无机化学(周祖新)习题解答第二章
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第二章化学热力学初步
思考题
1．状态函数的性质之一是：状态函数的变化值与体系的始态与终态
有关；与过程无关。在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中，属于状态函数的是U、S、G、T、p、V。在上述状态函数中，属于广度性质的是U、H、S、G、V，属于强度性质的是T、p。
2．下列说法是否正确：
⑴状态函数都具有加和性。
⑵系统的状态发生改变时，状态函数均发生了变化。
⑶用盖斯定律计算反应热效应时，其热效应与过程无关。这表明任何情况下，化学反应的热效应只与反应的起止状态有关，而与反应途径无关。
⑷因为物质的绝对熵随温度的升高而增大，故温度升高可使各种化学反应的△S大大增加。
⑸△H，△S受温度影响很小，所以△G受温度的影响不大。
2．⑴错误。强度状态函数如T、p就不具有加和性。
⑵错误。系统的状态发生改变时，肯定有状态函数发生了变化，但并非所有状态函数均发生变化。如等温过程中温度，热力学能未发生变化。
⑶错误。盖斯定律中所说的热效应，是等容热效应ΔU或等压热效应ΔH。前者就是热力学能变，后者是焓变，这两个都是热力学函数变，都是在过程确定下的热效应。
⑷错误。物质的绝对熵确实随温度的升高而增大，但反应物与产物的绝对熵均增加。化学反应△S的变化要看两者增加的多少程度。一般在无相变的情况，变化同样的温度，产物与反应物的熵变值相近。故在同温下，可认为△S不受温度影响。
⑸错误。从公式△G=△H－T△S可见，△G受温度影响很大。
3．标准状况与标准态有何不同？
3．标准状态是指0℃，1atm。标准态是指压力为100kPa，温度不规定，但建议温度为25℃。
4．热力学能、热量、温度三者概念是否相同？试说明之。
4．这三者的概念不同。热力学能是体系内所有能量的总和，由于对物质内部的研究没有穷尽，其绝对值还不可知。热量是指不同体系由于温差而传递的能量，可以测量出确定值。温度是体系内分子平均动能的标志，可以用温度计测量。
5．判断下列各说法是否正确：
⑴热的物体比冷的物体含有更多的热量。
⑵甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。
⑶物体的温度越高，则所含热量越多。
⑷热是一种传递中的能量。
⑸同一体系：
①同一状态可能有多个热力学能值。
②不同状态可能有相同的热力学能值。
5．⑴错误。热量是由于温差而传递的能量，如果没有因温差而传递就没有意义。
⑵错误。原因同⑴，温度高，但不因温差而传递能量就无热量意义。
⑶错误。原因同⑴。
⑷正确。
⑸①错误。状态确定，热力学值也确定了，各热力学值都是唯一的数据。
②正确。对于不同状态，某些热力学值可以相同，但肯定有不同的热力学值，否则是同一种状态了。
6.分辨如下概念的物理意义：
⑴封闭系统和孤立系统。
⑵功、热和能。
⑶热力学能和焓。
⑷生成焓、燃烧焓和反应焓。
⑸过程的自发性和可逆性。
6．⑴主要是系统内外的各种交换不同，封闭体系也是密封的，与系统外也无物质交流，但不绝热，系统内外有能量交换。而孤立体系是绝热的，体系内外物质和能量均无交换。
⑵功、热都是交换的能量。由于温差而产生的能量交换为热，其他原因引起的能量交换为功。
⑶热力学能是体系内所有能量的总和，焓是导出的热力学函数，无物理意义。
⑷都是化学反应的焓变。由指定单质在标准态下生成1摩尔物质时的焓变为该物质的生成焓；在标准态下物质完全燃烧时的焓变叫燃烧焓。
⑸自发是指不需外力就能自动进行的，是向吉氏自由能减小的方向进行，直至吉氏自由能达到最小值。可逆是指能向正、逆两个方向同时进行。
7．一系统由状态(1)到状态(2)，沿途径Ⅰ完成时放热200 J，环境对体系做功50 J；沿途径Ⅱ完成时，系统吸热100 J，则W值为－250J；沿途径Ⅲ完成时，系统对环境做功40 J，则Q值为－110J 。
8.判断以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。
⑴碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO2(g)==CaCO3(s)的反应焓。
⑵单质的生成焓等于零，所以它的标准熵也等于零。
8．⑴错误。反应物不是指定单质。
⑵错误。标准态是的指定单质生成焓为零，但标准熵不为零。
9．遵守热力学第一定律的过程，在自然条件下并非都可发生，说明热力学第一定律并不是一个普遍的定律，这种说法对吗？
9．热力学第一定律叙述的是能量变化，不是过程进行的方向。一个定律不可能把所有都包括上。
10．为什么单质的S m○–(T)不为零？如何理解物质的S m○–(T)是“绝对值”，而物质的△f H?m和△f G?m为相对值？
10．只要不是绝对零度，即0，组成该物质的微粒都在不停地运动，都有一定的混乱度，故S m○–(T)不为零。
11．比较下列各对物质的熵值大小（除注明外，T=298K，p=p O）：
⑴1molO2(200kPa)＜ 1molO2(100kPa)
⑵1molH2O(s,273K)＜ 1molH2O(l,273K)
⑶1gHe＜ 1molHe
⑷1molNaCl＜ 1molNa2SO4
12．对于反应2C(s)+O2(g)====2CO(g)，反应的自由能变化(Δr Gθm)与温度(T)的关系为：
Δr Gθm∕J·mol-1 = －232 600 －168 T/K
由此可以说，随反应温度的升高，Δr Gθm更负，反应会更彻底。这种说法是否正确为什么
12．正确。Δr Gθm∕J·mol-1 =－232 600 －168 T/K =－RT ln K O
T增加，Δr Gθm更负，K O越大，反应越完全。
13．在298.15K及标准态下，以下两个化学反应：
⑴H2O(l)+1/2O2(g)→H2O2(l), (Δr Gθm)1=105.3kJ·mol-1＞0
⑵Zn(s) +1/2O2(g)→ZnO(s), (Δr Gθm)2=-318.3kJ·mol-1＜0
可知前者不能自发进行，若把两个反应耦合起来：
Zn(s) + H2O(l)+O2(g)→ZnO(s)+ H2O2(l)
不查热力学数据，请问此耦合反应在298.15K下能否自发进行为什么
13．反应Zn(s) + H2O(l)+O2(g)→ZnO(s)+ H2O2(l)的Δr Gθm为两耦合反应之和
Δr Gθm=Δr Gθm1+Δr Gθm2=105.3－318.3=－212.7 kJ·mol-1＜0
在298.15K下能自发进行。
习题
1．在373K时，水的蒸发热为40.58 kJ·mol-1。计算在1.0×105 Pa，373K 下，
1 mol 水气化过程的ΔU 和ΔS （假定水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不计）。
1．解：Q p =△r H 0M =40.58 kJ,
W = －P △V ≈－△nRT =－1×8.314×373.15×10-3=－3.10kJ △U =Q p + W =40.58－3.10=37.48kJ
在373K 时，水的蒸发和冷凝达到平衡，Δr G θm =0。 Δr G θm =H 0M －T ΔS
ΔS =T H o
m r ?=373
100058.40?=108.8 J·mol -1?K -1
2. 反应C 3H 8(g)+5O 2(g)=3CO 2(g)+4H 2O(l)在敞开容器体系中燃烧，测得其298K 的恒压反应热为-2220 kJ ?mol -1，求：
⑴反应的△r H 0M 是多少？
⑵反应的△U 是多少？
2．解：⑴△r H 0M =-2220 kJ ?mol -1
⑵△U =△r H 0M + W =△r H 0M －P △V =△r H 0M －△nRT =-2220－(3－5) RT =-2220－(－2)×8.314×298×10-3=－2217.52 kJ ?mol -1
3．已知CS 2（l ）在101.3kPa 和沸点温度（319.3K ）气化时吸热352J·g -1，求
1 mol CS 2（l ）在沸点温度气化过程的ΔH 和ΔU ，ΔS 。 3．解：Q p =△r H 0M =352×76×10-3=26.75
2 kJ,
W = －P △V ≈－△nRT =－1×8.314×319.3×10-3=－2.655kJ △U =Q p + W =26.752－2.655=24.097kJ
在373K 时，水的蒸发和冷凝达到平衡，Δr G θm =0。 Δr G θm =H 0M －T ΔS
ΔS =T H o
m r ?=3
.3191000752.26?=83.78 J·mol -1?K -1
4．制水煤气是将水蒸气自红热的煤中通过，有下列反应发生
C (s) + H 2O (g) === CO (g) + H 2 (g) CO (g) + H 2O (g) === CO 2 (g) + H 2 (g)
