试求As的三相点的温度和压力。

6. 滑冰鞋下面冰刀与冰接触面长为7.62×10m，宽为2.45×10m。设人的体重为60kg，

o在此压力下冰的熔点是多少？已知?fusHm(H2O)-2-5

?6009.5J?mol?1，ρ(H2O,s)=920kg·m，

-3

ρ(H2O,l)=1000kg·m-3。

7. 25℃时水的饱和蒸气压为3167.7Pa，求至100范围内水的平均摩尔蒸发焓，视水蒸气为理想气体。

8. 已知固态苯的蒸气压在273.15K时为3.27kPa，293.15K时为12.303kPa，液态苯的蒸气压在 293.15K时为10.02kPa，液态苯的蒸发焓为34.17kJ·mol?1，求：

（1）303K时液态苯的蒸气压 （2）苯的摩尔升华焓 （3）苯的摩尔熔化焓

9. SiO2-Al2O3系统在高温区间的相图如图所示。在

T/K→ y

z I

高温下，SiO2有白硅石和磷石英两种变体，AB是这两种变体的转晶线，AB之上为白硅石，之下为磷石英；生成的不稳定化合物是多铝红柱石，其组成为2 Al2O3·3 SiO2（图中O点）。

（1）指出各相区相态；

（2）图中三条水平线分别代表哪些相平衡共存； （3）画出从x、y、z点冷却的步冷曲线； （4）现需一种以刚玉为骨架，外表包裹

一定厚度多铝红柱石的催化剂载体，怎样用刚玉和石英制取这种载体？

x

J F G

H C A SiO2

E D B

O

w(Al2O3) → (第9题图)

Al2O3

10. NaCl-H2O所成的二组分系统，在-20℃时有一个低共熔点，此时冰、NaCl·2H2O（s）和浓度为22.3％（质量百分数）的NaCl水溶液平衡共存。在-9℃时不稳定化合物 (NaCl·2H2O)分解，生成无水NaCl和 27％的NaCl水溶液。已知无水NaCl在水中的溶解度受温度影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）。

（1）试绘出相图，并指出各部分存在的相平衡。

（2）若有28％的NaCl溶液1kg，由160℃冷到-10℃，问此过程中最多能析出多少纯NaCl？

11. 镁（熔点651℃）和锌（熔点419℃）所组成的双组分固液系统形成两个低共熔物。其一温度为368℃，含Mg质量百分数为3.2％；另一温度为347℃，含Mg质量百分数为49％。系统的熔点曲线在590℃有一极大，该点混合物组成含Mg质量百分数15.7％。

（1）画出凝聚相系统的温度组成图（示意图），标明各区平衡时共存的相态； （2）根据相图作含Mg30％、49％、80％的液体混合物的步冷曲线并用相律分析。

12. 锑-镉系统能生成稳定化合物，其步冷曲线实验数据如下：

试作出该系统的相图，标出各相区的相态和自由度数,并写出稳定化合物的分子式。

Wcd 折点温度 t/℃ 平台温度 t/℃ 0 — 630 0.20 550 410 0.375 461 410 0.475 — 410 0.50 419 410 0.58 — 439 0.70 400 295 0.92 — 295 1.00 — 321

第七部分 氧化还原平衡和电化学基础

一、选择题

( C )1．下列电池中，那一个的电池反应为H＋＋OH－＝H2O

(A) (Pt)H2|H＋(aq)||OH－|O2(Pt)； (B) (Pt)H2|NaOH(aq)|O2(Pt)；

(C) (Pt)H2|NaOH(aq)||HCl(aq)|H2(Pt)； (D) (Pt)H2(p1)|HCl(l)|H2(p2)(Pt) ( C )2．为求AgCl的活度积，应设计电池为

(A) Ag,AgCl|HCl(aq)|Cl2(p)(Pt)； (B) (Pt)Cl2(p)|HCl(aq)||AgNO3(aq)|Ag； (C) Ag|AgNO3(aq)||HCl(aq)|AgCl,Ag； (D) Ag,AgCl|HCl(aq)|AgCl,Ag ( D ) 3. 已知金属 M 的下列标准电极电势数据: (1) M2+(aq) + e = M+(aq) E1 = -0.60 V (2) M(aq) + 2e 则 M3+(aq) + e

