無機(jī)及分析化學(xué)習(xí)題解答1

1、第一章 分散體系1-1 3%Na2CO3溶液的密度為1.03g·ml-1,配制此溶液200ml，需用Na2CO3·10H2O多少g?溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？解：設(shè)所需Na2CO3m克，則m·V·31.03 g·ml-1×200 ml×36.18gm(Na2CO3·10H2O) = 6.18 ×286 / 106 = 16.7 (g)c(Na2CO3)m/M(Na2CO3)·V6.18÷（106×0.200）0.292（mol·L-1）1-2 為了防止500ml水在

2、268K結(jié)冰，需向水中加入甘油（C3H8O3）多少克？解：設(shè)需加入甘油x克，根據(jù)題意Tf273-2685（K） TfKf·b（B） 5K1.86K·kg·mol-1×x÷M（C3H8O3）÷0.5 x（92g·mol-1×5K×0.50kg）÷1.86K·kg·mol-1 x123g1-3某水溶液，在200g水中含有12.0g蔗糖(M=342),其密度為1.022g·ml-1,試計(jì)算蔗糖的摩爾分?jǐn)?shù)，質(zhì)量摩爾濃度和物質(zhì)的量濃度。解：x(蔗糖)n(蔗糖)/n(蔗糖)+n

3、(水)(12.0÷342)÷(12.0÷342)+(200÷18.0)0.035÷0.035+11.10.035÷11.150.00314b(蔗糖)= n(蔗糖)/m(水)0.035÷(200×10-3)0.175mol·kg-1c(蔗糖)= n(蔗糖)/V(溶液)0.035÷(200+12.0)/1.022=0.169 mol·L-11-4 101mg胰島素溶于10.0ml水中，該溶液在298K時(shí)的滲透壓為4.34kPa，求胰島素的摩爾質(zhì)量。解：=c胰RT=n胰RT/V n胰=m胰/

4、M胰 1-5實(shí)驗(yàn)測(cè)定未知物水溶液在298K時(shí)的滲透壓為750kPa，求溶液的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)。解：溶液的濃度為：c= / RT750kPa /(8.314kPa·L·K-1·mol-1×298K)0.303mol·L-10.303mol·kg-1Tb=Kb·b未0.512K·kg·mol-1×0.303 mol·kg-10.155KTb = 373.15 + 0.155 = 373.31 (K)Tf=Kf·b未1.86K·kg·mol-1×0.303

5、 mol·kg-10.564KTf = 273.15 0.564 = 272.59 (K)1-6 某一學(xué)生測(cè)得CS2(l)的沸點(diǎn)是319.1K，1.00mol·kg-1S溶液的沸點(diǎn)是321.5K，當(dāng)1.5gS溶解在12.5g CS2中時(shí)，這溶液的沸點(diǎn)是320.2K，試確定S的分子式。解：CS2的Kb可由下式求出：KbTb/b(S)=(321.5K-319.1K)/1.00 mol·kg-1=2.4K·kg·mol-1Ms261.8÷328 則硫的分子式為S81-7 人體血漿的凝固點(diǎn)為272.5K，求310K時(shí)滲透壓。解：人體血漿的濃度

6、為cTf/Kf = (273.15-272.5)/1.86=0.349mol·L-1=c RT=0.349 mol·L-1×8.314kPa·L·K-1·mol-1×310K899.5kPa1-8 今有兩種溶液，一種為3.6g葡萄糖(C6H12O6)溶于200g水中，另一種為20.0未知物溶于500g水中，這兩種溶液在同一溫度下結(jié)冰，計(jì)算未知物的摩爾質(zhì)量。解：這兩種溶液在同一溫度下結(jié)冰，說明它們的bB相等。 M(未知物)400g·mol-11-9 293K時(shí)，葡萄糖(C6H12O6)15g溶于200g水中，試計(jì)算該

7、溶液的蒸氣壓、沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)和滲透壓。(已知293K時(shí)的p*=2333.14kPa)解：K蒸p*·MA2333.14kPa×0.018kg·mol-142.0 kPa·kg·mol-1p= K蒸b(葡萄糖)=42.0×(15÷180)/0.200=42.0×0.41717.5kPap = 2333.14 17.5 = 2315.6 (kPa)TbKb·b(葡萄糖)0.512×0.4170.21KTb 373.15 + 0.21 = 373.36 (K)TfKf·b(葡萄糖)1.86

