中農(nóng)普通化學(xué)習(xí)題冊 任麗平

1、1 物質(zhì)的狀態(tài)、溶液和膠體思考題與習(xí)題1 在相同溫度下，幾種壓力相同、體積不同的氣體混合，混合后保持總壓力不變，總體積與組分體積是什么關(guān)系？2 什么是臨界溫度？它與液體的正常沸點(diǎn)有何區(qū)別？3 最常用的表示濃度的方法有幾種？4 什么是分散系？分散系是如何分類的？5 如何理解溶膠的穩(wěn)定性？破壞溶膠穩(wěn)定性的辦法有哪些？6 試述明礬能凈水的原理7 什么叫表面活性劑？其分子結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？8 試述乳濁液的形成、性質(zhì)和應(yīng)用。9 某容器中含有14.0g N2 、16.0g O2、4.40gCO2, 20 e 時(shí)容器的壓力為200kPa,計(jì)算各氣體的分壓和該容器得體積。解：該容器中各氣體的物質(zhì)的量分別為： 各氣

2、體的摩爾分?jǐn)?shù)為：各氣體的分壓為：根據(jù)氣體狀態(tài)方程pV = nRT得： 10.人體注射用生理鹽水中，含有NaCl 0.900%，密度為1.01g.cm-3，若配置此溶液300×103g,需NaCl多少克？該溶液物質(zhì)的量濃度是多少？解：配制該溶液需NaCl的質(zhì)量為： 該溶液的物質(zhì)的量濃度為：11.從某種植物中分離出的一種未知結(jié)構(gòu)的有特殊功能的生物堿，為了測定其相對分子量，將19g該物質(zhì)溶于100g水中，測得溶液的沸點(diǎn)升高了0.060K ，凝固點(diǎn)降低了0.220K 。計(jì)算該生物堿的相對分子質(zhì)量。解： 所以，該生物堿的相對分子質(zhì)量為；12.溶解0.324g的 于4.00gC6H6中，使C6H

3、6 的沸點(diǎn)上升了0.81K 。問此溶液中的硫分子是由幾個(gè)原子組成的？解：設(shè)此溶液中的硫分子由 x個(gè)硫原子組成，則其摩爾質(zhì)量為32x gmol-1 . 由于，Kb(C6H6)=2.53 Kkgmol-1 所以 故溶液中的1個(gè)硫分子是由8個(gè)硫原子組成的。13. 101 mg胰島素溶于 10.0ml水，該溶液在25.0e 時(shí)的滲透壓是 4.34kPa，計(jì)算胰島素的摩爾質(zhì)量和該溶液的蒸氣壓下降p(已知25.0e 水的飽和蒸氣壓為3.17kPa)。 解：設(shè)胰島素的摩爾質(zhì)量為M, 由于滲透壓可由下式計(jì)算 =cBRT所以 該溶液的蒸氣壓下降為：14.今有兩種溶液，其一為1.50g尿素(NH2)2CO 溶于2

4、00g 水中；另一為42.8g未知物溶于1000g水中，這兩種溶液在同一溫度開始沸騰，計(jì)算這個(gè)未知物的摩爾質(zhì)量。 解：由于兩種溶液的沸點(diǎn)相同，故其沸點(diǎn)升高值相同，則它們的質(zhì)量摩爾濃度相同。設(shè)未知物的摩爾質(zhì)量為M，可得如下關(guān)系：所以，該未知物的摩爾質(zhì)量為342.4gmol-1。 15. 人體血漿的凝固點(diǎn)為272.59K，計(jì)算再正常體溫(36.5e )下血漿的滲透壓。（設(shè)血漿密度為1gml-1） Kf=1.86 Kkgmol-1 為計(jì)算方便，設(shè)有血漿1kg.。則其在36.5e 下的滲透壓為：16.硫化砷溶膠是由H3AsO3和H2S 溶液作用而制得的 2H3AsO3 + 3H2S = As2S3 +

5、 6H2O試寫出硫化砷膠體的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式（電位離子為HS-）。試比較NaCl、 MgCl2、 AlCl3三種電解質(zhì)對該溶膠的聚沉能力，并說明原因。 2 原子結(jié)構(gòu)思 考 題1、玻爾氫原子結(jié)構(gòu)理論的要點(diǎn)及其主要貢獻(xiàn)是什么？答：玻爾氫原子結(jié)構(gòu)理論主要有是（1）原子核外電子只能在符合玻爾量子化條件的、具有確定的半徑和能量的穩(wěn)定軌道上運(yùn)動(dòng)，電子在穩(wěn)定軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，既不吸收能量也不放出能量。（2）不同的原子軌道能量不同，軌道離核越遠(yuǎn)，能量越高；（3）電子在不同的軌道間躍遷時(shí)，才能發(fā)生能量的輻射或吸收；發(fā)射光譜的能量決定于兩個(gè)軌道間的能量差。玻爾氫原子結(jié)構(gòu)理論的主要貢獻(xiàn)是將量子化概念引入到了原子結(jié)構(gòu)中，提出了

6、電子運(yùn)動(dòng)的軌道和能量都是量子化的。該理論較好的解釋了氫原子和類氫離子的發(fā)射光譜，使人們開始了對原子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)、科學(xué)的認(rèn)識(shí)。2、微觀體系中的電子運(yùn)動(dòng)與宏觀物質(zhì)比較，有什么不同？現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論是如何來描述電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的？答：微觀體系中的電子運(yùn)動(dòng)與宏觀物質(zhì)比較，最大的特點(diǎn)是其表現(xiàn)出來的波粒二象性，并且電子波是一種不同于機(jī)械波和電磁波的一種概率波?，F(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論是根據(jù)量子力學(xué)建立薛定諤方程，通過對薛定諤方程求解所得的波函數(shù)來描述電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的，而波函數(shù)又是由量子數(shù)決定的，因此，通?？捎盟膫€(gè)量子數(shù)的一組取值來描述電子的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3、量子力學(xué)的原子軌道概念與玻爾理論的原子軌道概念有什么不同？答