将此混合气体冷至室温即得水煤气，其中含有CO ，H 2及少量CO 2（水蒸气可忽略不计）。若C 有95% 转化为CO ，5% 转化为CO 2，则1 dm 3此种水煤气燃烧产生的热量是多少（燃烧产物都是气体）
已知
CO （g ） CO 2（g ） H 2O （g ）
Δf θ
m H kJ ?mol -1 -110.5 -393.5 -241.8
4．解：由C (s) + H 2O (g) === CO (g) + H 2 (g)，第一步反应产生的CO (g) 和H 2 (g)为1：1，
反应产率为95%，可认为生成CO (g) 和H 2 (g)各为0.95/2体积。
C 有5% 转化为CO 2，C (s) + 2H 2O (g) === CO 2 (g) + 2H 2 (g)，可认为生成CO 2 (g) 和H 2 (g)各为0.05/2体积。
这样，各气体体积比，CO ：H 2：CO 2 =0.475：0.5：0.025
n (CO)=RT
CO pV )(=298314.810475.01032.1013
3????-=0.0194 mol
n (H 2)=RT
H pV )(2==298314.8105.01032.1013
3????-=0.02104mol
CO(g)+1/2O 2(g)==CO 2(g)
CO 燃烧放出的热量Q =0.0194[－393.5－(－110.5)]= －5.492kJ H 2燃烧放出的热量Q =0.02104×(－241.8)= －5.0875kJ
1 dm 3此种水煤气燃烧产生的热量Q =－5.492－5.0875=－10.58kJ
5．在一密闭的量热计中将2.456 g 正癸烷（C 10H 12 ，l ）完全燃烧，使量热计中的水温由296.32 K 升至303.51K 。已知量热计的热容为16.24 kJ·K -1，求正癸烷的燃烧热。
5． Q =-16.24×(303.51－296.32)=-116.77kJ
H C 0
M =)()(12101210H C m H C M Q ?=456
.213277.116?-=-6275.9 kJ ?mol -1
6．阿波罗登月火箭用联氨（N 2H 4 , l ）作燃料，用N 2O 4（g ）作氧化剂，燃烧产物为N 2（g ） 和H 2O （l ）。计算燃烧1.0 kg 联氨所放出的热量，反应在300K ，101.3 kPa 下进行，需要多少升N 2O 4（g ）
已知
N 2H 4（l ） N 2O 4（g ） H 2O （l ）
Δf θ
m H kJ ?mol -1 50.6 9.16 -285.8
6．解：反应方程式为2N 2H 4 (l )+N 2O 4(g)→3N 2(g)+4H 2O(l)
H r 0M = 4H f 0M (H 2O,l) －2H f 0M (N 2H 4 , l ) － H f 0M (N 2O 4,g)
=4×(-285.8) －2×50.6－9.16=－1253.56 kJ ?mol -1 Q =)
()(2222H N M H N m ×H r 0M =301000×(－1253.56)=41785.33kJ
n (N 2O 4)= n (N 2H 4)/2=1000/30=33.33mol
V (N 2O 4)=n (N 2O 4)RT /p =33.33×8.314×300/101.32×103=0.8205m 3=820.5L 7．若已知12g 钙燃烧时放出190.8kJ 的热；6.2g 磷燃烧时放出154.9kJ 的热；而168g 氧化钙与142g 五氧化二磷相互作用时，放出672.0kJ 的热。试计算结晶状正磷酸钙的生成热。
7．解： Ca(s)+1/2O 2(g)→CaO(s) (1)
2P(白磷)+5/2O 2(g)→P 2O 5(s) (2)
3CaO(s)+P 2O 5(s)→Ca 3(PO 4)2(s) (3)
方程式(1)×3+(2)+(3)为：
3Ca(s)+2P(白磷)+4O 2(g)→Ca 3(PO 4)2(s)
正好是由指定单质生成Ca 3(PO 4)2的反应方程式，其热效应就是Ca 3(PO 4)2的生成焓H f 0M 。
H f 0M (Ca 3(PO 4)2,s)=3H r 0M (1)+ H r 0M (2)+ H r 0M (3)
=3×1240×(－190.8)＋2.662×(－154.9)＋(－670.0)
=－4127.0 kJ ?mol -1
8．已知下列数据
（1）Zn （s ）+1/2O 2（g ）====ZnO （s ） Δr θ
m H = -348.0 kJ ?mol -1
（2）S （斜方）+O 2（g ）====SO 2（g ） Δr θm H = -296.9kJ ?mol -1 （3）SO 2（g ）+1/2O 2（g ）=== SO 3（g ） Δr θm H = -98.3 kJ ?mol -1
（4）ZnSO 4（s ）=== ZnO （s ）+ SO 3（g ） Δr θm H = 235.4 kJ ?mol -1 求ZnSO 4（s ）的标准生成热。
8．解：方程式(1)+(2)+(3)－(4)为：
Zn(s)+S(斜方)+2O 2(g)→ZnSO 4(s)
正好是由指定单质生成ZnSO 4(s)的反应方程式，其热效应就是ZnSO 4(s)的生成焓H f 0M 。
H f 0M (ZnSO 4,s)=H r 0M (1)+ H r 0M (2)+ H r 0M (3)－H r 0M (4) =－348.0－296.9－98.3－235.4=－978.6 kJ ?mol -1
9．常温常压下B 2H 6（g ）燃烧放出大量的热
B 2H 6（g ）+3O 2（g ）===B 2O 3（s ）+3H 2O （l ） Δr θ
m H = -2165 kJ ?mol -1 相同条件下1 mol 单质硼燃烧生成B 2O 3（s ）时放热636kJ ，H 2O （l ）的标准生成热为 -285.8kJ·mol -1，求B 2H 6（g ）的标准生成热。
9．解：由2B(s)+3/2O 2(g)→B 2O 3(s ) H r 0M =2×636=－1272 kJ ?mol -1
H f 0M ( B 2O 3,s)= －1272 kJ ?mol -1
B 2H 6（g ）燃烧反应 Δr θ
m H = H f 0M ( B 2O 3,s)+3H f 0M ( B 2O 3,s)－H f 0M (B 2H 6,g)
H f 0M (B 2H 6,g)= H f 0M ( B 2O 3,s)+3H f 0M ( B 2O 3,s)－Δr θ
m H
=－1272－3×(-285.8)－(-2165 )=35.6 kJ ?mol -1
10．已知反应
3Fe 2O 3(s)===2Fe 3O 4(s)+
2
1
O 2(g) 试计算Δr θm H ，△f θ
m G 。在标准状态下，哪种铁的氧化物稳定？
10．解：Δr θ
m H =2 H f 0M (Fe 3O 4,s)+1/2H f 0M (O 2,g)－3H f 0M (Fe 2O 3,s)
=2×(-1118.4)+0－3×(-824.3)=236.1 kJ ?mol -1
△r θ
m G =2 G f 0M (Fe 3O 4,s)+1/2G f 0M (O 2,g)－3G f 0M (Fe 2O 3,s)
=2×(-1015.4)+0－3×(-742.2)=195.8 kJ ?mol -1
该反应的△r θ
m G ＞0，为非自发，故Fe 2O 3更稳定。
11. 分析下列反应自发进行的温度条件。
（1） 2N 2(g)+O 2(g) → 2N 2O(g) Δr θ
m H =163 kJ/mol
（2）Ag(s)+ 2
1Cl 2(g) →AgCl(s) Δr θ
m H = ―127 kJ /mol
（3）HgO(s) →Hg(l)+ 21O 2(g) Δr θ
m H =91 kJ/mol
（4）H 2O 2 (l) →H 2O(l) + 2
1O 2(g) Δr θ
m H =―98 kJ /mol
11．解：⑴该反应气体分子数减小，Δr S ＜0，而Δr H ＞0，根据公式
Δr G =Δr H －T Δr S ＞0，即该反应在任何温度时都不能自发进行。 ⑵该反应气体分子数减小，Δr S ＜0，而Δr H ＜0，根据公式
Δr G =Δr H －T Δr S ，该反应在低温时能自发进行。 ⑶该反应气体分子数增加，Δr S ＞0，而Δr H ＞0，根据公式
Δr G =Δr H －T Δr S ，该反应在高温时能自发进行。 ⑷该反应气体分子数增加，Δr S ＞0，而Δr H ＜0，根据公式
Δr G =Δr H －T Δr S ，该反应在任何温度时都能自发进行。 12．已知下列数据
CaSO 4(s) CaO(s) SO 3(g)
Δf θ
m H /kJ ?mol -1 -1432.7 -635.1 -395.72 θm S / J ?mol -1 ?K -1 107.0 39.75 256.65
通过计算说明能否用CaO (s) 吸收高炉废中的SO 3气体以防止SO 3污染环境。 12．解：用CaO (s) 吸收高炉废中的SO 3气体的化学方程式为： CaO (s) + SO 3 (g)→CaSO 4(s)
