天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)名校考研真题(化学反应中的质量关系和能量关系)【圣才出品

第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。

2．解：氯气质量为2.9×103g 3．解：一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯４．解：pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ ５．解：根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6104 Pap (O 2) = 2.0104 Pa p (Ar) =1103 Pa６．解：（1）2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯（2）222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ （3）4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解：（1）p (H 2) =95.43 kPa （2）m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解：（1） = 5.0 mol（2） = 2.5 mol结论: 反应进度()的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。

9.解：∆U = Q p p ∆V = 0.771 kJ 10.解： （1）V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L（2） T 2 = nRpV 2= 320 K （3）W =(p V ) = 502 J（4） U = Q + W = -758 J （5） H = Q p = -1260 J11.解：NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= 226.2 kJ ·mol 1 12.解：m r H ∆= Q p = 89.5 kJ m r U ∆= mr H ∆ nRT =96.9 kJ13.解：（1）C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ =m f H ∆(CO 2, g) = 393.509 kJ ·mol 121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g) m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol 1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ =8.3 kJ ·mol 1各反应m r H ∆之和m r H ∆= 315.6 kJ·mol 1。

第1章化学反应中的质量关系和能量关系一、选择题1．初始压强均为100kPa的2dm3N2和1dm3 O2充入抽空的1dm3容器中，如果温度保持不变，N2的分压是（）。

A．100 kPaB．200 kPaC．300 kPaD．400 kPa【答案】B【解析】当n、T一定时，按波义耳定律的分压为2．在相同的温度和压强下，在两个体积相同的容器中分别充满N2和He，则两容器中物理量相等的是（）。

A．分子数B．密度C．电子数D．原子数【答案】A【解析】根据理想气体状态方程pV＝nRT，相同的温度、压强和体积的两种气体，物质的量相同。

3．下列实际气体中，性质最接近理想气体的是（）。

A．H2B．HeC．N2D．O2【答案】B【解析】理想气体是指分子本身不占有体积、分子间没有作用力的气体。

在题中所给出的实际气体中，单原子分子He的体积和分子间作用力均最小，其性质最接近理想气体。

4．实际气体与理想气体性质接近的条件是（）。

A高温高压B．低温高压C．高温低压D．低温低压【答案】C【解析】在高温低压条件下，实际气体分子之间的距离较远，分子之间的作用力很小，可忽略；同时，分子本身的体积与气体的体积相比小得多，可忽略。

5．扩散速率约为甲烷3倍的气体是（）。

A．H2B．HeC．N2D．CO2【答案】A【解析】根据气体的扩散定律，气体的扩散速率与其相对分子质量的平方根成反比：6．下列各组气体中，在相同温度下两种气体扩散速率最接近整数倍的是（）。

A．H2和HeB．He和N2C．He和O2D．H2和O2【答案】D【解析】气体的扩散速率与相对分子质量的平方根成反比：7．将5dm3300 K、300kPa的O2与8dm3 400K、200kPa的N2以及3.5dm3 350K、600kPa的He压入10dm3的容器中，维持体系温度300K，则下面判断中正确的是（）。

A．O2的压强降低，N2和He的压强增加B．N2的压强增加，O2和He的压强降低C．N2的压强不变，总压比混合前的总压低D．O2、N2和He的压强均降低【答案】D【解析】根据理想气体状态方程，当n一定时，有混合气体中各气体的分压为8．气体的溶解度与气相中气体的分压成正比，可用c A＝kp A表示。

第一章化学反应中的质量关系和能量关系（要点：几个术语、焓变计算）一、是非题(对的在题后打“√”，错的打“×”)1．物体的温度越高，则所含的热量越多。

“×” 2．热是一种传递中的能量。

“√”3．同一状态可能有多个热力学能值。

“×”4．热力学定律是概括物质宏观变化规律，而不是通过对物质微观粒子性质及其变化规律的了解推导出来的。

“√” 5．体系对环境做功数值上必须不大于体系热力学能的减少。

“√”6．体系状态不变，其状态函数也不变；但体系的状态函数不变，其状态不一定不变。

“√”7．任何情况下，化学反应的热效应只与化学反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

“×”8．已知下列反应：H2(g)+1/2O2(g) === H2O(l) Δr H mӨ=–285.8 (kJ·mol–1)当温度升高100K时，此反应的Δr H mӨ(T)远大于Δr H mӨ。

