new無機(jī)化學(xué)上習(xí)題答案

1、5-6的1L容積的真空系統(tǒng)里完全蒸發(fā)達(dá)到的壓力為60kPa, 求氯化汞蒸氣的摩爾質(zhì)量和化學(xué)式。5-825時(shí)將相同壓力的5.0L氮?dú)夂?5L氧氣壓縮到一個(gè)10.0L的真空容器中，測得總壓為150kPa，求兩種氣體的初始?jí)毫?；求混合氣體中氮和氧的分壓；將溫度上升到210，容器的總壓。 由于混合前氮?dú)夂脱鯕獾膲毫ο嗤?，因此可以假定它們混合過程為等壓混合（只混合，不改變壓力），則根據(jù)分體積的定義，氮?dú)夂脱鯕饣旌锨暗捏w積則為分體積，混合后的總體積為15+5 = 20L，混合后的初始?jí)毫Γw積20L)與混合前兩種氣體的初始?jí)毫ο嗤?。然后再把混合氣體體積壓縮到10L。5-9. 25，1.47MPa下把氨氣通

2、入容積為1.00L剛性密閉容器中，在350下用催化劑使部分氨分解為氮?dú)夂蜌錃?，測得總壓為5MPa，求氨的解離度和各組分的摩爾分?jǐn)?shù)和分壓。2NH3 = N2 + 3H2n平xx 3x0.593 -2x +x +4x = 0.965 x =0. 186mol5-10. 某乙烯和足量的氫氣的混合氣體的總壓為6930Pa，在鉑催化劑下發(fā)生如下反應(yīng)：C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) ,反應(yīng)結(jié)束時(shí)溫度降至原溫度后測得總壓為4530Pa。求原混合氣體中乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)。解： C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) P始 X Y 0P終 0 Y-X XP始= X+Y = 6930P

3、a P終= Y-X+X = 4530Pa5-14.反應(yīng)CaC2(s) + 2H2O(l) = Ca(OH)2(s) +C2H2(g) 在298K下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熱力學(xué)能變化量為-1,求該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。解：H ø =U ø +PV = U ø +RTnB(g)= -128.0 +8.314×10-3×298×1-15-16. 已知Al2O3(s)和MnO2(s)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-1和-1,計(jì)算1g鋁與足量MnO2(s)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。解： 4Al(s) + 3MnO2(s) = 2Al2O3(s) + 3Mn(s) fHø

4、 m/kJ·mol-1 0 -521 -1676 0 rHmø = -15-17. 已知Cl-(aq)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-1，計(jì)算1molHCl(g)溶于足量水中釋放出多少熱？解： HCl (g) +(aq) = H+ (aq) + Cl- (aq) fHø m/kJ·mol-1 -92.307 0 -167.5 rHø m-15-21解答：5-25. 已知N2、NO和O2的解離焓分別為-1、-1和-1,僅利用這些數(shù)據(jù)判斷NO在常溫常壓下能否自發(fā)分解。解： 2NO(g) = N2(g) + O2(g)rHø m-1 反應(yīng)前后氣體分子數(shù)

5、相同，S ø變化不大。 反應(yīng)的G ø主要取決于H ø， 故G ø0，反應(yīng)自發(fā)。5-26. 下列反應(yīng)是熵增還是熵減反應(yīng)？葡萄糖燃燒；乙炔燃燒；碳酸氫鈉分解；鐵絲燃燒；甲烷與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣；甲烷與氧氣反應(yīng)生成合成氣。解： C6H12O6(s) + 6O2(g) = 6CO2(g) + 6H2O(l) 2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) 2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l) 3Fe(s) + 2O2(g) = Fe3O4(s) CH4(g) + H2O(g) = CO (

6、g) + 3H2(g) 2CH4(g) + O2(g) = 2CO(g) + 4H2(g)、S0 、S05-28. 碘鎢燈燈內(nèi)發(fā)生如下可逆反應(yīng)：W(s) + I2(g) = WI2(g) fGø m -1Sø m -1.K-1 33.5 260.69 251求623K時(shí)，上式反應(yīng)的rGø m 估算WI2(g)在鎢絲上分解所需的最低溫度。解：rG ø 298 -1rS ø 298 -1.K-1 rHø298 = rG ø298 +298rS ø298 = -27.697 + 298×10-3×(-

