大学无机化学第二章试题及答案
- 格式:doc
- 大小:386.00 KB
- 文档页数:11
第二章第二章1.某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g,试求这种气体的相对分子质量,它可能是何种气体? 解2.一敝口烧瓶在280K时所盛的气体,需加热到什么温度时,才能使其三分之一逸出? 解3.温度下,将1.013105Pa的N2 2dm3和0.5065Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中,求O2和N2的分压及混合气体的总压。
的分压及混合气体的总压。
解4.容器中有4.4 g CO2,14 g N2,12.8g O2,总压为2.026105Pa,求各组分的分压。
,求各组分的分压。
解5.在300K,1.013105Pa时,加热一敝口细颈瓶到500K,然后封闭其细颈口,并冷却至原来的温度,求这时瓶内的压强。
来的温度,求这时瓶内的压强。
解dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体,1.0 dm6.在273K和1.013×105Pa下,将1.0 时的饱和蒸汽压。
在此过程中,液体损失0.0335 g,求此种液体273K时的饱和蒸汽压。
解7.有一混合气体,总压为150Pa,其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75,求H2和N2的分压。
分压。
解8.在291K和总压为1.013×105Pa时,2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气,通过CaCl2干燥管,完全吸水后,干燥空气为3.21 g,求291K时水的饱和蒸汽压。
时水的饱和蒸汽压。
解9.有一高压气瓶,容积为30 30 dmdm3,能承受2.6×107Pa,问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险?而不致发生危险?解10.在273K时,将同一初压的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中,混合气体的总压为3.26×105 Pa,试求,试求(1)两种气体的初压;)两种气体的初压;(2)混合气体中各组分气体的分压;)混合气体中各组分气体的分压;(3)各气体的物质的量。
一.选择题1.一化学反应系统在等温定容条件下发生一变化,可通过两条不同的途径完成: (1)放热10 kJ ,做电功50 kJ ;(2)放热Q , 不做功,则( )A. Q = -60kJB. Q = -10 kJC. Q = -40kJD. 反应的Q V =-10kJ 解:选A 。
2.在298 K ,下列反应中θm r H ∆ 与θm r G ∆ 最接近的是( )A. CCl 4 (g) +2H 2O (g) =CO 2 (g) + 4HCl (g)B. CaO (s) +CO 2 (g) =CaCO 3 (s)C. Cu 2+ (aq) + Zn (s) =Cu (s) + Zn 2+ (aq)D. Na (s) +H 2O (l) =Na +(aq)+½H 2 (g)+OH -(aq)解:选C 。
∵ θθθθθθr m r m r m r m r m r mΔG ΔH ΔS ΔS = 0 , ΔG ΔH T =-≈当时 ∴反应C 中反应物和生成物中无气体物质、物态也无变化,θr mΔ S 值较小。
3.已知反应 2H 2 (g) +O 2 (g)= 2H 2O (g) 的 ∆r H m Θ= -483.63 kJ·mol –1,下列叙述正确的是( ) A. ∆f H m θ(H 2O,g) = -483.63 kJ·mol –1B. ∆r H m θ= -483.63 kJ·mol –1 表示Δξ = 1 mol 时系统的焓变C. ∆r H m θ= -483.63 kJ·mol –1 表示生成1 mol H 2O (g) 时系统的焓变D. ∆r H m θ= -483.63 kJ·mol –1 表示该反应为吸热反应解:选B 。
A 错,根据Δf H m θ定义,H 2O (g)的系数应为1。
C 错,该方程为表示生成2 mol H 2O (g) 时系统的焓变。