“×”9．金刚石和石墨燃烧时各放出热量为395.39和393.3kJ·mol–1，则由石墨变为金刚石时体系必吸热。

“√”10．恒压下ΔH=q P及ΔH=Ｈ2–Ｈ1，因为Ｈ2与Ｈ1均为状态函数，故q P也是状态函数。

“×”11．反应放出的热量不一定是该反应的焓变。

“√”12．体系的焓变等于恒压反应热。

“×”13．反应H2(g)+S(g)→H2S(g)的Δr H mӨ就是H2S(g)的标准摩尔生成焓。

“×”14．由于CaCO3分解是吸热的，所以它的摩尔生成焓为负值。

“×”二、选择题1．根据热力学中的规定，下列物质中标准摩尔生成焓为零的有A\C 。

A.C(石墨) B.Br2(g) C.N2(g) D.P(红磷)2．已知A+B→M+N(Δr H mӨ)1=35 kJ·mol–12M+2N→2D(Δr H mӨ)2=–80 kJ·mol–1则A+B→D的(Δr H mӨ)3为 C (kJ·mol–1)。

第一章化学反应中的质量关系和能量关系[ 学习指导]1．“物质的量”（n）用于计量指定的微观基本单元或其特定组合的物理量，其单位名称为摩[尔]，单位符号为mol 。

2. 摩尔质量（M ） M = m/n3. 摩尔体积（V m）V m = V/n4. 物质的量浓度（c B）c B = n B/V5. 理想气体状态方程pV = nRT6. 理想气体分压定律p=工p B ; P B = （n B/n）p7. 化学计量式和化学计量数0 = 2v B B；v BB8. 反应进度（E ）表示化学反应进行程度的物理量，符号为E ,单位为mol随着反应的进行，任一化学反应各反应物及产物的改变量：△ n B = v B E9. 状态函数状态函数的改变量只与体系的始、终态有关，而与状态变化的途径无关。

10. 热和功体系和环境之间因温差而传递的热量称为热。

除热以外，其它各种形式被传递的能量称为功。

11. 热力学能（U）体系内部所含的总能量。

12. 能量守恒定律孤立体系中能量是不会自生自灭的，它可以变换形式，但总值不变。

13. 热力学第一定律封闭体系热力学能的变化：△U = Q + WQ > 0, W > 0, △ U > 0 ；Q < 0, W < 0, △ U < 0。

14. 恒压反应热（Q p ）和反应焓变（△ r H m ）H （焓）=U + pV , Q p = △ r H m15. 赫斯定律Q p =刀Q B , △ r H m = EA r H m（B）B B标准（状）态：p e= 100kPa 下气体：纯气体物质液体、固体：最稳定的纯液体、纯固体物质。

溶液中的溶质：摩尔浓度为1mol • L-1标准态下17. 标准摩尔生成焓（1'1丄）最稳定的单质 ------------------- > 单位物质的量的某物质严_ =宀18. 标准摩尔反应焓变（I'-二）一般反应cC + dD = yY + zZ=[y -丄（丫） + z "（Z）] - [c「=（C）+d I—（D）]=2 v、S （生成物）+工v i -（反应物）第二章化学反应的方向、速率和限度1. 反应速率：单位体积内反应进行程度随时间的变化率，即:2. 活化分子：具有等于或超过Ec能量（分子发生有效碰撞所必须具备的最低能量）的分子3. 活化能（1）经验活化能：活化分子具有的平均能量（厂）与反应物分子的平均能量卜）1 di口—--- -----r d£之差称为反应活化能(£)。