Δr H m O =Δr H m O (CaSO 4,s)－Δr H m O (CaO,s)－Δr H m O (SO 3,g)
=-1432.7－(-635.1)－(-395.72)= －401.88kJ Δr S m O =S m O (CaSO 4,s)－S m O (CaO,s)－S m O (SO 3,g)
=107.0－39.75－256.65=－189.4 J ?mol -1 ?K -1
若反应发生T ≥θ
θ
m
r m r S H ??=4.1891088.4013
-?-=2121.86K 在2121.86K 的高稳下都能自发进行，该反应在高炉中能进行。
13．已知下列键能数据
键 N N N －C1 N －H C1－C1 C1－H H －H E ∕kJ ·mol -1 945 201 389 243 431 436
（1）求反应 2 NH 3（g ）+3Cl 2（g ）===N 2（g ）+ 6HCl(g) 的Δf θ
m H ； （2）由标准生成热判断NCl 3 (g) 和NH 3（g ）相对稳定性。
13．解：⑴Δr θ
m H =6E (N-H)+3E (Cl-Cl )－E (N N )－6E (H-Cl)
=6×389+3×243－945－6×431=－468 kJ·mol -1
⑵ ①1/2N 2(g)+3/2Cl 2(g)→NCl 3(g)
Δr H m O (1)=1/2E (N N )+ 3/2E (Cl-Cl )－3E(N-Cl) =1/2×945+3/2×243－3×201=234 kJ·mol -1
②1/2N 2(g)+3/2H 2(g)→NH 3(g)
Δr H m O (1)=1/2E (N N )+ 3/2E (H-H )－3E(N-H)
=1/2×945+3/2×4363－3×389=－40.5 kJ·mol -1 NH 3（g ）比NCl 3 (g)相对稳定性。
14．已知θm S (石墨）= 5.740J·mol -1·K -1，Δf θ
m H (金刚石）=1.897 kJ·mol -1，
△f θ
m G (金刚石）=2.900 kJ·mol -1。根据计算结果说明石墨和金刚石的相对有序程度。
14．解： 反应C(石墨)→C(金刚石)
Δr θm S (金刚石）=
T
G H m f m f )
()(金刚石金刚石θ
θ?-?
=15
.29810)900.2897.1(3
?-=－3.364 J ?mol -1 ?K -1＜0
金刚石更有序。
15．已知下列数据：
SbCl 5（g ） SbCl 3（g ）
Δf θ
m H /kJ ?mol -1 -394.3 -313.8
△f θm G /kJ ?mol -1 -334.3 -301.2
通过计算回答反应 SbCl 5（g ）=== SbCl 3（g ）+ Cl 2（g ）
⑴在常温下能否自发进行？
⑵在500℃时能否自发进行？
15．解：⑴Δr G m O =Δr G m O (SbCl 3,g)－Δr G m O (Cl 2,g)－Δr G m O (SbCl 5,g)
=-301.2+0－(-334.3)= 33.1k J ＞0 在常温下该反应不能自发进行。
⑵Δr H m O =Δr H m O (SbCl 3,g)－Δr H m O (Cl 2,g)－Δr H m O (SbCl 5,g)
=-313.8+0－(-394.3)=80.5k J Δr S m O =T G H m
r m r θθ?-?=15
.29810)1.335.80(3
?-=159.0 J ?mol -1 ?K -1
Δr G m O (500K)= Δr H m O －T Δr S m O
=80.5－(273.15+500)×159.0×10-3=-42.4 k J ?mol -1＜0 在500K 时该反应能自发进行。
16．已知反应：
CO 2(g)+2NH 3(g)===(NH 2)2CO(s)+H 2O(l)
试计算Δr θ
m H ，在标准状态下反应是否自发进行使反应自发进行的最高温度为多
少
16．解：⑴Δr H m O =Δr H m O ((NH 2)2CO,s)+Δr H m O (H 2O,l)－Δr H m O (CO 2,g)－2Δr H m O
(NH 3,g)
=
⑵Δr G m O =Δr G m O
((NH 2)2CO,s)+Δr G m O (H 2O,l)－Δr G m O (CO 2,g)－2Δr G m O (NH 3,g)
Δr S m O = S m O ((NH 2)2CO,s)+S m O (H 2O,l)－S m O (CO 2,g)－2S m O (NH 3,g)
要反应自发进行，Δr G m O = Δr H m O －T Δr S m O ＜0
T ＞θθ
m r m
r S H ??=
17．有人拟定如下三种方法生产丁二烯。试用热力学原理分析一下，这些方法能否实现选用哪种方法更好
⑴C 4H 8(g)→C 4H 6(g)+H 2(g) ⑵C 4H 8(g)+O 2(g) →C 4H 6(g)+H 2O(g) ⑶2C 2H 4(g) →C 4H 6(g)+H 2(g) 已知
项目
C 4H 8(g) C 4H 6(g) C 2H 4(g) H 2O(g) H 2(g) O 2(g) Δf H O /(kJ ?mol -1)
1.17 165.5 5
2.3 -241.8 0 0 S O /(J ?mol -1?K -1)
307.4 293.0
219.5
188.7
130.6
205.0
17．解：根据公式Δr G m O = Δr H m O －T Δr S m O
⑴ Δr H m O =Δr H m O (C 4H 6,g)+Δr H m O (C 4H 6,g)－Δr H m O (C 4H 8,g) =165.5+0－1.17=164.33 kJ ?mol -1
Δr S m O =S m O (C 4H 6,g)+S m O (C 4H 6,g)－S m O (C 4H 8,g) =293.0+130.6－307.4=116.2 J ?mol -1?K -1
T ＞θ
θ
m
r m r S H ??=2.1161033.1643
?=1414.2K ⑵Δr H m O =Δr H m O (C 4H 6,g)+Δr H m O (H 2O,g)－Δr H m O (C 4H 8,g)－Δr H m O (O 2,g) =165.5+(-241.8)－1.17－0=－77.47kJ ?mol -1
Δr S m O =S m O (C 4H 6,g)+S m O (H 2O,g)－S m O (C 4H 8,g)－S m O (O 2,g) =293.0+188.7－307.4－205.0=－30.7 J ?mol -1?K -1
T ＜θ
θ
m
r m r S H ??=7.301047.773
-?-=2523.5K ⑶Δr H m O =Δr H m O (C 4H 6,g)+Δr H m O (H 2,g)－2Δr H m O (C 4H 8,g) =165.5+0－2×1.17=163.16 kJ ?mol -1 Δr S m O =S m O (C 4H 6,g)+S m O (H 2,g)－2S m O (C 4H 8,g) =293.0+130.6－2×307.4=191.2 J ?mol -1?K -1
T ＞θ
θ
m
r m r S H ??=2.1911016.1633
?=853.35K 用上述三种方法均可使反应实现。其中反应⑵所需温度最低，反应⑴所需温度最高。
第五章:d区元素(二) §5.1铜族元素 铜族元素简介 周期系第ⅠB元素，包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)3种元素，通常称为铜族元素。价电子构型为(n-1)d10n s1。 在自然界中，铜族元素除了以矿物形式存在外，还以单质形式存在。常见的矿物有辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[Cu2(OH)2CO4]、辉银矿(Ag2S)、碲金矿(AuTe2)等。 5.1.1 铜族元素的单质 1.物理性质 ★铜、银、金都有特征颜色：Cu(紫红)、Ag(白)、Au(黄)。 ★铜、银、金的熔沸点不太高。 ★它们的导电性、导热性、延展性特别突出。它们的导电性顺序为：Ag＞Cu ＞Au。由于铜的价格较低，所以，铜在电器工业上得到了广泛的应用。 2.化学性质 铜、银、金的化学活泼性较差，在室温下看不出它们与氧或水作用。在含有CO2的潮湿空气中，铜的表面会逐渐蒙上绿色的铜锈(铜绿—碳酸羟铜 Cu2(OH)2CO3)。 2Cu + O2 + H2O + CO2→ Cu2(OH)2CO3 ★在加热条件下，铜与氧化合成CuO,而银、金不发生变化。此所谓“真金不怕火炼”！注意：当沉淀剂或配合剂存在时，铜、银、金也可与氧发生作用：