第二章定量分析概论(答案)1.有关反应和滴定反应MnO+2Na2O2+H2O=MnO42-+2OH+4Na+ 3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3+Mn2++2H2O MnO4-+5Fe2++8H+= Mn2++5Fe3++4H2O Cr2O3-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++17H2O 解:3 MnO2~3MnO42-~MnO2~2Fe2+ MnO4-~5Fe2+ωMnO=[][]1000000.294 . 7024.001000.0500.101000.02/3⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=0.0313 MnO%=3.13%∵Cr2O3~2CrO42-~CrO72-~6Fe2+ωCr2O3=[][]1000000.20. 1525880.0540.10010.0500.501000.06/1⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=0.0144 Cr2O3%=1.44%2.解:n(Fe)=5n(MnO4-)C(MnO4)=85.555⨯T×1000=0.2000(moI/L)n{H[C2O4]2}=5n(MnO4)/4C(H3[C2O4]2=5×0.40×0.2000/4=0.10(moI/L)n(OH)/3=n(H3[C2O4]2)K(NaOH)={[0.1×10.00]/0.1}×3=30.00(ml)(5Fe2++MnO4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O5H3(C2O4F2+4MnO4+17H+=4Mn C++20CO2↑+16H2O)3.解:Na2B4O7·10H2O~2HCI~2NaOHn(Na2B4O7·10H2O)=(n HCI总- n HCI余)/2Va/Vb=Cb/Ca=1/1.0352m Na2B4O7·10H2O/M Na2B4O7·10H2O=VaCa-VbCa/1.0352×0.5000/381.4=[30.00×Ca-5.50×Ca/1.035]/1000Ca=[2×0.5/0.3814]/[30.00-5.50/1.035]=2.622/24.69=0.1062[mol/L]Cb=Ca/1.035=0.1026[mol/L]4.解Sb2S3+3O2=Sb2O3+3SO2SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+6 Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O2Sb~Sb2S3~3SO2~6Fe3+~ Cr2O72-ωSb2S3=C K2CrO7×V K2CrO7×M Sb2S3/m样=0.02000×25.20×0.33968/0.3000 =0.5707ωSb=2×C K2CrO7×V K2CrO7×Ar sb/m样=2×0.02000×25.20×121.8/[0.3000×1000] =0.40925.解:MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2+2H2O2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2OMnO 2~C 2O 42-;5C 2O 42-~2MnO 4-ωMnO 2=样m MMnO VrMnO CrMnO O C MNa O C mNa ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⋅-24442242225 =3000.094.861050.1601964.0251345.03⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯--=0.8465 or 84.65% 6.解:Ca[ClO 3]2~12Fe 3+~2 Cr 2O 72-ωCa[ClO 3]2=[]2000.0100098.20600.10602000.000.261000.012⨯⨯⨯-⨯⨯T=0.1207 or 12.07% 第三章 误差及数据处理 1.[1]X =∑iXi/n=[20.48+20.55+20.58+20.60+20.53+20.50]/6 =20.54d =[1/6]∑=61i Xi -Xi=0.037dr =[d /X ]⨯100%=0.18%S=∑--]1/[][2n X Xi =0.046%[2]E =X-μ=20.54-20.46=-0.08Er =[X-μ]/μ=[20.54-20.46]/20.46 =-0.39%2.[1]4432111X X X X Xi n X ni +++==∑==425.3730.3720.3745.37+++Er=%13.0%10035.3735.3730.37-=⨯-=-XrXr X[2](%)075.0405.000.010.015.0111=+++=-==∑∑==nxx din d ni ni%20.0%10030.37075.0=⨯==x d dr [3]S=%11.01)(12---∑=n X Xi niS x =%055.04%11.0==nS x3.