大学化学普通化学习课后题答案
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D.Δf H mΘ=0,Δf G mΘ=0,S mΘ=05. 某反应在高温时能自发进行,低温时不能自发进行,则其( B )A.ΔH>0,ΔS<0;B. ΔH>0,ΔS>0C.ΔH<0,ΔS<0;D.ΔH<0,ΔS>06.1mol气态化合物AB和1mol气态化合物CD按下式反应:AB(g)+CD(g)→AD(g)+BC(g),平衡时,每一种反应物AB 和CD都有3/4mol转化为AD和BC,但是体积没有变化,则反应平衡常数为( B )A.16B.9C.1/9D.16/97.400℃时,反应3H2(g)+N2(g)→2NH3(g)的K673Θ=1.66×10-4。
同温同压下,3/2H2(g) +1/2N2(g)→NH3(g)的Δr G mΘ为( D )KJ.mol-1。
A.-10.57 B.10.57 C.-24.35 D.24.358. 已知下列反应的标准Gibbs函数和标准平衡常数:(1)C(s)+O2(g) → CO2(g) ΔG1Θ,K1Θ(2)CO2(g) → CO(g)+1/2O2(g) ΔG2Θ,K2Θ(3)C(s)+1/2O2(g) → CO(g) ΔG3Θ,K3Θ则它的ΔGΘ,KΘ之间的关系分别是( A )A.ΔG3Θ=ΔG1Θ+ΔG2ΘB.ΔG3Θ=ΔG1Θ×ΔG2ΘC.K3Θ= K1Θ- K2ΘD.K3Θ= K1Θ+ K2Θ9. 若反应A+B → C对A,B来说都是一级反应,下列说法正确的是( C )A.该反应是一级反应B.该反应速率常数的单位可以用min-1C.两种反应物中,无论哪一种物质的浓度增加1倍,都将使反应速率增加一倍D.两反应物的浓度同时减半时,其反应速率也相应减半.10. 对一个化学反应来说,下列叙述正确的是( C )A.ΔGΘ越小,反应速率越快B.ΔHΘ越小,反应速率越快C.活化能越小,反应速率越快D.活化能越大,反应速率越快11. 化学反应中,加入催化剂的作用是( C )A.促使反应正向进行B.增加反应活化能C.改变反应途径D.增加反应平衡常数12. 升高温度,反应速率常数增加的主要原因是( A )A.活化分子百分数增加B.活化熵增加C.活化能增加D.压力增加13. 某反应298K时, Δr GΘ=130KJ•mol-1, Δr HΘ=150KJ•mol-1,下列说法错误的是( C )A.可以求得298K时反应的Δr SΘB.可以求得298K时反应的平衡常数C.可以求得反应的活化能D.可以近似求得反应达平衡时的温度14. 某基元反应2A(g)+B(g)→C(g),其速率常数为k.当2molA与1molB在1L容器中混合时,反应速率是( A )A.4kB.2kC.1/4kD.1/2k15. 某反应在370K时反应速率常数是300K时的4倍,则这个反应的活化能近似值是( A ) KJ·mol-1A.18.3B.-9.3C.9.3D.数值不够,不能计算第2章溶液与离子平衡一.是非题1.高分子溶液与溶胶都是多相不稳定系统。
《⼤学化学》课后习题答案⼤全第⼀章课后作业答案1-4.判断下列⼏种说法是否正确,并说明理由。
(1)原⼦是化学变化中最⼩的微粒,它由原⼦核和核外电⼦组成;正确原⼦是化学变化中的最⼩粒⼦。
原⼦是由居于原⼦中⼼的原⼦核和核外电⼦构成,原⼦核⼜由质⼦和中⼦两种粒⼦构成的。
构成原⼦的基本粒⼦是电⼦、质⼦、中⼦。
(2)相对原⼦质量就是⼀个原⼦的质量;错误相对原⼦质量是指以⼀个碳-12原⼦质量的1/12作为标准,任何⼀个原⼦的真实质量与⼀个碳-12原⼦质量的1/12的⽐值。
(3)4g H2和4g O2所含分⼦数⽬相等;错误4g H2含有2mol氧⽓分⼦。
氢⽓相对分⼦质量2,4g/(2g/mol)=2mol。
4g O2含有0.125mol氧⽓分⼦。
氧⽓相对分⼦质量32,4g/(32g/mol)=0.125mol。
所以分⼦数⽬不相等。
(4)0.5mol的铁和0.5mol的铜所含原⼦数相等;正确铁和铜都是由原⼦构成的⾦属,摩尔是物质的量的单位,物质的量相同,即摩尔数相同,就表⽰原⼦数相同。
(5)物质的量就是物质的质量;错误物质的量:表⽰物质所含微粒数(N)(如:分⼦,原⼦等)与阿伏加德罗常数(NA)之⽐,即n=N/NA。
物质的量是⼀个物理量,它表⽰含有⼀定数⽬粒⼦的集体,符号为n。
物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号为mol。
物质的质量:质量不随物体的形状和空间位置⽽改变,是物质的基本属性之⼀,通常⽤m表⽰物质的量=物质的质量/物质的摩尔质量(6)化合物的性质是元素性质的加合。
错误化合物的性质是由组成该化合物的微观结构决定的,例如CO和CO2,组成元素相同,性质却不同。
1-5.硫酸铵(NH4)2SO4、碳酸氢铵NH4HCO3和尿素CO(NH2)2三种化肥的含氮量各是多少?哪种肥效最⾼?答:①硫酸铵(NH4)2SO4,含氮量为(14*2)/(14*2+1*8+32*1+16*4)≈0.212②碳酸氢铵NH4HCO3,含氮量为14/(14+1*5+12+16*3)≈0.177③尿素CO(NH2)2,含氮量为(14*2)/(12+16+14*2+1*4)≈0.467综上,0.177<0.212<0.467,这三种肥料中,尿素的含氮量最⾼,所以尿素的肥效最⾼。