7、：量子力學(xué)的原子軌道是具有確定量子數(shù)取值的一個(gè)波函數(shù)，也叫原子軌函，它沒有固定軌跡的含義；而玻爾理論的原子軌道則是指一個(gè)具有固定軌跡的、繞核的圓形軌道。4、原子軌道和電子云的角度分布圖有哪些異同？答：兩者相同之處在于：首先在于兩者在空間出現(xiàn)了極大值的位置和大小是相同的，其次，兩者在空間各個(gè)方面上的伸展趨勢是相似的，即形狀上有相似性。兩者的不同之處在于：原子軌道的角度分布圖有正負(fù)之分，而電子云的角度分布只有正值；態(tài)電子云的角度分布圖比原子軌道的角度分布要瘦小些。5、4個(gè)量子數(shù)的取值和物理意義分別是什么？答：主量子數(shù)n的取值為正整數(shù)，即n=1，2，3，4，5，6，7，主量子數(shù)表明了原子軌道離核的遠(yuǎn)

8、近，同時(shí)說明了原子軌道能量的高低。角量子數(shù)的取值規(guī)定為=0，1，2，3（n-1）。角量子數(shù)表明了原子軌道角動(dòng)量的大小，它體現(xiàn)的是原子軌道在空間各個(gè)方向上的伸展，即決定了原子軌道的形狀，同時(shí)，還要影響多電子原子體系原子軌道的能量。磁量子數(shù)的取值為m=0，±1，±2，±（-1）。磁量子數(shù)說明的是原子軌道在空間的伸展方向。自旋磁量子數(shù)mS的取值只有+和-兩種。它描述的是電子的自旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。6、什么是屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)？他們對原子軌道能量有何影響？答：在多電子原子體系中，電子與電子間有相互排斥作用，特別是內(nèi)層和同層電子對外層電子的排斥力削弱了原子核對外層電子的吸引力，這就

9、叫做屏蔽效應(yīng)，屏蔽效應(yīng)使原子軌道的能量升高。主量子數(shù)較大而角量子數(shù)較小的原子軌道的電子云徑向分布圖有多個(gè)小峰，除其最高峰外，其余小峰伸入到了內(nèi)層軌道的主峰內(nèi)，這種現(xiàn)象叫鉆穿效應(yīng)，鉆穿效應(yīng)由于避免了內(nèi)層電子的屏蔽效應(yīng)，所以使原子軌道的能量降低。7、多電子原子體系核外電子的排布遵循哪些規(guī)律？答：多電子原子體系核外電子的排布遵循保利不相容原理、能量最低原理和洪特規(guī)則三規(guī)律。8、元素原子第一電離能的周期性變化規(guī)律及其原因是什么？原子的各原子參數(shù)之間相互有何區(qū)別和聯(lián)系？答：同一周期的元素，從左到右，第一電離能的總體變化趨勢是逐漸減小，到每周期的最后一個(gè)元素稀有氣體時(shí)，第一電離能的數(shù)值達(dá)到最大。這是由于同

10、一周期元素，從左到右，電子層沒有變化，核電荷逐漸增加，原子半徑逐漸減小，核對外層電子的吸引力增強(qiáng)的結(jié)果。同一族的元素，自上而下，第一電離能的總體變化趨勢是逐漸減小的，這是因?yàn)閺纳系较拢娮訉訑?shù)增加，原子半徑變大，有效核電荷減小，核對外層電子的吸引力減弱的原因。原子參數(shù)常包含原子半徑、有效核電荷、電離能、電子親和能和電負(fù)性等，它們分別表示了原子性質(zhì)的各個(gè)方面，但各原子參數(shù)在周期表中都呈現(xiàn)出一定的周期性變化規(guī)律，并且這些周期性變化規(guī)律都是由于原子內(nèi)電子有規(guī)律性排布的結(jié)果。9、什么叫鑭系收縮？什么叫鑭系收縮效應(yīng)？答：對鑭系和錒系元素，從左自右，由于增加的電子填充進(jìn)入了倒數(shù)第三層的（n2)f軌道，其對

11、外層電子的屏蔽作用較大，因此，隨著原子序數(shù)的增加，鑭系元素原子半徑緩慢的減小，這種現(xiàn)象叫著鑭系收縮。由于屏蔽效應(yīng),使鑭系元素原子半徑減小緩慢,但鑭系中14種元素原子半徑減小的累計(jì)值還是不少的,因此到鑭系后的幾個(gè)第六周期副族元素的原子半徑與相應(yīng)的第五周期同族元素的原子半徑十分接近,導(dǎo)致其性質(zhì)也十分相似,這種現(xiàn)象叫做鑭系收縮效應(yīng)。習(xí) 題1、有無下列各組電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài),為什么?（1）=2,=1,=0 ； （2）=2,=2, =-1；（3）=2,=0,=-1； （4）=2,=3, =2；（5）=3,=2,=-2； （6）=4,=-1,=0；（7）=4,=1,=-2； （8）=3,=3, =-3。解：（1

12、）、（5）有；（2）、（3）、（4）、（6）、（7）、（8）無，違背了四個(gè)量子數(shù)的取值規(guī)則。2、在下列各組量子數(shù)中,填充合理的量子數(shù)。 （1）?, =2, =0, =+ ；（2）=4, =2, =0, =?；（3）=2, =0, =?, =+ ；（4）=2, =? =1, =- 。 解：（1）、3、4、5 （2）、= +或- （3）、=0 （4）、=1 3、試說明下列符號(hào)表示的意義：（1） s （2） 3d （3） 2P2。解：（1）表示角量子數(shù)=0的電子亞層；（2）表示主量子數(shù)為3，角量子數(shù)=2的電子亞層；（3）表示主量子數(shù)為2，角量子數(shù)=2的電子亞層中填有兩個(gè)電子。4、按照能量大小順序排列