第5章　原子结构与元素周期性一、选择题1．一基态原子的第五电子层只有2个电子，则该原子的第四电子层电子数可能为（）。

[北京科技大学2010研]A．8B．18C．8～18D．18～32【答案】C【解析】根据鲍林原子轨道近似能级图中的轨道填充次序，从第四层开始电子依次填入4s，3d，4p，5s，4d，5p。

若第五层只有2个电子，则第四层电子数在8～18个之间。

2．某元素原子最外层只有一个电子。

其量子数n＝4，l＝0，m＝0，m s＝＋1/2，该原子为（）。

[南京航空航天大学2007研]A．11NaB．37RbC．23MnD．24Cr【答案】D3．符合基态碳原子中的一个电子的一组量子数（n，l，m l，m s）为（）。

[中科院2010研]A．3，1，－1，1/2B．2，0，0，－1/2C．2，2，－1，1/2D．1，0，1，1/2【答案】B4．在第一、二、三周期的18个元素中，基态原子最外层成单电子数与该元素所在的周期数相等的元素共有（）。

[武汉大学2007研]A．3个B．4个C．5个D．6个【答案】B【解析】这四种元素分别是H、C、O、P，第一周期H原子基态最外层成单电子数为1，第二周期C和O原子最外层成单电子数为2，第三周期P原子基态最外层成单电子数为3。

5．核外某电子的角量子数I＝3，它的磁量子数m可能取值有（）。

[华南理工大学2010研]A．1个B．3个C．5个D．7个【答案】D【解析】磁量子数的取值为0，±1，±2，±3，所以其取值可以有7个。

二、填空题1．元素性质的周期性变化是由于的变化而造成的。

在元素周期系中，电负性最大的元素是，电负性最小的的非放射性元素是，第一电离能最大的元素是。

[北京科技大学2010研]【答案】电子层结构的周期性；F；Cs；He2．第27号元素的基态原子的电子排布式：，它位于第周期、族、区。

[华南理工大学2009研]【答案】1s22s2s2p63s23p63d74s2；四；Ⅷ；d三、判断题1．在碳纳米管中，碳原子的杂化轨道类型与石墨相同，皆为sp2杂化。

第3章　酸碱反应和沉淀反应（一）思考题1．阐述下列化学名词、概念的含义。

解离常数，解离度，分步解离，水解常数，水解度，分步水解，水的离子积，缓冲溶液，溶度积，溶度积规则，分步沉淀，沉淀完全，沉淀转化答：（1）解离常数：在溶液中存在着已解离的弱电解质的组分离子和未解离的弱电解质分子之间的平衡，该平衡的平衡常数称为解离常数。

（2）解离度：弱电解质在溶剂中解离达平衡后，已解离的弱电解质分子百分数称为解离度。

（3）分步解离：多元弱酸在水溶液中的解离是分步（或分级）进行的，平衡时每一级都有一个相应的解离平衡常数。

（4）水解常数：对于强碱弱酸盐、强酸弱碱盐、弱酸弱碱盐，盐的组分离子与水解离出来的H＋或OH－结合成弱电解质的反应的平衡常数称为水解常数。

（5）水解度：盐水解部分的物质的量或浓度与始态盐的物质的量或浓度的比值称为水解度。

（6）分步水解：与多元弱酸（或多元弱碱）的分步解离相对应，多元弱酸盐（或多元弱碱盐）的水解也是分步进行的。

（7）水的离子积：水的解离平衡常数称为水的离子积。

（8）缓冲溶液：弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液保持pH相对稳定作用的溶液称为缓冲溶液。

（9）溶度积：难溶强电解质在水中虽然难溶，但仍有一定数量的构晶离子离开晶体表面而进入水中，当溶解与沉淀的速率相等时，晶体和溶液相应的离子之间达到动态的多相离子平衡，该溶解平衡常数称为溶度积。