5.1.2 铜族元素的化合物 1.铜的化合物 铜的常见化合物的氧化值为+1和+2。Cu(Ⅰ)为d10构型，没有d—d跃迁，Cu(Ⅰ)的化合物一般是白色或无色的。Cu(Ⅱ)为d9构型，它们的化合物中常因Cu2+发生d—d跃迁而呈现颜色。 (1) 铜(Ⅰ)的化合物 ★一般说来，在高温、固态时，Cu(Ⅰ)的化合物比Cu(Ⅱ)的化合物稳定，例如： ★在水溶液中，Cu(Ⅰ)易被氧化为Cu(Ⅱ)，水溶液中Cu(Ⅱ)的化合物较稳定。 ★ Cu(Ⅰ)的化合物都难溶于水，常见的Cu(Ⅰ)化合物在水中的溶解度顺序为：
第二章化学热力学初步 思考题 1．状态函数的性质之一是：状态函数的变化值与体系的始态与终态有关；与过程无关。在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中，属于状态函数的是U、S、G、T、p、V。在上述状态函数中，属于广度性质的是U、H、S、G、V，属于强度性质的是T、p。 2．下列说法是否正确： ⑴状态函数都具有加和性。 ⑵系统的状态发生改变时，状态函数均发生了变化。 ⑶用盖斯定律计算反应热效应时，其热效应与过程无关。这表明任何情况下，化学反应的热效应只与反应的起止状态有关，而与反应途径无关。 ⑷因为物质的绝对熵随温度的升高而增大，故温度升高可使各种化学反应的△S大大增加。 ⑸△H，△S受温度影响很小，所以△G受温度的影响不大。 2．⑴错误。强度状态函数如T、p就不具有加和性。 ⑵错误。系统的状态发生改变时，肯定有状态函数发生了变化，但并非所有状态函数均发生变化。如等温过程中温度，热力学能未发生变化。 ⑶错误。盖斯定律中所说的热效应，是等容热效应ΔU或等压热效应ΔH。前者就是热力学能变，后者是焓变，这两个都是热力学函数变，都是在过程确定下的热效应。 ⑷错误。物质的绝对熵确实随温度的升高而增大，但反应物与产物的绝对熵均增加。化学反应△S的变化要看两者增加的多少程度。一般在无相变的情况，变化同样的温度，产物与反应物的熵变值相近。故在同温下，可认为△S不受温度影响。 ⑸错误。从公式△G=△H－T△S可见，△G受温度影响很大。 3．标准状况与标准态有何不同？ 3．标准状态是指0℃，1atm。标准态是指压力为100kPa，温度不规定，但建议温度为25℃。 4．热力学能、热量、温度三者概念是否相同？试说明之。 4．这三者的概念不同。热力学能是体系内所有能量的总和，由于对物质内部的研究没有穷尽，其绝对值还不可知。热量是指不同体系由于温差而传递的能量，可以测量出确定值。温度是体系内分子平均动能的标志，可以用温度计测量。 5．判断下列各说法是否正确： ⑴热的物体比冷的物体含有更多的热量。 ⑵甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。 ⑶物体的温度越高，则所含热量越多。 ⑷热是一种传递中的能量。 ⑸同一体系： ①同一状态可能有多个热力学能值。 ②不同状态可能有相同的热力学能值。 5．⑴错误。热量是由于温差而传递的能量，如果没有因温差而传递就没有意义。 ⑵错误。原因同⑴，温度高，但不因温差而传递能量就无热量意义。 ⑶错误。原因同⑴。 ⑷正确。 ⑸①错误。状态确定，热力学值也确定了，各热力学值都是唯一的数据。
第一章气体、液体和溶液的性质 1. 敞口烧瓶在7℃所盛的气体，必须加热到什么温度，才能使1/3气体逸出烧瓶？ 2. 已知一气筒在27℃，30.0atm时，含480g的氧气。若此筒被加热到100℃，然后启开阀门（温度保持在100℃），一直到气体压力降到1.00atm时，共放出多少克氧气？ 3. 在30℃时，把8.0gCO2、6.0gO2和未知量的N2放入10dm3的容器中，总压力达800 mmHg。试求： (1) 容器中气体的总摩尔数为多少？(2) 每种气体的摩尔分数为多少？ (3) 每种气体的分压为多少？(4) 容器中氮气为多少克？ 4. CO和CO2的混合密度为1.82g?dm－3(在STP下）。问CO的重量百分数为多少？ 5. 已知某混合气体组成为：20份氦气，20份氮气，50份一氧化氮，50份二氧化氮。问：在0℃，760mmHg下200dm3此混合气体中，氮气为多少克？ 6. S2F10的沸点为29℃，问：在此温度和1atm下，该气体的密度为多少？ 7. 体积为8.2dm3的长颈瓶中，含有4.0g氢气，0.50mol氧气和分压为2atm 的氩气。这时的温度为127℃。问： (1) 此长颈瓶中混合气体的混合密度为多少？ (2) 此长颈瓶内的总压多大？ (3) 氢的摩尔分数为多少？ (4) 假设在长颈瓶中点火花，使之发生如下反应，直到反应完全： 2H2(g) + O2(g) ＝2H2O(g) 当温度仍然保持在127℃时，此长颈瓶中的总压又为多大？ 8. 在通常的条件下，二氧化氮实际上是二氧化氮和四氧化二氮的两种混合气体。在45℃，总压为1atm时，混合气体的密度为2.56g?dm－3。计算： (1) 这两种气体的分压。(2) 这两种气体的重量百分比。 9. 在1.00atm和100℃时，混合300cm3H2和100 cm3O2，并使之反应。反应后温度和压力回到原来的状态。问此时混合气体的体积为多少毫升？若反应完成后把温度降低到27℃，压力仍为1.00atm，则混合气体的体积为多少毫升？ (已知27℃时水的饱和蒸汽压为26.7mmHg) 10. 当0.75mol的“A4”固体与2mol的气态O2在一密闭的容器中加热，若反应物完全消耗仅能生成一种化合物，已知当温度降回到初温时，容器内所施的压力等于原来的一半，从这些数据，你对反应生成物如何下结论？ 11. 有两个容器A和B，各装有氧气和氮气。在25℃时： 容器A：O2 体积500 cm3，压力1atm。 容器B：N2 体积500 cm3，压力0.5atm。 现将A和B容器相连，让气体互相混合，计算： (1) 混合后的总压。(2) 每一种气体的分压。
第五章原子结构和元素周期表 本章总目标： 1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形 2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。 3：掌握各类元素电子构型的特征 4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。 各小节目标： 第一节：近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n = 。 第二节：微观粒子运动的特殊性 1：掌握微观粒子具有波粒二象性（h h P mv λ= =）。 2：学习运用不确定原理（2h x P m π???≥ ）。 第三节：核外电子运动状态的描述 1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。 2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。 3：掌握核外电子可能状态数的推算。 第四节：核外电子的排布 1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。 2。掌握核外电子排布的三个原则： ○ 1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道。 ○ 2Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。 ○ 3Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式
分别占据不同的轨道。 3:学会利用电子排布的三原则进行 第五节：元素周期表 认识元素的周期、元素的族和元素的分区，会看元素周期表。 第六节：元素基本性质的周期性 掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化 1：原子半径——○1从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使原子半径逐渐减小；○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力也增强，使得原子半径增加。但是，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，因此从左向右有效核电荷逐渐增加，原子半径逐渐减小。 2：电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。 3：电子亲和能——在同一周期中，从左至右电子亲和能基本呈增加趋势，同主族，从上到下电子亲和能呈减小的趋势。 4：电负性——在同一周期中，从左至右随着元素的非金属性逐渐增强而电负性增强，在同一主族中从上至下随着元素的金属性依次增强而电负性递减。 习题 一选择题 1.3d电子的径向函数分布图有（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.1个峰 B.2个峰 C. 3个峰 D. 4个峰 2.波函数一定，则原子核外电子在空间的运动状态就确定，但仍不能确定的是（） A.电子的能量 B.电子在空间各处出现的几率密度 C.电子距原子核的平均距离 D.电子的运动轨迹 3.在下列轨道上的电子，在xy平面上的电子云密度为零的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A .3s B .3p x C . 3p z D .3d z2 4.下列各组量子数中，合理的一组是（） A .n=3，l=1，m l=+1，m s= +1/2 B .n=4，l=5，m l= -1，m s= +1/2 C .n=3，l=3，m l=+1，m s= -1/2 D .n=4，l=2，m l=+3，m s= -1/2 5.第四周期元素原子中未成对电子数最多可达（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.4 B.5 C.6 D.7
