大学无机化学计算题题库及答案

（十） 氢 稀有气体

1．⑴ 根据该反应的平衡常数看 ，当温度升高时 ，平衡常数减小 ，可见温度过高将不

利于XeF6 ( g )的生成 ，因此 ，在满足反应速率的前提下 ，应使反应在尽可能低

的温度下进行 。

⑵ ∵ 反应 ② － ① ＝ ③

Kp21.01?108 ∴ Kp3＝＝＝0.944 (523 K时)

Kp11.07?108 同理 ，673 K时 Kp3＝ ⑶ ∵ Kp＝

36.0＝0.0182

1.98?103pXeF6pXeF4?pF2

若 XeF6 / XeF4 > 10 ∴

11<0.944× pF210Θ

pF2> 10.6 ( p)

2．20 K时液氢密度为70.6 g / L ，相当于

－－－

70.6 g · L1÷1.008 g · mol1 ＝ 70.04 mol · L1

而LaNi5储氢密度为6.2×1022 H原子/cm3 可换算为 ：

－

6.2×1022 × 1000 ÷ 6.02×1023 ＝ 103.0 (mol · L1) 计算表明LaNi5储氢

（十） 氢 稀有气体

1．⑴ 根据该反应的平衡常数看 ，当温度升高时 ，平衡常数减小 ，可见温度过高将不

利于XeF6 ( g )的生成 ，因此 ，在满足反应速率的前提下 ，应使反应在尽可能低

的温度下进行 。

⑵ ∵ 反应 ② － ① ＝ ③

Kp21.01?108 ∴ Kp3＝＝＝0.944 (523 K时)

Kp11.07?108 同理 ，673 K时 Kp3＝ ⑶ ∵ Kp＝

36.0＝0.0182

1.98?103pXeF6pXeF4?pF2

若 XeF6 / XeF4 > 10 ∴

11<0.944× pF210Θ

pF2> 10.6 ( p)

2．20 K时液氢密度为70.6 g / L ，相当于

－－－

70.6 g · L1÷1.008 g · mol1 ＝ 70.04 mol · L1

而LaNi5储氢密度为6.2×1022 H原子/cm3 可换算为 ：

－

6.2×1022 × 1000 ÷ 6.02×1023 ＝ 103.0 (mol · L1) 计算表明LaNi5储氢

化学试题 大学

（九） 氧化还原反应与电化学

1．

Θ

(Cu / CuI)

2+＝

Θ

(Cu

2+

[Cu2 ]

/ Cu) ＋ 0.0591 lg

[Cu ]

+

而 [Cu2]＝1.0 mol·L1 ， [I]＝1.0 mol·L1 ，

＋

－

－

－

[Cu]＝

＋

Ksp(CuI)[I]

＝5.06×10

－12

mol·L1 ，

－

则

Θ

(Cu2+ / CuI) ＝0.150 ＋ 0.0591 lg

Θ

－

1.0

＝0.818 (v)

5.06 10 12

＋

－

由于 2．

Θ

Θ

(Cu2+ / CuI) > (I2 / I)

，所以在标准状态下Cu2离子能氧化I离子 。

(Cu / CuI)

2+＝

Θ

(Cu

2+

[Cu2 ]

/ Cu) ＋ 0.0591 lg

[Cu ]

+

因为是在标准状态下 ，所以 [Cu2]＝1.0 mol·L1 ， [I]＝1.0 mol·L1 ，

＋Θ

[Cu]＝ KspCu I

ΘΘΘ

则 (Cu2+ / CuI) ＝ (Cu2+ / Cu+) ＋ 0.0591 lg (1 / KspCu I)

Θ

即 0.86 ＝ 0.15 ＋ 0.0591 lg (1 / KspCu I)

Θ－

KspC

化学热力学：

1．高价金属的氧化物在高温下容易分解为低价氧化物。以氧化铜分解为氧化亚铜为例，估算反应分解的温度。该反应的自发性是焓驱动的还是熵驱动的？温度升高对反应自发性的影响如何？

解： 4CuO===2Cu2O＋O2

△rHθm(298 K)＝2△fHθm(298 K，Cu2O)＋△fHθm(O2)-4△fHθm(298 K，CuO) ＝2×(-169)＋0－4×(-157.3)＝291.2 kJ·mol-1

△rSθm(298 K)＝2Sθm(298 K，Cu2O)＋Sθm(298 K，O2)-4Sθm(298 K，CuO)

＝2×93.3＋205.138－4×42.7＝220.94 J·mol-1·K-1 分解时：△rGθm≤0 即△rHθm(298 K) - T△rSθm(298 K)≤0 ∴ T≥△rHθm(298 K)/△rSθm(298 K)＝1318 K

在此反应中，△rHθm(298 K)>0，△rSθm(298 K)>0，故该反应的自发性是熵驱动的。温度升高，此反应更易朝着正反应方向进行。

2. 银器与硫化物反应表面变黑是生活中的常见现象。

化学热力学：

1．高价金属的氧化物在高温下容易分解为低价氧化物。以氧化铜分解为氧化亚铜为例，估算反应分解的温度。该反应的自发性是焓驱动的还是熵驱动的？温度升高对反应自发性的影响如何？

解： 4CuO===2Cu2O＋O2

△rHθm(298 K)＝2△fHθm(298 K，Cu2O)＋△fHθm(O2)-4△fHθm(298 K，CuO) ＝2×(-169)＋0－4×(-157.3)＝291.2 kJ·mol-1