7、43.19)-1rG ø623 rHø298 - 623rSø298= - 40.568 - 623× (-43.19)×10-3-1WI2(g) = W(s) + I2(g) rHø298 -1rS ø 298 -1.K-15-29用凸透鏡聚集太陽光加熱分解倒置在液汞上的裝滿液汞試管內(nèi)的氧化汞，使其分解。估算：使氧氣的壓力達(dá)到標(biāo)態(tài)壓力和1kPa所需的最低溫度，并估計(jì)為使氧氣壓力達(dá)1kPa ，試管的長度至少為多長？解： HgO(s) = Hg(s) + ½ O2(g)fHøm-1 -90.46 0 0S&

8、#248;m-1.K-1 rHø298 -1rSø298 -1K-1 標(biāo)態(tài)下的分解溫度1kPa下的分解溫度 試管的長度應(yīng)大于760mm。5-30解答：2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)5-31石灰窯的碳酸鈣需加熱到多少度才能分解？若在一個(gè)用真空泵不斷抽真空的系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力保持10Pa，加熱到多少度才能分解？解： CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)fHøm -1 Søm -1.K 1 rHø298-1 rSø298-1.K 1 標(biāo)態(tài)下的分解溫度10Pa下的分解溫度 第6章 化學(xué)

9、平衡6-1 寫出下列各反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式和實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)表達(dá)式. 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g). NH4HCO3(s) = CO2(g)+NH3(g) +H2O(g) CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) CO2(g) = CO2(aq)解：6-2 (1) K1 = Kq2 = (2.2×10-3)2 = 4.84×10-6 (2) K2 = 1/ Kq = 1/2.2×10-3 = 4.55×1026-4 測得合成氨反應(yīng)在500的平衡濃度分別為：H2=1.15mol/L,N2=0.75mol/L,NH3= 0.

10、26mol/L,求Kq、Kc以及KP（分別用Pa和bar為氣體的壓力單位）。解： N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)6-5 已知： HCN = H+ + CN- K1 q= 4.9×10-10 NH3+H2O =NH4+OH- K2 q = 1.8×10-5 H2O = H+ + OH- K3 q= 1.0×10-14求反應(yīng) NH3 + HCN = NH4+ +CN-的平衡常數(shù)。解： + - 得： NH3 + HCN = NH4+ +CN-6-6 反應(yīng)CO + H2O = CO2 + H2在749K時(shí)的平衡常數(shù)K q =2.6 設(shè)反應(yīng)起始時(shí)CO和H2

11、O的濃度均為1mol/L; 起始時(shí)CO和H2O的摩爾比為1：3，求CO的平衡轉(zhuǎn)化率。用計(jì)算結(jié)果說明勒沙特列原理。解：n = 0 Kc= KP = K q CO + H2O = CO2 + H2 C平 1-x 1-x x x CO + H2O = CO2 + H2 C平 1-x 3-x x x計(jì)算結(jié)果說明，增大反應(yīng)物的濃度，平衡向生成物方向移動(dòng)。6-7 將SO3固體置于一反應(yīng)器內(nèi)，加熱使SO3氣化并令其分解，測得溫度為900K，總壓為P q時(shí)，氣體混合物的密度為r3，求SO3的解離度。解： SO3 = SO2 + ½ O2 n平 1-X X X/2 n = 1+X/26-8 已知反應(yīng)N

12、2O4 = 2NO2在308K下的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kq為。求反應(yīng)系統(tǒng)的總壓力為P q和2P q ，N2O4的解離度及其比。用計(jì)算的結(jié)果說明勒沙特列原理。解： N2O4 = 2NO2n平 1-x 2x n = 1+x 將P = P q和 2P q代入解得：x1= 27.2% x2=19.6%即增大壓力，平衡朝縮小氣體體積的方向移動(dòng)。6-9 為使Ag2O在常溫下分解，氧的分壓應(yīng)降為多大？解： Ag2O(s) = 2Ag(s) + ½ O2(g) fGm ø/kJ·mol-1 -11.2 0 0rGm ø= 11.2 kJ·mol-16-12 在693K

13、和723K下氧化汞分解為汞蒸氣和氧的平衡總壓分別為5.16×104和1.08×105Pa，求在該溫度區(qū)域內(nèi)分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變。解： HgO(s) = Hg(g) + ½ O2(g)P平 X X/2 P總1 = X1 +X1/2 = 5.16×104 Pa X1=3.44×104 PaP總2 = X2 +X2/2 = 1.08×105 Pa X2=7.2×104 PaG693q =-RTlnKq =- 8.314×693ln0.143=1.12×104 -1GTq = H q- TS q6-