13、下列原子軌道，并解釋軌道能量的大小順序。 （1）E1S，E4S，E3S，E2S； （2）E3d，E3S，E3P； （3）E4S，E3d。解：（1）E1S<E2S<E3S<E4S ,角量子數(shù)相同，隨著主量子數(shù)的增加，電子離核越來越遠(yuǎn)，故能量越來越大； （2）E3S<E3P<E3d ，主量子數(shù)相同，隨著角量子數(shù)的增加，電子離核越來越遠(yuǎn)，故能量越來越大； （3）對單電子原子體系，原子軌道能量只決定于主量子數(shù)，所以E4S>E3d；對多電子原子體系，核電荷Z在15到20之間時(shí)，發(fā)生了能級(jí)交錯(cuò)，E4S<E3d ；核電荷Z在小于15或大于20時(shí)，E4S>E3d

14、。5、下列各原子的電子構(gòu)型中,何者是基態(tài)、激發(fā)態(tài)或不正確的? （1）1s22s12d1 （2）1s22s22p43s1 （3）1s22s12p2 （4）1s22s22p63s23p8 （5）1s22s22p63s23p1解：（1）、不正確（2）、激發(fā)態(tài)（3）、激發(fā)態(tài)（4）、不正確（5）、基態(tài)6、用四個(gè)量子數(shù)描述基態(tài)N原子中最外電子層上的各電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。解： （1）=2, =0, =0, =+ ；（2）=2, =0, =0, =-；（3）=2, =1, =0, =+（或-）；（4）=2, =1, =1, =+ （或-）；（5）=2, =1, =-1, =+（或-）。 7、寫出Cr、Cu、Ag、

15、V等原子和Co2+、Fe3+、Sn2+、I-等離子的電子組態(tài)。解：Cr、24 1S22S22P63S23P63d54S1 Cu、29 1S22S22P63S23P63d104S1 Ag、47 1S22S22P63S23P63d104S24P64d105S1 V、23 1S22S22P63S23P63d34S2 Co2+、27 1S22S22P63S23P63d7 Fe3+、26 1S22S22P63S23P63d5Sn2+、50 1S22S22P63S23P63d104S24P64d105S2 I-、53 1S22S22P63S23P63d104S24P64d105S2 5P68、不查周期表,

16、分別寫出下列元素在周期表中的位置(周期、族、區(qū)),元素符號(hào)及名稱。 Z=47； 基態(tài)原子中有3d6電子； 基態(tài)原子中有兩個(gè)未成對的3d電子； 基態(tài)原子的電子構(gòu)型為Kr4d45s1； 基態(tài)原子的外層電子組態(tài)為3d14s2。解： （1）銀，Ag,第五周期，第IB族；（2）鐵，F(xiàn)e,第四周期，第VIII族； （3）鈦，Ti，第四周期，第IVB族或鎳，Ni，第四周期，第VIII族；（4）鈮，Nb，第五周期，第VB族；（5）鈧，Sc，第四周期，第IIIB族。9、不用查表確定下列各組元素中電離勢最大的一個(gè)元素。 Na，Mg，Al； Na，K，Rb； Si，P，S； K，Ca，Mg。 解：（1）Mg Na

17、P Mg10、A、B兩元素，A原子的M層和N層的電子數(shù)分別比B原子的M層和N層的電子數(shù)少7個(gè)和4個(gè)，寫出A、B兩原子的名稱和電子排布式。解：A，釩，V、23 1S22S22P63S23P63d34S2 B，硒，Se、34 1S22S22P63S23P63d104S2 4P411、A和B族元素的最外層電子數(shù)都是1，但它們的金屬性強(qiáng)弱卻很不同，試從有效和電荷數(shù)和原子半徑兩方面予以解釋。解：同周期的A族元素與B族元素比較，兩者電子層數(shù)相同，但B族元素核電荷比A族元素原子多，雖有屏蔽效應(yīng)，可B族元素原子的有效核電荷仍比A族元素的大，A族元素原子半徑比B族元素的大，B族元素原子的核對外層電子的吸引力強(qiáng)，

18、所以A族元素原子的電離能小，易失去電子，金屬性強(qiáng)，B族元素原子正好相反，不易失去電子，金屬性弱。3 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)思考題習(xí)題答案思 考 題1、共價(jià)鍵和離子鍵有無本質(zhì)的區(qū)別？兩者各有什么特點(diǎn)？答：兩者并無本質(zhì)的區(qū)別，從本質(zhì)上來講，兩者都是電性作用力，由于離子極化，使離子鍵逐漸向共價(jià)鍵過渡。共價(jià)鍵既有方向性，也有飽和性；但離子鍵既無方向性，也無飽和性。2、共價(jià)鍵的兩種類型鍵和鍵是怎樣形成的？各有何持點(diǎn)？答：原子軌道沿著鍵軸頭碰頭的重疊形成的共價(jià)鍵叫鍵，鍵重疊程度較大，鍵能高，穩(wěn)定性好；并且鍵針對鍵軸呈圓柱形的對稱，成鍵的兩原子繞著鍵軸任意相對旋轉(zhuǎn)，鍵不會(huì)被破壞；沿著鍵軸，原子軌道“肩并肩”的重疊