3+

? M(aq) E2 = 0.20 V M2+(aq) 的 E?是

+

+?(A) 0.80 V (B) -0.20 V (C) -0.40 V (D) 1.00 V

( B )4. 对于电极反应 O2+ 4H+ 4e = 2H2O 来说,当p(O2)= 101.3 kPa时, 酸度对电极电势影

响的关系式是

(A) E= E?+ 0.0592 pH; (B) E= E?- 0.0592 pH (C) E= E?+ 0.0148 pH; (D) E= E?- 0.0148 pH

( D )5. 下列电对的电极电势与 pH 值无关的是 (A)

MnO42?/Mn2+ ; (B) H2O2/H2O; (C) O2/H2O2; (D)

S2O82?/SO42?

二、填空题

1. 电池Zn(s)︱Zn(a1)‖Zn(a2)︱Zn(s)，若a1>a2，则电池电动势 。.若a1=a2，则电池电动势 。

2. 在298.15K时，已知Cu2++2e = Cu 标准电池电动势为0.3402V，Cu++e = Cu标准电池电动势为0.522V，则Cu2++e = Cu+ 标准电池电动势 。

3. 已知：Ksp(AgSCN)=1.1×10-12，Ksp(AgI)= 1.5×10-16，Ksp(Ag2C2O4)= 1.0×10-11，

???2+2+

E(Ag/Ag)= 0.80 V。试判断下列各电极的E?+?值高低顺序是_____________________。

(1) E?(AgSCN/Ag) (2) E?(AgI/Ag) (3) E?(Ag2C2O4/Ag)

三、计算题

1．用离子－电子法配平下列方程式： (a)酸性介质

（1）KClO3+FeSO4 → Fe2(SO4)3+KCl；

2?

（2）H2O2 +Cr2O7→ Cr3++O2；

（3）Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 + NaI；

(b)碱性介质

??（1）ClO3+MnO2→Cl+MnO24；

?

（2）Fe(OH)2+H2O2→Fe(OH)3 ；

?（3）Br2+IO3→Br+IO?4；

?

2．写出下列电池中各电极上的反应和电池反应： （1）Pt│H2（g）│HCl(aq) │Cl2（g）│Pt；

负极反应： 正极反应： 电池反应：

（2）Ag(s),AgI(s)│I(aq)‖Cl(aq) │AgCl(s),Ag(s)；

负极反应： 正极反应： 电池反应： （3）Pb(s),PbSO4(s) │SO负极反应： 正极反应： 电池反应：

（4）Pt│H2(g)│NaOH(aq) │HgO(s),Hg(l)，Pt；

负极反应： 正极反应： 电池反应：

3．试将下列化学反应设计成电池： （1）Fe2+(aq)+Ag+(aq) = Fe3+(aq)+Ag(s)；

（2）Ag+(aq)+Cl?(aq) = AgCl(s)；

2?4??

(aq)‖Cu2+(aq)│Cu(s)；

（3）AgCl(s)+ I(aq) = AgI(s)+ Cl(aq)；

（4）H2(g)+

12??

O2(g) = H2O(l)；

4．当溶液中c(H+)增加时，下列氧化剂的氧化能力是增强、减弱还是不变？ (1)Cl2

2?(2)Cr2O7

(3)Fe3+

(4)

MnO4?