答案 一章一、1.C 2.A 3.B 4.A 5.A 6.C 7.B 8.C二、1.30553g/mol 2.⑴ ,⑹ ,⑴ ,⑹ 3.[( As 2S 3)m •nHS —(n —x)H +]x —xH + 4.胶粒带电,溶剂化作用 5.负,Al 3+ 6.光的散射,电学三、1.(1)据Dalton 分压定律pH 2= p 总—p 水=101.3—2.33=98.97kPa p 1V 1=p 2V 2,有98.97×2=101.3×V 2 V 2=1.95L(2)根据理想气体状态方程pV=nRT ,mol 081.020)(2738.314298.97n =+⨯⨯=,Zn 与HCl 反应生成H 2 0.081mol ,需Zn 5.26g ,Zn 过量。
2.解:根据理想气体状态方程pV=nRT ,kPa 6.163)27327(314.802.0pH 2=+⨯⨯=同理可计算出pCO 2=415.7 kPa ,pO 2=103.9 kPa ,据Dalton 分压定律p 总=16.6+415.7+103.9=536.5 kPa3.根据稀溶液依数性规律ΔT f =K f •b B ,设甲状腺的相对分子量为M ,31010/455.012.5144.5444.5-⨯⨯=-M,解得M=776.5g/mol 4. 根据稀溶液依数性规律ΔT b =K b •b B ,设该有机物的相对分子量为M ,3-10500M 900512.00512.0⨯⨯=,M=180g/mol 616%5.53180:O ,612%0.40180:C =⨯=⨯H :12,其分子式为C 6H 12O 65.{[Al(OH)3]m •nAlO +(n —x)Cl —}x+ xCl —6.AgNO 3过量,[(AgI)m •nAg +(n —x) NO 3— ]x+ x NO 3—二章答案一、1.D 2.D 3.C 4.C 5.C 6.C 7.A二、1.40.68kJ •mol —1,0 ,+40.68 θm f ΔH ,109J •K —1mol —1 2.C ,B ,77,A ,10870,D3.178 kJ •mol —,161.1 J •K —1mol —1三、1.Q =ΔH =18×2.26=40.68 kJ •mol —1W =p ×ΔV =ΔnRT=1×8.314×373×10—3=3.10 kJ ΔU =Q —W =40.68—3.10=37.6 kJ2.根据Hess 定律(1)—(2)为2N 2+2O 2=4NO∴θmr ΔH = —1170+1530=360 kJ •mol —1 θmf ΔH (NO)=904360= kJ •mol —1 3. 根据Hess 定律,合成CH 3OH(l)反应为(3)×2—(1)—(4)+(2)θmr ΔH = —285.84×2—(—110.52)—(—726.6)+(—393.51)= —128.1 kJ •mol —14.(1)θm r ΔH = —110.52×2—(—910.94)=689.9 kJ •mol —1 ,吸热 (2)Δr Gθm =2×(—137.15)—(—856.67)=582.4 kJ •mol—1,非自发5.(1)θm r ΔH =587.7 kJ •mol —1 ,Δr S Θm =204.3 J •K—1mol —1据Gibbs —Helmhlts 公式Δr Gθm =θmr ΔH —T Δr SΘm 当Δr G θm <0时T >2839K同理(2)T >903.8K (3)T >840KT 越小越容易实现,所以选(2)或(3)第三章一、1.B 2.B 3.D 4.C 5.B 6.C二、1.mol·dm —3s —1 (mol·dm —3)1/2s —12.反应历程 活化能 活化分子百分数和活化分子总数3.20.7增大 增大 不变三、1. (1)设速率方程为v =kc m (NO)c n (H 2),将有关数据代入得:3.18×13—3=k (6.00×10—3)m (1.00×10—3)n ⑴6.36×13—3=k (6.00×10—3)m (2.00×10—3)n ⑵0.48×13—3=k (1.00×10—3)m (6.00×10—3)n ⑶1.92×13—3=k (2.00×10—3)m (6.00×10—3)n ⑷⑴÷⑵ 得n =1 ⑶÷⑷ 得m =2该反应的速率方程为v =kc 2(NO)c 1(H 2) 反应级数为1+2=3 (2)将任意一组数据代入1.92×13—3=k (2.00×10—3)2(6.00×10—3) 得k =8×104 (mol·dm —3)—2s —1 据阿仑尼乌斯公式得: )(.lg1221123032T T T T R Ea k k -= )(...lg27329802530321007801046355⨯-=⨯⨯R Ea 得Ea =102.4kJ/mol )(...lg 30829825353032104631051355⨯-=⨯⨯R Ea 得Ea =103.9kJ/mol )(...lg 30831835453032105131084955⨯-=⨯⨯R Ea 得Ea =106.3kJ/mol)(..lg 32831845553032108491015055⨯-=⨯⨯R Ea 得Ea =95.6kJ/mol)(.lg 32833855653032101501048755⨯-=⨯⨯R Ea 得Ea =108.6kJ/mol kJ/mol (41035)6108695310691034102=++++=Ea该反应为1级反应3. mol/kJ .)(....lg 6102328298298328314830321043105153=⨯-⨯=⨯⨯--Ea Ea 将阿仑尼乌斯公式两边取对数得ln k =lnA —Ea /RT 将328K 的数据代入328314810*********3⨯⨯-=⨯-..A ln .ln得A=3.28×1014s—14.962293303203031483032108012312.)(..lg =⨯-⨯⨯=k k k k96138337310011031483032108012312.)(..lg =⨯-⨯⨯=k k k k说明在低温范围内反应速率受温度的变化较敏感。