19、形成的是鍵。由于鍵是原子軌道“肩并肩”的重疊形成的，因此，其重疊程度較小，鍵能低于鍵，穩(wěn)定性較差，含有鍵的物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑，容易參加化學(xué)反應(yīng)。另外，由于鍵針對鍵軸反對稱，所以以鍵結(jié)合的兩原子就不能相對旋轉(zhuǎn)，否則鍵將被破壞。3、什么叫極性共價(jià)鍵？什么叫做極性分子？鍵的極性和分子的極性有什么關(guān)系？答：化學(xué)鍵中正負(fù)電荷重心不重合的共價(jià)鍵叫做極性共價(jià)鍵，正負(fù)電荷重心不重合的分子叫做極性分子。分子的極性是由共價(jià)鍵的極性和分子的空間構(gòu)型共同決定的。對于雙原子分子來說，分子的極性與共價(jià)鍵的極性是一致的，由極性共價(jià)鍵構(gòu)成的雙原子分子，必然是極性分子，由非極性共價(jià)鍵構(gòu)成的雙原子分子必然為非極性分子。對于三個(gè)或三

20、個(gè)以上的原子構(gòu)成的多原子分子，一般由非極性共價(jià)鍵構(gòu)成的多原子分子是非極性分子，如P5、S8等，由極性共價(jià)鍵構(gòu)成的多原子分子，如果分子的空間構(gòu)型是完全對稱的，共價(jià)鍵的極性被抵消，正負(fù)電荷重心正好重合，就是非極性分子，如果分子的空間構(gòu)型不對稱，正負(fù)電荷重心不重合，就是極性分子。4、分子軌道理論對物質(zhì)的順磁性是如何解釋的？舉例說明。答：根據(jù)分子軌道理論，原子軌道線性組合成分子軌道，能量升高的叫反鍵軌道，能量降低的叫成鍵軌道。電子在分子軌道中的填充仍然要遵循電子排布三原理，因此，分子軌道中就可能有成單電子，有成單電子的物質(zhì)就是順磁性物質(zhì)。例如O2，起電子組態(tài)為：02：kk兩個(gè)反鍵軌道中各有一個(gè)成單電子

21、，所以O(shè)2是順磁性物質(zhì)。5、價(jià)層電子對互斥理論是怎樣確定中心原子的價(jià)層電子對數(shù)的？答：6、試說明乙烯分子中各種共價(jià)鍵的類型及碳原子的雜化軌道類型。答：碳原子以SP2雜化軌道和氫原子的1S軌道重疊成鍵，4個(gè)氫原子與2個(gè)碳原子形成4個(gè)鍵，2個(gè)碳原子之間的雙鍵，其中一個(gè)是鍵，一個(gè)是鍵。整個(gè)乙烯分子的各個(gè)原子處于同一平面內(nèi)。7、四種晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有何異同？ 答：表313 四種晶體的比較 8、什么叫離子極化？離子極化對物質(zhì)性質(zhì)有何影響？答：離子是帶電的，任何一個(gè)離子對另一個(gè)離子來說都相當(dāng)于一個(gè)外加電場。當(dāng)離子相互靠近時(shí)，任何一個(gè)離子都有使其它離子變形的能力，每個(gè)離子也總是會(huì)在其它離子的極化力下發(fā)生變形

22、，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，這就叫做離子的極化。離子極化使物質(zhì)化學(xué)鍵由離子鍵向共價(jià)鍵過渡，使晶體結(jié)構(gòu)向配位數(shù)減小的方向、由離子型向分子型過渡。離子極化越強(qiáng)，物質(zhì)的熱穩(wěn)定性越差，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)就越低，水解程度越大，顏色越深。9、什么是分子間作用力？分子間作用力有何特點(diǎn)？答：分子與分子之間由偶極矩產(chǎn)生的作用力叫分子間作用力，有取向力、誘導(dǎo)力和色散力三種。分子間作用力的特點(diǎn)是：既沒有方向性也沒有飽和性，比化學(xué)鍵能小得多,是近程力，作用范圍很小，只有幾個(gè)pm，三種分子間力的存在范圍和在分子中的相對大小都是不同的。10、氫鍵是怎樣形成的？氫鍵的怎樣形成對物質(zhì)性質(zhì)有什么影響？答：當(dāng)氫原子與一個(gè)電負(fù)性大的X原子以共價(jià)

23、鍵結(jié)合后，共價(jià)鍵中的共用電子對強(qiáng)烈的偏向X原子，使氫原子帶上了部分正電荷，幾乎成為裸露的質(zhì)子，它可以吸引與其靠近的另一個(gè)電負(fù)性較大的、帶有孤對電子的Y原子，H原子與Y原子結(jié)合就形成了氫鍵。分子間若能生成氫鍵，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)要升高；如果溶質(zhì)與溶劑分子能夠形成分子間氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度要增大；氫鍵的形成對物質(zhì)的粘度、表面張力、比熱容等很多性質(zhì)都有影響。習(xí) 題1、NaF和MgO中離子的電子構(gòu)型相同，但MgO的硬度是NaF的兩倍，MgO的熔點(diǎn)為2800，比NaF的熔點(diǎn)993高得多，為什么？答：NaF和MgO均為離子化合物，其結(jié)合力離子鍵與離子半徑、電荷和電子構(gòu)型有關(guān)，NaF和MgO比較，后者離子電荷

24、的乘積比前者大4倍，所以離子間的結(jié)合力大，離子鍵牢固，其硬度和熔點(diǎn)都要大得多。2、氧化物MgO、CaO、SrO、BaO均是NaCl型離子晶體，據(jù)離子鍵理論定性比較它們的晶格能大小和熔點(diǎn)的高低。答：陰離子相同，陽離子半徑從左到右逐漸增大，離子間作用力逐漸減弱，所以從左到右，各離子化合物的晶格能逐漸減小，熔點(diǎn)逐漸降低。3、寫出分子或分子離子的分子軌道式，并比較它們的穩(wěn)定性，判斷它們的磁性。答： ：kk 鍵級(jí)=2 ：kk 鍵級(jí)=1.5 ：kk 鍵級(jí)=2.5 從鍵級(jí)來看，>>,所以穩(wěn)定性大小順序?yàn)?gt;>；由于軌道中都有成單電子，故三者都是順磁性的。4、BF3和NF3的雜化軌道類型