14、14 雷雨導(dǎo)致空氣中的氮?dú)夂脱鯕饣蠟镹O。經(jīng)熱力學(xué)計(jì)算得知，在2033K和3000K下該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)系統(tǒng)中NO的體積分?jǐn)?shù)分別為0.8%和4.5%，試問該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？計(jì)算2033K時(shí)的平衡常數(shù)。解： 溫度升高，平衡右移，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) N2 + O2 = 2NOP初/kPa 78 21 0P平6-19 已知氯氣在飽和食鹽水里的溶解度小于在純水里的溶解度。試從平衡移動(dòng)的原理解釋。解： Cl2(g) = Cl2(aq)Cl2(aq) + H2O(l) = Cl-(aq) + HClO(aq) + H+(aq)加入食鹽，增大了Cl-濃度，促使平衡和向左移動(dòng)，故氯氣在食鹽中的溶解

15、度降低。6-20 實(shí)驗(yàn)測得氯氣溶于水后約有三分之一的Cl2解： Cl2(aq)+H2O(l) = Cl-(aq)+HClO(aq)+H+(aq)C平6-22 超音速飛機(jī)在飛行放出的燃燒尾氣中的NO會(huì)通過下列反應(yīng)破壞臭氣層：NO(g)+O3(g)= NO2(g)+O2(g) 已知298K和100KPa下NO，NO2和O3的生成自由能分別為、51.8 、-1，求上面反應(yīng)的KP和KC 假定反應(yīng)在298K下發(fā)生前，高層大氣里的NO、O3和O2的濃度分別為2×10-9mol/L, 1×10-9mol/L, 2×10-3mol/L，NO2的濃度為零，試計(jì)算O3的平衡濃度。解：

16、 NO(g) + O3(g) = NO2(g) + O2(g) Gq-1 NO(g) + O3(g) = NO2(g) + O2(g)C初2×10-9 1×10-9 0 2×10-3C平10-9+X X 10-9-X 2×10-3 +1×10-9-X K值很大，X06-23解： CO (g) + 1/2 O2(g) = CO2 (g)-1) 4.0×10-5 4.0×10-4-1) 4.0×10-5-x 4.0×10-4 4.0×10-4 +x因而CO的平衡濃度為CO = 4.0×10

17、-5-x = 4.0×10-5-3.8×10-5 = 2×10-6-1CO的轉(zhuǎn)化率為 = 3.8×10-5/4.0×10-5 = 96%。6-26 無水三氯化鋁在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)壓力下的以下各溫度時(shí)測定的密度為：T/ 200 600 800-1 6.8×10-3 2.65×10-3 1.51×10-3 求三氯化鋁在200和800時(shí)的分子式。 求600下的平衡物種。 求600下各物種的平衡分壓。求600的KC和KP解： 式量AlCl3 = 133.34 200的分子式為Al2Cl6，800時(shí)為AlCl3所以600下的平衡物

18、種為AlCl3和Al2Cl6。設(shè)AlCl3含量為X， Al2Cl6含量為1-X。則：133.4X + 266.78(1-X) = 192.3 X= 55.78%解： Al2Cl6 = 2AlCl3補(bǔ)充練習(xí)題1. 已知在Br2與NO的混合物中，可能達(dá)到下列平衡： NO(g) + ½ Br2(l) = NOBr(g) Br2(l) = Br2(g) NO(g) + ½ Br2(g) = NOBr(g)A:如果在密閉容器中，有液體Br2存在，當(dāng)溫度一定時(shí)，壓縮容器，平衡如何移動(dòng)？B：如果在密閉容器中，無液體Br2存在，當(dāng)溫度一定時(shí)，壓縮容器，平衡如何移動(dòng)？（設(shè)仍無液溴出現(xiàn)）解：A