当x=67.04时,μ=0.221.062.6604.670=-=-μX 当x=65.82时,μ=6.321.062.6687.650=-=-μX 查μ表p 【65.87~67.04】=0.4999+0.4773=97.72% 出现在此区间可能的个数为(1-0.9772)100⨯=2.282≈个 4.⎣⎦32.02.126.110=-=-=μμX查μ表3=μ的面积为0.4987分析结果小于11.6g/t 概率P=0.5-0.4987=0.13%5.F=Cx E Cx F ln 303.2029.0lg 029.000+=+根据误差传递公式)(0005.0303.2029.0V CxCxE =∆⋅=∆ %4029.0303.20005.0C =⨯=∆∴Cx x 相对误差6.X=)(0.70.10.10.8m ppm C A =--- 设R=A-C02.0)1.0()1.0(22222=+=+=C A R S S SX=2222)()()()(mSm RS XS XSx m R R X +===(0.10.802.0-)2+20.1001.0⎪⎭⎫⎝⎛=9.2⨯106-Sx=X 62102.90.7-⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅x Sx=0.02(ppm) 7.=x ω()样m x M C V V )(21⋅⋅-=()[]310)0002.02000.0()(04.000.500.25-⨯±⋅⋅±-x M C分析结果的极值相对误差31032000.00002.000.2004.0-⨯=+ 8.称取得极值误差=2)(002.0001.0mg =⨯ 最小称样质量m=)(21.0002.000mg =9.用Na 2CO 3标定时2M m 3232co Na co Na HCLHCL V C ⨯=32co Na m =232co Na M V C HCL HCL ⨯⨯=g 1325.010299.105251.03=⨯⨯⨯-Ex=%15.0101325.01.0223=⨯⨯=-mC 用Na 2B 4O 7标定时2M m 342742o B Na o B Na HCL HCL V C ⨯=742o B Na m = 2742o B Na M V C HCL HCL ⨯⨯=g 4767.010237.381251.03=⨯⨯⨯-Ex=%042.0104767.01.0223=⨯⨯=-m C10.样m O P mMg OH SO mMg O P mMg 72224272272⋅=ω=8117.05403.055.22247.24621980.0=⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡2ωωS 22722722⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎦⎤⎢⎣⎡样样m Sm O P mMg O P SmMg=23235403.0101.021980.0101.04⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯-=1.09610-⨯ S ω=0006285.08117.01009.1=⨯⨯=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-ωωωS 11.X=μt ns t afn t nt S X af af≤≤=-须1μ 查t ≥n 表值,得af 7 10.nX X X X X 54321X ++++==43.0543.040.047.037.048.0=++++S=0.046,to.os,f=2.785046.078.243.0,⨯±=±=nfs to X μ=0.4306.0±这一范围的含意是,在以平均值43.0=X为中心06.0±范围包括真值得概率为95%。
1 《大学化学》试卷2 一、填空题:(每一空1分,共25分) 1.已知:2Cu2O(s)+O2(g)===4CuO(s) △H1θ=-287kJ·mol-1