25、和分子幾何構(gòu)型分別是什么？它們是極性還是非極性分子？答：BF3 SP2雜化，平面三角形，非極性分子； NF3 SP3不等性雜化，三角錐形，極性分子。5、利用價(jià)層電子對互斥理論判斷下列分子或離子的空間幾何構(gòu)型：（1）BeCl2(2)SnCl2(3)(4)(5)(6)PCl5(7)(8)SF6(9)(10)O3答：（1）BeCl2 直線形，(2)SnCl2 V形，(3) 正四面體形，(4) 三角錐形，(5) 正八面體形，(6)PCl5 三角雙錐形，(7) 正四面體形，(8)SF6 正八面體形，(9) 正四面體形，(10)O3 V形。6、根據(jù)離子極化理論解釋： AgF、AgCl、AgBr、AgI的熔

26、、沸點(diǎn)，溶解度和顏色的變化順序。答：AgF、AgCl、AgBr、AgI各物質(zhì)從左到右，陽離子相同，陰離子的離子半徑逐漸增大，陰離子的離子的變形性增大，離子極化逐漸增強(qiáng)，所以熔、沸點(diǎn)逐漸降低，在水中的溶解度逐漸減小，顏色逐漸加深。7、將下列分子按化學(xué)鍵的極性大小依次排列，并說明原因：F2、HF、HCl、HBr、HI、NaF。答：F2為同核雙原子分子，F(xiàn)原子間形成的是非極性共價(jià)鍵；NaF為典型的離子型化合物，鍵的極性是最強(qiáng)的；HF、HCl、HBr、HI各無物質(zhì)從左到右，形成共價(jià)鍵的兩原子的電負(fù)性差越來越小，共價(jià)鍵的極性也越來越??；所以其化學(xué)鍵的極性大小依次為F2<HF<HCl<H

27、Br<HI<NaF。8、下列各對分子間存在的分子間力有哪些，是否存在氫鍵？（1）H2H2， （2）H2OH2O， （3）NH3H2O, (4)CCl4H2O答：（1）H2H2，存在色散力,無氫鍵；（2）H2OH2O，存在取向力、誘導(dǎo)力和色散力,有分子間氫鍵；（3）NH3H2O,存在取向力、誘導(dǎo)力和色散力,有分子間氫鍵；(4)CCl4H2O，存在誘導(dǎo)力和色散力,無分子間氫鍵。9、下列物質(zhì)哪些能形成分子間氫鍵，哪些能形成分子內(nèi)氫鍵，哪些不能形成氫鍵？（1）苯，（2）NH3，（3）C2H6，（4）水楊醛，（5）對羥基苯甲醛，（6）H3BO3答：（1）苯，不能形成氫鍵；（2）NH3，分子間

28、氫鍵；（3）C2H6，不能形成氫鍵；（4）水楊醛，分子內(nèi)氫鍵；（5）對羥基苯甲醛，分子間氫鍵；（6）H3BO3，分子內(nèi)氫鍵。10、判斷下列晶體類型，并指出其結(jié)合力分別是什么？（1）NaCl (2)SiC (3)CO2 (4)Pt答：（1）NaCl，離子晶體，結(jié)合力為離子鍵；(2)SiC ，原子晶體，結(jié)合力為共價(jià)鍵； (3)CO2，分子晶體，結(jié)合力為分子間力； (4)Pt，金屬晶體，結(jié)合力為金屬鍵。4 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)1、判斷下列說法是否正確，并說明理由。(1)指定單質(zhì)的DfGmy、DfHmy、Smy皆為零。(2) 熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的純氣體的分壓為100 kPa，溫度為298.15K。(3) DrG

29、my <0的反應(yīng)必能自發(fā)進(jìn)行。(4) 298.15K時(shí)，反應(yīng)O2(g)+S(g)SO2(g)的DrGmy，DrHmy，DrSmy分別等于SO2(g)的DfGmy，DfHmy，Smy。（5）隨溫度升高，反應(yīng)C ( s ) + O2 ( g ) = CO ( g )的Dr Gmy降低。（6）T K時(shí)，反應(yīng)的Dr Gm與Dr Gmy ( 298 ) 的關(guān)系為Dr Gm ( T ) = Dr Gmy(298 ) + RT lnQ答：（1）錯(cuò)。指定單質(zhì)的DfGmy，DfHmy皆為零，但Smy不為零。(2) 錯(cuò)。在化學(xué)熱力學(xué)中選100 kPa為標(biāo)準(zhǔn)壓力，用py 表示。把處于溫度T、壓力為py狀態(tài)下的

30、純固體、純液體和純理想氣體分別作為固體、液體、氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。此處溫度T沒有給定，對應(yīng)每個(gè)T都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。298.15K僅僅是經(jīng)常選用的溫度。（3）錯(cuò)。DrGmy只能判斷標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行。（4）錯(cuò)。S(g)不是指定單質(zhì)，而且Smy有絕對值，不能用類似的辦法計(jì)算。（5）對。該反應(yīng)的Dr Hmy ( 298K ) <0， Dr Smy ( 298K )>0。（6）錯(cuò)。等溫方程式中的Dr Gm與Dr Gmy 必須在同一溫度下。2、指出下列各關(guān)系式成立的條件 (1)DU=Qv (2)DH=Qp (3)DG=DHTDS答：（1）等溫等容，系統(tǒng)不做非體積功 （W非=0）；（2）等