19、：不移動(dòng) 平衡向左移動(dòng) 不移動(dòng)（溫度一定時(shí)，液溴的蒸氣壓不變）。B：、平衡不存在，平衡向右移動(dòng)。2. 已知反應(yīng)H2(g) = 2H(g) Hq-1，在3000K及P q時(shí)，H2有9%離解，問在3600K時(shí)，H2的離解率為多少？解： H2(g) = 2H(g) n平 1 0.09 2×0.09 n總 H2(g) = 2H(g)n平 1 x 2x n總= 1+x第7章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)7-2. 970K下，反應(yīng)2N2O =2N2+O2起始時(shí)N2O的壓力為2.93×104Pa，測得反應(yīng)中系統(tǒng)的總壓變化如下所示：t/s30090020004000P(總)/104Pa求最初300s與最后2

20、000s的時(shí)間間隔內(nèi)的平約速率。解： 2N2O = 2N2 + O27-3. (1) (2) k = 2.5×103(3) r = 1.4 ×10-27-4. N2O在金表面上分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：t/min020406080100C(N20求分解反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)。求速率常數(shù)。求N2O消耗一半時(shí)的反應(yīng)速率。該反應(yīng)的半衰期與初始濃度呈什么關(guān)系?解：勻速反應(yīng)，速率與反應(yīng)物的濃度無關(guān)，零級(jí)反應(yīng)。v = 1.0×10-3 mol·l-1·min-1 定積分得：將Ct = ½ C°代入得:7-7 碳-14半衰期為5720a，今測得北京周口

21、店山頂洞遺址出土的古斑鹿骨化石中14C/12C比值是當(dāng)今活著的生物的倍，估算該化石是距今多久？周口店北京猿人距今約50萬年，能否用碳-14法測定它的生活年代？解：不可行，因?yàn)镃-14的放射性太弱，它可較準(zhǔn)確斷代的樣品應(yīng)距今100050000年間。7-9. 某反應(yīng)在273K和313K下的速率常數(shù)分別為1.06×10-5 s-1和2.93×10-3s-1，求該反應(yīng)在298K下的速率常數(shù)。Ea= 9.98×104 -1k = 4.24×10-4 s-17-10. 某一級(jí)反應(yīng)，在300K時(shí)反應(yīng)完成50%需時(shí)20min,在350K時(shí)反應(yīng)完成50%需時(shí)，計(jì)算該反應(yīng)的

22、活化能。Ea = 2.42×104 -17-14. 有人提出氧氣氧化溴化氫氣體生成水蒸氣和溴蒸氣的反應(yīng)歷程如下：HBr + O2 HOOBr HOOBr + HBr 2HOBr HOBr + HBr H2O + Br2怎樣由這三個(gè)基元反應(yīng)加和起來得該反應(yīng)的計(jì)量方程式？寫出各基元反應(yīng)的速率方程。指出該反應(yīng)有哪些中間體？實(shí)驗(yàn)指出，該反應(yīng)的表現(xiàn)速率方程對于HBr和O2都是一級(jí)的，在上述歷程中，哪一步基元反應(yīng)是速控步？解： A + B +2C 得：4HBr + O2 2H2O + 2Br2中間體有： HOOBr 和 HOBr第一步是速控步。第8章水溶液8-9 解答：8-12 解答（1）葡萄糖

23、大于蔗糖。因?yàn)檎崽堑姆肿恿看笥谄咸烟?，二者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，所以葡萄糖溶液的質(zhì)量摩爾濃度比蔗糖溶液大。（2）葡萄糖溶液的滲透壓大。-1）。（4） CaCl2溶液的滲透壓大。海水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%，因而可以計(jì)算出海水中鹽的質(zhì)量摩爾濃度（以NaCl計(jì)）為 m。8-13 解答則海水中實(shí)際粒子的濃度為m* -1所以，海水開始結(jié)冰的溫度為-2.3；開始沸騰的溫度為100.64。第9章 酸堿平衡9-4. 苯甲酸的酸常數(shù)Ka = 6.4×10-5，試求：中和苯甲酸需-1的NaOH溶液多少毫升.求其共軛堿的堿常數(shù)Kb。苯甲酸在水中的溶解度為-1，求飽和溶液pH。解： 1.22/122 = 0.4&#