5．对于电池Zn(s)│ZnCl2│AgCl(s)│Ag在298.15K时E=1.015V，(?E/?T)p= -4.02×10V·K,求电池反应的?rGm,?rSm,?rHm和此过程的可逆热效应Qr。

6．将下列反应组成原电池（298.15K）： 2I(aq)+2Fe(aq) = I2 (s)+2Fe(aq) （1）用图式表示原电池；

（2）计算原电池的EO；

OO和K； （3）计算反应的?rGm?4?1

?3+2+

第九部分 原子结构

1. 微观粒子运动的特征是__波动性__ 和 __粒子性____。

2．当n=4时，电子层的最大电子容量为__32__________。如果没有能级交错，其中轨道能级的顺序将为_4s 4p 4d 4f__________________。实际上4f第一个电子将在周期表中第___六___周期。

3．在元素周期表中，按外电子构型可将它们分为_s___、__p___、____d____ 、__ds____、____f_____五个区，各区的价电子通式为_ns1~2____、__ns2np1~6__、__(n-1)d1~9ns1~2___、 (n-1) d10ns1~2__、_(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2____。

4. 第30号元素的原子的电子排布是_1s2s2p3s3p3d4s__。它位于第_四___周期_ ⅡB___族,其化学符号是_Zn_____。

( C ) 5．已知某元素+3价离子的电子排布为1s 2s 2p 3s 3p 3d ，该元素在元素周期表中属于

A．ⅤB 族 B．ⅢB 族 C．Ⅷ族 D．ⅤA 族 ( D )6．在多电子原子中，各电子具有下列量子数，其中能量最高的电子是 A．2，1，-1， 1/2 B．2，0，0，-1/2 C．3，1，1，-1/2 D．3，2，-1，1/2

7. 计算氢原子n =1、2、3、4时各能级的能量。

8. 汞原子中某个电子跃迁的能量改变值为274kJ?mol?1，试计算相应光子的频率和波长。

9. (1)计算一个基态氢原子电离时所需要的能量；(2)计算1mol基态氢原子电离时 所需要的能量。

2

2

6

2

6

5

2

2

6

2

6

10

2

10．在多电子原子中，主量子数n=3的电子层中最多可容纳多少个电子？

11．用量子数表示原子轨道时，下列各组量子数中哪些是许可的，哪些是不许可的，简述理由。

（1）n =1、l =0、m =0

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

12. 用量子数表示原子轨道时，下列各组量子数中哪些是许可的，哪些是不许可的，简述理由。

（1）n =1、l =0、m =0、 ms=0

（2）n =2、l =2、m =2、 ms= 1/2 （3）n =3、l =2、m = 2、ms= -1/2 （4）n =3、l =0、m = -1、ms=1/2 （5）n =2、l = -1、m =0、ms=1/2 （6）n =2、l =0、m = -2、 ms=1

13．23号元素钒的电子组态为1s22s22p63s23p63d34s2，由斯莱特规则计算其3d和4s能级能量值。

14．下列原子的电子层结构哪些属于基态？哪些属于激发态？哪些是不正确的？ （1）1s22s12p2 （ ）

（2）1s22s22p63s23p3

（ ）

（3）1s22s22p43s1 （ ） （4）1s22s12d1 （ ） （5）1s22s22p83s1

（ ）

（6）1s22s22p63s23p63d54s1 （ ）

15．写出下列元素原子的电子分布式，并说明各有几个未成对电子？(元素符号左下标为原子序数) （1）13Al （2）24Cr （3）26Fe （4）33As （5）47Ag （6）82Pb

16．写出符合下列条件的元素符号。

（1）次外层有8个电子，最外层电子构型为4s2；

（2）位于零族，但没有p电子；

（3）在3p能级上只有一个电子；

（4）4s和3d轨道上都只有一个电子。

17．写出下列各离子的电子层结构式及未成对电子数。

As3-

Cr3+ Bi3+ Cu2+ Fe2+

18．已知M离子3d轨道中有5个电子，请推出： (1) M原子的核外电子分布：

2+

(2)M原子的最外层和最高能级组中的电子数；

(3)M元素在周期表中的位置。

19．已知下列元素在周期表中的位置如下，写出它们的外层电子构型和元素符号。

（1）第四周期第Ⅳ副族

（2）第四周期第Ⅶ副族

（3）第五周期第Ⅶ主族

（4）第六周期第Ⅱ主族

20．解释下列元素第一电离能的变化规律。

（1）ILi?IB?IBe

（2）IC?IO?IN

21．试计算第三周期Na、Al、P、Cl四种元素的原子核作用在外层电子上的有效核电荷Z*，并说明它们对元素性质有什么影响？

第十一部分 晶体结构

1. 在离子晶体中，离子的电荷越高，晶格能__越大_____；离子的半径越大，晶格能__越小。 2．离子的相互极化作用导致离子间距离缩短和轨道重迭, 使得_离子_键向_共价键过渡, 这使化合物在水中的溶解度_变小__, 颜色__加深____。 ( B ) 3． 石英和金刚石的相似之处在于 。 A. 都具有四面体结构