31、溫等壓，系統(tǒng)不做非體積功（W非=0）；（3）等溫，且系統(tǒng)無非體積功。3、指出下列過程DG，DH，DS的正、負(fù)號(hào)，并說明使過程自發(fā)進(jìn)行的溫度條件(1)氣體被吸附在固體表面；(2)Ag(aq)+I(aq)AgI(s)；(3)MgCO3(s)MgO(s)十CO2(g)；(4)冰在常溫下融化。 答： （1）DS <0 DH<0 ，低溫自發(fā)（DG<0），高溫不自發(fā)（DG >0）；（2）DS <0 DH<0 ，低溫自發(fā)（DG<0），高溫不自發(fā)（DG >0）； （3）DS >0 DH>0 ，高溫自發(fā)（DG<0），低溫不自發(fā)（DG >0）

32、；（4）DS >0 DH>0 ，高溫自發(fā)（DG<0），低溫不自發(fā)（DG >0）。4、一熱力學(xué)系統(tǒng)在等溫定容的條件下發(fā)生一變化時(shí)，放熱15kJ，同時(shí)做電功35kJ假若系統(tǒng)在發(fā)生變化時(shí)，不做非體積功(其他條件不變)，計(jì)算系統(tǒng)能放出多少熱。解： 由題意知， Q=-15kJ，W=-35kJ；故U=Q+W=-15kJ-35kJ = -50 kJ 等溫定容，不做非體積功 QV=U=-50kJ5、由下列熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算NaCl(s)的晶格能UCl 2(g)Cl(g) DrHmy= D=119.8kJ·mol-1Na(s)Na(g) DrHmy=S=108.4kJ·m

33、ol-1Na(g)Na(g)e DrHmy=I1=495.8kJ·mol-1Cl(g)eCl(g) DrHmy=E=-348.7kJ·mol-1Na(s)Cl2(g)NaCl(s) DrHmy=DfHmy=-411.2 kJ·mol-1解：（5）-（1）-（2）-（3）-（4）得：Na(g)Cl(g)NaCl(s) ，DrHmy= - U（以正值表示）-U = DrHmy（5）-DrHmy（1）-DrHmy（2）-DrHmy（3）-DrHmy（4）=DfHmy-D -S-I1-E= -411.2 kJ·mol-1-119.8kJ·mol-1-1

34、08.4kJ·mol-1-495.8kJ·mol-1+348.7kJ·mol-1= -786.5 kJ·mol-1U 取正值，故晶格能為786.5 kJ·mol-16、生物體內(nèi)有機(jī)物的分解氧化對菌體的生長、營養(yǎng)的消耗十分重要。例如醋酸桿菌可通過乙醇氧化反應(yīng)而獲得生產(chǎn)所需要的能量，其過程分兩步完成：CH3CH2OH® CH3CHO ® CH3COOH 請根據(jù)下列反應(yīng)及其反應(yīng)熱計(jì)算生物體內(nèi)乙醇被氧化成乙醛及乙醛被進(jìn)一步氧化成乙酸的反應(yīng)熱。(1)CH3CH2OH（l）+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) DrHmy=-1

35、371 kJ·mol-1(2)CH3CHO（l）+O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) DrHmy=-1168 kJ·mol-1(3)CH3COOH（l）+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) DrHmy=-876 kJ·mol-1解：由（1）-（2）得：CH3CH2OH（l）+1/2O2(g) = CH3CHO（l）+ H2O(l) DrHmy = DrHmy（1）- DrHmy（2） = （-1371 kJ·mol-1）-（-1168 kJ·mol-1）= -203 kJ·mol-1由（2）-（3）得：CH3CHO（

36、l）+1/2O2(g) = CH3COOH（l） DrHmy = DrHmy（2）- DrHmy（3） = （-1168 kJ·mol-1）-（-876 kJ·mol-1）= -292 kJ·mol-17、已知甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為-726.6 kJ·mol-1，即CH3OH(l)O2(g)CO2(g)2H2O(l)，H2O(l) DfHmy=-285.8kJ·mol-1，CO2(g) DfHmy=-393.5 kJ·mol-1，求甲醇的DfHmy。解：DrHmy = 2DfHmy（H2O(l)）+ DfHmy（CO2(g)）-DfHmy

37、（CH3OH(l)）- DfHmy（O2(g)）-726.6 kJ·mol-1= 2×（-285.8 kJ·mol-1）+（-393.5 kJ·mol-1）-DfHmy（CH3OH(l)）-×0 DfHmy（CH3OH(l)）=-238.5 kJ·mol-18、化學(xué)反應(yīng)A(g)+B(g)=2C(g), A、B 、C均為理想氣體。在25，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，該過程分別依兩個(gè)不同途徑完成：(1)不作功，放熱40 kJ；(2)作最大功，放熱2 kJ。則在(1)、(2)兩種情況下，計(jì)算兩個(gè)過程的Hy、Gy、Sy。解：Hy、Gy、Sy均為狀態(tài)函數(shù)，其變

38、量與途徑無關(guān)，反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行，故為等壓過程，根據(jù)（1）Qp =Hy = -40 kJ HyUy+pV=Uy+nRT=Uy=-40kJ根據(jù)（2）UyQ+W=-2kJ+WW=-38kJ又pV=nRT0 此最大功為非體積功。GyW=-38kJSy=-6.7J·K-19、計(jì)算下列反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，298.15K時(shí)的DrGmy，并判斷該條件下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。2Al(s)Fe2O3(s)Al2O3(s)2Fe(s)SiO2(s)4HF(g)SiF4(g)2H2O(g)I2(s)I2(g)4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)解：（1）DrGmy=2D