24、215;10-3 x x = 25ml pH = 39-5. 計(jì)算下列溶液的pH值：10ml5.0×10-3-1的NaOH。-1HCl與-1NaOH的混合液。-1NH3·H2O與-1HCl混合液。-1HAc與-1NH4Cl的混合液。 發(fā)生中和反應(yīng)，pH 取決于剩余的HCl。過量的NH3與產(chǎn)物NH4Cl組成緩沖體系 pH取決于HAc的電離9-8. 25標(biāo)準(zhǔn)壓力下的CO2氣體在水中的溶解度為-1,求溶液的pH值和CO32-。解：9-9. 將15gP2O5溶于熱水，稀釋至750ml, 設(shè)P2O5全部轉(zhuǎn)化為H3PO4，計(jì)算溶液中的各組分濃度。K1=7.11×10-3K2=

25、6.23×10-8K3=4.5×10-13解：H3PO4= H+ + H2PO4-C平0.28 - xx x即：H+ = H2PO4-1HPO42- K2 = 6.23×10-8PO43- = 6.7×10-19 -19-10. 某弱酸-1電離度為0.80%，濃度為-1電離度多大？解：9-11. 計(jì)算-1Na2CO3溶液的pH值和電離度。解： CO32- + H2O = HCO3- + OH-9-12. 某未知濃度的一元弱酸用未知濃度的NaOH滴定，當(dāng)用去時(shí)，混合溶液的pH=4.00，當(dāng)用去時(shí)，混合溶液的。求該弱酸的電離常數(shù)。解：聯(lián)立解得：nxKa =

26、9.52×10-69-13. 緩沖溶液HAc-Ac-的總濃度為-1，當(dāng)溶液的pH為：；，HAc和Ac-的濃度分別為多大？解： 9-14. 欲配的緩沖溶液，需稱取多少克NaAc·3H2O固體溶解在-1的HAc溶液中？解：x9-15. 某含雜質(zhì)的一元堿樣品0.5000g(分子量為59.1)，用-1HCl滴定，需用75.00ml;在滴定過程中，加入酸時(shí)，溶液的。求該堿的電離常數(shù)和樣品的純度。解：9-16. 將Na2CO3和NaHCO3混合物30g配成1L溶液，測得溶液的。計(jì)算溶液含Na2CO3和NaHCO3各多少克？解：設(shè)NaHCO3含x克則Na2CO3為9-19. 計(jì)算-1的H

27、Ac和20ml濃度為-1 HCN混合得到的溶液中的H+、Ac-、CN-。解： KHAc = 1.76×10-5KHCN = 4.93×10-10 KHAc >> KHCN H+取決于HAc的電離CN- = 3.7×10-8 -19-20. 今有ClCH2COOH、HCOOH和(CH3)2AsO2H,它們的電離常數(shù)分別為：1.40×10-3、1.77×10-4、6.40×10-7、試問：配制的緩沖溶液選用哪種酸最好？需要多少毫升濃度為-1的酸和多少克NaOH才能配成1L共軛酸堿對的總濃度為-1的緩沖溶液。解：選用HCOOH最

28、好。 9-22. 分別計(jì)算下列混合溶液的pH值：-1NH4Cl和-1NaOH.-1NH4Cl和-1NaOH-1NH4Cl和-1NaOH-1H2C2O4和-1NaOH解： 完全反應(yīng)，生成氨水。 剩余的NH4Cl和生成的氨水組成緩沖體系 堿度取決于過剩的堿pOH = 1.17 pH = 12.83 H2C2O4 + NaOH = NaHC2O4 + H2O 剩余10mlNaOHNaHC2O4 + NaOH = Na2C2O4 + H2O 反應(yīng)產(chǎn)生的Na2C2O4與剩余的NaHC2O4組成緩沖體系第10章 沉淀溶解平衡10-1. 25時(shí)PbI2在純水中溶解度為1.29×10-3 -1,求P

29、bI2的溶度積。 25時(shí)BaCrO4在純水中溶解度為2.91×10-3 -1,求BaCrO4的溶度積。解： 10-3. AgIO3和Ag2CrO4的溶度積分別為9.2×10-9 和1.12×10-12 ，通過計(jì)算說明：哪種物質(zhì)在水中的溶解度大？哪種物質(zhì)在-1的AgNO3溶液中溶解度大?解： AgIO3 = Ag+ + IO3-Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42-C平2S2 S2Ksp = Ag+2CrO42- = 4S23 S2 = 6.54×10-5-1 AgIO3 = Ag+ + IO3-C平 0.01+x xKsp =（0.01+x) x