8、15;0.4170.78KTf = 273.15 0.78 = 272.37 (K)= cRT bRT = 0.417×8.314×293 = 1015.8 (kPa) 1-10 試比較MgSO4，K3Fe(CN)6,和AlCl3三種電解質(zhì)在下列兩種情況中凝結(jié)值大小的順序。（1）0.01mol·L-1 AgNO3溶液和0.03mol·L K2CrO4（1）0.001mol·L-1 AgNO3溶液和0.01mol·L KBr溶液等體積混合制成的AgBr溶膠（2）0. 01mol·L -1AgNO3溶液和0.001mol

9、3;L KBr溶液等體積混合制成的AgBr溶膠解：（1）因?yàn)镵Br過量所得AgBr溶膠為負(fù)溶膠，決定AgBr負(fù)溶膠凝結(jié)值大小的因素為電解質(zhì)中陽(yáng)離子電荷的多少，電荷愈多，凝結(jié)值愈小，所以其凝結(jié)值由大到小的順序?yàn)?，K3Fe(CN)6> MgSO4>AlCl3。（2）因?yàn)锳gNO3過量所得AgBr溶膠為正溶膠，決定AgBr負(fù)溶膠凝結(jié)值大小的因素為電解質(zhì)中陰離子電荷的多少，電荷愈多，凝結(jié)值愈小，所以其凝結(jié)值由大到小的順序?yàn)?，K3Fe(CN)6< MgSO4<AlCl3。1-11 為制備AgI負(fù)溶膠，應(yīng)向25ml0.016 mol·L 1的KI溶液中最多加入多少毫升的0

10、.005 mol·L 1的AgNO3溶液？解：要制備負(fù)溶膠，則I要多一些，所以： 1-12 混合等體積0.008mol·L-1AgNO3溶液和0.003mol·L-1的K2CrO4溶液，制得Ag2CrO4溶膠，寫出該溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，并注明各部分的名稱，該溶液的穩(wěn)定劑是何種物質(zhì)？解：因?yàn)锳gNO3過量，電位離子是Ag+，也是穩(wěn)定劑，膠團(tuán)結(jié)構(gòu)為：(Ag2CrO4)m·nAg+·(n-x)NO3-x+·xNO3-,膠核：(Ag2CrO4)m，膠粒：(Ag2CrO4)m·nAg+·(n-x)NO3-x+，膠團(tuán)：(Ag2Cr

11、O4)m·nAg+·(n-x)NO3-x+·xNO3-，電位離子：Ag+反離子：NO3-1-13 苯和水混合后加入鉀肥皂?yè)u動(dòng)，得到哪種類型的乳濁液；加入鎂肥皂又將得到哪種類型的乳濁液？解：鉀肥皂是親水型乳化劑，形成水包油型乳濁液。鎂肥皂是親油型乳化劑，形成油包水型乳濁液。1-14 現(xiàn)有0.01 mol·L -1AgNO3溶液和0.01 mol·L -1KI溶液，欲制AgI溶膠，在下列四種條件下，能否形成AgI溶膠？為什么？若能形成溶膠，膠粒帶何種電荷？（1） 兩種溶液等體積混合；（2） 混合時(shí)一種溶液體積遠(yuǎn)超過另一種溶液；（3） AgNO3溶液

12、體積稍多于KI溶液；（4） KI溶液體積稍多于AgNO3溶液。解：（1） 不能；反應(yīng)完后，沒有剩余的電位離子，恰好生成AgI沉淀；（2） 不能；由于過多的剩余電解質(zhì)溶液也能使溶膠凝結(jié)；（3） 能；AgI顆粒能吸附少量的Ag而形成溶膠粒子；溶膠粒子正電荷。（4） 能；AgI顆粒能吸附少量的I而形成溶膠粒子；溶膠粒子負(fù)電荷。第二章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)2-1 什么叫狀態(tài)函數(shù)？什么叫廣度性質(zhì)？什么叫強(qiáng)度性質(zhì)？解：體系的性質(zhì)是由體系的狀態(tài)確定的，這些性質(zhì)是狀態(tài)的函數(shù)，稱為狀態(tài)函數(shù)；體系的廣度性質(zhì)在數(shù)值上與體系中物質(zhì)的量成正比，即具有加和性。體系某一廣度性質(zhì)的數(shù)值等于體系中各部分該廣度性質(zhì)的加和。體系的強(qiáng)度性