第五章氧化-还原反应 无机化学习题解答（5） 思考题 1．什么是氧化数如何计算分子或离子中元素的氧化数 氧化数是某一原子真实或模拟的带电数。若某一原子并非真实得到若 失去电子而带电荷，可以认为得到与之键合的电负性小于它的原子的 电子或给予与之键合的电负性大于它的原子电子，然后计算出来的带 电情况叫氧化数。 已知其他原子的氧化数，求某一原子的氧化数时可用代数和的方法， 中性分子总带电数为零；离子总带电数为离子的电荷。 2．指出下列分子、化学式或离子中划线元素的氧化数： As2O3 KO2 NH4+ Cr2O72- Na2S2O3 Na2O2 CrO5 Na2PtCl6 N2H2 Na2S5 2．As2O3 +3，KO2 +1，NH4+ -3，Cr2O72-+3，Na2S2O3 +2，Na2O2 -1，CrO5 +10，Na2PtCl6 +4，N2H2 -1，Na2S5 -2/5， 3．举例说明下列概念的区别和联系： ⑴氧化和氧化产物⑵还原和还原产物 ⑶电极反应和原电池反应⑷电极电势和电动势 3．⑴氧化是失去电子氧化数升高，所得氧化态较高产物即为氧化产物。 ⑵还原是得到电子氧化数降低，所得氧化态较较产物即为还原产物。
⑶在某个电极上发生的反应为电极反应，分为正极的还原反应和负极的氧化反应，总反应为原电池反应。 ⑷固体电极材料与所接触的溶液间的电势差即为该原电池的电极电势。两电极构成原电池时两电极间的电势差为该原电池的电动势。 4．指出下列反应中何者为氧化剂，它的还原产物是什么何者为还原剂，它的氧化产物是什么 ⑴2FeCl3+Cu→FeCl2+CuCl2 ⑵Cu+CuCl2+4HCl→2H2[CuCl3] ⑶Cu2O+H2SO4→Cu+CuSO4+H2O 4．⑴氧化剂：FeCl3，还原产物：FeCl2，还原剂：Cu，氧化产物：CuCl2。 ⑵氧化剂：CuCl2，还原产物：2H2[CuCl3]，还原剂：Cu，氧化产物：2H2[CuCl3]。 ⑶氧化剂：Cu2O，还原产物：Cu，还原剂：Cu2O，氧化产物：CuSO4。 5．离子-电子法配平氧化-还原方程式的原则是什么判断下列配平的氧化还原方程式是否正确，并把错误的予以改正。 ⑴2FeCl2+3Br2→2FeBr3+4Cl- ⑵Fe2++NO3-+4H+→Fe3++NO↑+2H2O 5．原则是：(1)根据质量守恒定律，反应前后各种元素的原子总数各 自相等； (2)根据电荷平衡，反应前后各物种所带电荷总数之和相 等。 ⑴6FeCl2+3Br2→2FeBr3+4FeCl3 ⑵3Fe2++NO3-+4H+→3Fe3++NO↑+2H2O
第六章化学键理论 本章总目标： 1：掌握离子键、共价键和金属键的基本特征以及它们的区别； 2：了解物质的性质与分子结构和键参数的关系； 3：重点掌握路易斯理论、价电子对互斥理论、杂化轨道理论以及分子轨道理论。 4：熟悉几种分子间作用力。 各小节目标： 第一节：离子键理论 1:掌握离子键的形成、性质和强度，学会从离子的电荷、电子构型和半径三个方面案例讨论离子的特征。 2:了解离子晶体的特征及几种简单离子晶体的晶体结构，初步学习从离子的电荷、电子构象和半径三个方面来分析离子晶体的空间构型。 第二节：共价键理论 1;掌握路易斯理论。 2：理解共价键的形成和本质。掌握价键理论的三个基本要点和共价键的类型。3：理解并掌握价层电子对互斥理论要点并学会用此理论来判断共价分子的结构，并会用杂化轨道理论和分子轨道理论来解释分子的构型。 第三节：金属键理论 了解金属键的能带理论和三种常见的金属晶格。 第四节：分子间作用力 1：了解分子极性的判断和分子间作用力（范德华力）以及氢键这种次级键的形成原因。 2;初步掌握离子极化作用及其强度影响因素以及此作用对化合物结构及性质的影响。 习题 一选择题 1.下列化合物含有极性共价键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.KClO 3 B.Na 2 O 2 C. Na 2 O D.KI 2.下列分子或离子中键能最大的是（）
A. O 2 B.O 2 - C. O 2 2+ D. O 2 2- 3. 下列化合物共价性最强的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.LiI B.CsI C. BeI 2 D.MgI 2 4.极化能力最强的离子应具有的特性是（） A.离子电荷高，离子半径大 B.离子电荷高，离子半径小 C.离子电荷低，离子半径小 D.离子电荷低，离子半径大 5. 下列化合物中，键的极性最弱的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.FeCl 3 B.AlCl 3 C. SiCl 4 D.PCl 5 6.对下列各组稳定性大小判断正确的是（） A.O 2+＞O 2 2- B. O 2 -＞O 2 C. NO+＞NO D. OF-＞OF 7. 下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.H 2O 2 B.NaCO 3 C. Na 2 O 2 D.KO 3 8.下列各对物质中，是等电子体的为（） A.O 22-和O 3 B. C和B+ C. He和Li D. N 2 和CO 9. 中心原子采取sp2杂化的分子是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.NH 3 B.BCl 3 C. PCl 3 D.H 2 O 10.下列分子中含有两个不同键长的是（） A .CO 2 B.SO 3 C. SF 4 D.XeF 4 11. 下列分子或离子中，不含有孤电子对的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. H 2O B. H 3 O+ C. NH 3 D. NH 4 + 12.氨比甲烷易溶于水，其原因是（） A.相对分子质量的差别 B.密度的差别 C. 氢键 D.熔点的差别 13. 下列分子属于极性分子的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. CCl 4 B.CH 3 OCH 3 C. BCl 3 D. PCl 5 14.下列哪一种物质只需克服色散力就能使之沸腾( ) A.HCl B.CH 3Cl https://www.doczj.com/doc/1518817790.html,l 4 D.NH 3 15. 下列分子中，中心原子采取等性杂化的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)
第1章 物质的聚集态习题答案 1-1 实验室内某氦气钢瓶，内压为18 MPa ，放出部分氦气后，钢瓶减重500 kg ，瓶内氦气的压强为9.5 MPa 。假定放出气体前后钢瓶的温度不变，钢瓶原储有氦气为多少（物质的量）？ 解：V 与T 一定时，n 与p 成正比， 即： mol .0026 410500MPa )5.918(MPa 183?=－总n 解得 mol 10645.25?=总n 1-2 273Ｋ和101 kPa 的1.00 dm 3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚（CH 3OCH 3）。假定（１）通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失0.0335g ；（２）被二甲醚饱和的空气的总压强仍为101kPa 。计算二甲醚在273Ｋ时的饱和蒸汽压。 解：由理想气体状态方程得： 空气的物质的量：m ol 0445.0K 273K m ol dm 8.314kPa 1.00dm kPa 1011133 =?????==－－空RT pV n 二甲醚的物质的量：mol 10283.7mol g 0.46g 02335.041－－二甲醚?=?==M m n 二甲醚的摩尔分数：0161.00445 .010283.710283.744=+??=+=－－二甲醚空二甲醚二甲醚n n n x 二甲醚的饱和蒸汽压： 1.626kPa kPa 1010161.0=?=?=p x p 二甲醚二甲醚 1-3 在273.15 K 和1.01325×105 Pa 压力下，测得某气体的密度为1.340 g ·dm -3，在一实验中测得这种气体的组成是C 79.8%和H 20.2%。求此化合物的分子式。 解 =30.02(g·mol -1) 每分子含碳原子：30.02×0.798/12.01=1.9953≈2 每分子含氢原子：30.02×0.202/1.008=6.016≈6 即分子式为：C 2H 6 1-4 在293 K 和9.33×104 Pa 条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧瓶
