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本文(《无机化学》典型题精讲精练及课后习题解析©研途网 YenTo.cn 整理 ✚关注公众号(yentocn)资料多又好 更新早知道.pdf)为本站会员(a****2)主动上传,蜗牛文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知蜗牛文库(发送邮件至admin@wnwk.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

《无机化学》典型题精讲精练及课后习题解析©研途网 YenTo.cn 整理 ✚关注公众号(yentocn)资料多又好 更新早知道.pdf

1、第二章物质的状态第九章溶液典型题精讲精练及课后习题解析 制备 的氢溴酸,问需要 ,情况下的 气体体积为多少?【解题过程】将题设中 和 代入公式 后,求出 的物质的量:有理想气体状态方程 得 将 ,和 代入,求出 在温度和压强相同时,充满烧瓶的气体 为 ,而充满相同容积的烧瓶的 为 。试求 气体的相对分子质量。若 从瓶中扩散出一半需要 时间,求 气体从瓶中扩散出一半需要的时间。【解题过程】根据 定律,当 ,一定时,气体的体积与物质的量成正比,即 ,由已知可知气体的体积相同,故,即 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 解得 所以 气体的相对分子质量为 。根据气体扩

2、散定律,气体的扩散速度与其相对分子质量的平方根成反比,即()(槡)故 槡 即 气体的扩散速度是氧气的 倍,由已知可得 气体扩散用的时间为 时 的饱和蒸气压为 ,于此温度和 的压强下,将 空气缓缓通过 ,致使每个气泡都为 饱和。求:()通过 后,空气和 混合气体的体积是多少?()被空气带走的 的质量是多少?【逻辑推理】将题设的过程理解为一个 ,的空气气泡缓缓通过 液体,气泡在被 饱和的过程中体系的总压没变,气泡的体积增大。通过 后的气泡是个混合气体体系,总是其体积,总 。的饱和蒸汽压 是混合气体中该组分的分压,设另一组分空气的分压为 空。【解题过程】()由已知题意及分析可知空总 对组分气体空气,

3、使用 定律,因为 ,不变,空总,故总空总 ()对组分气体 使用理想气体状态方程 总 ,故混合气体中 的物质的量为总 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 故带走 的质量为 将 葡萄糖和甘油分别溶于 水中,问所得溶液的凝固点各为多少?【解题过程】以葡萄糖水溶液为例进行计算。依题意,中溶解 葡萄糖,按此比例 中有 葡萄糖。设溶液的质量摩尔浓度为 ,则 已知 溶液的 ,将其与 值代入公式中 由 (冰点降低值)的定义式故 同理对甘油有 ,。已知 某气体在标准状况下质量为 ,试计算该气体的平均相对分子质量,并计算其在 和 时的密度。【解题过程】由理想气体状态方程 得 将

4、,代入上式求得 为 所以该气体的摩尔质量为 即平均相对分子质量为 。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 设 和 时气体的体积为 ,由理想气体的状态方程得 故气体的密度为 有一容积为 的高压气瓶,可以耐压 。试求在 可装多少千克 而不致发生危险。【解题过程】由理想气体的状态方程 得 故盛装的氧气的物质的量为 所以氧气的质量为 即该气瓶可盛装 氧气而不致发生危险。时某容器内装有 ,和 ,当混合气体的总压为 时 的分压是多少?的分体积是多少?【解题过程】气体 的摩尔分数为 总 即 的分压为 。由公式 总 得 总将题设条件 ,和 总 代入公式即可求出 上研途 进组织

5、找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 即 的分体积为 。在一定温度下,将 的氮气 和 的氢气 混合在 的密闭容器中。假定混合前后温度不变,则混合气体的总压为多少?【解题过程】依题意,某温度下 ,可以求出在该温度下氮气占有混合气体总体积 时所具有的压强。根据 定律,一定时即故 所以,混合气体中 的分压 ,同理可以求出混合气体中氢气的分压,。由分压定律公式 总,故总 在 和 时,有饱和水蒸气的空气 ,如将其中的水除去,则干燥空气的体积为 。试求在此温度下水的饱和蒸汽压。【解题过程】含饱和水蒸气的空气是一种混合气体,它遵循分压定律。由公式 总 和 总 得总总故总总将混合气体的总压 总