CuO(s)+Cu(s)===Cu2O(s) △H2θ=-12kJ·mol-1 则反应Cu(s)+1/2O2(g)===CuO(s)的△Hθ= kJ·mol-1 2.已知:SO2(g)+1/2O2(g)===SO3(g) Kc1=20 NO2(g)===NO(g)+1/2O2(g) Kc2=0.012 则反应 SO2(g)+NO2(g)===SO3(g)+NO(g)的Kc3= 。 3.反应A(g)+2B(g)===C(g)的速率方程为υ=CACB2。该反应反应级数为 。 当总体积不变下,B的浓度增加2倍时,反应速度将增大 倍,当容器的体积增大到原来体积的2倍时,反应速率将增大 倍。 4.对于C(s)+CO2(g)===2CO(g)反应在某一温度下,达到平衡,若增加体系的总压,平衡朝 方向移动,平衡常数(增大、减小、不变) 。 5.已知浓度均为0.1mol·L-1HAC、NaCl、C6H12O6和CaCl2,其蒸气压由小到大的顺序为 ;沸点从低到高顺序为 ; 凝固点从低到高顺序为 。. 6.已知298K时 N2(g)+O2(g)==2NO(g) K1θ △S1θ N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) K2θ △S2θ 2 H2(g) +O2(g)==2 H2O(g) K3θ △S3θ 则4NH3(g) +5O2(g)== 4NO(g)+6 H2O(g)的Kθ与△Sθ分别为 和 。 7.对于可逆反应,当升高温度时,其速率系数k(正)将 ,k(逆)将 。当反应为 热反应时,标准平衡常数Kθ将增大,该 反应的△Gθ将 ;当反应为 热反应时,标准平衡常数将减小。 8.已知量子数写出电子运动状态符号,或已知电子运动状态符号,写出量子数表示法: n l 电子运动状态符号
第二章化学反应的基本原理一、判断题(正确请画“√”,错误的画“×”)1.当温度接近0K时,所有的放热反应可以认为都是自发进行的反应。
2.△S >0的反应,必定是自发反应。
3.对于一个反应如果△H>△G,则该反应必定是熵增的反应。
4.△Gθ值大,平衡常数Kθ值就愈大。
5.平衡常数K值越大,则反应速度越快。
6.对于△H<0的反应,提高温度速度常数k值减小。
7.对于△Hθ>0的可逆反应,提高温度平衡常数Kθ值增大。
8.NO的△f Gθm(298.15K)>0,空气中的N2和O2在常温常压下稳定共存。
但在高温常压时能发生反应,说明该反应是△Hθ>0, △Sθ>0的反应。
9.反应CO(g) = C(s)+1/2O2 (g)的△G>0,正向非自发,加入催化剂后降低了活化能,则反应正向进行。
10.在一个封闭系统中进行的可逆反应达到平衡后,若平衡条件体积和温度不变,则系统中各组分的浓度或分压不变。
11.一定温度下,对于△υg=0的可逆反应,达平衡后改变系统中某组分的浓度或分压,平衡不移动。
12.一定温度下,对于△υg≠0的可逆反应,达到平衡后,加入惰性气体,保持总压力不变,平衡不发生移动。
13.某可逆反应在一定条件下,转化率α值增大,则在该条件下平衡常数K值也一定增大。
14.对于一个复杂反应,当总反应的标准摩尔吉布斯函数变为:△Gθ总=△Gθ1+△Gθ2则该反应的平衡常数Kθ总=Kθ1+Kθ215.单质的△f Gθm(298.15K)值一定为零。
16. 反应级数取决于反应方程式中反应物的计量系数。
17. 自发进行的反应,一定具有较小的活化能。
18. 基元反应是指一步完成的简单反应。
19. 其它条件固定时,活化能小的反应,其反应速度快。
20. 化学平衡是指系统中正逆反应活化能相等的状态。
21. 反应的活化能越高,则该反应的平衡常数就越小。
22.平衡常数Kθ值小于1,则△Gθ>0。
无机化学试题第一章气体填空题:1、某广场上空有一气球,假定气压在一日内基本不变,早晨气温15℃时,气球体积为25.0L;中午气温为30℃,则其体积为 26.3 L;若下午的气温为25℃,气球体积为 25.9 L。
2、某真空集气瓶的质量为134.567g。
将一温度为31℃,压力为98.0 kPa的气体充入其中,然后再称其质量为137.456g,则该气体的质量m= 2.889g。
如果集气瓶中装满31℃的水,其总质量为1067.9g(该温度下水的密度为0.997g·mL-1),集气瓶的容积为0.936 L;该气体的密度ρ= 3.09 g.·L-1,摩尔质量M=79.6g·moI-1。
3、恒定温度下,将1.0L 204kPa的氮气与2.0L 303kPa的氧气充入容积为3.0L的真空容器中,则p(N2)= 68 kPa; p(O2)= 202 kPa; 容器内的总压力p=270 kPa。
4、在温度T时,在容积为c L的真空容器中充入氮气和氩气。
容器内压力为a kPa,若p(N2)=b kPa, 则p(Ar)= a-b kPa; N2和Ar的分体积分别为 bc/aL和 (a-b)c/a L; n(N2)= bc/RT mol,n(Ar)= (a-b)c/RT mol。
5、在相同温度、压力、体积下,两种气体的摩尔质量分别为M1和M2(M1>M2)。
试比较:n1 = n2, m1> m2; Ēk,1= Ēk,2; v1< v2; ρ1>ρ2。