第五章原子结构与元素周期律 1、下列说法是否正确，为什么？ （1）主量子数为1时，有两个方向相反的轨道； （2）主量子数为2时，有2s,2p两个轨道； （3）主量子数为2时，有4个轨道，即2s,2p,2d,2f； （4）因为H原子中只有一个电子，故它只有一个轨道； （5）当主量子数为2时，其角量子数只能取一个数，即l =1; （6）任何原子中，电子的能量只与主量子数有关。 2、试判断下表中各元素原子的电子层中的电子数是否正确，错误的予以更正，并简要说明理由。 3、第6能级组有哪些能级？分别用量子数或轨道符号表示： 4、试讨论在原子的第4电子层（N）上： （1）亚层数有多少？并用符号表示各亚层。 （2）各亚层上的轨道数分别是多少？该电子层上的轨道总数是多少？ （3）哪些轨道是等价轨道？
5、写出与下列量子数相应的各类轨道符号，并写出其在近似能级图中的前后能级所对应的符号： （1）n=2, l=1 (2) n=3, l =2 (3) n=4, l =0 (4) n=4, l =3 6、在下列各项中，填入合适的量子数： （1）n=?, l=2, m=0, m s=±1/2 （2）n=2, l=?, m=-1, m s=±1/2 （3）n=4, l=?, m=+2, m s=±1/2 （4）n=3, l=0, m=?, m s=±1/2 7、指出下列假设的电子运动状态（依次为n,l,m, m s），哪几种不可能存在？为什么？ （1）3，2，+2，+1/2 （2）2, 2, -2, +1/2 （3）2, 0, +1, -1/2 (4) 2, -1, 0, +1/2 (5) 4, 3, -1, 1 8、原子吸收能量由基态变成激发态时，通常是最外层电子向更高的能级跃迁。试指出下列原子的电子排布中，哪些属于基态或激发态，哪些是错误的。 （1）1s2 2s2 2p1(2)1s2 2s2 2p62d1 (3) 1s22s22p43s1(4) 1s2 2s4 2p2 9、写出原子序数为45，52，79各元素的原子核外电子排布式及
16. 完成并配平下列反应式： （1）H2S+H2O2→ （2）H2S+Br2→ （3）H2S+I2→ （4）H2S+O2→ +H+→ （5）H2S+ClO- 3 （6）Na2S+Na2SO3+H+→ （7）Na2S2O3+I2→ （8）Na2S2O3+Cl2→ （9）SO2+H2O+Cl2→ （10）H2O2+KMnO4+H+→ （11）Na2O2+CO2→ （12）KO2+H2O→ （13）Fe(OH)2+O2+OH-→ → （14）K2S2O8+Mn2++H++NO- 3 （15）H2SeO3+H2O2→ 答：（1）H2S+H2O2=S+2H2O H2S+4H2O2（过量）=H2SO4+4H2O （2）H2S+Br2=2HBr+S H2S+4Br2（过量）+4H2O=8HBr+H2SO4 （1）H2S+I2=2I-+S+2H+ （2）2H2S+O2=2S+2H2O （3）3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O （4）2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O （5）2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI （6）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl （7）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl （8）5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2+8H2O （9）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 （10）2KO2+2H2O=2KOH+O2+H2O2 （11）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 （12）5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+（13）H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O
(√ ) 1. 电子云是描述核外某空间电子出现的几率密度的概念。（√）2. 同种原子之间的化学键的键长越短，其键能越大，化学键也越稳定。 （√）3.系统经历一个循环，无论多少步骤，只要回到初始状态，其热力学能和焓的变化量均为零。 （√）4. AgCl在NaCl溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度小。（×）5. 原子轨道的形状由量子数m决定，轨道的空间伸展方向由l决定。 （1）某元素原子基态的电子构型为1s22s22p63s23p5，它在周期表中的位置是：a a．p区ⅦA族 b．s区ⅡA族 c．ds区ⅡB族 d．p区Ⅵ族 （2）下列物质中，哪个是非极性分子：b a．H2O b．CO2 c．HCl d．NH3 （3）极性共价化合物的实例是：b a．KCl b．HCl c．CCl4 d．BF3
（4）下列物质凝固时可以形成原子晶体的是：c a. O2 b. Pt, c. SiO2 d. KCl （5）在298K，100kPa下，反应 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(1) Δr H mΘ= -572 kJ·mol-1 则H2O(l)的Δf H mΘ为：d a．572 kJ·mol－１ b．-572 kJ·mol－１ c．286 kJ·mol－１ d．-286 kJ·mol－１ （6）定温定压下，已知反应B＝A的反应热为Δr H m1Θ，反应B＝C的反应热为Δr H m2Θ，则反应A＝C的反应热Δr H m3Θ为：d a．Δr H m1Θ+Δr H m2Θ b．Δr H m1Θ－Δr H m2Θ c．Δr H m1Θ+2Δr H m2Θ d．Δr H m2Θ－Δr H m1Θ（7）已知HF（g）的标准生成热Δf H mΘ= -565 kJ·mol-1，则反应H2(g)+F2(g)=2HF(g)的Δr H mΘ为：d a．565 kJ·mol-1 b．-565 kJ·mol-1 c．1130 kJ·mol-1 d．-1130 kJ·mol-1 （8）在氨水溶液中加入固体NH4Cl后，氨水的离解度：d
无机化学(周祖新)习题解答第二章 https://www.doczj.com/doc/1518817790.html,work Information Technology Company.2020YEAR
第二章化学热力学初步 思考题 1．状态函数的性质之一是：状态函数的变化值与体系的始态与终态 有关；与过程无关。在U、H、S、G、T、p、V、Q、W中，属于状态函数的是U、S、G、T、p、V。在上述状态函数中，属于广度性质的是U、H、S、G、V，属于强度性质的是T、p。 2．下列说法是否正确： ⑴状态函数都具有加和性。 ⑵系统的状态发生改变时，状态函数均发生了变化。 ⑶用盖斯定律计算反应热效应时，其热效应与过程无关。这表明任何情况下，化学反应的热效应只与反应的起止状态有关，而与反应途径无关。 ⑷因为物质的绝对熵随温度的升高而增大，故温度升高可使各种化学反应的△S大大增加。 ⑸△H，△S受温度影响很小，所以△G受温度的影响不大。 2．⑴错误。强度状态函数如T、p就不具有加和性。 ⑵错误。系统的状态发生改变时，肯定有状态函数发生了变化，但并非所有状态函数均发生变化。如等温过程中温度，热力学能未发生变化。 ⑶错误。盖斯定律中所说的热效应，是等容热效应ΔU或等压热效应ΔH。前者就是热力学能变，后者是焓变，这两个都是热力学函数变，都是在过程确定下的热效应。 ⑷错误。物质的绝对熵确实随温度的升高而增大，但反应物与产物的绝对熵均增加。化学反应△S的变化要看两者增加的多少程度。一般在无相变的情况，变化同样的温度，产物与反应物的熵变值相近。故在同温下，可认为△S不受温度影响。 ⑸错误。从公式△G=△H－T△S可见，△G受温度影响很大。 3．标准状况与标准态有何不同？ 3．标准状态是指0℃，1atm。标准态是指压力为100kPa，温度不规定，但建议温度为25℃。