普通化学(第二版)习题答案中国农业大学无机及分析化学教研组编第一章 气体和溶液1.1 (1) 溶液的凝固点下降(2) 土壤溶液浓度过大,渗透压大于植物根细胞液的渗透压 (3) 溶液的凝固点下降1.2 沸点不断上升,至溶液达到饱和后,沸点恒定;蒸气凝结温度恒定,等于溶剂的沸点。
1.3%6.1)O H (/1)O H ()O H ()O H ()O H ()O H ()O H (kg mol 91.097.0%molkg 034.0/%0.3)O H (1)O H (/)O H ()O H (Lmol 88.0mol34g Lg 1000%0.3)O H ()O H ()O H (2222222222221-1-222222221-1--1222222=+=+=⋅=⋅=-=⋅=⋅⋅⨯==M b b n n n x w M w b M w c ρ1.4 凝固点自高至低顺序:葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化钾溶液1.5b = 1.17 mol ⋅kg -1∆T b = K b b = 0.52K ⋅kg ⋅mol -1⨯1.17 mol ⋅kg -1 = 0.61K T b = 373.76K = 100.61℃∆T f = K f b = 1.86K ⋅kg ⋅mol -1⨯1.17 mol ⋅kg -1 = 2.18K T f = 270.87K = - 2.181.6 π = cRT = RT VMm /1-4-1-1molg 100.2kPa499.0L 10.0K300KmolL 8.31kPa g 40.0⋅⨯=⨯⨯⋅⋅⋅⨯==πV mRT M1.721:2: 30 1280.3: 1610.2 : 15.9= 化合物中C 、H 、O 原子数比为21:30:21--1Ab B f mol g 3105.00g0.33K g100.0molkg K 12.5⋅=⨯⨯⋅⋅=∆=m T m K M故该化合物的化学式为C 21H 30O 2 1.81-B2BB 22222m o lg 4.342)O H (/)O H (}CO )NH {(/}CO )NH {(⋅=∴=Mm Mm m M m第二章化学热力学基础2.1 (1)错误;(2)正确;(3) 错误;(4)错误;(5)正确;(6)正确;(7) 错误;(8)错误2.2 (1/4)[反应式(1)-反应式(2)]得:(1/2)N2(g)+(1/2)O2(g)=NO(g)∴∆f H mθ(NO,g)=(1/4){ ∆r H mθ(1) - ∆r H mθ(2)}=(1/4)[-1107kJ⋅mol-1-(-1150 kJ⋅mol-1)]=90 kJ⋅mol-12.3 (1/4)[反应式(3)-反应式(4)+3⨯反应式(2)- 反应式(1)]得:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) (5)∴∆f H mθ(N2H4,,g)=(1/4){ ∆r H mθ(3) - ∆r H mθ(4)+ 3⨯∆r H mθ(2) - ∆r H mθ(1)} =(1/4){-143kJ⋅mol-1-(-286kJ⋅mol-1+3⨯(-317kJ⋅mol-1)-(-1010kJ⋅mol-1)) =50.5 kJ⋅mol-12⨯反应式(4)-反应式(5)得:N2H4(l)+ )O2(g)= N2(g)+2H2O(l)∆r H mθ=2⨯∆r H mθ(4)- ∆r H mθ(5)=2⨯(-286 kJ⋅mol-1)- 50.5kJ⋅mol-1= -622.5 kJ⋅mol-12.4 ∆r H mθ=2∆f H mθ(CO2,g)+3∆f H mθ(H2O,l)+(-1)⨯∆f H mθ(CH3OCH3,l)+(- 3)∆f H mθ(O2,g)∴∆f H mθ(CH3OCH3,l) =2∆f H mθ(CO2,g) +3∆f H mθ(H2O,l)- ∆r H mθ= -183 kJ⋅mol-12.5CO(g)+(1/2)O2(g)由题意知,∆r H mθ(1)<0, ∆r H mθ(2)<0, ∆r H mθ(3)<0∆r H mθ(1)= ∆r H mθ(2)+ ∆r H mθ(3)∆r H mθ(1)-∆r H mθ(3)= ∆r H mθ(2)<0即:以碳直接作燃料时放热较多2.6 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)∆r H mθ= ∆f H mθ(CO,g)+ (-1)∆f H mθ(H2O,g)=-110.5 kJ⋅mol-1 -(-)241.8 kJ⋅mol-1=131.3 kJ⋅mol-1CO2(g) +H2O(g)∆r H mθ(2) ∆r H mθ(3)CO(g)+H2(g)+O2(g)∆r H mθ(1)= ∆r H mθ(2)+ ∆r H mθ(3) ∴∆r H mθ(1) - ∆r H mθ(3) = ∆r H mθ(2)>0由题意知,∆r H mθ(1)<0, ∆r H mθ(3)<0 故:以水煤气作燃料时放热较多2.7 均为熵增过程。