若体积增大,温度、压力保持不变,则ρ1, ρ2都不变。
选择题:1、一定温度下,某容器中含有相同质量的H2,O2,N2与He的混合气体,其中分压最小的组分是………………………………………………………………( B )(A)N2 (B)O2(C)H2(D)He2、某温度下,一容器中含有2.0mol O2,3.0mol N2及1.0mol Ar。
第2章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案1.解: m r H ∆ = -3347.6 kJ·mol -1; m r S ∆= -216.64 J·mol -1·K -1;m r G ∆= -3283.0 kJ·mol -1 <该反应在298.15K 及标准态下可自发向右进行。
2.解: m r G ∆ = 113.4 kJ·mol -1 > 0该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。
(2) m r H ∆= 146.0 kJ·mol -1; m r S ∆ = 110.45 J·mol -1·K -1; m r G ∆ = 68.7 kJ·mol -1 > 0该反应在700K 、标准态下不能自发进行。
3.解: m r H ∆= -70.81 kJ·mol -1 ; m r S ∆= -43.2 J·mol -1·K -1; m r G ∆= -43.9 kJ·mol -1(2)由以上计算可知:mr H ∆(298.15 K) = -70.81 kJ·mol -1;m r S ∆(298.15 K) = -43.2 J·mol -1·K -1mr G ∆ = m r H ∆-T · m r S ∆≤ 0 T ≥K)(298.15K) (298.15m r m r S H ∆∆ = 1639 K4.解:(1)c K ={}O)H ( )(CH )(H (CO) 2432c c c c p K ={}O)H ( )(CH )(H (CO) 2432p p p pK = {}{}{}{}p p p p p p p p / O)H ( /)(CH / )(H / (CO) 2432(2)c K ={}{})(NH )(H )(N 3232212c c c p K ={}{})(NH )(H )(N 3232212p p pK ={}{}pp p p p p / )(NH/)(H/)(N3232212(3)c K =)(CO 2c p K =)(CO 2pK = p p /)(CO 2(4)c K ={}{}3232 )(H O)(H c c p K ={}{}3232 )(H O)(H p pK ={}{}3232 /)(H/O)(Hpp p p5.解:设 m r H ∆、m r S ∆基本上不随温度变化。
第二章热化学(自测试题)1、填空题(每空一分,共20分)(1)热是能量传递的一种形式,系统吸热,Q>0;系统放热,Q<0;定压下气体所做的体积功W=-p ex(V2-V1);气体膨胀时,体积功W<0。
若NaOH溶液与HCl溶液正好中和时,系统的焓变Δr HΘ=a kJ.mol-1,则其热力学能的变化Δr UΘ= a kJ.mol -1。
这是一个均(单)相反应。
(2)反应进度§的单位是mol ;反应计量式中反应物B的计量数vB<0。
生成物的vB>0。
(3)由石墨制取金刚石的焓变Δr H mΘ>0,燃烧相同质量的石墨和金刚石,石墨燃烧放出的热量更多。
Δf H mΘ(O3,g,298K) 0。
(4)已知298K时下列热化学方程式:○12NH3(g)N2(g)+3H2(g)Δr H mΘ=92.2kJ.mol-1○2H2(g)+1/2O2(g)H2O(g) Δr H mΘ=-241.8kJ.mol-1○34NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) Δr H mΘ=-905.6kJ.mol-1试确定Δf H mΘ(NH3,g,298K)=-46.1kJ.mol-1;Δf H mΘ(H2O,g,298K)=-241.8kJ.mol-1;Δf H mΘ(NO,g,298K)=90.2kJ.mol-1。
由NH3(g)生产1.00kgNO(g)则放出热量为7.55×103kJ。
(5)已知反应HCN(aq)+OH-(aq)CN-(aq)+H2O(l)的Δr H mΘ=-12.34kJ.mol-1;反应H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)的Δr H mΘ=-55.84kJ.mol-1。