6、 ,干燥空气的分体积 和混合气体的总体积 总 代入,求出干燥空气的分压为 所以水的饱和蒸气压即水的分压为总 已知 时水的饱和蒸气压为 ,在此温度下将 葡萄糖溶到 水中,此水溶液的蒸气压为多少?【解题过程】溶剂的物质的量为 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 剂 溶质的物质的量为质 故剂剂剂质 根据 定律得剂故此水溶液的蒸气压为 时,?的聚氯乙烯溶液,其渗透压为 。试计算聚氯乙烯的平均相对分子质量。【解题过程】由渗透压公式 得 将 和 代入,得 依题意每升溶液中的 聚氯乙烯的质量为 ,则聚氯乙烯的摩尔质量 为 故聚氯乙烯的平均相对分子质量为?。测得人体血液的冰点

7、降低值为 ,求人体温度 时血液的渗透压。已知 。【解题过程】由公式 得,血液的质量摩尔浓度为 即 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 对于稀溶液质量摩尔浓度在数值上近似等于物质的量浓度 ,故血液的物质的量浓度?,相当于?。温度 时,由公式 ,可得 即血液的渗透压为 。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 第三章原子结构典型题精讲精练及课后习题解析 将氢原子核外电子从基态激发到 或 轨道,所需能量是否相同?为什么?若是 原子情况又怎么样?若是 或 情况又是怎样?【解题过程】将氢原子核外电子从基态激发到 或 轨道,所需能量相同,因为

8、氢原子核只有一个电子,这个电子仅受到原子核的作用,电子的能量只与主量子数有关,即 将 或 核外电子从基态激发到 或 轨道,所需能量也相同,这些类氢离子核外只有一个电子,电子的能量只与主量子数有关,不涉及内层电子屏蔽作用不同的问题。若 原子核外电子从基态激发到 或 轨道,所需能量不同。因为在多电子原子中,一个电子不仅受到原子核的引力,而且还要受到其他电子的斥力。形成 价离子时失去的是 电子还是 电子?试用 规则的计算结果加以说明。【解题过程】原子的电子结构式为 电子的 ()()()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 电子的 ()()()计算结果是 ,说明 原子失

9、去的是 轨道中的电子。若四个量子数 ,和 的取值及相互关系重新规定如下:为自然数,对于给定的 值,可以取下列 个值:,(),即()。对给定的 值,可以取下列()个值:,即 。试据此重排元素周期表,并根据新的周期表指出()第二周期共有多少种元素;()位于第三周期、最后一列的元素的原子序数;()原子序数最小的有 电子的元素在元素周期表中的位置。【解题过程】(),可取 ,两个值;,只可以取 ,只有 个 轨道;,可以取 ,有 个 轨道。所以第二周期对应的第二能级组,有 个能级,即 和 ,共有 个轨道,可容纳 个电子,故有 种元素。()第一周期对应第一能级组,有 个能级,即 ,有 个轨道,容纳 个电子,

10、故第一周期有 种元素;第二周期对应第二能级组,有 个能级,即 和 ,共有 个轨道,可容纳 个电子,故第二周期有 种元素。第三周期对应第三能级组,有 个能级,即 和 ,共有 个轨道,可容纳 个电子,故第三周期有 个元素。前三个周期共有 中元素,故位于第三周期、最右一列的元素的原子序数为 。()在新周期表中,号元素是原子序数最小的有 电子的元素。它在原周期表中应位于第三周期族,区。试用量子数 ,和 对原子核外 的所有可能的原子轨道分别进行描述。【解题过程】,则 ,。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 ,轨道数目 画出 ,各原子轨道的径向分布图,归纳概率峰的数目及节

11、面数目与量子数 和 的关系。【解题过程】,各原子轨道的径向分布图见下图 有两个概率峰,有三个峰,有 个峰;有一个峰,有两个峰,有()个峰;有一个峰,有两个峰,有()个峰等。由此可知,某电子的径向概率分布曲线的概率峰的数目 峰与描述该电子运动状态的主量子数 和角量子数 有关,即峰 概率峰与概率峰之间,曲线与坐标轴相切处,表示一个球面。在这个球面上电子出现的概率为零,这个球面称为节面。因为节面出现在概率峰与概率峰之间,若用 节表示节面的数目,则 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 节 已知 离子 轨道中有 个电子,试推出()原子的电子排布;()元素的名称和元素符号