第一章化学反应基本规律1、在标准态的规定中,下述表达不正确的是( )A、标准压力PӨ=100.00KPaB、T=298.15KC、bӨ=1.00mol·kg-1D、纯固体或纯液体处于标准压力。
2、在标准条件下,下列反应式中能表示CO2的Δf H mӨ(298.15K)的反应式为( )A、C(金刚石)+ O2(g)= CO2(g)B、C(石墨)+O2(g)= CO2(g)C、CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g)D、CO2(g)=CO(g)+1/2O2(g)3、已知下列反应在一定温度下的热效应:4Fe2O3(s)+Fe(s)=3Fe3O4(s), Δr H mӨ=-74 kJ·mol-14Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s), Δr H mӨ=-1664kJ·mol-1则可计算出Fe3O4(s)的标准摩尔生成焓等于( )4、等压过程,高温非自发,低温自发的条件是( )5、等温条件下,某反应Δr G mӨ=10kJ·mol-1,这表示该反应在标准状态下( )A、自发进行B、非自发进行C、自发与否,需具体分析6、汽车尾气中的CO,可用加入催化剂催化其热分解的方法消除。
已知热分解反应CO(g)= C(s)+O2(g)的Δr H mӨ=110.5kJ·mol-1,Δr S mӨ=-0.089kJ·mol-1·K-1这一方法正确与否?解释其原因:7、(1)U,S,H,G均为( )(2)Δr H m>0为( )(3)Δr G m <0为( )(4)KӨ为( )8、反应的Δr H mӨ <0,温度升高时(T2>T1)则平衡常数( )当Δr H mӨ>0,温度升高时则( )9、碳燃烧反应为基元反应,其方程式为C(s)+O2 (g)→CO2 (g)则其反应速率方程式为( )A、υ=kc(C)c(CO2)B、υ=kc(O2)c(CO2)C、υ=kc(CO2)D、υ=kc(O2)10、升高温度,可增加反应速度,主要因为( )A、增加了分子总数B、增加了活化分子百分数C、降低了活化能D、促进平衡向吸热方向移动11、已测得高温时焦炭与二氧化碳反应C+CO2→2CO的活化能为167kJ·mol-1。
第四章化学平衡原理参考答案P 68~69 综合思考题:解:①根据r H mV B f H m (其中V B 对生成物取正值,反应物取负值)有:rH m 2 f H m (D,g) f H m (E,g) ( 1) f H m (Ag) ( 1) f H m (B,g)=2 X(-4RT !)+(-2.606RT J+3.5RT !+2.5RT ! =-4.606RT 1同理:r S m 2S m (D,g) S m (E,g) ( 1)S m (A,g) ( 1)S m (B,g)=2 X( 0.25RT 1)+(0.5RT J-0.3RT 1-0.7RT 1 =0.0根据吉“布斯—赫姆霍兹”方程rG m Em T Qm 有:r Gm4.606RT 1298 0.0 10 3=-4.606RT 1 X 10-3 (kJ.mol -1) <0•••反应正向自发。
②根据r G mRT l nK 有:In KrG m 4-606RT 1 1034.606RTRT ; 10 3K 0=100.02③求 Q ,根据 Q[P D /P ] [P E /P ]有:[P A /P ] [P B /P ][0.5 101.3kPa/101.3kPa]2 [0.5 101.3kPa/101.3kPa] [1.0 101.3kPa/101.3kPa] [0.5 101.3kPa/101.3kPa]=0.25①反应 C ⑸ + H 2O(g)三_CO(g) + H/g)4.0 X 10-2 4.0 X 10-2••• Q<K•••平衡向正反应方向移动④根据|门空上^(口1)有:K , R T , T 2r H m4.606RT , , T i =298K , K , 100.0 , T 2=398K , K 2 K 24.606R 298 398 298将有关数据代入式子中得:In 2()100.0R 298 398解得:K e 2=31.4⑤••• K e 2< K e i , •••由T i 升至T 2平衡向逆反应方向移动(即吸热反应方向移动)P70〜72练习题参考答案1 1、解:①-②十2 可得:CO 2(g) H 2(g) CO 2 CO(g) H 2O(g) CO(g) - O 221整理后得③:H 2(g) -O 2(g) H 2O(g)K 32根据:方程式与平衡常数K e 的运算关系,有方程式: 加、减、平衡常数: 乘、除、K 1K 3广.K 2乘、除、 移项 乘方、开方、倒数2.0 16.90.1.4 10 24、解:依题意;平衡浓度:1.0 X 10-2K C2 / 2 /[4.0 10 1 [4.0 101 - 1- 二1- 0.16[「° 10 11②H 2O(g)的瞬时浓度增大后,反应的转化量增加 x 则:C(s) + H 2O(g),_二 CO(g) + H 血)4.0 X 102-x4.0 X 102+x 4.0 X 10-2+xX=0.019CO(g)与^(g)的最终浓度是:=0.059mol.L -1③反应的转化率提高量为:5、解:依题意,T 温度下, 该反应的标准平衡常数为:倍,则各物的分压分别为2 P co 、2 P H 2 > 2 P CH 3OH ,有PCH 3OH[2P cO p][2%]20.25K P0.5倍,则各物的分压分别为 0.5 P c 。