大学无机化学第六章试 题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
第六章化学键理论 本章总目标： 1：掌握离子键、共价键和金属键的基本特征以及它们的区别； 2：了解物质的性质与分子结构和键参数的关系； 3：重点掌握路易斯理论、价电子对互斥理论、杂化轨道理论以及分子轨道理论。 4：熟悉几种分子间作用力。 各小节目标： 第一节：离子键理论 1:掌握离子键的形成、性质和强度，学会从离子的电荷、电子构型和半径三个方面案例讨论离子的特征。 2:了解离子晶体的特征及几种简单离子晶体的晶体结构，初步学习从离子的电荷、电子构象和半径三个方面来分析离子晶体的空间构型。 第二节：共价键理论 1;掌握路易斯理论。 2：理解共价键的形成和本质。掌握价键理论的三个基本要点和共价键的类型。3：理解并掌握价层电子对互斥理论要点并学会用此理论来判断共价分子的结构，并会用杂化轨道理论和分子轨道理论来解释分子的构型。 第三节：金属键理论 了解金属键的能带理论和三种常见的金属晶格。 第四节：分子间作用力 1：了解分子极性的判断和分子间作用力（范德华力）以及氢键这种次级键的形成原因。 2;初步掌握离子极化作用及其强度影响因素以及此作用对化合物结构及性质的影响。 习题 一选择题 1.下列化合物含有极性共价键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 2 C. Na 2 O 2.下列分子或离子中键能最大的是（）
A. O 2 C. O 2 2+ D. O 2 2- 3. 下列化合物共价性最强的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) C. BeI 2 4.极化能力最强的离子应具有的特性是（） A.离子电荷高，离子半径大 B.离子电荷高，离子半径小 C.离子电荷低，离子半径小 D.离子电荷低，离子半径大 5. 下列化合物中，键的极性最弱的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. SiCl 4 6.对下列各组稳定性大小判断正确的是（） +＞O 22- B. O 2 -＞O 2 C. NO+＞NO D. OF-＞OF 7. 下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. Na 2 O 2 8.下列各对物质中，是等电子体的为（） 和O 3 B. C和B+ C. He和Li D. N 2 和CO 9. 中心原子采取sp2杂化的分子是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. PCl 3 10.下列分子中含有两个不同键长的是（） A .CO 2 3 C. SF 4 11. 下列分子或离子中，不含有孤电子对的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. H 2O B. H 3 O+ C. NH 3 D. NH 4 + 12.氨比甲烷易溶于水，其原因是（） A.相对分子质量的差别 B.密度的差别 C. 氢键 D.熔点的差别 13. 下列分子属于极性分子的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. CCl 43 C. BCl 3 D. PCl 5 14.下列哪一种物质只需克服色散力就能使之沸腾( ) 15. 下列分子中，中心原子采取等性杂化的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)
简明无机化学第二版答案 【篇一：《无机化学》习题解析和答案】 》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2002年8月第4版。 2、参考书 《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化 学教研室编，高等教育出版社，1992年5月第3版。 《无机化学》邵学俊等编，武汉大学出版社，2003年4月第2版。 《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994 年4月第3版。《无机化学例题与习题》徐家宁等编，高等教育出 版社，2000年7月第1版。《无机化学习题精解》竺际舜主编， 科学出版社，2001年9月第1版 《无机化学》电子教案 绪论（2学时） 第一章原子结构和元素周期系（8学时） 第二章分子结构（8学时） 第三章晶体结构（4学时） 第四章配合物（4学时） 第五章化学热力学基础（8学时） 第六章化学平衡常数（4学时） 第七章化学动力学基础（6学时） 第八章水溶液（4学时）
第九章酸碱平衡（6学时） 第十章沉淀溶解平衡（4学时） 第十一章电化学基础（8学时） 第十二章配位平衡（4学时） 第十三章氢和稀有气体（2学时） 第十四章卤素（6学时） 第十五章氧族元素（5学时） 第十六章氮、磷、砷（5学时） 第十七章碳、硅、硼（6学时） 第十八章非金属元素小结（4学时） 第十九章金属通论（2学时） 第二十章 s区元素（4学时） 第二十一章 p区金属（4学时） 第二十二章 ds区元素（6学时） 第二十三章 d区元素（一）第四周期d区元素（6学时） 第二十四章 d区元素（二）第五、六周期d区金属（4学时） 第二十五章核化学（2学时） 1 ．化学的研究对象 什么是化学？ ● 化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。（太宽泛） ● 化学研究的是化学物质 (chemicals) 。
第五章 （一）是非题 1． CuCO 3的溶度积K sp =1.4×10-10,这表明在所有含有CuCO 3的溶液中，c (Cu 2+)=c (CO 32-) 而且c (Cu 2+)?c (CO 32-)=1.4×10-10 （ ） 2．溶度积的大小决定于物质的本性和温度，与浓度无关。（ ） 3．因为Ag 2CrO 4的溶度积（K SP =2.0×10-12）小于AgCl 的溶度积（K SP =1.6×10-10），所以，Ag 2CrO 4必定比AgCl 更难溶于水。 （ ） 4. AgCl 在1 mol .L -1NaCl 溶液中，由于盐效应的影响，使其溶解度比在水中要略大一些。 （ ） 5. 难溶物质的离子积达到（等于）其溶度积并有沉淀产生时，该溶液为其饱和溶液。 （ ） （二）选择题 1．在配制FeCl 3溶液时，为防止溶液产生沉淀，应采取的措施是 （ ） A. 加碱 B. 加酸 C. 多加水 D. 加热 2． AgCl 固体在下列哪一种溶液中的溶解度最大？ （ ） A. 1mol·L -1氨水溶液 B . 1mol·L -1氯化钠溶液 C. 纯水 D. 1mol·L -1硝酸银溶液 3．Ag 2SO 4饱和溶液浓度为2.5×10-2mol .L -1，则其K sp 为 （ ） A. 6.25×10-5 B. 6.25×10-7 C. 1.25×10-3 D. 3.0×10-3 4．CaF 2的饱和溶液浓度为2×10-4mol .L -1，它的溶度积常数是 （ ） A. 4×10-8 B. 8×10-12 C. 3.2×10-11 D. 8×10-10 5．已知K sp (Ag 2CrO 4) = 1.1×10-12 ，在0.10mol .L -1Ag +溶液中，要产生Ag 2CrO 4沉淀，CrO 42-的浓度至 少应大于（ ） A. 1.1×10-10 mol .L -1 B. 2.25×10-11 mol .L -1 C. 0.10mol .L -1 D. .1 10-11 mol .L -1 6．欲使CaCO 3在水溶液中溶解度增大，可以采用的方法是 （ ） A. 加入1.0 mol .L -1 Na 2CO 3 B. 加入2.0 mol .L -1NaOH C. 加入0.10 mol .L -1EDTA D. 降低溶液的pH 值 7．设AgCl 在水中，在0.01mol .L -1CaCl 2中，在0.01mol .L -1NaCl 中以及在0.05mol .L -1AgNO 3中的溶解度分别为S 0，S 1，S 2和S 3，这些量之间的正确关系是 （ ） A. S 0>S 1>S 2>S 3 B. S 0>S 2>S 1>S 3 C. S 0>S 1=S 2>S 3 D. S 0>S 2>S 3>S 1 8．已知某难溶盐AB 2的溶解度为S （单位为mol .L -1），其浓度积K sp 为（ ） A. S 3 B. S 2 C. 4S 3 D. S 3/4 9．已知K sp (AgCl)= 1.8 × 10-10，K sp (Ag 2CrO 4)= 1.1 × 10-12 ，K sp (AgI)= 8.3 × 10-17，在含以上沉淀的溶液中滴加氨水，三种沉淀中，何者最易溶解 （ ） A. Ag 2C r O 4 B. AgCl C. AgI D.无法判断