12、;()元素在周期表中的位置。【解题过程】()原子的电子排布:;()是 号元素,元素名称为锰,元素符号为 ;()元素在第四周期,族,区。写出下列元素基态原子的电子排布式,并给出原子序数和元素名称。()第 个稀有气体;()第四周期的第六个过渡元素;()轨道半充满的元素;()电负性最大的元素;()轨道填充 个电子的元素。【解题过程】电子排布式原子序号元素名称()氪 ()铁 ()砷 ()氟()钕 满足下列条件之一的各是什么元素?()价正离子与 的电子构型相同;()价正离子与 电子构型相同;()价正离子的 轨道全满。【解题过程】()钙 ;()铝 ;()锌 某元素在 之前,当它的原子失去 个电子后,其角量

13、子数为 的轨道上的电子恰好是半充满,试推断该元素的名称。【解题过程】该元素是原子序数为 的铁()。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 第四章化学键与分子结构典型题精讲精练及课后习题解析 简述价层电子对互斥理论的主要内容。试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型。,【解题过程】价层电子对互斥理论要点利用价层电子对互斥理论对分子或离子的空间构型进行判断,结论如下:分子或离子价层电子对数孤电子对数分子或离子的空间构型 直线形正三角形正四面体字形字形三角双锥直线形 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 正方形字形正四面体直线形

14、字形字形四面体 写出,分子或离子的分子轨道式,指出它们的稳定性顺序。【解题过程】分子轨道式:()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()通过键级可以比较出稳定次序,如表所示。氧分子氧分子离子的键级稳定次序键级 稳定性 试用离子极化理论解释 易溶于水,而 ,难溶于水,且由 到 再到 溶解度依次减小。【解题过程】分子中,由于 的半径小,变形性小,使 分子中以离子键为主,因此 易溶于水,而随 ,半径增大,其变形性增大,使 ,分子中,离子的相互极化能力依次增强,共价成分依次增强,溶解度依次减小。试证明在立方晶系 型离子晶体配位数为 和配位

15、数为 的介稳状态中,分别为 和 。【解题过程】在立方晶系 型离子晶体配位数为 的立方晶体结构如图()所 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 示。它的晶胞是正六面体,属于面心立方晶格,质点的分布较为复杂。取由 四个硫原子组成的正四面体进行研究,正离子在正四面体的中心 处,见图()。设正四面体的边长 为 ,是 的中点,故 。由 ()()槡()()槡槡 槡 ,槡 ()()槡(槡 )(槡 )槡 槡槡又从直角三角形 得()()()()解得 (槡 )(槡)槡 槡故 槡 槡因为 ,所以 槡故有 配位数为 的晶体,如图()所示,该类型晶体的平行六面体晶胞是正六面体,属于简单立

16、方晶格。晶胞中只含有一个正离子和一个负离子。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 在配位数为 的介稳状态图形中,有 ,见图(),其中 (),因为 槡 所以()槡()则 试解释下列各组化合物熔点的高低关系。();();()【解题过程】三组化合物均为离子型化合物。离子晶体熔点主要由离子键的键能决定,键能越大,熔点越高。()和 ,其正离子均为 ,负离子电荷相同而半径为 ,故键能 ,所以熔点 。()的正、负离子电荷数值均为 ,而 的均为 ,故 的键能比 的大,所以熔点 。()与 相比,的电荷相当高,半径小,极化作用很强,因而使 具有较多的共价成分,离子键的键能有所减小,

17、所以熔点 。根据已知的下列数据,由 循环计算氯化钡的。氯分子的解离能:钡的升华热:钡的第一电离能:钡的第二电离能:氯的电子亲和能:氯化钡的晶格能:【解题过程】反应的 循环如下图所示。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 根据 定律得 ()()()()下列分子或离子中,中心原子各采用什么类型的杂化方式?,【解题过程】题设分子或离子中心原子的杂化方式见下表:价层电子数孤电子对数杂化轨道类型 价层电子对数与配体数相等时,为等性杂化;不相等时为不等性杂化。试解释下列分子或离子中形成的共轭 键。(),;(),;(),;(),【解题过程】()原子构型为 ,原子 轨道的 个电

18、子激发到 轨道采取 杂化,未参与杂化的 轨道,其中有一对电子。如图()所示。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 原子的两个 杂化轨道与两个 原子形成 个 共价键,未参与杂化的 轨道,与两个 原子的两个 轨道相互平行,重叠形成大 键 如图()所示。()在 离子中,中心碳原子采用 等性杂化,如图在垂直于离子所在平面的方向上,中心碳原子未参与杂化的 轨道,与个 原子的 个 轨道形成 键,共有 个电子,另外 离子的 个电子也在这 个 轨道中运动。所以离子中有大 键 存在,如上图()所示。()在 离子中,中心原子采用 等性杂化,如下图()所示,个 等性杂化轨道与 个氧原