13、質(zhì)在數(shù)值上與體系中物質(zhì)的量無關(guān)，即不具有加和性。平衡體系某一強(qiáng)度性質(zhì)的數(shù)值與體系中任一部分該強(qiáng)度性質(zhì)的數(shù)值相等。2-2 自發(fā)過程的特點(diǎn)是什么？解：（1）自發(fā)過程具有方向性；（2）自發(fā)過程具有一定的限度；（3）進(jìn)行自發(fā)過程的體系具有做有用功（非體積功）的能力。2-3 什么叫混亂度？什么叫熵？它們有什么關(guān)系？解：混亂度也稱為無序度，它的大小與體系中可能存在的微觀狀態(tài)數(shù)目有關(guān)。熵就是用來描述體系混亂程度大小的函數(shù)。體系的混亂度越高，熵值就越大。2-4 什么叫自由能判據(jù)？它的應(yīng)用條件是什么？解：用自由能的改變量來判斷過程的自發(fā)性就叫自由能判據(jù)。應(yīng)用條件：定溫、定壓不作有用功。2-5 298K時(shí)6.5g

14、液體苯在彈式量熱計(jì)中完全燃燒，放熱272.3kJ。求該反應(yīng)的和。解：因?yàn)椋篊6H6（l）7.5O2（g）6CO2（g）3H2O（l）272.3÷（6.5/78）=3267.6 kJ·mol-13267.6（67.5）×8.314×298×10-3 3271.3. kJ·mol-12-6 298K，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下HgO在開口容器中加熱分解，若吸熱22.7kJ可生成Hg（l）50.10g，求該反應(yīng)的，若在密封的容器中反應(yīng)，生成同樣量的Hg（l）需吸熱多少？解：HgO(s)Hg(l) + 1/2O2(g)22.7÷（50.10/200

15、.59）90.89 kJ·mol-190.890.5×8.314×298×10-389.65 kJ·mol-1Q89.65×50.10÷200.5922.4 kJ·mol-12-7 已知298K，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（1） 146.02 kJ·mol-1（2） 11.30 kJ·mol-1求的。解：因?yàn)榉磻?yīng) （3）= （1）+（2）, 所以H3°= - (-146.02 11.30) = 157.32( kJ/mol )2-8 已知298K，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（1） Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(

16、s)3CO2(g) =24.77 kJ·mol-1（2） 3Fe2O3(s)CO(g)2Fe3O4(s)CO2(g) 52.19 kJ·mol-1（3） Fe3O4(s)CO(g) 3FeO(s)CO2(g) 39.01 kJ·mol-1求（4）Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)的。解：因?yàn)榉磻?yīng) （4）= （3）×2 +（2）（1）×3÷6(4)39.01×2 +(52.19)（24.77）×3÷616.69 kJ·mol-12-9 由的數(shù)據(jù)計(jì)算下列反應(yīng)在298K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的反應(yīng)熱

17、。（1） 4NH3(g)5O2(g) 4NO(g) 6H2O(l)（2） 8Al(s) + 3Fe3O4(s) 4Al2O3(s) + 9Fe(s)（3） CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)解：（1）H298°= 4×90.25 + 6×(-285.84)-4×(-46.11)= -1169.6(kJ/mol) （2）H298°= 4×（-1676）-3×（-1120.9）= -3341.3(kJ/mol) （3）H298°=（-393.51）-(-110.53)+(-241.82)= -4

18、1.16(kJ/mol)2-10 由的數(shù)據(jù)計(jì)算下列反應(yīng)在298K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的反應(yīng)熱。解：（1）H298°=(-3226.87 )+(-285.84)(-3267.54)+(-254.64)= 9.47 (kJ/mol) （2）H298°=(-254.64)+(-1166.37)-(-871.54)+(-570.78)=21.31(kJ/mol)2-11 由葡萄糖的燃燒熱和水及二氧化碳的生成熱數(shù)據(jù)，求298K標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下葡萄糖的。解：由C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+ 6H2O(l)可知：6+66+6 - 6×(393.51)+6×(28

19、5.84) 2803.03 -1273.07 kJ·mol-12-12 已知298K時(shí)，下列反應(yīng)BaCO3（s）BaO（s） CO2（s）/kJ·mol-1 1216.29 548.10 393.51/ J·k-1·mol-1 112.13 72.09 213.64求298K時(shí)，該反應(yīng)的，和，以及該反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行的最低溫度。解：H298°= (-548.10)+(-393.51)-(-1216.29)= 274.68(kJ/mol) S298°= (72.09 + 213.64) 112.13 = 173.6 (J/mol·

20、K) G298°=H298°- TS298°= 274.68 298 ×173.6×10-3 = 222.95(kJ/mol) GT°=H298°- TS298°< 0 ,自發(fā)反應(yīng)溫度T >H298°/S298°= 274.68/ 0.1736 = 1582 (K)2-13 和數(shù)據(jù)，計(jì)算下列反應(yīng)在298K時(shí)的，和。（1） Ca(OH)2(s) + CO2(g) CaCO3(s) + H2O(l)（2） N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)（3） 2H2S(g) + 3O2(g

