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1第一章化学反应原理1.今有一密闭系统,当过程的始终态确定以后,下列各项是否有确定值?Q,W,Q-W,Q+W,ΔH,ΔG答:Q+W,ΔH,ΔG有确定值,Q,W,Q-W无确定值。2.下列各符号分别表示什么意义?H,ΔH,ΔHθ,Δfθ298H(B),θ298S(B),Δfθ298G(B)答:H:焓;ΔH:焓变;ΔHθ:标准焓变;Δfθ298H(B):298K时B物质的标准生成焓;θ298S(B):298K时B物质的标准熵;Δfθ298G(B):298K时B物质的标准生成吉布斯函数。3.下列反应的Qp和QV有区别吗?(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)(2)NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)(3)C(s)+O2(g)=CO2(g)(4)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)答:(1)、(2)有区别。4.已知下列热化学方程式:(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);Δθ298H=-27.6kJ/mol;(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);Δθ298H=-58.6kJ/mol;(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);Δθ298H=38.1kJ/mol;不用查表,计算下列反应的Δθ298H:(4)FeO(s)+CO=Fe(s)+CO2(g)5.查表计算下列反应的Δθ298H:(1)Fe3O4(s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g)(2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)(3)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(4)S(s)+O2(g)=SO2(g)6.查表计算下列反应的Δθ298H:(1)Fe(s)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+Cu(s)2(2)AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq)(3)2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)(4)CaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+2OH-(aq)7.查表计算下列反应的Δθ298S和Δθ298G:(1)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)(2)3Fe(s)+4H2O(l)=Fe3O4(s)+4H2(g)(3)Zn(s)+2H+(aq)=Zn2+(aq)+H2(g)(4)2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)8.已知反应4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g)的Δθ298H=292.0kJ/mol,Δθ298S=220.8J·K-1·mol-1,设它们皆不随温度变化。问:(1)298K、标准状态下,上述反应是否正向自发?(2)若使上述反应正向自发,温度至少应为多少?9.对于合成氨反应:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),查表计算:(1)298K、标准状态下,反应是否自发?(2)标准状态下,反应能够自发进行的最高温度是多少?设反应的ΔH和ΔS不随温度变化。(3)若p(N2)=10pθ,p(H2)=30pθ,p(NH3)=1pθ,反应能够自发进行的温度又是多少?设反应的ΔH和ΔS仍不随温度变化。10.已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的Δθ298H=178.4kJ/mol,ΔSθ298=160.5J·K-1·mol-1。试计算CaCO3(s)在空气中(CO2体积分数为0.033%)开始分解的近似温度。11.写出下列各反应平衡常数Kθ的表达式(不计算):(1)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)3(3)HAc(aq)H+(aq)+Ac-(aq)(3)Pb(s)+2H+(aq)Pb2+(aq)+H2(g)12.973K时,反应:CO(g)+H2O(g)CO2g)+H2(g)的Kθ=1.56,问:(1)973K,标准状态下,反应是否自发?(2)若p(CO2)=p(H2)=1.27×105Pa,p(CO)=p(H2O)=0.76×105Pa,反应是否自发?13.已知N2O4(g)2NO2(g)的Δθ298G=4836J/mol。现将盛有3.176gN2O4的1L密闭容器置于25℃的恒温槽中,问:平衡时容器内的总压力为多少?14.523K时,将0.70molPCl5(g)注入2.0dm3的密闭容器中,反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)达平衡时,有0.5mol的PCl5被分解了。求523K时反应的Kθ。15.740K时,Ag2S(s)+H2(g)2Ag(s)+H2S(g)的Kθ=0.36。该温度下,将一密闭容器中的1.0molAg2S完全还原,至少需要多少mol的H2?16.反应2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)的ΔHθ0。请根据吕·查德里原理判断下列左方操作对右方平衡数值的影响。(1)升高温度Kθ↑,O2物质的量↑(2)加H2OH2O物质的量↑,Cl2物质的量↓(3)加Cl2Kθ不变,HCl物质的量↑(4)增大容器体积Kθ不变,O2物质的量↑4(5)加压Kθ不变,O2物质的量↓17.判断正错(-)(1)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)两边的摩尔数相等,所以Qp=QV。(+)(2)可逆反应达平衡后,若平衡条件不变,则各反应物和生成物的浓度(或分压)为定值。(-)(3)由反应式2NH3=N2+3H2可以知道,这是一个二级反应。(+)(4)对于给定的T2、T1来说,活化能越大的反应受温度的影响越大。18.