19、子分别成 键,确定了平面三角形离子。未参加杂化的 轨道与 个氧原子的 轨道形成 键,共有个电子,另外 离子的个电子也在这个 轨道中运动。所以离子中有大 键 存在如下图()所示。()在臭氧 分子中,中心氧原子采用 不等性杂化,如下图()所示,个 等性杂化轨道与 个配体氧原子分别成 键,确定了平面三角形分子。在 个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大 键,这个离域的 键是由中心氧原子提供 个 电子、另外 个配位氧原子各提供 个 电子形成的。分子的结构如下图()所示。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 试用价层电子对互斥理论判断下列稀有气体化合物的空间构型,再用

20、杂化轨道理论说明它们的成键情况。,【解题过程】化合物电子对数孤电子对数空间构型杂化类型成键轨道化学键类型 直线形正方形八面体三角锥四面体四角锥 不等性杂化 不等性杂化 不等性杂化 不等性杂化 等性杂化 不等性杂化 简述分子轨道理论的主要内容。试画出下列同核双原子分子的分子轨道图,写出分子轨道式;并计算键级,指出其中哪个最稳定,哪个最不稳定;且判断哪些具有顺磁性,哪些具有反磁性。,【解题过程】分子轨道理论主要内容如下:()在分子中电子不是属于某个特定的原子,电子不在某个原子轨道中运动,而是在分子轨道中运动,分子中的每个电子的运动状态用相应的波函数 来描述,这个 称为分子轨道。()分子轨道是由分子

21、中原子的原子轨道线性组合而成的,组合后形成的分子轨道数目与组合前的原子轨道数目相等。()原子轨道线性组合成分子轨道,分子轨道中能量高于原来轨道者称为反键轨道,能量低于原来原子轨道者称为成键轨道,能量等于原来轨道者称为非键轨道,符合对称性匹配原则、能量相近原则及轨道最大重叠原则。()根据线性组合方式的不同,分子轨道可分为 轨道和 轨道。根据分子轨道的能量的大小,可以排列出分子轨道能级图。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 ()分子中的所有电子属于整个分子,电子在分子轨道中的排布同样遵循能量最低原理、不相容原理和 规则。分子轨道图分子轨道式:()键级()反磁性 分

22、子轨道图 分子轨道式:()(?)键级()不存在 分子 分子轨道图 分子轨道式:()(?)()键级()反磁性 分子轨道图 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 分子轨道式:()(?)()(?)键级()分子不存在分子轨道图分子轨道式:()(?)()()键级()顺磁性分子轨道图分子轨道式:()(?)()()键级()反磁性分子轨道图 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 分子轨道式:()(?)()()()键级()反磁性分子轨道图分子轨道式:()(?)()()()(?)(?)键级()顺磁性分子轨道图分子轨道式:()(?)()()()(?)(

23、?)此图最上面两个轨道电子是成对的,不是单电子!键级()反磁性 下列化合物中哪些存在氢键?是分子内氢键还是分子间氢键?,邻羟基苯甲醇,间硝基苯甲醇,对硝基苯甲醇,固体硼酸。【解题过程】存在氢键的有:,邻羟基苯甲醇,固体硼酸;不存在氢键的有:,间硝基苯甲醇,对硝基苯甲醇;上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 存在分子内氢键的有:邻羟基苯甲醇;存在分子间氢键的有:,固体硼酸。试用离子极化理论解释下列各组化合物热分解温度的高低关系。();()();()。【解题过程】()对于 和 ,其正离子电荷相同而价电子构型不同,是 离子构型,是 电子构型,极化能力 ,所以稳定性 ,

24、分解温度 。()对于 和 (),其正离子是同种元素,离子电荷前者为 ,后者为 ,极化能力 ,所以热稳定性 (),分解温度 ()()对于 和 ,其正离子是同一主族的 价离子,离子半径 ,极化能力 ,所以热稳定性 ,分解温度 。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 第五章氢和稀有气体典型题精讲精练及课后习题解析 完成并配平下列反应方程式:()()()()()()()【解题过程】()()()()()()()简单描述氢化物的类型和特点。何为盐型氢化物、分子型氢化物、金属型氢化物?哪些元素能与氢形成盐型氢化物?如何证明盐型氢化物内存在?【解题过程】氢化物可以分成离子型氢化