30、 = 9.2×10-9 x = 9.2×10-7 -1Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42-C平 0.01+2y y Ksp =（0.01+2y)2y = 1.12×10-12 y = 1.12×10-8 -110-4. 現(xiàn)有100 ml Ca2+和Ba2+的混合液，兩種離子的濃度都為-1。用Na2SO4作沉淀劑能否將兩種離子分離？加入多少Na2SO4才能使BaSO4完全沉淀？解： Ksp(CaSO4) = 7.1×10-5 Ksp(BaSO4) = 1.07×10-10Ca2+沉淀時(shí)： 此時(shí)：可將兩種離子分離。 沉淀完全Ba

31、2+(定性)，溶液中的SO42-濃度為： W = 142.04 ×(+×10-5)10-8. 1L多大濃度的NH4Cl溶液可使1g Mg(OH)2沉淀溶解?解：2NH4+ + Mg(OH)2 = Mg2+ + 2NH3·H2OC平 xC0(NH4-110-9. 在-1 HAc和-1 CuSO4溶液中通入H2S達(dá)飽和，是否有CuS沉淀生成？解：10-10. 計(jì)算下列反應(yīng)的平衡常數(shù)，并討論反應(yīng)的方向: PbS + 2HAc Pb2+ + H2S + 2Ac-平衡常數(shù)很小，所以反應(yīng)逆向進(jìn)行10-12. 定量分析中用AgNO3溶液滴定Cl-溶液，用K2CrO4作指示劑，問

32、滴定終點(diǎn)時(shí)溶液中的CrO42-離子的濃度多大合適？設(shè)終點(diǎn)時(shí)溶液體積為50ml，在滴定開始時(shí)應(yīng)加入-1的K2CrO4溶液多少毫升？解：Cl-定量沉淀時(shí)：此時(shí)Ag2CrO4沉淀指示終點(diǎn)3.6×10-5x x = 0.02ml 10-14. 今有一溶液，每毫升含Mg2+和Fe2+各1mg，試計(jì)算：析出Mg(OH)2和Fe(OH)2沉淀的最低pH值。解：要使Mg(OH)2：要使Fe(OH)2：10-15. 用Na2CO3和Na2S溶液處理AgI固體，能不能將AgI固體轉(zhuǎn)化為Ag2CO3和Ag2S？解：2AgI + CO32- = Ag2CO3 + 2I-不能轉(zhuǎn)化2AgI + S2- = Ag

33、2S + 2I-能轉(zhuǎn)化第11章 氧化還原反應(yīng)11-9用能斯特方程計(jì)算來說明，使Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu的反應(yīng)逆轉(zhuǎn)是否有現(xiàn)實(shí)的可能性？解: Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu要使E0 必須 實(shí)際工作中很難達(dá)到，故要使反應(yīng)逆轉(zhuǎn)是不可能的。11-10. 用能斯特方程計(jì)算與二氧化錳反應(yīng)得到氯氣的鹽酸在熱力學(xué)理論上的最低濃度解： MnO2 + 4H+ +2e- = Mn2+ + 2H2O jqCl2 + 2e- = 2Cl- jq設(shè)要使反應(yīng)進(jìn)行的HCl的最低濃度為x。 -111-12. 利用半反應(yīng)2H+ + 2e- = H2的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢和醋酸的電離常數(shù)計(jì)算半反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢

34、。 2HAc + 2e- = H2 + 2Ac-解：標(biāo)態(tài)時(shí)，HAc=Ac-1, p(H2) =pq11-13. 利用半反應(yīng)Cu2+ + 2e- = Cu 和Cu(NH3)42+ +2e- = Cu + 4NH3的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(-0.065V)計(jì)算配合反應(yīng) Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+的平衡常數(shù)。解： Cu2+ + 2e- = Cu Cu(NH3)42+ +2e- = Cu + 4NH3 - 得： Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+K = 7.1×101311-17. 利用Cr2O72- + H2O = 2CrO42- + 2H+的K=1014和Ag2

35、CrO4的溶度積以及Ag+ + e- = Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢求2Ag2CrO4 + 2H+ + 4e- = 4Ag + Cr2O72- + H2O的jq。解： Cr2O72- + H2O = 2CrO42- + 2H+ K1=1014 Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42- K2=1.12×10-122× - 得：2Ag2CrO4 + 2H+ = Cr2O72- + 4Ag+ + H2O當(dāng)Cr2O72- =H+ -1Ag+ + e- = Ag jq11-18. 由標(biāo)準(zhǔn)自由能計(jì)算Cl2(g) +2e- = 2Cl-(aq)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。解： Cl2(g) +2e-