39、fGmy（Fe）+DfGmy（Al2O3）- DfGmy（Fe2O3）-2DfGmy（Al）= 2×0 +（-1576 kJ·mol-1） - （-741.0kJ·mol-1） -2×0= -835.0kJ·mol-1<0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)可自發(fā)。（2）DrGmy = 2×DfGmy（H2O(g)）+DfGmy（SiF4(g)）- DfGmy（SiO2(s)）-4×DfGmy（HF(g)）=2×（-228.6 kJ·mol-1）+（-1506.2kJ·mol-1）-（-805.0 kJ

40、83;mol-1）- 4×（-270.7 kJ·mol-1）=-75.6 kJ·mol-1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)可自發(fā)。（3）DrGmy=DfGmy（I2(g)）- DfGmy（I2(s)）=19.4 kJ·mol-1 - 0kJ·mol-1） =19.4 kJ·mol-1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)不自發(fā)。（4）DrGmy=4×DfGmy（Fe(OH)3(s)）-2×DfGmy（H2O(l)）- 4×DfGmy（Fe(OH)2(s)）=4×（-694.5kJ·mol-1）-2×（-237.2

41、 kJ·mol-1） - 4×（-483.6kJ·mol-1） = -369.2kJ·mol-1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)可自發(fā)。10、試根據(jù)下列數(shù)據(jù)，推斷哪些氮的氧化物能在高溫標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下由N2 (g)和O2 (g)化合而生成(說明推斷過程)。已知298 K時(shí)有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù):N2O ( g )NO ( g )N2O3 ( g )NO2 ( g )Df Hmy/ kJ×mol-182908333Df Gmy/ kJ×mol-11048713951解： （1） N2 (g) + 1/2 O2 (g) = N2O ( g )（2） 1/2 N2 (g)

42、 + 1/2 O2 (g) = NO ( g )（3） N2 (g) + 3/2 O2 (g) = N2O3 ( g )（4） 1/2 N2 (g) + O2 (g) = NO2 ( g ) 根據(jù)題意，只有熵增反應(yīng)才可能高溫自發(fā)，由 DrGmy (T)= DrHmy -T DrSmy得： T DrSmyDrHmy - DrGmy (T)>0即 DrHmy > DrGmy (T)只有（2）符合條件，可推斷NO ( g )，即反應(yīng)（2）能在高溫標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下由N2 (g)和O2 (g)化合而成。11、在101.3kPa和80.1下，苯的氣化熱Q=30.5kJ·mol-1，計(jì)算該條件

43、下，苯的氣化過程的DUm、DHm、DGm、DSm。解：C6H6（l） = C6H6（g）， DHm=Qp=30.5kJ·mol-1，對于等溫等壓下的相變過程：DGm=0DGm = DHm-TDSmDSm= =86.34J·mol-1·K-1 DHm = DUm+DnRT Dn 1 mol DUm =DHm -DnRT=30.5kJ·mol-1-8.314×103kJ·mol-1·K-1×353.25K = 27.6 kJ·mol-112、室溫下暴露在空氣中的金屬銅，表面層因生成CuO(黑)而失去光澤，將金

44、屬銅加熱到一定溫度T1時(shí)，黑色CuO轉(zhuǎn)化為紅色Cu2O，再繼續(xù)加熱至溫度升至T2時(shí)，金屬表面氧化物消失，寫出上述后兩個(gè)反應(yīng)的方程式，并估計(jì)T1,T2的取值范圍。解： 2CuO(s) = Cu2O(s)1/2O2(g) （1）Cu2O(s)= 2Cu (s)1/2O2(g) （2） 設(shè)加熱到T1時(shí)，CuO開始轉(zhuǎn)變?yōu)镃u2O，則T1為轉(zhuǎn)變溫度。DrHmy=DfHmy（Cu2O(s)）- 2×DfHmy（CuO(s)）= -166.69kJ·mol-1- 2×（-155.23）kJ·mol-1 = 143.77 kJ·mol-1DrSmy=Smy（O

45、2(g)）+Smy（Cu2O(s)）- 2×Smy（CuO(s)）= ×205.03J·mol-1·K-1 + 100.83J·mol-1·K-1 -2×43.51J·mol-1·K-1= 116.3J·mol-1·K-1T 1= =1236K同理：DrHmy=DfHmy（O2(g)）+2DfHmy(Cu(s)-DfHmy（Cu2O(s)）=166.69 kJ·mol-1 DrSmy= Smy（O2(g)）+2Smy（Cu(s)）- Smy（Cu2O(s)）=68.29 J&

46、#183;mol-1·K-1T2=2441K故 1236K < T1 <2441K ，T2 > 2441K13、已知298.15K標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，Smy(S,正交)= 31.8J·mol-1·K-1 ，Smy(S,單斜)= 32.6J·mol-1·K-1S(單斜)O2(g)SO2(g) DrHmy =-297.2kJ·mol-1S(正交)O2(g)SO2(g) DrHmy=-296.9kJ·mol-1計(jì)算說明在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，溫度分別為25和95時(shí)兩種晶型硫的穩(wěn)定性。解：(1)-(2)得： S(單斜) S(正交)DrH

47、my= -297.2 kJ·mol-1-296.9kJ·mol-1 = -0.3 kJ·mol-1<0DrSmy=31.8 J·mol-1·K-1 32.6 J·mol-1·K-1= -0.8J·mol-1·K-1<0低溫自發(fā)，T=375K= 102 溫度低于102 時(shí)均正向自發(fā)，故25，95時(shí)，正交硫比單斜硫穩(wěn)定。14、反應(yīng)H2 ( g )+F2 (g) = 2HF(g)被建議用于火箭的推進(jìn)。估算1000 °C、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，每生成 1g HF，最多能對火箭做多少非體積功？M ( HF