25、物、共价型氢化物和金属型氢化物三大类。()离子型氢化物:也称盐型氢化物,指 原子获得一个电子或,与碱金属或碱 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 土金属形成的化合物。电解熔融的氢化物,阳极产生氢气,这一事实可以证明 的存在。()分子型氢化物:氢与非金属元素形成的氢化物为分子晶体,称为分子型氢化物。区元素的氢化物属于分子型晶体,这类氢化物具有熔、沸点低的特点,通常条件下多为气体。()金属型氢化物:氢与金属形成化合物基本上保留着金属光泽、导电性等金属特有的物理性质,称为金属型氢化物。根据 预言 ,和 的结构。【解题过程】根据 (价层电子对互斥理论),有 个价电子,

26、与 和 形成的几个化合物的结构见下表:分子式 价层电子对数 价层电子对数构型三角双锥八面体三角双锥三角双锥孤电子对数分子结构字型四方锥形变形四面体三角双锥 用价层电子对互斥理论讨论下列分子和离子的几何形状;();();();();()。【解题过程】()分子中共 对电子对,采用 杂化,电子对构型为三角双锥形。三对孤电子占据在两个三角锥共同的底面三角形的三个顶角上,分子构型为直线形。()分子中有 对电子对,采用 杂化,电子对构型为正八面体形。两个孤电子对占据两个相对的顶点,分子构型为平面正方形。()的结构很难用价层电子对理论预测。中 采用 杂化,个 原子位于八面体的 个顶点,而一个孤电子对伸向一个

27、棱的中点。如下图所示。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 孤对电子云即图中的阴影部分对着 连线的中点()分子中有 对电子对,采用 杂化,电子对构型为正四面体。一个孤电子对占据一个正四面体的顶点,分子构型为三角锥形。()分子中有 对电子对,采用 杂化,电子对构型为正八面体形。一个孤对电子对占据一个八面体的顶点,分子构型为四方锥形。从分子轨道理论出发讨论下列分子和离子存在的可能性:();();();()。【解题过程】,和 的分子轨道能级图见下图,它们存在的可能性可以由它们键级的大小决定,现分别讨论如下。()由下图()知,的键级为 ,与 之间键较弱,但键级不为 ,因

28、此,有存在的可能性。()由图(),的键级为 ,与 之间形成共价单键,因此,有存在的可能性。()由图(),的键级为 ,共价键较弱,但键级不为 ,因此,有存在的可能性。()由图(),的键级为 ,与 之间不存在共价键,因此,没有存在的可能性。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 第六章化学热力学初步典型题精讲精练及课后习题解析 某理想气体,经过恒压冷却、恒温膨胀、恒容升温后回到初始状态。过程中体系做功 ,求此过程的 和。【解题过程】整个过程可用下图表示。对于理想气体,因为 ,所以体系的状态函数热力学能的改变量则为零,即 。根据热力学第一定律的表达式 又 故 ()已知:

29、(石墨)()()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 ()()()()()()()()()()求反应 ()(石墨)()的。【解题过程】因为 (石墨)()()()()()()()()()()()()()(石墨)()所以根据 定律,所得的化学反应,其摩尔反应热为()()()()()()()()()()()利用下面热力学数据计算反应:()()()()可以发生的最低温度()()()()()()【解题过程】反应的 和 可以由已知数据求出 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 (,)(,)()(,)(,)(,)(,)当反应可以进行时,即 当

30、时,反应即可发生。在以弹式热量计中完全燃烧 ()生成 (),热量计中的水温升高 ,将 正癸烷 ()完全燃烧,使热量计中的水温升高 。已知()的标准摩尔生成热为 ,求正癸烷的燃烧热。【解题过程】由题意得()()()()在弹式热量计中燃烧反应是恒容反应,其热效应为,由 得 ()由 ()完全燃烧,知反应进度 ,则 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 即 热量使热量计的水温升高 ,由题设 ,正癸烷()燃烧使热量计的水温升高 ,可知其燃烧放热为 即热反应式 ()()()()完全燃烧 正癸烷时,。又正癸烷 的摩尔质量为 ,故 即完全燃烧 正癸烷,则 ()正癸烷()的燃烧热