第一章 物质结构基础1.de Bloglie 关系式:hmv λ=又 22J kg m s -=⋅⋅ 已知319.109510m kg -=⨯;615.010v m s -=⨯⋅;346.62610h J s -=⨯⋅;代入,34342210316131616.62610 6.62610 1.45510145.59.109510 5.0109.109510 5.010J s kg m s sm pm kg m s kg m sλ--------⨯⋅⨯⋅⋅⋅===⨯=⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯⋅2. (1) 3d ;n=3, l=2, m=0,±1, ±2,共5个轨道,每一轨道至多两个电子,即:3,2,0, ±1/2;3,2,1,±1/2;3,2,-1, ±1/2;3,2,+2, ±1/2;3,2,-2, ±1/2; (2) 4s ;n=4, l=0, 即4,0,0 (±1/2);(3) 氧原子中的4个p 电子:n=2, l=1, m=0, ±1, 即2,1,0, ±1/2;2,1,1, +1/2(或-1/2);2,1,-1,+1/2(或-1/2);(4) 4s 1电子,4,0,0,+1/2或4,0,0,-1/2。
3.根据周期数、族序数和主、副族规律:(1)第3周期,零族,主族;(2)第5周期,ⅣA 族,主族;(3)第4周期ⅣB ,副族; (4)第4周期,ⅠB ,副族。
5. (1)②, (2)③;②;④, (3)①②, (4)⑤6. (1)Ga 价电子构型为4s 24p 1,价电子数为3; (2)W 原子的电子构型为[Xe] 4f 145d 46s 2; (3)最外层有6个电子的元素应为ⅥA ;(4) Sb 原子的电子构型为[Kr]4d 105s 25p 3,未成对电子数为3。
7.(1)该元素属于ⅡA ;(2)金属性强,电负性小;(3)一般氧化值为+2,其氧化物的化学式可表示为XO 。
第六章酸碱反应参考答案P 142综合性思考题:1、解:①稀释后)(10.0100050020.01-⋅=⨯=L mol c BOH ∵500/>θb B O H K c ∴可用最简式求算)(-OH c 即: θb K c OH c ⋅=-)( 35101010.0)(---=⨯=OH c)10lg (140.143---=-=pOH pH=14.0-3=11.0②加入NaOH 后:c[NaOH]=c[BOH]=0.20×500/1000=0.10(mol.L -1)此时可以只考虑NaOH 的解离:∴c(OH -)=c[NaOH]=0.10(mol.L -1)pH=14.0-pOH=14-(-lg0.1)=14.0-1=13.0③加入0.10mol/L500mL 弱酸后形成BOH~BA 缓冲体系:BOH+HA=BA+H 2O)(05.010005001.05002.0)(1-⋅=⨯-⨯=L mol BOH c )(05.010005001.0)(1-⋅=⨯=L mol BA c sb bc c pK pOH lg -=θ )()(l g )100.1lg(5BA c BOH c -⨯-=- 0.505.005.0lg 5=-= pH=14-pOH=14-5.0=9.0④加入0.20mol/L500mL 弱酸后形成弱酸弱碱盐体系:BOH+HA=BA+H 2O 根据θθ21)(a a K K H c ⋅=+有:87514210100.1100.1100.1)(----+=⨯⨯⨯⨯=⋅=θθθa b W K K K H c pH=-lg[H +]=-lg10-8=8⑤加入0.40mol/L500mL 弱酸后形成HA~BA 缓冲体系:反应式为:BOH+HA=BA+H 2O)(10.010005002.05004.0)(1-⋅=⨯-⨯=L mol HA c )(10.010005002.0)()(1-⋅=⨯==L mol BOH c BA c sa a c c pK pH lg -=θ )()(lg )100.1lg(7BA c HA c -⨯-=- 0.71.01.0lg 0.7=-= ⑥加入0.20mol.L -1500mLHCl 后,BOH+HCl=BCl+H 2O)(10.0100050020.0)()(1-+⋅=⨯==L mol HCl c B c 此时形成强酸弱碱盐体系:9514101010---===θθθb W a K K K ∵500/>+θa B K c ∴591010.010)()(--++=⨯=⋅=B c K H c a θpH=-lg(10-5)=5.0⑦加入0.40mol.L -1500mLHCl 后,BOH+HCl=BCl+H 2O)(10.010005002.050040.0)(1-⋅=⨯-⨯=L mol HCl c )(10.0100050020.0)()(1-+⋅=⨯==L mol BOH c B c 此时以HCl 解离为主:c (H +)=c (HCl )=0.10pH=-lg(0.1)=1.0⑧当加入大量水稀释至BOH 浓度为 1.0×10-10mol.L -1时,可以仅仅考虑水的解离,此时c(H)≈c(OH)=1.0×10-7(mol ·L -1)pH=-lg(H +)=-lg(10-7)=7.02、解:①OH HPO224+---+OH PO H 42 O H2-++OH HOH H P