△rSθm(298 K)＝2Sθm(298 K，Cu2O)＋Sθm(298 K，O2)-4Sθm(298 K，CuO)

＝2×93.3＋205.138－4×42.7＝220.94 J·mol-1·K-1 分解时：△rGθm≤0 即△rHθm(298 K) - T△rSθm(298 K)≤0 ∴ T≥△rHθm(298 K)/△rSθm(298 K)＝1318 K

在此反应中，△rHθm(298 K)>0，△rSθm(298 K)>0，故该反应的自发性是熵驱动的。温度升高，此反应更易朝着正反应方向进行。

2. 银器与硫化物反应表面变黑是生活中的常见现象。

无 机 化 学 万 题 库

计 算 题

（一） 物质的状态

1．金属元素 M 与卤素 X 化合成 MX2 ，在高温下，此化合物按下式定量地分解：

2 MX2 ( s ) ＝2 MX ( s ) ＋ X2 ( g ) 已知 1.120 g MX2 分解可得到0.720 g MX及 150 cm3 的 X2（在427℃，96.9 kPa）。计算 M 和 X 的原子量各是多少？**

2．某CH4储气柜容积为1000 m3，气柜压强为103 kPa。若夏季最高温度为41℃，冬季最低

温度为－25℃，问冬季比夏季能多装多少kg CH4？**

3．为测定某盐中的水分，取 1.508 g 样品，与过量 CaC2 相混，其中水分与CaC2 反应放

出乙炔。在20.0 ℃，100 kPa 下，收集到干燥的乙炔气体21.0 cm3 。求该盐中水的质量分数。***

4．已知 O2 的密度在标准状态下是 1.43 g·dm－3 ，计算 O

（四） 化学热力学初步

1．已知25℃时 ： F2( g ) 的 Sm＝ 187.6 J · mol1 · K1

Θ－－

F( g ) 的 Sm＝ 158.7 J · mol1 · K1

Θ－

F2( g ) → 2 F(g) 的 ? r Gm＝123.9 kJ·mol1

Θ

－

－

由上述数据估算 F－F 的键焓。***

－

2．1 mol Hg ( l ) 在沸点（630 K）可逆地蒸发，其标准摩尔蒸发焓为54.56 kJ·mol1，求： ⑴ 汞蒸发过程中所吸收的热量 Q ； ⑵ 对环境所作功 W；

ΘΘΘ

⑶ Δr Um； ⑷ ΔrSm； ⑸ ΔrGm****

3．已知下列数据（298K） H2( g ) +

12O2( g ) ＝ H2O( g ) Δ r Hm

Θ

(1)

＝ －242 kJ·mol1 ①

－－

H2( g ) → 2

无 机 化 学 万 题 库

计 算 题

（一） 物质的状态

1．金属元素 M 与卤素 X 化合成 MX2 ，在高温下，此化合物按下式定量地分解：

2 MX2 ( s ) ＝2 MX ( s ) ＋ X2 ( g ) 已知 1.120 g MX2 分解可得到0.720 g MX及 150 cm3 的 X2（在427℃，96.9 kPa）。计算 M 和 X 的原子量各是多少？**

2．某CH4储气柜容积为1000 m3，气柜压强为103 kPa。若夏季最高温度为41℃，冬季最低

温度为－25℃，问冬季比夏季能多装多少kg CH4？**

3．为测定某盐中的水分，取 1.508 g 样品，与过量 CaC2 相混，其中水分与CaC2 反应放

出乙炔。在20.0 ℃，100 kPa 下，收集到干燥的乙炔气体21.0 cm3 。求该盐中水的质量分数。***

－

4．已知 O2 的密度在标准状态下是 1.43 g·dm3 ，计算 O

（十六） 碱金属 碱土金属

1．欲标定一份HCl 溶液的浓度，准确称取0.2045 g Na2CO3 (式量：106.0)溶于水，以甲基

橙为指示剂，用 HCl 溶液滴定到终点，消耗了39.42 ml ，求 HCl 溶液的浓度为多少

－

mol?L1 ？**

2．0.500 L NaCl(aq) 在 1.40 A 电流下电解 123 s 时，电解液的 pH 值为多少？

－

（法拉第常数 F＝96485 C · mol1）***

3． 某厂电解食盐溶液的电解槽共有 150 个，电解槽的电流为 22000 A ，电流效率为

96％ ，试计算每 24 h 生成多少 kg 氢氧化钠？将所得产品取样分析，2.4 g NaOH 被 27

－1

ml 1.0 mol·L H2SO4 完全中和，试计算氢氧化钠的纯度 。

－

（式量：NaOH 40.0 法拉第常数 F＝96485 C · mol1）***

普化无机试卷（气体一）

一、选择题 1. (0101)

较多偏离理想气体行为的气体, 其分子具有 ----------------------------------------( ) (A) 较高的分子速率 (B) 较小的相对分子质量 (C) 较大的分子体积 (D) 较弱的分子间作用力 2. (0102)

按 SI 制气体常数R 的取值是------------------------------------------------------------( ) (A) 82.06 dm3·atm·K-1·mol-1 (B) 8.314 J·K-1·mol-1 (C) 1.987 cal·atm·K-1·mol-1 (D) 0.082 cal·K-1·mol-1 3. (0103)

现有 1 mol 理想气体, 若它的摩尔质量为M，密度为d，在 温度T下体积为V，下述关系正确的是------------------------