B. 都是以共价键结合的原子晶体 C. 都具有非极性共价键 D. 其硬度和熔点相近

( B )4.化学式为 AB的离子化合物，当A的配位数是4时，最有可能的离子半径比 r+/r-为 A．小于 0.225 B．0.225~0.414 C．0.414~0.732 D．0.732~1.0 ( A ) 5．假定下列各化合物全都为离子键结合，熔点最高的是 A．Al2O3 B．CaF2 C．FeCl2 D．ZnO 6．估计下列物质分别属于哪一类晶体。 （1）BBr3 熔点227K （2）B （3）KI

熔点2573K 熔点1153K

（4）SnCl2 熔点519K

7．写出下列各种离子的电子排布方式，并指出它们各属于何种离子构型 Fe2+： Cu： Ca2+： Na+： Li+： S： Pb2+： Pb4+：

8．下列物质中，哪个熔点最高，哪个最低？ （1）NaCl、KCl、MgO：

（2）O2、Si、H2O：

9．已知溴化钾的生成焓为?390.4kJ?mol?1，金属钾的升华焓为89.9kJ418.6kJ?mol?1+

2-

?mol?1?1，钾的电离能为

，溴的气化焓为30.1kJ?1?mol?1，溴的解离能为192.8kJ?mol，溴的电子亲和能

为341.4kJ

?mol，用玻恩—哈伯循环求KBr的晶格能。

10．填充下表： 物质 晶格结点上的粒子 SiC I2 Ag 冰 CaO 微粒间的作用力 晶体类型 预测熔点(高或低) 11．根据物质的结构解释下列事实： （1） 石墨比金刚石软得多；

（2）SiO2与SO2相比，SiO2的熔、沸点高得多；

12．试比较下列离子极化力的相对大小

2+2+4+2+Fe、Sn、Sn、Sr

13．试比较下列离子变形性的大小

O2?、S2?、F?

14．试比较下列各组物质在水中溶解度的大小 （1） CdS，ZnS，HgS

（2） PbF2，PbCl2，PbI2

（3）CaS，ZnS，FeS

大学化学试题（上）70h

一、

选择题

( )1. 在下列反应中,焓变等于AgBr(s)的?fHO的反应是 m (A) Ag?(aq) + Br?(aq) = AgBr(s) (B) 2Ag(s) + Br2(g) = 2AgBr(s) (C) Ag(s) +

Br2(l) = AgBr(s)

(D) Ag(s) + Br2(g) = AgBr(s)

( )2. 凡是在孤立孤体系中进行的变化，其?U 和?H 的值一定是：

(A) ?U >0, ?H >0 (B) ?U＝0, ?H ＝0

(C) ?U <0, ?H <0 (D) ?U＝0，?H 大于、小于或等于零不能确定。

( )3. 在体系温度恒定的变化过程中，体系与环境之间：

(A) 一定产生热交换 (B) 一定不产生热交换 (C) 不一定产生热交换 (D) 温度恒定与热交换无关

( )4．已知下列反应的平衡常数：

H2(g) + S(s) = H2S(s) ① K1 ； S(s) + O2(g) = SO2(g) ② K2 。

则反应 H2(g) + SO2(g) = O2(g) + H2S(g) 的平衡常数为： (A) K1 + K2 ； (B) K1 - K2 ； (C) K1· K2 ； (D) K1/K2 。

( )5．下列叙述中不正确的是：

(A) 标准平衡常数仅是温度的函数 ； (B) 催化剂不能改变平衡常数的大小 ；

(C) 平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动，达到新的平衡 ； (D) 化学平衡发生新的移动，平衡常数必发生变化 。