第六章原子结构和元素周期律 习题解答 思考题 1．氢原子为什么是线状光谱谱线波长与能层间的能量差有什么关系 1．因为氢原子(也包括其他原子)核外电子按不同能量分层排布，这些能量间是不连续的。跃迁到高能量轨道的电子回到低能量轨道时放出的能量以光的形式放出。任一原子轨道间的能量差个数是有限的，故放出的光谱是有限的几条，所以是线状光谱。根据hγ=△E，谱线波长λ= hc/△E。 2．原子中电子的运动有什么特点 2．原子中电子的运动有什么特点与其他微观粒子一样，具有波粒两象性。量子力学用几率波来描述电子的运动。 3．量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别和联系 3．波尔原子模型的轨道把原子核作为球心，电子在原子核为球心的同心圆上围绕原子核旋转，也称“星系模型”。量子力学的轨道概念是电子作为几率波，在原子核和其他电子形成的电场中运动。用波动方程描述电子的运动，由于是微分方程，要有合理解，要确定一系列量子数，每一组量子数确定的波动方程即为一轨道。 4．比较原子轨道角度分布图与电子云角度分布图的异同。 4．原子轨道有正负之分，且原子轨道比较“胖”；电子云是原子轨道的平方，无正负之分，比原子轨道“瘦”。 5．氢原子的电子在核外出现的概率最大的地方在离核的球壳上(正好等于波尔半径)，所以电子云的界面图的半径也是。这句话对吗 5．不对。电子云的界面图指包括电子运动概率很大(例如90%或99%)的等密度面的界面。6．说明四个量子数的物理意义和取值范围。哪些量子数决定了原子中电子的能量 6．主量子数是决定电子与原子核平均距离的参数。其取值范围n为1、2、3、4……∞的自然数。角量子数是电子运动角动量的参数，其取值范围l为0、1、2、3、……(n-1)的自然数。磁量子数是具有相同角动量的电子在空间不同伸展方向的参数，其取值范围m为0、±1、±2、……±l。自旋量子数是表示电子自旋的参数，根据电子自旋只有顺时针和逆时针两种情况，自旋量子数m s的取值范围取＋1/2和－1/2。对于氢原子，只有主量子数决定原子中电子的能量，对于其他原子，有主量子数和角量子数决定电子的能量。 7．原子核外电子的排布遵循哪些原则举例说明。 7．原子核外电子排布遵循泡利不相容原理、能力最低原理和洪特规则极其特例。（举例略）8．为什么任何原子的最外层均不超过8个电子次外层均不超过18个电子为什么周期表中各周期所包含的元素数不一定等于相应电子层中电子的最大容量2n2 8．这是原子轨道能级交错的必然结果。当原最外层已排满8个电子时，按基态能量最低原理，这8个电子排布的轨道肯定是n s2n p6，若还有电子要进入原子轨道，由于n d的能量大于的(n+1)s能量，电子排在新开辟的(n+1)s轨道，在(n+1)s轨道排满2个电子后，电子再依次进入n d轨道，这时n层是次外层，所以最外层电子不会超过8个电子。当次外层d轨道的10个电子排满后，也是由于能级交错的原因，新增的电子进入到能量较低的(n+2)s轨道，只有(n+2)s轨道排满2个电子后，电子再依次进入n f轨道，这时n层是倒数第三层，所以次外层电子不会超过18个电子。 9．什么叫有效核电荷其递变规律如何有效核电荷的变化对原子半径、第一电离能有什么影响 9．元素的有效核电荷Z*是核对最外层电子的净吸引作用。即扣除了其他电子屏蔽作用后剩
2004-2005年度第二学期 无机化学中段考试卷 一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 2 分 (7459) 对于H2O2和N2H4，下列叙述正确的是…………………………………………（） (A) 都是二元弱酸(B) 都是二元弱碱 (C) 都具有氧化性和还原性(D) 都可与氧气作用 2. 2 分 (4333) 下列含氧酸中属于三元酸的是…………………………………………………（） (A) H3BO3 (B) H3PO2(C) H3PO3(D) H3AsO4 3. 2 分 (1305) 下列各对含氧酸盐热稳定性的大小顺序，正确的是……………………………（） (A) BaCO3 > K2CO3(B) CaCO3 < CdCO3 (C) BeCO3 > MgCO3(D) Na2SO3 > NaHSO3 4. 2 分 (1478) 铝在空气中燃烧时，生成…………………………………………………………（） (A) 单一化合物Al2O3 (B) Al2O3和Al2N3 (C) 单一化合物Al2N3 (D) Al2O3和AlN 5. 2 分 (7396) 下列含氧酸根中，属于环状结构的是…………………………………………（） (A) (B) (C) (D) 6. 2 分 (1349) 下列化合物与水反应放出 HCl 的是……………………………………………（） (A) CCl4(B) NCl3(C) POCl3(D) Cl2O7 7. 2 分 (1482) InCl2为逆磁性化合物，其中In的化合价为……………………………………（） (A) +1 (B) +2 (C) +3 (D) +1和+3 8. 2 分 (7475) 鉴别Sn4+和Sn2+离子，应加的试剂为……………………………………………（） (A) 盐酸 (B) 硝酸(C) 硫酸钠 (D) 硫化钠(过量)
第五章 原子结构和元素周期表 本章总目标： 1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形 2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。 3：掌握各类元素电子构型的特征 4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。 各小节目标： 第一节：近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n = 。 第二节：微观粒子运动的特殊性 1：掌握微观粒子具有波粒二象性（h h P mv λ= =）。 2：学习运用不确定原理（2h x P m π???≥ ）。 第三节：核外电子运动状态的描述 1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。 2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。 3：掌握核外电子可能状态数的推算。 第四节：核外电子的排布 1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。 2;掌握核外电子排布的三个原则： ○ 1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道。 ○ 2Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。 ○3Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式
分别占据不同的轨道。 3:学会利用电子排布的三原则进行 第五节：元素周期表 认识元素的周期、元素的族和元素的分区，会看元素周期表。 第六节：元素基本性质的周期性 掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化 1：原子半径——○1从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使原子半径逐渐减小；○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力也增强，使得原子半径增加。但是，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，因此从左向右有效核电荷逐渐增加，原子半径逐渐减小。 2：电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。 3：电子亲和能——在同一周期中，从左至右电子亲和能基本呈增加趋势，同主族，从上到下电子亲和能呈减小的趋势。 4：电负性——在同一周期中，从左至右随着元素的非金属性逐渐增强而电负性增强，在同一主族中从上至下随着元素的金属性依次增强而电负性递减。 习题 一选择题 1.3d电子的径向函数分布图有（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.1个峰 B.2个峰 C. 3个峰 D. 4个峰 2.波函数一定，则原子核外电子在空间的运动状态就确定，但仍不能确定的是（） A.电子的能量 B.电子在空间各处出现的几率密度 C.电子距原子核的平均距离 D.电子的运动轨迹 3.在下列轨道上的电子，在xy平面上的电子云密度为零的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A .3s B .3p x C . 3p z D .3d z2 4.下列各组量子数中，合理的一组是（） A .n=3，l=1，m l=+1，m s= +1/2 B .n=4，l=5，m l= -1，m s= +1/2 C .n=3，l=3，m l=+1，m s= -1/2