Δf H mΘ(OH-,aq)=-229.994kJ.mol-1,Δf H mΘ(H2O,l)=-285.83KJ.mol-1,则Δf H mΘ(H+,aq)= 0kJ.mol-1,HCN(aq)在水中的解离反应方程式为HCN(aq)H+(aq)+CN-(aq),该反应的Δr H mΘ=43.5KJ.mol-1。
无机与分析化学第二版课后练习题含答案第一章:分子与离子化合物1.以下哪个元素最可能形成碱性氧化物?a.Nab.Mgc.Ald.Si答案:b. Mg2.下列化合物中,哪一个是离子化合物?a.CO2b.SF6c.Na2SO4d.CH4答案:c. Na2SO43.在以下物质中,哪一种是分子化合物?a.HClb.BaCl2c.NH3d.MgCl2答案:c. NH34.氯化钙(CaCl2)是一种典型的离子化合物。
这种化合物主要由哪些离子组成?答案:化合物CaCl2主要由钙离子(Ca2+)和氯离子(Cl-)组成。
5.氨(NH3)是一种分子化合物。
它的分子结构是什么样的?描述一下它的分子键和氢键。
答案:氨的分子结构是:一个氮原子(N)与三个氢原子(H)形成一个平面三角形的分子。
每个氢原子都与氮原子形成一个共价键,氮原子上有一个孤对电子与三个H原子上的电子形成氢键,保持了分子的三维结构。
第二章:分子结构和化学键1.离子键的形成和共价键的形成最主要的区别是什么?答案:离子键的形成通常涉及到金属和非金属离子之间的相互作用,而共价键的形成涉及到两个或更多的非金属原子之间的共用电子对。
2.NaOH分子中含有几种不同的化学键?答案:NaOH分子中含有两种不同的化学键:离子键(Na+和OH-之间的相互吸引)和共价键(O和H之间的共用电子对)。
3.银(Ag)和氯(Cl)之间的化学键是什么?描述一下该键的形成过程。
答案:银和氯之间的化学键是离子键。
在离子键形成时,氯原子中的一个电子被剥夺,形成一个氯离子(Cl-)。
同样地,银原子将一个电子丢失,形成一个银离子(Ag+)。
这些带电离子彼此吸引,形成了银和氯之间的离子键。
4.氨(NH3)分子中,氮原子和氢原子之间的键属于什么类型?答案:氨分子中的氮原子和氢原子之间的键是共价键。
5.在以下元素中,哪个是最电负的?a.铁(Fe)b.氧(O)c.氢(H)d.氮(N)答案:b. 氧(O)是最电负的元素。
1 第二章 化学热力学基础 本章总目标: 1:掌握四个重要的热力学函数及相关的计算。 2:会用盖斯定律进行计算。 3:理解化学反应等温式的含义,初步学会用吉布斯自由能变化去判断化学反应的方向。 各小节目标: 第一节:热力学第一定律 了解与化学热力学有关的十个基本概念(敞开体系、封闭体系、孤立体系、环境、状态、状态函数、过程、途径、体积功、热力学能),掌握热力学第一定律的内容(△U=Q-W)和计算。 第二节:热化学 1:掌握化学反应热的相关概念: ○1反应热——指恒压或恒容而且体系只做体积功不做其它功的条件下,当一
个化学反应发生后,若使产物的温度回到反应物的起始温度,这时体系放出或吸收的热量称为反应热。()。 ○2标准生成热——某温度下,由处于标准状态的各元素的指定单质生成标准
状态的1mol某纯物质的热效应。符号fmH,单位:1Jmol•或1kJmol•)。 ○3燃烧热——在100kPa的压强下1mol物质完全燃烧时的热效应。符号:
cmH;单位:1kJmol•。
2:掌握恒容反应热△U=Qv-W;恒压反应热Qp=△H 恒容反应热和恒压反应热的关系:pVQQnRT 3:掌握盖斯定律内容及应用 ○1内容:一个化学反应若能分解成几步来完成,总反应的热效应等于各步反
应的热效应之和。 ○2学会书写热化学方程式并从键能估算反应热。 2
第三节:化学反应的方向 1:了解化学热力学中的四个状态函数——热力学能、焓、熵、吉布斯自由能。 2:重点掌握吉——赫公式rmrmrmGHTS的意义及计算。 3;建立混乱度、标准摩尔反应焓、标准摩尔反应自由能和标准熵以及标准摩尔反应熵的概念,并学会对化学反应的方向和限度做初步的讨论会运用吉布斯自由能判断反应的自发性。
Ⅱ 习题 一 选择题 1.如果反应的H为正值,要它成为自发过程必须满足的条件是( ) A.S为正值,高温 B.S为正值,低温 C.S为负值,高温 D.S为负值,低温
2.已知某反应为升温时rG0值减小,则下列情况与其相符的是( ) A.rS0<0 B.rS0>0 C.rH0>0 D.rH0<0
3.该死定律认为化学反应的热效应与途径无关。这是因为反应处在( )(《无机化学例题与习题》吉大版) A.可逆条件下进行 B. 恒压无非体积功件下进行 C. 恒容无非体积功件下进行 D.以上B,C都正确
4.在298K时反应 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)的Qp和Qv之差(KJ/mol)是( ) A.-3.7 B.3.7 C.1.2 D.-1.2