36、= 2Cl-(aq)fGqm-111-21. 寫出以K2CO3熔融鹽為電解質(zhì)的氫氧燃料電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。解： 負(fù)極：H2 + CO32- = H2O + CO2 + 2e正極：O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32-電池反應(yīng)：2H2 + O2 = 2H2O11-22. 堿性銀鋅可充電干電池的氧化劑為Ag2O，電解質(zhì)為KOH水溶液，寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。解： 負(fù)極：Zn + 2OH- = Zn(OH)2 +2e-正極：Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-電池反應(yīng)： Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)211-23. 為什么檢測鉛蓄電

37、池電解質(zhì)硫酸的濃度可以確定蓄電池充電是否充足？鉛蓄電池充電為什么會(huì)放出氣體？是什么氣體？解：2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4因?yàn)槌潆娺^程，有硫酸生成，使其濃度增大。由于充電時(shí)水會(huì)發(fā)生電解，故放出的氣體為氫氣和氧氣。11-25. 電解含鉻酐3, 體積100dm3的水溶液鍍鉻。使用1500A電流通電，陰極的質(zhì)量增加了。陰極和陽極放出的氣體的體積比為。問沉積出鉻耗用的電量是總用電量的百分之幾？陰極和陽極放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積比。陰極和陽極放出氣體的反應(yīng)的電流效率分別多大？試解釋這可能是什么緣故？寫出電解的總反應(yīng)。解：電解反應(yīng)：2CrO3 = 2Cr + 3O

38、2由于陰極有氣體產(chǎn)生，說明電解時(shí)除了鉻還原外，水發(fā)生了電解。若86%的電能消耗在水的電解上： 2CrO3 = 2Cr + 3O2 (陽極)2H2O = 2H2 (陰極)+ O2 (陽極)實(shí)際上陰極和陽極放出的氣體體積比為1.603，故有其余過程發(fā)生。設(shè)水電解消耗的電量為Q2將Q1 = 7.56×106 C代入得： Q2 = 3.05×107C還有29.5%的電流消耗在其它反應(yīng)上，可能是Cr()與Cr()之間的循環(huán)轉(zhuǎn)化上。11-26. 久置空氣中的銀器會(huì)變黑，經(jīng)分析證實(shí)，黑色物質(zhì)是Ag2S。通過計(jì)算說明，考慮熱力學(xué)趨勢，以下哪一個(gè)反應(yīng)的可能性更大？ 2Ag(s) + H2S(

39、g) = Ag2S(s) + H2(g) 2Ag(s) + H2S(g) + 1/2 O2(g) = Ag2S(s) + H2O(l)解： - 得：1/2 O2(g) + H2(g) = H2O(l)rGmq= fGmq(H2O,l) =-1 反應(yīng)的可能性更大。11-28. 解釋如下現(xiàn)象：鍍錫的鐵，鐵先腐蝕，鍍鋅的鐵，鋅先腐蝕。鋰的電離勢和升華熱都比鈉大，為什么鋰的jq更?。裤~和鋅在元素周期系是鄰居，然而它們在金屬活動(dòng)順序中的位置卻相去甚遠(yuǎn)，試通過波恩哈伯循環(huán)分析銅和鋅的電極電勢相差這么大主要是由什么能量項(xiàng)決定？燃料電池是“一種通過燃燒反應(yīng)使化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置”的說法正確嗎？燃料電池的理論效率有可能超過100%嗎？其工作溫度與理論效率呈什么關(guān)系？鐵能置換銅而三氯化鐵能溶解銅。ZnO22-的堿性溶液能把銅轉(zhuǎn)化為Cu(OH)42-,使其溶解將MnSO4溶液滴入KMnO4酸性溶液得到MnO2沉淀。Cu+(aq)在水溶液中會(huì)歧化為銅和Cu2+(aq)Cr2+在水溶液中不穩(wěn)定，會(huì)與水反應(yīng)。將Cl2水溶液滴入I-、Br-的混合液中，相繼得到的產(chǎn)物是I2、HIO3和Br2，而不是I2，Br2和HIO3。解： jq(Zn2+/Zn) jq(Fe2+/Fe) jq(Sn2+/Sn) 活潑性大的金屬先被腐蝕 這是由于Li+半徑小，水合熱特