( )6. 欲配制pH = 7的缓冲溶液, 下列几种物质的共轭酸碱对中最合适

的是：

?? (A) 羟氨 Kb= 1.0×10?9 (B) NH3· H2O Kb= 1.8×10?5 ??8?4 (C) NaH2PO4 Ka,2= 1.2×10 (D) 甲酸 Ka= 1.0×10

? ( )7. CaC2O4的 Ksp为 2.6×10?9, 要使0.020 mol·dm?3CaCl2溶液生成沉淀，需要

?的草酸根离子浓度是

(A) 1.3×10?7 mol·dm (B) 1.0×10?9 mol·dm (C) 5.2×10?10 mol·dm-3 (D) 2.2×10?5 mol·dm-3 ( )8．如图某循环过程：A→B是绝热不可逆过程；B→C是绝热可逆

过程；C→A是恒温可逆过程，问在C→A过程中体系与环境交换的热Q C-A： (A) QC-A > 0 ； (B) QC-A < 0 ； (C) QC-A = 0 ； (D) 不能确定 。

( )9. 欲测定有机物燃烧热Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为QV。由公式

得:Qp=QV+ΔnRT=QV+pΔV,式中p应为何值? (A) 氧弹中氧气压力 (B) 钢瓶中氧气压力

(C) p? (D) 实验室大气压力 ( )10.将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒温到400K，NH4HCO3 按下式分解并达

到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)体系的组分数 C 和自由度数f为

(A) C= 2， f= 1； (B) C= 2， f= 2

-3

-3

(C) C= 1， f*= 0； (D) C= 3， f= 2 ( )11. 已知A和B在全浓度范围可构成固溶体，在组分A中，若加入组分B可使固溶

体的熔点提高，则在此固溶体中组分B的含量_____在液相中组分B的含量。 (A)大于； （B）小于； （C）等于； （D）不能确定。 ( )12.将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在400 K，NH4HCO3 按下式分解并达

到平衡：NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)系统的组分数C和自由度数?为：

(A)C=2，? =1； (B)C=2，? =2； (C)C=1，?′ ＝0； (D)C=3，? =2。

二、 填空题

1.0 K时0.125 mol 的正庚烷(液体)在氧弹量热计中完全燃烧，放热602 kJ, 反应 C7H10(l)+11O2(g)=7CO2(g)+8H2O(l) 的?rUm= ___ J·mol，?rHm=_____kJ·mol。( RT=2.5kJ )

2.在绝热封闭条件下，可逆过程的?S ___ 0，自发过程的?S _ _ 0，非自发过程的 ?S _ _ 0。

3. 25℃, 101.3 kPa下, Zn 和 CuSO4 溶液的置换反应在可逆电池中进行，放热 6.00kJ·mol?1,做出电功200 kJ·mol?1,则此过程的?rSm为____,而?rGm为_________。

4.已知A、B两组分可构成理想液体混合物，且该混合物在p?下沸点为373.15K。若 A、B两组分在373.15K时的饱和蒸气压为106658Pa和79993Pa，则该理想液体混合物的组成为：xA = ____________， 平衡气相的组成为：yB = ____________________。

5. 已知 25℃ 时 Cl2 (l) 的?fGm = 4.79 kJ·mol?1 ， 在该温度下反应Cl2(g) = Cl2 (l) 的平衡常数K?pOOO?1?1

=______ ； 液态 Cl2在该温度下饱和蒸气压为______kPa 。

6. 酸碱质子理论规定：凡 ____________________称为酸, 凡 ______________称为 碱。故 NH4?的共轭碱是 ____________； NH2?的共轭酸是 ___________。

7. Ag+、Pb2+、Ba2+ 混合溶液中， 各离子浓度均为 0.10 mol·dm?3， 往溶液中滴 加 K2CrO4 试剂， 各离子开始沉淀的顺序为________________________。

8. 有 Ni2?、 Cd2?浓度相同的两溶液,分别通入H2S至饱和， _____________开始沉 淀所需酸度大， 而_________________开始沉淀所需酸度小。

Ksp (PbCrO4)= 2.8×10?13 ； Ksp(BaCrO4)= 1.2×10?10； Ksp(NiS)= 3.2×10?19 Ksp(Ag2CrO4)= 1.1×10?12 ；Ksp (CdS) = 8.0×10?27

9. 在含有 0.10 mol·dm?3 CaCl2 的 CaF2 饱和溶液中, F?离子浓度是____________。(已知Ks?(CaF2) = 2.7×10?11) p 10.在二级反应中, 以 1/c 对t作图, 其图形为____________________, 该图形的________________________为速率常数k。

?????三、 计算题

1.