O224+-+-+O H PO 334 质点量的大小为--->>344224PO PO H HPO ②A 、在体系中加入等体积0.10mol/L 的NaOH ,此时可组成Na 2HPO 4~Na 3PO 4缓冲溶液B 、在体系中加入等体积德0.10 mol/L 的HCl ,此时可组成Na 2HPO 4~NaH 2PO 4缓冲溶液 ③可用酸式盐体系求算:θθ32)(a a K K H c ⋅=+111381016.31010)(---+⨯=⨯=H cpH=-lg(3.16×10-11)=10.5④等体积0.10mol/L 的NaOH ,此时可组成Na 2HPO 4~Na 3PO 4缓冲溶液A 、决定溶液pH 的关键平衡过程为:OH HPO224+-+-+O H PO 334 B 、抗酸成分:-34PO ;抗碱成分:-24HPOC 、)/(05.0210.020.0)(24L mol VV V HPO c =⨯-⨯=-)/(05.0210.0)(34L mol V V PO c =⨯=- 根据盐酸c lg c pK pH a -=θ有:13)10(lg 0.0505.0lg 133=-=-=-θa pK pH ⑤等体积加入0.10mol.L -1HCl 后,---+=+Cl PO H HCl HPO 4224此时:)/(05.0210.020.0)(24L mol VV V HPO c =⨯-⨯=-)/(05.0210.0)()(42L mol V V HCl c PO H c =⨯==- 组成H 2PO 4-~HPO 42-缓冲溶液根据盐酸c lgc pK pH a -=θ有: 8)10(lg 0.0505.0lg 82=-=-=-θa pK pH ⑥等体积加入0.10mol.L -1HCl 后,---+=+Cl PO H HCl HPO 4224完全反应生成H 2PO 42,此时可用酸式盐计算:θθ21)(a a K K H c ⋅=+6831016.31010---⨯=⨯=pH=-lg(3.16×10-6)=5.5⑦等体积加入0.20mol/LNaOH 后,反应为:O H PO OH HPO 2344+=+---此时体系为多元弱酸盐体系Na 3PO 4O H PO234+---+OH HPO 24)(10.0220.0)()(134--⋅===L mol VV NaOH c PO c 1131431101010---===θθθa Wb K K K ∵500/)(134<-θb K POc ,所以可用求根公式计算:2)(4)()(34121--⋅++-=PO c K K K OH c b b b θθθ21.0104)10(101211⨯⨯++-=--- =0.0618(mol.L -1)pH=14-pOH=14-(-lg0.0618)=14-1.21=12.79P 1232、解:方法1: ∵1mol 的任何理想气体在标准状况下所占的体积都为22.4L , ∴11.2L 气体的)(5.04.222.113mol n NH == 配成1L 溶液,浓度为:)(5.01/5.01-⋅==L mol L mol c b∵500/>θb b K c ,可用近似公式计算:即:35)(1097.25.01077.1--⨯=⨯⨯=⋅=-b b OH c K c θ ∴ 47.111097.2lg 14143=⨯-=-=-pOH pH方法2: 标态下:10011.20.458.314298PVnRT n mol ⨯=⇒==⨯ 10.45/10.45b c mol L -∴==⋅∵500/>θb bK c ,可用近似公式计算: 即:35)(1082.245.01077.1--⨯=⨯⨯=⋅=-b b OH c K cθ ∴45.111082.2lg 14143=⨯-=-=-pOH pH3、解:①未加NH 4Ac 前,HAc 浓度为0.1mol/L ∵c(HAc)/K a θ>500,可用最简式计算: 溶液的HAca c K H ⋅=+θ][ =1.33×10-3 (mol/L)pH 1=2.87 电离度%1001.01033.1%100][][31⨯⨯=⨯=-+HAc H α = 1.33%②加入NH 4Ac , NH 4Ac 溶解后).(1.0177/7.7/][1444-===L mol VM W Ac NH AcNH Ac NH 此时组成HAc~NH 4Ac 混合溶液 溶液中[HAc]=0.1mol/L ,[A c -]=[NH 4Ac]=0.1mol/L依题意有: HAc H + + Ac -平衡时: 0.1-x x 0.1+x ]1.0[]1.0[][][][x x x HAc Ac H K a -+⋅=⋅=-+θ∵c(HAc)/K a θ>500且有大量的Ac -,产生同离子效应,故离解的x 很小,∴0.1-x ≈0.1+x ≈0.1 ∴[H +]=x= K a θ.0.1/0.1=1.78×10-5(mol/L)pH 2=4.75电离度%1001.01078.1%100][][52⨯⨯=⨯=-+HAc H α =0.0178%由计算结果可看出,加入NH 4Ac 后,因为产生同离子效应,使得HAc 的解离度降低,pH 值增大。
普通化学 马家举 第一章 物质结构基础习题4 假定有下列电子的各套量子数,指出哪几套不可能存在,并说明原因。
(1)3,2,2,1/2;(2)3,0,-1,1/2;(3)2,2,2,2;(2)当角量子数l 取0时,磁量子数m 不能取-1。
(3)当主量字数取2时,角量子数不能取2;自旋量子数不能取2,只能取+1/2或-1/2。