5.冰的熔化热为330.5KJ/mol,00C时将1.00g水凝结为同温度的冰,其S为( )(《无机化学例题与习题》吉大版) A.-330.5Jmol -1K-1 B.-1.21Jmol -1K-1 C .0 D.+1.21Jmol -1K-1
6.下列变化为绝热过程的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版) A.体系温度不变 B.体系不从环境吸收热量 C.体系与环境无热量交换 D.体系的内能保持不变
7.某反应在298K时的Kc1=5,398K时Kc2=11,则反应的rH0值为( ) A〈0 B. 〉0 C.于0 D.不一定
8. 298K时 A+BC+D的rG0=-10KJ/mol.已知:298K时A,B,C,D皆为气体,当由等物质的量的A和B开始反应时,则达到平衡时混合物中( ) A .C和D B. A和B C . A和B、C及D都有,A和B的量大于C和D的量 3
D. A和B、C及D都有,但C和D的量大于A和B的量 9.热化学方程式:Zn(S)+1/2O2(g)=ZnO(s) rH10=-348.3KJ/mol 2Hg(1)+O2(g)=2HgO(s) rH20=-181.6KJ/mol 则反应:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的rH0( ) A.166.7KJ/mol B.-257.5KJ/mol C.–439.1KJ/mol D. -529.9KJ/mol
10. 若298K时,HCO3-(aq)和CO32-(aq)的fG0-587.06 KJ/mol和-528.10KJ/mol,则反应HCO3-(aq)H+(aq)+CO32-(aq)的rG0常数分别为( ) A. 1115.16KJ/mol和4.7×10-11 B. 58.96KJ/mol和4.7×10-11 C. -58.96KJ/mol和4.7×10-11 D. 58.96KJ/mol和-4.7×10-12
11.298K时,标准熵减少最多的是( ) A.H2(g)+Br2(l) == 2HBr(g) B.2N2H4(l) + N2O4(l) == 3N2(g) +4H2O(l) C.N2(g) +3H2(g) == 2NH3(g) D.2N2 + O2(g) == 2N2O(g)
12.AgCl的标准生成自由能G为―109.5kJ∙mol―1则反应: 2AgCl(s) == 2Ag(s) + Cl2(g)的G为( ) A.―219KJ∙mol―1 B.―109.5KJ∙mol―1 C.109.5 KJ∙mol―1 D.+219KJ∙mol―1
13.下列叙述中正确的是( ) A.焓是状态函数,也是强度性质 B.焓是为了研究问题方便而引入的一个物理量 C.焓可以认为就是体系所含的热量 D.封闭体系不做其它功时,rH=Qp
14.下列物质中,标准摩尔熵最大的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版) A. MgF2 B. MgO C. MgSO4 D. MgCO3
15.某反应的rH0=-122 KJ∙mol―1,rS0=-231 J∙K―1∙mol―1。则在标准状态下,对此反应下列叙述正确的是( ) A.在任何温度下均自发进行 B.在任何温度下均非自发进行 C.仅在高温下自发进行 D.仅在低温下自发进行
16.液体沸腾过程中,下列几种物理量数值增加的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 蒸汽压 B. 标准摩尔自由能 C. 标准摩尔熵 D.液体质量
17.下列叙述中正确的是( ) A. rH0<0的反应总是自发进行的 B. 单质的S0=0 C. 单质的fH0=0、fG0=0 D. rH0<0、rS0>0的反应总是自发进行的 4
18.下列物质中,fHm0 不等于零的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版) A. Fe(s) B. C(石墨) C.Ne(g) D.Cl2(l)
19. 已知在298K时反应2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)的rUm0为166.5 KJ∙mol―1,则该反应的rHm0为( )(《无机化学例题与习题》吉大版) A.164 KJ∙mol―1 B.328KJ∙mol―1 C.146KJ∙mol―1 D.82KJ∙mol―1
20.将固体NH4NO3溶于水中,溶液变冷,则该过程的G,H,S的符号依次是( )(《无机化学例题与习题》吉大版) A.+,-,- B.+,+,- C.-,+,- D.-,+,+