1 mol Hg(l)在沸点(630K)可逆地蒸发，其标准摩尔蒸发焓为54.56kJ·mol,

?1???求在上述条件下，汞蒸发过程中所吸收的热量Q、对环境作功W、 ?rUm、?rSm、 ?rAm?及?rGm 。

2. 在1.0 dm3溶液中溶解0.10mol Mg(OH)2需加多少摩尔固体NH4Cl？ 巳知Ksp[Mg(OH)2]?5.61?10 2. 298K、

p??12，Kb?(NH3)?1.8?10?5

银可能受到H2S(g)的腐蚀而发生反应2Ag(s) + H2S(g) ?Ag2S(s) + H2(g)，现在

?下将银放入等体积的H2S和H2组成的混合气体中。问：

(1 ) 是否发生银的腐蚀？

(2 )混合气体中H2S的体积百分数低于多少才不会发生银的腐蚀？

??1??1已知：?fGm，?fGm (Ag2S)??40.26 kJ?mol(H2S)??33.02 kJ?mol

?1

3 已知101.325kPa时水的摩尔汽化焓是40.652kJ·mol，求气压为66.661kPa时，高山上水的沸点。

4.病毒浓度的变化确定病毒失去活性的过程为一级反应过程，并求得此过

程的k为3.3?10?4s?1，求75%病毒失去活性所需要的时间是多少？

四、 简答题(共12分)

1.理想气体等温膨胀，?U = 0，Q = ?W ，说明理想气体从热源吸热并全部转变为功，这与第二定律的开尔文说法有无矛盾？为什么？

2.“理想气体在恒外压下绝热膨胀，因为恒外压，所以Qp??H；又因绝热，所以

Qp?0。由此得Qp??H?0”。这个结论对否，为什么？

3.在用氧弹量热法测量某物质的热效应时，需要用雷诺图法对测量的温差进行校正，为什么？

五．相图（15分）

1.SiO2-Al2O3系统在高温区间的相图如图所示。在高温下，SiO2有白硅石和磷石英两种变体，AB是这两种变体的转晶线，AB之上为白硅石，之下为磷石英；生成的不稳定化合物是多铝红柱石，其组成为2 Al2O3·3 SiO2（图中O点）。

z （1）在图中标出各相区相态； y （2）图中三条水平线分别代表哪些相平衡共存；

I （3）画出从x、y、z点冷却的步冷曲线；

x

T/K→ J F G

H C A

E

D B

SiO2 O Al2O3

大学化学试卷（下）60h

一、选择题

( )1．25℃时电池反应 H2(g) + ?O2(g) = H2O(l) 对应的电池标准电动势为E1，则反应

2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势E2是： (A) E2 = ??2E1； (B) E2 = 2E1； (C) E2 = ??E1； (D) E2 = E1。

( )2下列电池的电动势与氯离子活度无关的是：

(A) Zn| ZnCl2(aq)| Cl2(p),Pt ；

(B) Zn| ZnCl2(aq)‖ KCl (aq)| AgCl,Ag ； (C) Ag,AgCl| KCl(aq)| Cl2(p),Pt ； (D) Pt,H2( p)| HCl (aq)| Cl2(p),Pt 。

( )3 用Nernst方程式计算Br2/Br?电对的电极电势, 下列叙述中正确的是 (A) Br2的浓度增大,E增大 (B) Br?的浓度增大, E减小

(C) H?浓度增大, E减小 (D) 温度升高对E无影响

( )4.氢原子中的原子轨道的个数是

(A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 无穷多个 ( )5.对于原子的s轨道, 下列说法中正确的是