5写出原子序数为47的银原子的电子分布式,并用四个量子数表示最外层电子的运动状态。
Ag :1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 105s 1 5,0,0,+1/2。
试用杂化轨道理论解释:(1) H 2S 分子的键角为920,而PCl 3的键角为1020。
(2) NF 3分子为三角锥形构型,而BF 3分子为平面三角形构型。
(1) H 2S 分子与H 2O 分子一样,中心原子采取sp 3不等性杂化,在两个孤电子对的作用下,两个H-S键键角减小。
之所以键角小于H 2O 分子中两个H-O 键的键角104045’,是因为H-S 键的成键电子对更靠近H 原子,两个H-S 键之间的斥力小,被压缩的程度更大。
PCl 3分子与NH 3分子一样,也是中心原子采取sp 3不等性杂化,同理Cl-P 键的成键电子对更靠近Cl 原子,所以两个P-Cl 键的键角小于NH 3分子中两个N-H 键的键角。
(2) NF3分子与NH 3分子一样中心原子采取sp 3不等性杂化,使分子产生三角锥形构型;BF 3分子中心原子B 采用sp 2等性杂化,使分子产生平面三角形构型。
7 为什么(1)室温下CH 4为气体,CCl 4为液体,而CI 4为其固体?(2)水的沸点高于H 2S ,而CH 4的沸点低于SiH 4?(1) 从CH 4→CCl 4→CI 4分子量增加,分子间色散力增大,而色散力在范德华力中占较大比例,即分子间力是增大的,而分子间力越大,熔沸点越高。
(2) H 2O 分子与H 2S 分子相比,水中H 2O 分子之间存在氢键,虽然H 2O 分子间的色散力较小,氢键的存在却使沸点更高一些。
CH 4分子之间没有氢键,只能比较色散力大小,故分子量小的CH 4的沸点低于分子量大的SiH 4的沸点。
第二章 热力学基础 习题6 计算下列反应的(298.15)r m H K θ∆和(298.15)r m S K θ∆ (1)32224NH (g)+3O (g)==2N (g)+6H O(l) (2)22224C H (g)+H (g)==C H (g) (1)2232111(298.15)2(N ,g)6(H O,l)4(NH ,g)3(O ,g)206(285.83kJ mol )4(46.11kJ mol )301530.54kJ molr m f m f m f m f m H K H H H H θθθθθ---∆=∆+∆-∆-∆=⨯+⨯-⋅-⨯-⋅-⨯=-⋅22321111111111(298.15)2(N ,g)6(H O,l)4(NH ,g)3(O ,g)2191.6J mol K 669.91J mol K 4192.4J mol K 3205.14J mol K 582.36J mol K r m m m m m S K S S S S θθθθθ----------∆=+--=⨯⋅⋅+⨯⋅⋅-⨯⋅⋅-⨯⋅⋅=-⋅⋅(2)24242111(298.15)(C H ,g)(C H ,g)(H ,g)(52.26kJ mol )(226.7kJ mol )0174.44kJ molr m f m f m f m H K H H H θθθθ---∆=∆-∆-∆=⋅-⋅-=-⋅2424211111111(298.15)(C H ,g)(C H ,g)(H ,g)(219.6J mol K )(200.9J mol K )(130.68J mol K )111.98J mol K r m m m m S K S S S θθθθ--------∆=--=⋅⋅-⋅⋅-⋅⋅=-⋅⋅7 利用下列反应的(298.15)r m G K θ∆值,计算Fe3O4(s )在和298.15K 时的标准摩尔生成吉布斯函数。
(1)1223r 2Fe(s)+3/2O (g)==Fe O (s), (298.15)742.2kJ mol m G K θ-∆=-⋅ (2)12334r 4Fe O (s)+Fe(s)==3Fe O (s) (298.15)77.7kJ mol m G K θ-∆=-⋅111(298.15)(4/3)(1)(1/3)(2)(4/3)(742.2kJ mol )(1/3)(77.7kJ mol )1015.5kJ molr m r m r m G K G G θθθ---∆=∆+∆=⨯-⋅+⨯-⋅=-⋅8 估算反应222CO (g)+H (g)==CO(g)+H O(g)在873K 时的标准摩尔吉布斯函数变和标准平衡常数。
若系统中个组分气体的分压为22(CO )(H )76kPa p p ==,2(CO)(H O)p p =127kPa =(注意此时系统不一定处于平衡状态),计算此条件下反应的摩尔吉布斯函数变,并判断反应进行的方向。