31、是 。()在 的恒容条件下完全燃烧放出的热量为 ,求该温度下的标准燃烧热,已知()和 (石墨)的标准燃烧热分别为 和 ,求()的标准生成焓。【解题过程】由题设()恒容燃烧放热 ,而 ,故 ()恒容燃烧时放热为 即()()()()的恒容反应热 所以 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 (,)()由题设知(,)(,石墨)()的生成反应为 (石墨)()根据由燃烧热求反应热的公式得()()(,)(,)(,)()()()已知(,);(,);();(),求 ()。【解题过程】依题意,有()()()()()()()()()()()得()()()()()()()又因为()()

32、()()()所以()()()()()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 用 ()吸收高炉废气中的 气体,其反应方程式为 ()()()根据下列数据计算该反应 时的,以说明反应进行的可能性;并计算反应逆转的温度,进一步说明应用此反应防止 污染环境的合理性。()()()()()【解题过程】根据题意,可求得 ()()()(,)(,)(,)()()(,)(,)(,)时 ()由于,故反应可以自发进行。这是一个放热反应,升高温度时有利于向 ,分解方向进行。当 时,反应将以可逆方式进行,这时 故 只有当温度高于 时,才能分解,而高炉废气的温度远小于反应 ()()()的逆转温度

33、,所以用此反应吸收高炉废气中的 ,以防止其污染环境是合理的。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 在 ,下,()气化成 (),吸热 。试计算和。【解题过程】依题意,有()()故 和 下,()的汽化过程可以认为是可逆的,故 反应 ()()()在氢能源的利用中具有重要的意义,根据下面的热力学数据计算 ,标准状态下,每克氢气最多可做多少非体积功?()()()()()【解题过程】在恒温恒压条件下,体系可做非体积功的最大值是反应的 的相反数。根据题意,可以求得 ()()()的 值。(,)(,)(,)()(,)(,)(,)()故 ()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:ye

34、ntocn 官方微博:研途网 氢气的质量为 即 氢气可做非体积功 ,每克氢气可做的非体积功为 。已知 ()()()(),下发生反应,体系做了最大功并放热 。求 ,和。【解题过程】又已知可直接得出 。根据题意知,反应()()()()在恒温恒压下,以做了最大功的可逆方程式进行,由于反应前后 ,故无体积功,所以体系的功 就是非体积功。故()由热力学第一定律所以 ()故 也可以根据 和 求出 ()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 第七章化学反应速率典型题精讲精练及课后习题解析 有人对反应 ,提出如下机理:()()()试用稳态近似法和平衡假设法推导生成 的速率方程微分

35、表达式。并用已知数据表示速率常数 。【解题过程】反应()和反应()均生成 ,故 同时反应()为中间产物 的形成反应,而反应()为中间产物 的消耗反应,根据稳态近似法,反应()和反应()的速率相等,即 式变成 由题设的平衡条件,有 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 将其代入式 令 ,则生成 的速率方程为 其中速率常数 。环丁烯异构化反应是一级反应:在 时,气态环丁烯的初始浓度为 。试求:()后环丁烯的浓度;()环丁烯的浓度变成 所需时间。【解题过程】由题意知环丁烯异构化反应 是一级反应,根据一级反应反应物的浓度与时间的关系式 进行计算。()相当于 上研途 进组

36、织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 故 后环丁烯的浓度为 ()蔗糖水解反应 活化能 ;时其半衰期 ,且 与反应物浓度无关。()试问此反应的反应级数;()试写出其速率方程;()试求 时的速率常数 。【解题过程】()反应的半衰期 与反应物和浓度无关,故知该反应为一级反应。()题设反应速率方程为 ()由公式 ,则 时的速率常数为 反应的活化能,反应温度 和速率常数 之间的关系式为 ()将,和 的数据代入其中,得 ()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 所以 反应()()()可能有如下三个基元步骤:试对于每个基元反应分别写出其速率方程,指出每个基

37、元反应的反应级数和反应分子数,并写出每个速率常数的物理学单位。【解题过程】(),一级反应,单分子反应,的单位为 。(),二级反应,双分子反应,的单位为 。()(),三级反应,三分子反应,的单位为 。说明可逆反应的速率常数,与其平衡常数 之间的关系。若已知某温度下氢氟酸的解离反应 ()()()平衡常数为 ,又已知基元反应()()()的速度常数为 ,试求氢氟酸解离反应的速率常数。【解题过程】对于基元反应来说,若其速率常数为,其逆反应的速率常数为,而平衡常数为 ,则有由题意可知反应()()()为基元反应,根据微观可逆性原理,可知其逆反应氢氟酸的解离反应 ()()()也为基元反应,且故 上研途 进组织