21、) 2SO2(g) + 2H2O(l)解：（1）G298°= (-1128.8-237.19)-(-898.56-394.36)=-73.07(kJ/mol) S298°= (92.88+69.94)-(83.39+213.64) =-134.21(J/mol·K) H298°=G298°+ TS298°= -73.07+298×(-134.21)×10-3 = -113.06(kJ/mol) （2）G298°= 2×(-16.5)-0 =-33.0(kJ/mol) S298°=2&#

22、215; 192.3-(191.5+3×130.57) =-198.61(J/mol·K) H298°=G298°+ TS298°= -33.0+298×(-198.61)×10-3 = -92.19(kJ/mol) （3）G298°= 2×(-300.19)+ 2×(-237.19)- 2×(-33.6) =-1007.56(kJ/mol) S298°=2×248.1+2×69.94-(2×205.7+3×205.03) =-390.

23、41(J/mol·K) H298°=G298°+ TS298°= -1007.56+298×(-390.41)×10-3 = -1123.9(kJ/mol)第三章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)3-1下列各組量子數(shù)，哪些是不合理的？為什么？（1） n=2 l=1 m=0（2） n=2 l=2 m= -1（3） n=3 l=0 m= +1（4） n=2 l=3 m= +2解：（2）（3）、（4）不合理。因?yàn)閘的取值為0，1，2，（n-1），（2）中l(wèi)的值只能是0或1；（3）中m的取值范圍只能是0，±l；（4）中l(wèi)的取值范圍只能是0或1，當(dāng)l為0時(shí)，

24、m只能為0，當(dāng)l為1時(shí)，m的取值可為0或±l。3-2 用原子軌道符號(hào)表示下列各套量子數(shù)；并按其軌道能量高低次序排列。 編號(hào) n l m n 編號(hào) n l m n 5 2 1 ½ 3 2 1 ½ 4 0 0 ½ 3 2 2 ½ 3 1 0 ½ 3 0 0 ½解：為5dxz 為4s 為3pz 為3dyz 為3dxy 為3s 多電子體系能量高低順序?yàn)?3s < 3pz < 4s < 3dyz = 3dxy < 5dxz 單電子體系能量高低順序?yàn)?3s = 3pz = 3dyz = 3dxy< 4s &

25、lt; 5dxz3-3 如所示，填充下列各題的空白。 K（Z19） 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p5 Zn（Z30） 1s22s22p63s23p63d（ ）4s（ ） Ar 3d（ ）4s2 Kr 4d（ ）5s（ ）5p5 Pb（Z82） Xe 4f（ ）5d（ ）6s（ ）6p（ ）解：、Cl（Z17）、10，2、（Z2123，2528，30） ，13或58或10、I（Z53），10，2、14，10，2，23-4 試填出下列空白。 原子序數(shù)電子排布式電子層數(shù)周期 族區(qū) 元素名稱161s22s22p63s23p43 3 Ap硫191s22s22p63s2

26、3p64s14 4 As鉀421s22s22p63s23p63d104s24p64d55s15 5 Bd鉬481s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25 5 Bds鎘 3-5 寫出下列原子和離子的電子排布式。（1）29Cu和Cu2+ （2）26Fe和Fe2+（3）47Ag和Ag+ （4）53I和I-解：（1）1s22s22p63s23p63d104s1 和1s22s22p63s23p63d9（2）1s22s22p63s23p63d64s2和1s22s22p63s23p63d6（3）1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1和1s22s22p63s2

27、3p63d104s24p64d10（4）1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5和1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p63-6 選出下列各組中第一電離能最大的一種元素。（1） Na、Mg、Al（2） Na、K、Rb（3） Si、P、S （4） Li、Be、B解：（1） Mg （2） Na （3） P （4） Be3-7 下列元素中，哪一組電負(fù)性依次減小？（1） K、Na、Li （2） O、Cl、H（3） As、P、H （4） Zn、Cr、Ni解：第（2）組的電負(fù)性依次減小。3-8 比較下列各組元素的半徑大小，并解釋之。（1） Mg2

28、和Al3 （2） Br和I（3） Cl和K （4）Cu和Cu2+解：離子半徑（1） Mg2 > Al3 由于核外電子數(shù)相同，則核電荷數(shù)越大，離子半徑越小；（2） Br < I 處于同一主族，離子價(jià)態(tài)相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越大；（3） Cl > K 由于核外電子數(shù)相同，則核電荷數(shù)越大，離子半徑越小；（4） Cu > Cu2+ 同一元素，價(jià)態(tài)不同，失電子越多，離子半徑越小。3-9 指出下列分子中有幾個(gè)鍵和鍵。N2、CO2、BBr3、C2H2、SiH4解：N2 有1個(gè)鍵和2個(gè)鍵CO2 有2個(gè)鍵和2個(gè)鍵BBr3 有3個(gè)鍵；C2H2 有3個(gè)鍵和2個(gè)鍵；SiH4 有4個(gè)鍵。3