48、 ) = 20 g×mol-1。 已知298 K時(shí)Smy(H2,g)131.0J×mol-1×K-1，Smy(F2,g)203.3J×mol-1×K-1，Smy(HF,g)175.3J×mol-1×K-1， DfGmy(HF,g)-271kJ×mol-1。解： H2 ( g ) + F2 (g) = 2HF(g)Smy（298K）/J×mol-1×K-1 131.0 203.3 175.3 DfGmy（298K）/kJ×mol-1 0 0 -271DrGmy （298K）= 2

49、5;（-271）kJ×mol-1 = - 542 kJ×mol-1 DrSmy （298K）= 2×Smy(HF,g)- Smy(F2,g)- Smy(H2,g) = （2×175.3-203.3-131.0）J×mol-1×K-1 = 16.3J×mol-1×K-1DrGmy （298K）= DrHmy （298K）-T DrSmy （298K） DrHmy （298K）=DrGmy （298K）+ T DrSmy （298K） = - 542 kJ×mol-1 + 298 ×0.0163 k

50、J×mol-1 = -537.14 kJ×mol-11000 °C、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，DrGmy （1273.15K） DrHmy （298K）-T DrSmy （298K） -537.14 kJ×mol-1 -（1273.15K）×0.0163kJ×mol-1= -557.89 kJ×mol-1 由于 DrGm = - W, 1g HF最多能對火箭做非體積功為：= 13.95 kJ·g-115、生石灰（CaO）是由石灰石(CaCO3)高溫分解得到的，請利用有關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，石灰石的分解溫度解：石灰石(Ca

51、CO3)熱分解溫度可由分解反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)壓力下（100kPa）達(dá)平衡時(shí)的溫度來估算。CaCO3（s） = CaO（s） + CO2（g）DrHmy(298K)= DfHmy(CaO,s,298K) + DfHmy(CO2,g,298K) - DfHmy(CaCO3,s,298K) =-635.55 kJ·mol-1 -393.51 kJ·mol-1 +1206.88 kJ·mol-1 =177.82 kJ·mol-1DrSmy= Smy(CaO,s,298K) +Smy(CO2,g,298K) - Smy(CaCO3,s,298K) =39.75 J

52、3;mol-1·K-1+213.64 J·mol-1·K-1-92.89 J·mol-1·K-1=160.5 J·mol-1·K-1根據(jù)DrGmy（T） DrHmy （298K）-T DrSmy （298K）=0 得 T= =1108K 石灰石的分解溫度約為1108K。16 、某氣體反應(yīng), Dr Hmy=10.5 kJ×mol-1，Dr Smy= 41.8 J×mol-1 × K -1，一定溫度下達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)分壓均為100 kPa。估計(jì)反應(yīng)溫度。解：定溫下達(dá)平衡，故Dr Gmy= 0；反應(yīng)溫度

53、T= 251.2 K4-17 、298K時(shí)，反應(yīng)：(1) HF ( aq ) + OH- ( aq ) = H2O ( l ) + F- ( aq ) ,Dr Gmy= - 61.86 kJ×mol-1(2) H2O (l) = H+ ( aq ) + OH- ( aq ) ,Dr Gmy= 79.89 kJ×mol-1計(jì)算HF在水中離解反應(yīng)HF(aq)=H+(aq)+F-(aq)的DrGmy。若c (HF) = c (F- )=0.1mol×L-1 時(shí)，HF在水中離解反應(yīng)正向自發(fā)，介質(zhì)pH應(yīng)在何范圍？解：（1）+（2） 得：HF(aq)=H+(aq)+F-(aq

54、) DrGmy = DrGmy（1） + DrGmy （2）= - 61.86 kJ×mol-1 + 79.89 kJ×mol-1 = 18.03 kJ×mol-1 根據(jù)題意，HF在水中的離解正向自發(fā)，則DrGm = DrGmy+RT ln Q < 0RTln<-DrGmy 8.314J·mol-1·K-1 ×298K ×ln < -18030 J·mol-1c (H+) /c<6.9×10-4pH > 3.16 5 化學(xué)平衡1、判斷下列敘述是否正確：(1) 化學(xué)反應(yīng)商Q和標(biāo)

55、準(zhǔn)平衡常數(shù)K的單位均為1。(2) 對rH0的反應(yīng)，溫度越高，K越小，故rG越 大。(3) 一定溫度下，1，2兩反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能之間的關(guān)系為rG(1)=2rG(2)，則兩反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)間關(guān)系為：K(2)=K(1)2。(4) 從化學(xué)平衡的角度看，升高溫度，有利于吸熱反應(yīng)；降低溫度有利于放熱反應(yīng)。(5) 由于反應(yīng)前后分子數(shù)相等，所以增加系統(tǒng)壓力對化學(xué)平衡沒有影響。答：（1）正確。（2）錯(cuò)誤。rG的代數(shù)值越大。（3）錯(cuò)誤。K(1)K(2)2。（4）正確。（5）錯(cuò)誤。對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，增加系統(tǒng)壓力對化學(xué)平衡沒有影響。2、673 K時(shí)，反應(yīng)N2(g)+3H2 (g)= 2NH3(g)的K= 6.2×104，計(jì)算反應(yīng)NH3(g)=N2(g)+H2(g) 的K。解：找出兩個(gè)反應(yīng)之間的關(guān)系，再根據(jù)K的表達(dá)式推導(dǎo)得到： K2=16.2×104K= 403、已知下列反應(yīng)在指定溫度的rG和K： (1) N2(g)+O2(g)=N2O(g)， rG(1)， K(1)； (2) N2O4(g)=2NO2(g)， rG(2)， K(2)； (3) N2(g)+O2(g)=NO2(g)， rG(3)， K(3)；計(jì)算反應(yīng) (4) 2N2O(g)+3O2(g)=