(A) 距原子核最近 (B) 必有成对电子 (C) 球形对称 (D) 具有方向性 ( )6. Li2+离子 2s和 2p 能量的高低为

(A) 2s 高于 2p (B) 2s 低于 2p (C) 2s 等于 2p (D) 无法比较 ( )7.自由铁原子(Z= 26 )在基态下未成对的电子数是 (A) 0 (B) 2 (C) 3 (D) 4 ( )8.CH4分子中,C─H键是属于

(A) 离子键 (B) p-pπ键 (C) s-sp3σ键 (D) 配位共价键 ( )9.水分子中氧原子的杂化轨道是

(A) sp (B) sp2 (C) sp3 (D) dsp2

( )10.第一过渡系列二价金属离子的水合热对原子序数作图时有两个峰, 这是由于 (A) 前半系列是 6 配位, 后半系列是 4 配位 (B) d电子有成对能

(C) 气态离子半径大小也有类似变化规律

(D) 由于晶体场稳定化能存在, 使水合热呈现这样的规律 ( )11.在Cr3+溶液中, 加入Na2S溶液, 其主要产物是 (A) Cr+S (B) Cr2S3 (C) Cr(OH)3+H2S (D) CrO2-+ S2-

2+

( )12.在硝酸介质中, 欲使 Mn氧化为 MnO可加的氧化剂是 (A) KClO3 (B) PbO2 (C) K2Cr2O7 (D) 王水 ( )13.下列离子中极化力和变形性均较大的是。

2+2+2+3+

(A) Mg； (B) Mn； (C) Hg； (D) Al。

( )14.按照分子轨道理论，O22-中电子占有的能量最高的轨道是

(A) ?2p； (B) ?2p*； (C) ?2p； (D) ?2p*。

( )15. 下列原子轨道，在 x y 平面上电子几率密度为零的是。

(A) 4s； (B) 4px； (C) 4pz； (D) 4d2。

z222

( )16.若将6C原子的电子排布写成1s2s2px，它违背了。

(A) 能量守恒原理； (B) Pauli (泡利)不相容原理； (C) 能量最低原理； (D) Hund (洪特)规则。

( )17. [NiCl4]2-是顺磁性分子, 则它的几何形状为 (A) 平面正方形 (B) 四面体形

(C) 正八面体形 (D) 四方锥形 ( )18. 下列各组双原子分子中, 均具有顺磁性的是

(A) O2，B2 (B) C2，O2 (C) B2，Be2 (D) Be2，O2

( )19.某一级反应的半衰期t1/2是30 min, 则其反应速率常数k为

(A) 0.023 min?1 (B) 20.8 min?1 (C) 0.23 min?1 (D) 不能确定

( )20.某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应之半衰期与反应物最初

浓度有何关系?

(A) 无关 ； (B) 成正比 ； (C) 成反比 ； (D) 平方成反比 。

二、填空题

1.已知：Ksp(AgSCN)= 1.1×10?12 ，Ksp(AgI)= 1.5×10?16，Ksp(Ag2C2O4)= 1.0×10?11， E?(Ag?/Ag)= 0.80 V

试判断下列各电极的E?值高低顺序是_____________________________ 。 (1) E?(AgSCN/Ag) (2) E?(AgI/Ag) (3) E?(Ag2C2O4/Ag)

2. 电池反应

S2O32????(aq) + 2OH? (aq) + O2(g) =====2SO2?3 (aq) +H2O(l) 的

(1) 正极反应为____________________________________；

(2) 负极反应为___________________________________； 3. 知：EO( Ag?/Ag )?0.799 V，EO( Cu2?/Cu )?0.337 V， 将 反 应 2Ag+ + Cu

2Ag + Cu2+ 组 成 原 电 池， 其 正 极 的 电 对 是_______，的电对是 _________，电动势EO= _ V，当c ( Ag+ )和c ( Cu2+ )增大相同倍数时，电动势将变 ___ ___V 。 4. 已知EO（MnOO?4/MnO2?4）=0.56V, EO（MnOO?4 /Mn2+）=1.51V ,