29、-10 根據(jù)雜化軌道理論，預(yù)測(cè)下列分子的空間構(gòu)型，并判斷分子的極性。HgCl2 BF3 CHCl3 PH3 H2S解：HgCl2 直線型，含有極性鍵的非極性分子；BF3 平面正三角形，含有極性鍵的非極性分子；CHCl3 四面體形，極性分子；PH3 三角錐形，極性分子；H2S 角形結(jié)構(gòu)，極性分子。3-11 下列分子間存在什么形式的分子間作用力（取向力、誘導(dǎo)力、色散力、氫鍵）？（1）CH4 （2）He和H2O （3）HCl氣體 （4） H2S （5）甲醇和水解：（1） CH4 色散力；（2） He和H2O 誘導(dǎo)力、色散力（3） HCl氣體 存在取向力、誘導(dǎo)力、色散力；（4） H2S 存在取向力、誘

30、導(dǎo)力、色散力；（5） 甲醇和水 存在取向力、誘導(dǎo)力、色散力、氫鍵。3-12 判斷下列化合物中有無氫鍵存在，如果存在氫鍵，是分子間氫鍵還是分子內(nèi)氫鍵？（1） C6H6 （2） C2H6 （3） NH3 （4） H3BO3 （5）鄰硝基苯酚解：（1） C6H6 無氫鍵存在；（2） C2H6 無氫鍵存在；（3） NH3 存在氫鍵，是分子間氫鍵；（4） H3BO3 存在氫鍵，是分子間氫鍵；（5） 鄰硝基苯酚 存在氫鍵，是分子內(nèi)氫鍵。3-13 比較下列各組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低，并說明理由。（1） KI、SiC、HF、H2（2） MgO、KCl、FeCl2、CCl4解：（1）SiC > KI > H

31、F > H2 理由：SiC是原子晶體，KI是離子晶體，HF 、H2是分子晶體，但HF存在氫鍵。（2）MgO > FeCl2> KCl > CCl4 理由：MgO、KCl、FeCl2是離子晶體，正負(fù)離子帶的電荷越多，離子半徑越短，離子鍵強(qiáng)度越高，其離子化合物熔點(diǎn)越高。MgO中正負(fù)離子均帶兩個(gè)電荷，且離子半徑最短，離子鍵最強(qiáng)；KCl和FeCl2中Fe2所帶電荷多且離子半徑較K小，在負(fù)離子相同的情況下，F(xiàn)eCl2的熔點(diǎn)要高一些；而CCl4是分子晶體。3-14 由下列焓變數(shù)據(jù)計(jì)算RbF的晶格能。（1） Rb（s）=Rb（g） （2） Rb（g）=Rb（g） e （3） F2（g

32、）2F（g） （4） F（g） e F（g） （5） F2（g）2Rb（g）2RbF（s） 解：求算RbF的晶格能就是求反應(yīng)F（g）Rb（g）RbF（s）的焓變值，即：由于該反應(yīng)（5）（3）（4）×2（2）×2/2該反應(yīng)的焓變也應(yīng)=第四章 化學(xué)反應(yīng)速率4-1 什么是化學(xué)反應(yīng)的速率？什么是反應(yīng)的速率方程？解：化學(xué)反應(yīng)的速率是指在給定的條件下反應(yīng)物通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率。通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。速率方程表示的是反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系，對(duì)于基元反應(yīng)，速率方程可根據(jù)質(zhì)量作用定律寫出，復(fù)雜反應(yīng)的速率方程可通過實(shí)驗(yàn)或復(fù)雜反應(yīng)中最慢的基元反

33、應(yīng)求得。4-2 什么是反應(yīng)的速率常數(shù)？它的大小與濃度、溫度、催化劑等因素有什么關(guān)系？解：速率方程中的常數(shù)k稱為速率常數(shù)。它與反應(yīng)物的濃度無關(guān)，而與溫度、催化劑有關(guān)，改變溫度或加入催化劑，速率常數(shù)的數(shù)值會(huì)變化。4-3 什么是活化能？解：活化分子的最低能量與體系中分子平均能量之差稱為反應(yīng)的活化能。4-4 什么是催化劑？其特點(diǎn)有哪些？解：加入反應(yīng)體中能改變反應(yīng)的速率，而本身的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變的物質(zhì)稱為催化劑。催化劑具有高效性和選擇性，催化劑參與反應(yīng)，改變反應(yīng)的歷程，降低反應(yīng)的活化能，催化劑不影響化學(xué)平衡。4-5 NOCl分解反應(yīng)為 2NOCl 2NO + Cl2 實(shí)驗(yàn)測(cè)得NOCl的濃度與時(shí)間的