（10）溶度积规则：，该规律称为溶度积规则。

（11）分步沉淀：体系中同时含有多种离子，离子可能与加入的某一沉淀剂均会发生沉淀反应，生成难溶电解质，则离子积首先超过溶度积的难溶电解质先沉出，这种在混合溶液中多种离子发生先后沉淀的现象称为分步沉淀。

（12）沉淀完全：在进行沉淀反应时，当离子浓度小于10－5时，可以认为沉淀基本完全。

（13）沉淀转化：借助于某一试剂的作用，把一种难溶电解质转化为另一难溶电解质的过程称为沉淀转化。

2．在氨水中加入下列物质时，的解离度和溶液的pH 将如何变化？（1）加（2）加（3）加答：（1）使的解离度下降，溶液的pH 减小；（2）使的解离度下降，溶液的pH 升高；（3）使的解离度增大，溶液的pH 减小；（4）使的解离度增大，溶液的pH 的变化与加水量的多少有关。

第一章化学反应中得质量关系与能量关系[学习指导］1。

“物质得量”（n）用于计量指定得微观基本单元或其特定组合得物理量，其单位名称为摩［尔]，单位符号为moｌ。

2、摩尔质量（M）M= ｍ／ｎ3、摩尔体积(V m）V m = Ｖ／n4、物质得量浓度(cＢ）c B = ｎB/V5、理想气体状态方程ｐV = nＲT6、理想气体分压定律ｐ= Σp B ;p B＝（ｎB/ｎ）p7、化学计量式与化学计量数O ＝ΣνB B ；νＢﻫB8、反应进度（ξ）表示化学反应进行程度得物理量,符号为ξ,单位为mol。

随着反应得进行，任一化学反应各反应物及产物得改变量：ΔnＢ＝νBξ９、状态函数状态函数得改变量只与体系得始、终态有关，而与状态变化得途径无关。

10、热与功体系与环境之间因温差而传递得热量称为热.除热以外,其它各种形式被传递得能量称为功.11、热力学能(U）体系内部所含得总能量。

1２、能量守恒定律孤立体系中能量就是不会自生自灭得,它可以变换形式，但总值不变。

１3、热力学第一定律封闭体系热力学能得变化：ΔU= Q＋WﻫQ > 0，W> 0, ΔU > 0;Q〈 0, W〈0, ΔＵ < 0。

14、恒压反应热（Qｐ)与反应焓变（Δr Hｍ）H（焓）≡ U + pV，Q p = ΔｒＨm15、赫斯定律Q p= ∑Q B，Δr H m= ∑Δr Hｍ(B）ﻫＢＢ１6、标准状况: p= 10１、3２５kPa, T＝ 27３、15 K标准(状）态：pθ= 1０0kPa下ﻫ气体：纯气体物质液体、固体:最稳定得纯液体、纯固体物质。

ﻫ溶液中得溶质：摩尔浓度为1moｌ·L-1ﻫ标准态下17 ﻫ、标准摩尔生成焓() 最稳定得单质─────-→ 单位物质得量得某物质=１8、标准摩尔反应焓变() 一般反应ｃC + dD = yＹ + zＺ=[y(Ｙ） + z（Z)］— [c(C）＋ｄ（Ｄ)]=Σνi（生成物） + Σνi(反应物）第二章化学反应得方向、速率与限度［学习指导]１、反应速率:单位体积内反应进行程度随时间得变化率，即：2、活化分子：具有等于或超过E c能量（分子发生有效碰撞所必须具备得最低能量）得分子。

第8章　配合物的结构与性质一、选择题1．价键理论认为，决定配合物空间构型主要是（ ）。

[北京科技大学2010研]A ．配体对中心离子的影响与作用B ．中心离子对配体的影响与作用C ．中心离子（或原子）的原子轨道杂化D ．配体中配位原子对中心原子的作用【答案】C【解析】价键理论认为，配离子的空间结构、配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。