选择填空(1)等温等压条件下,某反应的Δθ298G=10kJ/mol,则该反应。A.一定不能进行B.一定不能自发进行C.一定能自发进行D.能否自发进行还须具体分析(2)下列反应的热效应等于Δfθ298H(CO2,g)的是。A.C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)B.C(石墨)+O2(g)=CO2(g)C.CO(g)+21O2(g)=CO2(g)D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(3)若正向反应活化能大于逆向反应活化能,则关于该反应叙述正确的是。A.一定是放热反应B.一定是吸热反应C.吸热还是放热应具体分析D.反应热与活化能无关(注意曲线形式)(4)升高温度可以增加反应速率,是因为。A.降低了反应的活化能B.增加了反应的活化能C.增加了分子总数D.增加了活化分子的百分数19.实验发现,反应2NO+Cl2=2NOCl是基元反应。(1)写出该反应的反应速率表达式。反应级数为多少?(2)其他条件不变,将容器体积增加到原来的2倍,反应速率变化多少?(3)若容器体积不变,仅将NO的浓度增加到原来的3倍,反应速率又如何变化?(4)若某瞬间,Cl2的浓度减小了0.003mol·L-1·s-1,请用三种物质浓度的变化分别表示此时的反应速率。20.28℃时,鲜牛奶变酸约需4小时,在5℃的冰箱内冷藏时,约48小时才能变酸。已知牛奶变酸的反应速率与变酸时间成反比,求牛奶变酸反应的活化能。5第二章溶液1.溶液的蒸气压为什么下降?如何用蒸气压下降来解释溶液的沸点升高和凝固点下降?答:部分溶质离子占据了原由溶剂粒子占据的表面,使可蒸发的粒子数减少。2.对具有相同质量摩尔浓度的非电解质溶液、AB型及A2B型电解质溶液来说,凝固点高低的顺序应如何判断?答:非电解质溶液AB型电解质溶液AB2型电解质溶液3.下列说法是否正确?若不正确,请改正。(1)稀溶液在不断蒸发中,沸点是恒定的。(2)根据稀释定律cKθi,一元弱酸浓度越小,电离度越大,因而溶液酸性也越强。(3)将一元弱酸溶液稀释十倍,则其pH值增大一个单位。(4)由HAc—Ac-组成的缓冲溶液,若溶液中c(HAc)c(Ac-),则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。(5)PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-8,则两者的溶解度近似相等。4.往氨水中分别加入下列物质,氨水的离解度和溶液的pH值将发生什么变化?(1)NH4Cl(s)(2)NaOH(s)(3)HCl(aq)(4)H2O5.如何从化学平衡的观点理解溶度积规则?并用该规则解释下列现象:(1)CaCO3溶于稀HCl溶液中,而BaSO4则不溶。(2)Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液中。6.选择题(1)欲使乙二醇(C2H6O2)水溶液的凝固点为-0.93℃,需在200g水中加入乙二醇克。A3.2B12.4C6.2D22.4(2)下列水溶液沸点最高的是。A0.03m甘油B0.02mH2SO4C0.02mNaClD0.02m蔗糖(3)25℃时,PbI2的溶解度为1.52×10-3mol·L-1,其溶度积常数为。A2.8×10-8B1.4×10-8C4.71×10-6(4)下列溶液中pH值最高的是,最低的是。A0.1mol·L-1HAcB0.1mol·L-1HAc+等体积水C0.2mol·L-1HAc与0.2mol·L-1NaAc等体积混合6D0.2mol·L-1HAc与0.6mol·L-1NaAc等体积混合7.将下列溶液按凝固点由高到低的顺序排列:(6)0.1mol·kg-1HAc(5)0.1mol·kg-1NaCl(4)0.1mol·kg-1CaCl2(3)1mol·kg-1C6H12O6(2)1mol·kg-1NaCl(1)1mol·kg-1H2SO48.20℃时,将15.0克葡萄糖(C6H12O6)溶于200克水中,计算:(1)溶液的凝固点;(2)在101325Pa下,该溶液的沸点。9.在1升水中加多少克甲醛(CH2O),才能使水在-15℃不结冰?10.取0.1mol·L-1的甲酸(HCOOH)溶液50ml,加水稀释至100ml,求稀释前后溶液的H+浓度、pH值和离解度。从计算结果可以得出什么结论?11.计算下列混合溶液的pH值:(1)30ml1.0mol·L-1的HAc与10ml1.0mol·L-1的NaOH混合(2)10ml1.0mol·L-1的NH3·H2O与10ml0.33mol·L-1的HCl混合12.欲配制500mlpH为9.00且C(NH3)=1.0mol·L-1的NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液,需密度为0.904g·ml-1含NH326.0%的浓氨水多少ml?固体NH4Cl多少克?13.取100克NaAc·3H2O,加入130ml6.0mol·L-1的HAc溶液,然后用水稀至1.0L,此缓冲溶液的pH为多少?若向此溶液中加入0.1mol固体氢氧化钠(忽略溶液体积变化),求溶液的pH值。14.已知室温时下列各盐的溶解度,试求各盐的溶度积。(1)AgCl1.95×10-4g/100gH2O(2)AgBr7.1×10-7mol·L-1(3)BaF26.3×10-3mol·L-115.根据PbI2的溶度积常数计算:(1)PbI2在纯水中的溶解度;(2)PbI2饱和溶液中的c(Pb2+)、c(I-);(3)在0.01mol·L-1KI溶液中的溶解度;(4)在0.01mol·L-1Pb(NO3)2溶液中的溶解度。716.在0.5mol·L-1MgCl2溶液中加入等体积的0.1mol·L-1的氨水溶液,问(1)有无沉淀生成?(2)若所加氨水中含有NH4Cl,则NH4Cl浓度多大时才不致生成Mg(OH)2沉淀?17.(1)在10ml1.5×10-3mol·L-1MnSO4溶液中,加入5ml0.15mol·L-1氨水,是否有沉淀生成?(2)若在原MnSO4溶液中,先加入0.495克(NH4)2SO4固体(忽略体积变化),然后再加入上述氨水5ml,是否有沉淀生成?18.一种混合溶液中c(Pb2+)=3.0×10-2mol·L-1,c(Cr3+)=2.0×10-2mol·L-1,若向其中逐滴加入浓NaOH(忽略体积变化),Pb2+与Cr3+均有可能生成氢氧化物沉淀。问:(1)哪一种离子先被沉淀?(2)若要分离这两种离子,溶液的pH值应控制在什么范围?19.试计算下列转化反应的平衡常数。(1)Ag2CrO4(s)+2Cl-2AgCl(s)+CrO24(2)PbCrO4(s)+S2-PbS(s)+C
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