34、關(guān)系如下：t/s01020304050C(NOCl)/mol·L-12.001.420.990.710.560.48求各時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)的平均速率；用作圖法求t =25s時(shí)的瞬時(shí)速率。解：010 s v平（1.42 2.00）/ (10×2) = 0.029 (mol·L-1·s-1) 1020 s v平（0.99 1.42）/ (10×2) = 0.0215(mol·L-1·s-1) 2030 s v平（0.71 0.99）/ (10×2) = 0.014(mol·L-1·s-1) 3040 s

35、v平（0.56 0.71）/ (10×2) = 0.0075(mol·L-1·s-1) 4050 s v平（0.48 0.56）/ (10×2) = 0.004(mol·L-1·s-1) 4-6 660K時(shí)的反應(yīng) 2 NO + O2 2NO2 NO和O2的初始濃度c(NO)和c（O2）及反應(yīng)折初始速率v的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：c(NO) mol·L-1c(O2) mol·L-1v / mol·L-1·s-10.100.100.100.100.200.200.0300.0600.240（1） 寫出反應(yīng)的速率

36、方程；（2） 求反應(yīng)的級(jí)數(shù)和速率常數(shù)；（3） 求c(NO) = c(O2) = 0.15 mol·L-1時(shí)的反應(yīng)速率。解：（1）因?yàn)?y = 1 ,x = 2, (2) 將第一組數(shù)據(jù)代入速率方程， 0.030 = k (0.10)2(0.10)三級(jí)反應(yīng)， k = 30 (L2 · mol-2·s-1 ) (3) v = 30 ×(0.15)2×0.15 = 0.101( mol·L-1·s-1).4-7某反應(yīng)25時(shí)速率常數(shù)為1.3×10-3s-1，35時(shí)速率常數(shù)為3.6×10-3s-1。根據(jù)vanHoff

37、規(guī)則，估算該反應(yīng)55時(shí)的速率常數(shù)。解：根據(jù)vanHoff規(guī)則， , k55 = 3.6×10-3×(2.77)2 = 2.76×10-2 s-1。4-8求反應(yīng)C2H5Br C2H4 + HBr 700K時(shí)的速率常數(shù)。已知該反應(yīng)活化能為225kJ·mol-1，650K時(shí)k = 2.0×10-3s-1.解： , , k700 = 3.9 × 10-2 s-1.4-9反應(yīng)C2H4 + H2 C2H6 在300K時(shí) k1 = 1.3×10-3 mol·L-1·s-1，400K時(shí)k2 = 4.5×10-3

38、 mol·L-1·s-1，求該反應(yīng)的活化能Ea。解： Ea = 12371(J·mol-1 ) = 12.37 (kJ·mol-1 )4-10某反應(yīng)的活化能為180kJ·mol-1，800K時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)為k1，求k2 = 2k1時(shí)的反應(yīng)溫度。解： 4610T2 180000T2 = -144000000 T2 = 821 K第五章 化學(xué)平衡5-1寫出下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式（1） N2 (g) + 3H2(g) = 2NH3(g) (2)CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) (3) CaCO3(s) =

39、CaO(s) + CO2(g)解：（1） （2）, （3）5-2 已知在某溫度時(shí)， （1）2CO2(g) = 2CO(g) + O2(g) K1°= A （2）SnO2(s) + 2CO(g) = Sn(s) + 2CO2(g) K2°= B，則在同一溫度下的反應(yīng) （3）SnO2(s) = Sn(s) + O2(g) 的K3°應(yīng)為多少？解： 因?yàn)椋?）+（2）=（3） 所以 K3°= K1°K2° = AB5-3在1273K時(shí)反應(yīng) FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g) 的K°= 0.5 ，若CO和C

40、O2的初始濃度分別為0.05mol·L-1和0.01mol·L-1，問：（1）反應(yīng)物CO及產(chǎn)物CO2的平衡濃度為多少？（2）平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為多少？（3）若增加FeO的量，對(duì)平衡有沒有影響？解： (1) FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g) 初： 0.05 0.01 平： 0.05-x 0.01+x 0.01+x = 0.025 0.5x x = 0.01 (mol·L-1) 平衡時(shí)CO的濃度 = 0.04 (mol·L-1) , CO2的濃度 = 0.02 (mol·L-1) （2）CO的轉(zhuǎn)化率 = (0.01 /