E（MnO4/MnO2 ）=2.26V , E（MnO2/Mn）=1.24V

2-2+

(1) 写出元素的标准电位图：____________________________________ (2) 计算EO（MnO4-/MnO2）________________________________________ (3) 能歧化反应的物质是_____________ 5.已知E(Cr2O7/CrOO2?3?O?)?1.33V，EO(Cl2/Cl?)?1.36V，E(Br2/Br)?1.08V，

E(H2O2/H2O)?1.78V，E(MnO4/MnO?2?)?1.49V，E(FeO3?/Fe2?)?0.77V；

欲把 Fe2+氧化到 Fe3+, 而又不引入其它金属元素, 可以采用的切实可行的氧化剂为 (1)_____ ___、 (2)_____ _、 (3)___ ____________。 6. 原电池中正极进行 反应，负极进行 反应； 7.电解池中 极进行的是还原反应。

8.在BX3或H3BO3分子中，硼原子采用_____杂化轨道成键，BX3分子几何构型 --_____。在[BF4]或[B(OH)4]中，硼原子采用____杂化轨道成键，两离子的几何构型为____。

9.元素的最高氧化态为 +5, 原子的最外层电子数为 2, 原子半径是同族元素中最小 的。则该元素的：

(1) 原子的核外电子排布式为________________________________________；

(2) +3价离子的外层电子排布式为_____。 10. N

分子的分子轨道式_______________________；其分子的键级__________； 按

价键理论其中有__________个σ键、__________个π键。

11．配合物(NH4)2[FeF5(H2O)]的系统命名为__________,配离子的电荷是_________ , 配位体是 _____ ,配位原子是__________。中心离子的配位数是_____。根据晶体场理论,d电子的排布为(Δ< P)__________,根据价键理论,中心原子的杂化轨道为__________, 属__________型配合物。

12.磷的第一电离能比硫的第一电离能_________，这可解释为_________； 氖的第一 电离能比钠的第一电离能______，氖的第二电离能比钠的第二电离能_________。

13.Co原子的原子序数为27，形成配合物[Co(NH3)6]3+时，中心原子的杂化轨道为 _____, 属 _____型配合物。形成配合物[Co(NH3)6]2+ 时，中心原子的杂化轨道为 _____ , 属 _____型配合物。

三、简答题

1.取向力只存在于极性分子之间。色散力只存在于非极性分子之间。这两句话 是否正确？试解释之。

2.简要说明AlCl3的水溶液是无色的，而Cr(NO3)3的水溶液却是兰紫色的。

3.试用离子极化观点解释下列氯化物的熔、沸点变化趋势：

KCl、CaCl2的熔、沸点高于GeCl4；ZnCl2的熔、沸点低于CaCl2。

4.分别写出 KmnO4在强酸性,中性(或弱酸、弱碱性)及强碱性介质中和 Na2SO3反应的方程式。

四、计算题（20分）

1.知 E( Ag+ / Ag ) = 0.799 V， K ( AgBr ) = 5.0 ? 10-13。

3-

([Ag (S2O3 )2]3- / Ag ) =

0.017 V，计算[ Ag (S2O3 )2] 的稳定常数；若使0.10 mol的AgBr固体完全溶解，Na2S2O3的最初浓度应 为多少？

2. 已知:E?(Cu2?/Cu?)=0.170V ,E?(I2/I?)=0.535 V

Ksp(CuI)=5.06×10?12 ,设Cu2?和I?都为单位浓度，判断在298K，反应 2Cu2?+ 4I?─→ 2CuI + I2 在标准条件下能否进行?

3.溴化钾的生成焓为-390.4kJ·mol?1，金属钾的升华焓为89.9kJ·mol?1，钾的电离能为418.6kJ·mol?1，溴的气化焓为30.1kJ·mol?1，溴的解离能为192.8kJ·mol?1，溴的电子亲和能为341.4kJ·mol?1，用玻恩—哈伯循环求KBr的晶格能。

?

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