38、 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 即为氢氟酸解离反应的速率常数。对反应 ()()(),已知如下动力学数据:实验编号()()()()()()()()试分别推导出反应对于 和 的反应级数,写出反应的速率方程,并求出速率常数。【解题过程】比较实验()和实验(),()不变时,()扩大 倍,扩大近似倍,故 (),反应对于反应物 是一级反应。比较实验()和实验(),()不变时,()扩大 倍,扩大近似 倍,故 (),反应对于反应物 是二分之一级反应。所以,反应 ()()()的速率方程为 将实验()的数据代入上式速率方程,得()()用实验()和实验()的数据可求出 取平均值 考古学者从古

39、墓中取出的纺织品,经取样分析其 含量为动植物活体的 。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 若放射性核衰变符合一级反应速率方程,且已知 的半衰期为 年,试估算该纺织品年龄。【解题过程】由于放射性同位素 的衰变相当于一级反应,根据一级反应的反应物浓度与时间的关系进行计算。所以 年 年 由 得 年 年 已知某气相反应的活化能 ,温度 时的速率 。试求温度为 时的反应速率常数。【解题过程】反应的活化能、反应温度 和速率常数 之间的关系为 ()将 ,和 代入公式得 ()所以 故 在 世纪末。荷兰科学家 根据大量实验曾指出,温度升高 ,反应速率扩大 到 倍。假定这些实验时

40、在 时进行的,试求所涉及的化学反应的活化能 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 的范围。【解题过程】反应活化能、反应温度 和速率 之间的关系为 ()将,(),代入公式得 若将代入公式中,可得 故化学反应的活化能范围是 到 。某一级反应 时的半衰期是 时的 倍,估算反应的活化能。【解题过程】由一级反应的半衰期公式 得 ()()()()将其代入反应活化能,由反应 和速率常数 的关系式 ()可得()()()所以 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 ()()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 第八章化

41、学平衡典型题精讲精练及课后习题解析 某温度下,反应()()()的 ,试求()和 ()的起始浓度各为 和 时,的转化率。当反应物 的浓度增加到 时,()的浓度不变,的转化率又是多少?【解题过程】()()()()()为平衡时转化的 的浓度,则 ()()()故有 整理得 解得 转化率 ()()()()()为平衡时转化的 的浓度,则 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 ()()()整理得 解得 转化率 计算结果表明增大反应混合物中 的浓度,可以提高另一种反应物 的利用率。在一定温度和压强下,一定量的 ()有 解离为 ()和 ()时达到平衡,总体积为 。试判断下列条件,

42、()的解离度是增大、减小还是不变。()减压使体积变为 ;()保持压强不变,加入氮气使体积增至 ;()保持体积不变,加入氮气使压强增加 倍;()保持压强不变,加入氯气体积变为 ;()保持体积不变,加入氯气使压强增加 倍。【解题过程】()()()起始时的量 平衡时的量 因平衡时三种组分的物质的量相同,故三者的浓度相同。设 ,则总 ,()扩大至原来的 倍,总压变成原来的,而组成不变,各分压为原来的,故 即 ,平衡右移,解离度增大。()总压不变,体积扩大至原来倍,三种组分的分压均变成原来的,而 不参与反应,所以有 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 即 ,平衡右移,解

43、离度增大。()体积不变,原三种组分的量不变,三种组分的分压不变。故平衡不移动,解离度不变。()总压未变,体积扩大为原来的 倍,即加入 ()而 ()(),总 所以(),()()()总 ()()总 即 ,平衡左移,解离度减小。()总扩大原来的 倍,总体积不变,则相当于加入 (),所以(),()()()(总)()()(总)即 ,平衡左移,解离度减小。反应()()()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 在 时的平衡常数 ,时的平衡 ,据此求该反应的标准摩尔反应热 和 ()的标准摩尔生成热。【解题过程】()()()式 得 ()所以反应的标准摩尔反应热为 ()()()的标

44、准反应热为 时,反应 ()()()的 ,求反应()()()在该温度下的,各是多少?【解题过程】当化学反应方程式中化学计量数扩大 倍时,反应的平衡常数 将变成,故()()()()由 得()()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网?为气体分子化学计量数的改变量。某温度时,反应()()()的 ,试求该温度时反应 ()()()的,并计算 的解离率。【解题过程】互为逆反应的两个反应,其平衡常数互为倒数。故反应 ()()()起始时分压 平衡时分压 ()()()()()()()()固有()整理得 解得 故 的解离率为()()时,水的饱和蒸气压为 ,该温度下反应 ()()()的