41、0.05 )×100% = 20% , （3）若增加FeO的量，對(duì)平衡沒有影響。5-4在585K和總壓力為100Pa時(shí)，有56.4%NOCl按下式分解：2NOCl (g) = 2NO(g) + Cl2(g)若未分解時(shí)NOCl的量為1mol。計(jì)算（1）平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量；（2）各組分平衡分壓；（3）該溫度時(shí)的K°。解：(1) 2NOCl (g) = 2NO(g) + Cl2(g) 平衡 1- 0.564 0.564 0.282 mol (2) , (3) 5-5 反應(yīng)Hb·O2(aq) + CO（g） = Hb·CO(g) + O2(g) 在于298K

42、時(shí)K°= 210，設(shè)空氣 O2的濃度為8.2×10-3 mol·L-1，計(jì)算血液中10%紅血球（Hb·O2）變?yōu)镠b·CO所需CO的濃度。解： 設(shè)血液中紅血球的濃度為a mol·L-1，平衡時(shí)CO的濃度為x mol·L-1. Hb·O2(aq) + CO（g） = Hb·CO(g) + O2(g) 平衡 0.9a x 0.1a 8.2×10-3 mol·L-1 , x = 4.3 ×10-6 (mol·L-1) 所需CO濃度為4.3 ×10-6 mol&#

43、183;L-1.5-6 計(jì)算CO + 3H2 = CH4 + H2O 在298K的500K時(shí)的K°值（注意：298K和500K時(shí)水的聚集狀態(tài)不同，利用fHm°，Sm°計(jì)算）解： CO(g) + 3H2 (g) = CH4 (g) + H2O(l) fHm° -110.53 0 -74.81 -285.84 kJ·mol-1 -241.82(氣態(tài)水) Sm° 197.56 130.57 186.15 69.94(188.72氣態(tài)水) H298°= （-74.81 285.84）- ( -110.53) = -250.1 (kJ

44、·mol-1) H500° （-74.81 241.82）- ( -110.53) = -206.1 (kJ·mol-1) S298°= （69.94 +186.15）- (197.56 +3×130.57) = -333.2 (J·mol-1·K-1) S500°（188.72+186.15）- (197.56 +3×130.57) = -214.4 (J·mol-1·K-1) G298°=H298°- TS298°= -250.1- 298×

45、(-333.2) ×10-3 = -150.8(kJ·mol-1) G500°=H500°- TS500°= -206.1- 500×(-214.4) ×10-3 = -98.9(kJ·mol-1) GT°= - RTlnKT°lnK298°=G298°/-RT = (-150.8 ×103)/(-8.314×298) = 60.87, K298°= 2.66×1026lnK500°=G500°/-RT = (-98

46、.9 ×103)/(-8.314×500) = 23.79, K500°= 2.14×10105-7反應(yīng)H2(g) + I2(g) = 2HI(g) 在713K時(shí)K°= 49，若698K時(shí)的K°= 54.3。（1） 上述反應(yīng)的rHm°為多少？（698713溫度范圍內(nèi)），上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，還是放熱反應(yīng)？（2） 計(jì)算713K時(shí)的rGm°。（3） 當(dāng)H2、I2、HI的分壓分別為100Pa、100kPa和50kPa時(shí)計(jì)算713K時(shí)反應(yīng)的rGm。解：（1）因?yàn)?所以 , 是放熱反應(yīng)。（2） G713°= -8.3

47、14×10-3×713×ln49 = -23.07(kJ·mol-1)5-8 已知反應(yīng)2NO(g) + Br2(g) = 2NOBr(g) 是放熱反應(yīng)，298K時(shí)K°= 116。判斷下列各種狀態(tài)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。狀態(tài)T/K起始相對(duì)分壓P/ P°(P°= 100Pa)NOBr2NOBr2982982730.010.100.100.100.010.010.0450.0450.108解： > K° 反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行。 < K° 反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行。 < K°(放熱反應(yīng)降溫K°

48、;增大) 反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行。5-9 已知水在373K時(shí)氣化焓為40kJ·mol-1，若壓力鍋內(nèi)壓力最高可達(dá)150kPa，求此時(shí)鍋內(nèi)的溫度。解： 反應(yīng) H2O(l) = H2O(g) H373°= 40kJ·mol-1 T = 385K5-10某反25時(shí)K°=32，37時(shí)K°= 50.求37時(shí)該反應(yīng)的rGm°,rHm°,rSm°(設(shè)此溫度范圍內(nèi)rHm°為常數(shù))解： G°= - 8.314×10- 3×310×ln50 = -10.08(kJ·mol-1) G