2221111(298.15)(CO,g)(H O,g)(CO ,g)(H ,g)(110.52kJ mol )(241.82kJ mol )(393.51kJ mol )041.17kJ molr m f m f m f m f m H K H H H H θθθθθ----∆=∆+∆-∆-∆=-⋅+-⋅--⋅-=⋅2221111111111(298.15)(CO,g)(H O,g)(CO ,g)(H ,g)(197.67J mol K )(188.83J mol K )(213.7J mol K )130.68J mol K 42.12J mol K r m m m m m S K S S S S θθθθθ----------∆=+--=⋅⋅+⋅⋅-⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅ 21111(873K)(CO,g)(H O,g)41.17kJ mol 873K 0.04212kJ mol K 4.41kJ molr m r m r m G H T S θθθ----∆=∆-∆=⋅-⨯⋅⋅=⋅1114.411000J mol [][]0.548.314J mol K 873K r m G K Exp Exp RT θθ---∆⨯⋅=-=-=⋅⋅⨯2221111(/)(/)ln(/)(/)1271274.41kJ mol 0.008314kJ mol K 873Kln 767611.86kJ mol 0CO H O r m r m CO H p p p p G G RT p p p p θθθθθ----∆=∆+⨯=⋅+⋅⋅⨯⨯=⋅>逆向自发。
10 已知反应22H (g)+Cl (g)==2HCl(g)在298.15K 时的164.910Kθ=⨯,1(298.15)92.31kJ mol r m H K θ-∆=-⋅,求在500K 时的K θ值。
21122112116101111ln ()11Exp[()]92.31kJ mol 114.910Exp[()] 1.45100.008314kJ mol K 298.15K 500Kr m r m H K K R T T H K K R T T θθθθθθ---∆=-∆=--⋅=⨯-=⨯⋅12 在298.2K 的标态下,下列反应33CaO(s)+SO (g)==CaSO (s)的111402kJ mol ,189.6J mol K r mr m H S θθ---∆=-⋅∆=-⋅⋅,试求(1) 上述反应是否能自发进行?逆反应的r m G θ∆是多少? (2) 升温是有利于上述反应正向进行还是降温有利? (3) 计算上述逆反应进行所需要的最低温度。
(1)1111(298.2)402kJ mol 298.2(0.1896kJ mol K )345.46kJ molr m r m r mG K H T S θθθ----∆=∆-∆=-⋅-⨯-⋅⋅=-⋅能自发进行。
逆反应的1(298.2)345.46kJ mol r m G K θ-∆=⋅(2)由于反应正向放热,降温有利于正向移动。
(3)111402kJ mol 2120K 0.1896kJ mol Kr m r m H T S θθ---∆⋅===∆⋅⋅第三章 溶液与离子平衡 习题3 将1kg 乙二醇与2kg 水相混合,可制得汽车用的防冻剂,试计算 (1)250C 时该防冻剂的蒸气压; (2)该防冻剂的沸点; (3)该防冻剂的凝固点。
(1) M(乙二醇)=10.062kg mol-⋅,M(H 2O)=10.01801kg mol-⋅n (乙二醇)=11kg16.13mol 0.062kg mol -=⋅n(H 2O)=12kg111.11mol 0.018kg mol-=⋅ 22111(298.15)(H O,g)(H O,l)241.82kJ mol (285.83kJ mol )44.01kJ molr m f m f m H K H H θθθ---∆=∆-∆=-⋅--⋅=⋅221112211211111ln ln ()11Exp[()]44.01kJ mol 11101.325kPa Exp[()] 2.86kPa0.008314kJ mol K 373.15K 298.15Kr m r m H K p K p R T T H p p R T T θθθθ---∆==-∆=-⋅=⨯-=⋅*111.12.86kPa 2.50kPa 111.1+16.13A p p x ==⨯=(2) 116.13mol 8.07mol kg 2kgB BA n b W -===⋅**11373.15K 0.512K kg mol 8.07mol kg 377.28b b b b b B T T T T k b K--=+∆=+=+⋅⋅⨯⋅=(104.130C) (3)**11273.15K 1.86K kg mol 8.07mol kg 258.14Kf f f b f B T T T T k b --=-∆=-=-⋅⋅⨯⋅=(-15.010C)7 在100kPa 、20℃时,H 2S 气体在水中的溶解度是2.61体积H 2S/1体积H 2O ,求饱和H 2S 水溶液的物质的量浓度及+3H O 和S 2-离子的平衡浓度;如用HCl 溶液调节酸度到pH=2.00时,溶液中的S 2-离子浓度又是多少?计算结果说明什么问题?将H 2S 看成是理想气体11318.314J mol K 293.15K 24.37dm mol 100kPam RT V p ---⋅⋅⨯===⋅2331332.61dm /24.37dm mol 0.107mol dm 1dmH Sc --==⋅353dm 9.8710mol dm H c θ+---==⋅=⨯⋅ 21232 1.110mol dm a S c K c θθ---==⨯⋅ pH=2.0022122812316322(/)(/)9.110 1.1100.107mol dm 1.0710mol dm (1.010)a a H S S H K K c c c c c c θθθθθ-+------=⨯⨯⨯⨯=⋅=⨯⋅⨯计算H +浓度时,可以将多元弱酸当成一元弱酸来处理;二元弱酸的酸根离子浓度数值上近似等于二级酸解离常数;弱酸的浓度一定,酸根离子浓度与H +浓度平方成反比。