45、平衡常数 ,试利用计算说明实际发生的过程是 ()失水风化,还是 ()吸水潮解?【解题过程】()()()()所以 故 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 由于平衡时 的压强小于该温度下 的饱和蒸气压,故发生的实际过程是 ()的吸水潮解。根据下列热力学数据计算,的沸点。()()()()【解题过程】()()的沸点可看成上述过程平衡时的温度。由已知得(,)(,)(,)(,)可逆途径时,固有 ,则 ()的沸点为 一定量的氯化铵受热分解:()()(),求在 达到平衡时体系的总压。【解题过程】()()()已知:由于 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微

46、博:研途网 所以 ()故 因为 所以有()所以 体系的总压为 时水的沸点为 ,若水的汽化热为 ,试给出水的饱和蒸气压 与热力学温度 的函数关系式。【解题过程】和 得 即 对于反应 ()()即 为以 为单位的 的数值。所以其函数关系式为 ()代入已知条件得 所以 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 ()整理得到 反应 ()()()()的标准摩尔反应热为 。若 时 ,试计算 的。【解题过程】()()()()式 式得 ()()故 所以 时,反应物的平衡常数 。上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 第十章电解质溶液典型题精讲精练及课后习

47、题解析 已知氨水的 ,现有 氨水,试求:()氨水的 。()加入 后,溶液的 。(加入 后溶液体积的变化忽略不计)()加入 后,氨水的解离度缩小的倍数。【解题过程】()起始时浓度()平衡时浓度()为解离完全的 的浓度。解得 即 解离度 (),完全解离后,上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 平衡时浓度()解得 解离度 ()()()已知 的 ,试求 溶液中的 ,和 。【解题过程】的水解分两步进行:由于,故水解产生的 由第一步水解决定。起始时浓度()平衡时浓度()为水解的 的浓度。解得 即 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 ()平衡

48、时浓度()即 和 的混合溶液,其 ,已知 的 。若溶液中 为 ,试求溶液的 。【解题过程】该混合溶液为缓冲体系,其中的平衡为 根据弱碱 弱碱盐体系的公式 碱盐 碱盐 ()()()所以碱盐 碱盐 即 将 和 等体积混合,试计算此溶液中 ,和 。已知(),()。【解题过程】两种酸混合,其中()(),所以体系中 完全由 的解离来决定。等体积混合后,两种酸的浓度均为 。起始时浓度()平衡时浓度()为解离的 的浓度。因为 ,近似有 ,则 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 解得 即溶液中 平衡时浓度()()()即溶液中 。已知 的 ,试求 溶液的 和水解度。【解题过程】

49、起始时浓度()平衡时浓度()为水解的 的浓度 由于 极小,故 近似为 。解得 即 所以 水解度 ()上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 溶液和 溶液混合,若已知 的 ,试求混合溶液的 。【解题过程】已知 ,则混合溶液中 生成 故在混合溶液中 ,某溶液中 和 的浓度均为 ,向其中滴加 溶液。通过计算说明,当 开始生成时,是否已经被沉淀完全。已知 的 ,的 。【解题过程】()()()()所以,当 开始生成时,已经被沉淀完全。溶液中 和 两者的浓度均为 ,向其中通往 气体至饱 上研途 进组织 找大牛 微信公众号:yentocn 官方微博:研途网 和。试通过计算判断沉

50、淀生成情况属于下列哪一种。已知 的 ,的 ,的 。()先生成 沉淀,后生成 沉淀。()先生成 沉淀,后生成 沉淀。()先生成 沉淀,不生成 沉淀。()先生成 沉淀,不生成 沉淀。【逻辑推理】()(),沉淀先生成是肯定的,关键在于当 沉淀完全后,是否满足生成 的条件。【解题过程】由反应式 可知,的 完全沉淀后,将生成 的 当时 达到饱和,即 时,平衡时浓度()()()所以不能生成 沉淀,答案是()。将足量 置于 盐酸中,收集到 气体。试求溶液中 和 。已知 的 ,的 。【解题过程】由已知条件可知:()溶液已饱和,其中 ;()逸出的和存在于饱和溶液中的 共 ;()生成 ,同时 存在于溶液中;()生

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