中心离子利用哪些空轨道进行杂化，既和中心离子的电子层结构有关，又和配位体中配位原子的电负性有关。

2．中的金属键数有（ ）。

[中科院2006研]A ．0B ．1C ．2D ．3【答案】D 【解析】判断双核配合物（C5H5）（OC ）Mo （CO ）2Mo （CO ）（C5H5）中是否存在金属键及其个数。

（式中数字为配体提供的电子数以及中心体的价电子数）解得5261118x +++++=x＝3。

3．下列配合物具有顺磁性的是（）。

[华南理工大学2010研]【答案】C【解析】物质的磁性是指它在磁场中表现出来的性质。

分为两类，一类是反磁性，一类是顺磁性。

顺次性物质都含有未成对的电子。

Co的价电子构型为3d74s2，有3个孤电子数，Fe的价电子构型为3d64s2，有4个孤电子数，Ni的价电子构型为3d84s2，有2个孤电子数。

各自与配体形成配合物。

A项，Co与6个F－形成配合物，配合物显示－3价，Co相当于得到3个电子，正好与3个孤电子配对，没有剩余的孤电子。

B项，Ni与4个CN－形成配合物，配合物显示－2价，Ni相当于得到2个电子，正好与2个孤电子配对，没有剩余的孤电子。

D项，Co与6个CN－形成配合物，配合物显示－3价，Co相当于得到3个电子，正好与3个孤电子配对，没有剩余的孤电子。

4．平面四边形配合物[Pt（py）（NH3）BrCl]的几何异构体的数目为（）。

[首都师范大学2010研]A．2B．3C．4D．5【答案】B【解析】平面四边形配合物[Pt（py）（NH3）BrCl]为MXYZK的配合单元类型，其几何异构体的数为3个。

第一章 化学反应中的质量和能量关系重要概念1.系统：客观世界是有多种物质构成的，但我们可能只研究其中一种或若干物质。

人为地将一部分物质与其他物质分开，被划分的研究对象称为系统。

2.相：系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分称为相。

3.状态：是指用来描述系统的诸如压力P 、体积V 、温度T 、质量m 和组成等各种宏观性质的综合表现。

4.状态函数：用来描述系统状态的物理量称为状态函数。

5.广度性质：具有加和性，如体积，热容，质量，熵，焓和热力学能等。

6.强度性质：不具有加和性，仅决定于系统本身的性质。

如温度与压力，密度等。

系统的某种广度性质除以物质的量或者质量之后就成为强度性质。

强度性质不必指定物质的量就可以确定。

7.热力学可逆过程：系统经过某种过程由状态1到状态2之后，当系统沿着该过程的逆过程回到原来状态时，若原来的过程对环境产生的一切影响同时被消除（即环境也同时复原），这种理想化的过程称为热力学的可逆过程。

8.实际过程都是不可逆的，可逆过程是一种理想过程。

9.化学计量数：0=∑BVB Ｂ表示反应中物质的化学式，ＶＢ是B 的化学计量数，量纲为一；对反应物取负值，生成物取正值。

10.化学计量数只表示当安计量反应式反应时各物质转化的比例数，并不是各反应物质在反应过程中世界所转化的量。

11.反应进度ξ：b b v /n ∆=∆ξ 对于化学反应来讲，一般选未反应时，0=ξ 引入反应进度这个量最大的优点是在反应进行到任意时刻时，可用任一反应物或产物来表示反反应进行的程度，所得的值总是相等的。

12.习惯对不注明温度和压力的反应，皆指反应是在298.15K ，100kPa 下进行的。

13.一般没有特别的注明，实测的反应热（精确）均指定容反应热，而反应热均指定压反应热。

14.能量守恒定律：在任何过程中，能量不会自生自灭，只能从一种形式转化为另一种形式，在转化过程中能量的总值不变。

也叫做热力学第一定律。

ΔU=Q+W15.热力学能具有状态函数的特点：状态一定，其值一定。