49、°=H°- TS° 第七章酸堿平衡7-1 指出下列各酸的共軛堿：HAc， H2CO3，HCO3- ，H3PO4， H2PO4-， NH4+， H2S ，HS-解：HAcAc-，H2CO3HCO3-，HCO3- CO32-，H3PO4H2PO4-，H2PO4-HPO42-，NH4+NH3，H2SHS-，HS- -S2-。7-2 指出下列各堿的共軛酸：Ac-， CO32- ，PO43-，HPO42- ，S2- ，NH3 ，CN-，OH-。解：Ac- HAc，CO32-HCO3-，PO43-HPO42-，HPO42-H2PO4-，S2-HS-，NH3NH4+，CN- H

50、CN， OH- H2O。7-3 根據(jù)下列反應(yīng)，標(biāo)出共軛酸堿對(duì)。(1) H2O+H2OH3O+OH-(2) HAc+H2OH3O+Ac-(3) H3PO4+OH-H2PO4-+H2O(4)CN-+H2OHCN+H2O解： 酸共軛堿 堿共軛酸 （1） H2OOH- H2OH3O+ （2） HAcAc- H2OH3O+ （3）H3PO4H2PO42- OH-H2O （4）H2OOH- CN-HCN7-4 指出下列物質(zhì)中的共軛酸、共軛堿，并按照強(qiáng)弱順序排列起來：HAc，Ac-；NH4+，NH3；HF，F(xiàn)-；H3PO4，H2PO4-；H2S，HS-。解：共軛酸、共軛堿強(qiáng)弱的排列順序?yàn)椋汗曹椝幔篐3PO4

51、HFHAcH2SNH4+共軛堿：H2PO42-F-Ac-HS-NH37-5已知下列各酸的pKa和弱堿的pKb值，求它們的共軛堿和共軛酸的pKb和pKa（1）HCN pKa=9.31 (2) NH4+ pKa=9.25(3) HCOOH pKa=3.75 (4) 苯胺 pKb=9.34解：因?yàn)镵a·Kb = Kw 所以pKa+ pKb= pKw.=14 (1) Kb = 14 9.31 = 4.69 (2) Kb = 14 9.25 = 4.75 (3) Kb = 14 3.75 = 10.25 (4) Ka = 14 9.34 = 4.667-6 計(jì)算0.10molL-1甲酸（HCO

52、OH）溶液的pH值及其離解度。解：查表Ka=1.77×10-4c/K500 c(H+)=4.21×10-3pH=-lg4.21×10-3=2.38 = 4.21×10-47-7 什么叫同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)？它們對(duì)弱酸弱堿的離解度有何影響？解：（1）在弱酸或弱堿溶液中，加入含有相同離子的易溶物質(zhì)，使弱酸或弱堿的離解度減小的現(xiàn)象稱為同離子效應(yīng)。此效應(yīng)使離解平衡向反應(yīng)方向移動(dòng)。（2）在弱酸或弱堿溶液中，加入不含有相同離子的易溶物質(zhì)，使弱酸或弱堿的離解度略有增加的現(xiàn)象稱為鹽效應(yīng)。此效應(yīng)使離解平衡向離解的方向移動(dòng)。7-8在純水中加入少量酸或堿，水的pH值是否改變？水

53、的離子積常數(shù)是否改變？答：在純水中加入少量酸或堿，水的pH值要改變，但水的離子積常數(shù)不改變。7-9計(jì)算下列溶液的pH值（1）0.05 molL-1 HCl (2)0.10 molL-1 CH2ClCOOH（3）0.10 molL-1 NH3H2O (4)0.10 molL-1 CH3COOH（5）0.20 molL-1 Na2CO3 (6)0.50 molL-1 NaHCO3（7）0.10 molL-1 NH4Ac (8)0.20 molL-1 Na2HPO4解：（1）0.05mol·L-1 HCl pH = -lg0.05 = 1.3 （2）0.10mol·L-1 CH2

54、ClCOOH Ka = 1.4×10-3 CH2ClCOOH = CH2ClCOO- + H+ 平： 0.1-x x x x2 = 1.4×10-4 - 1.4×10-3x c/K < 500, 所以不能用近似公式計(jì)算，解一元二次方程， pH = -lg0.0112 = 1.95 （3）0.10mol·L-1NH3·H2O Kb = 1.77×10-5 c/K > 500, pOH = -lg1.33×10-3=2.88 pH = 14 2.88 = 11.12 （4）0.10mol·L-1HAc Ka = 1.76×10-5 c/K > 500, pH = -lg1.33×10-3=2.88 （5）0.20mol·L-1Na2CO3 Kb1 = Kw /Ka2 = 1.78×1