二 填空题 1. 化学反应的等压热效应Qp与等容热效应Qv的关系,可用下式表示: Qp-Qv=nRT。它的应用条件是 。
2.(1)对于 体系,自发过程熵一定是增加。 (2)热力学体系的 过程,状态函数的变化一定为零。
3.把1000C,101.3KPa下的1mol水向真空完全蒸发为同温、同压下的水蒸气, 已知水的汽化热为41KJ/mol,则Gm0= ,Sm0= 。(注:在等 温过程中,Sm0=(Q/T)可逆)
4.2molHg(l)在沸点温度(630K)蒸发过程中所吸收的热量为109.12KJ。则汞 的标准摩尔蒸发焓vapHm0= ;该过程对环境做功W= ,U= ,S= ,G= 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
5.1mol液态的苯完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),则该反应的Qp与Qv的 差值为 KJ/mol(温度为250C)(《无机化学例题与习题》吉大版)
6.下列反应(1)C(s)+O2(g)===CO2(g) (2)2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) (3)NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g) (4)CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) 则按rSm0减小的顺序为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
7.常温常压下,Zn和CuSO4溶液在可逆电池中反应,放热6.0KJ,则此过程的rS 为 ,rG为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
8.已知反应CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)在298K时rGm0=130 KJ/mol,1200K时rGm0=-15.3KJ/mol,则该反应的rHm0为 ,rSm0为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
9.将下列物质按摩尔熵由小到大排列,其顺序为 。 5
LiCl(s); Li(s); Cl2(g); I2(g); Ne(g)。(《无机化学例题与习题》吉大版)
10.若3mol理想气体向真空膨胀,该过程的Q,W,U,H,S,G中不为零的是 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
三 问答题 1.什么是焓?非恒压过程是否有焓变?有的话,等于什么? 2.单斜硫和臭氧都是单质,它们的fH0否等于零?并说明理由? 3.在气相反应中rGm0和rGm有何不同?在液体的正常沸点时,能否用rGm0=0表示该体系达到平衡?为什么?
4.已知三溴化硼在常温是液态,能否用其298K的rG0去说明反应BBr3(g)=B(s)+3/2Br2(g)在常温是否可以自发进行?
5.100g铁粉在25℃溶于盐酸生成氯化亚铁(FeCl2),(1)这个反应在烧杯中发生;(2)这个反应在密闭贮瓶中发生;两种情况相比,哪个放热较多?简述理由。
6.判断下列反应中,哪些是熵增加的过程,并说明理由。 (1)I2(s)→I2(g) (2)H2O(s)→H2O(g) (3)H2O(l)→H2(g)+1/2O2(g) (4)2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)
7.冰在室温下自动熔化成水,是熵增加起了主要作用的结果,这一说法是否恰当,为什么?
8. rHo=∑fHo(产物)-∑fHo(反应物),为什么反应热的单位与rHo相同,皆是KJ/mol?
9.在标准状态下,下列各组内反应的等压热效应是否相同?说明理由。 (1)N2(g)+ 3H2(g)=2NH3(g) 1/2N2(g)+ 3/2H2(g)=NH3(g) (2)H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)
四 计算题 1.已知C(s)+O2(g)=CO2(g), rH0= -393KJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l), rHo=-283KJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(2) rH0= -890KJ/mol 求反应:C(s)+2H2(g)=CH4(g)的rH0=?