大学 无机化学 练习题练习题1-6

题目部分，(卷面共有15题,100分,各大题标有题量和总分) 

一、计算(12小题,共80分) 

1． 欲使CaCO3(s) 在标准压力下分解为CaO(s) 和CO2(g)，最低温度为多少？

(假设及不随温度变化而变化)

已知：(CaCO3, s) = -1206.90 kJ·mol-1

      (CaO, s) = -635.55 kJ·mol-1

      (CO2, g) = -393.50 kJ·mol-1

      (CaCO3, s) = 92.9 J·mol-1·K-1

      (CaO, s) = 39.8 J·mol-1·K-1

      (CO2, g) = 213.6 J·mol-1·K-1

2． N2O5的热分解速率常数在288 K时是9.67 10-6 s-1，在338 K时是4.87 10-3 s-1，求该反应的活化能。

3． 某反应的速率常数k为1.0   10-2 min-1，若反应物的初始浓度为1.0mol·dm-3，则反应的半衰期是多少？

4． 在300 K时，鲜牛奶大约5 h变酸，但在275 K的冰箱中可保持50 h，计算牛奶变酸反应的活化能。

5． 根据病毒浓度的变化确定病毒失去活性的过程为一级反应过程，并求得此过程的k为3.3   10-4 s-1，求75 % 病毒失去活性所需要的时间是多少？

6． 如果一反应的活化能为117.15 kJ·mol-1，在什么温度反应速率是400 K时反应速率的2倍？

7． 已知在967 K时，反应N2O N2 + 1/2 O2的速率常数k = 0.135 s-1；在1085 K时

k = 3.70 s-1，求此反应的活化能Ea。

8． 对于某气相反应A(g) + 3B(g) + 2C(g)D(g) + 2E(g)，测得如下的动力学数据：

/mol·dm-3	/mol·dm-3	/mol·dm-3	/mol·dm-3·min-1
0.20	0.40	0.10	x
0.40	0.40	0.10	4x
0.40	0.40	0.20	8x
0.20	0.20	0.20	x

(1) 分别求出反应对A，B，C的反应级数；

(2) 写出反应的微分速率方程；

(3) 若x = 6.0   10-2 mol·dm-3·min-1，求该反应的速率常数。

9． 设某反应2A + B2C，

根据下列数据：

最初A

(mol·dm-3)	最初B (mol·dm-3)	初速率 -dA / dt (mol·dm-3·s-1)
0.10	0.20	300
0.30	0.40	3600
0.30	0.80	14400

(1) 求此反应的速率方程；

(2) 求此反应的速率常数。

10． 实验测得反应CO(g) + NO2(g) = CO2(g) + NO(g) 在650 K时的动力学数据为

实验编号	c(CO)    (mol·dm-3)	c(NO2)   (mol·dm-3)	dc(NO) / dt (mol·dm-3·s-1)
1	0.025	0.040	2.2   10-4
2	0.050	0.040	4.4   10-4
3	0.025	0.120	6.6   10-4

(1) 计算并写出反应的速率方程；

(2) 求650 K时的速率常数；

(3) 当c(CO) = 0.10 mol·dm-3，c(NO2) = 0.16 mol·dm-3时，求650 K时的反应速率；

(4) 若800 K时的速率常数为23.0 dm3·mol-1·s-1，求反应的活化能。

12． 基态氢原子吸收一个具有97.2 nm 波长的光子后，放出486 nm波长的光子，问氢原子的终态n等于几?

(h = 6.626   10-34J·s；基态氢原子的能量为2.18   10-18 J·电子-1)

二、问答题(3小题,共20分) 

1． 乙二醇的沸点是 197.9℃ , 乙醇的沸点是 78.3℃, 用作汽车散热器水箱中的防冻剂, 哪一种物质较好? 请简述理由。

2． 回答以下各问题:

(1) 写出原子序数为 32 的元素的核外电子排布、元素符号、元素名称以及此元素在周期表中的位置；

(2) 试用四个量子数分别表示这个元素原子最外层各价电子的核外运动状态

最外层各价电子	n	l	m	ms

(3) 分别画出此元素原子最外层px电子的轨道角度分布图及电子云径向分布图。

3． 写出下列电子构型的阳离子位于周期表中的哪些区？并对每种构型的阳离子在每一区中各举一例：8电子构型，18电子构型，18+2电子构型，9—17电子构型，2电子构型。

题目部分，(卷面共有14题,100分,各大题标有题量和总分) 

一、计算(8小题,共55分) 

1． 已知乙醇的下列热力学数据

   ───────────────────────────────

                            / kJ·mol-1     / J·mol-1·K-1

   ───────────────────────────────

     C2H5OH(l)                -277.6                 161

     C2H5OH(g)               -235.4                 282

   ───────────────────────────────

 (1) 计算乙醇在25.0℃ 时的蒸气压是多少?

    (2) 计算乙醇的正常沸点Tb 是多少?

2． 在一定温度下把一定量固体NH4HS放在一真空密闭容器中，它将分解直至总压力为68 kPa.。NH4HS(s)H2S(g) + NH3(g)

 (1) 计算分解反应的；

 (2)温度不变，再加入NH3直至NH3分压为93 kPa，这条件下H2S分压是多少? 总压是多少?

3． 根据病毒浓度的变化确定病毒失去活性的过程为一级反应过程，并求得此过程的k为3.3 ´ 10-4 s-1，求75 % 病毒失去活性所需要的时间是多少？

4． 2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 的k为8.8 ´ 10-2 dm6·mol-2·s-1，已知此反应对O2来说是一级的，当反应物浓度都是0.050 mol·dm-3 时，此反应的反应速率是多少？

5． 如果一反应的活化能为117.15 kJ·mol-1，问在什么温度反应速率是400 K时反应速率的2倍？

6． 在300 K时，鲜牛奶大约5 h变酸，但在275 K的冰箱中可保持50 h，计算牛奶变酸反应的活化能。

7． 在高温下NO2分解为NO和O2，已知该分解反应的活化能为114 kJ·mol-1，在592 K时反应的速率常数为4.98 ´ 10-1dm3·mol-1·s-1，求656 K时的速率常数。

8． 对于某气相反应A(g) + 3B(g) + 2C(g)D(g) + 2E(g)，测得如下的动力学数据：

/mol·dm-3	/mol·dm-3	/mol·dm-3	/mol·dm-3·min-1
0.20	0.40	0.10	x
0.40	0.40	0.10	4x
0.40	0.40	0.20	8x
0.20	0.20	0.20	x

(1) 分别求出反应对A，B，C的反应级数；

(2) 写出反应的微分速率方程；

(3) 若x = 6.0 ´ 10-2 mol·dm-3·min-1，求该反应的速率常数。

二、问答题(6小题,共45分) 

1． 写出下列原子和离子的基态电子组态：

(1) Sc,  (2) V3+,  (3) Mn2+,  (4) Co3+,  (5) Cr6+

2． 写出原子序数为24、47的元素的名称、符号、电子排布式，说明所在的周期和族。

3． 不参考任何数据表，排出以下物种性质的顺序：

(1) Mg2+, Ar, Br-, Ca2+按半径增加的顺序

(2) Na, Na+, O, Ne按第一电离能增加的顺序

(3) H, F, Al, O按电负性增加的顺序

(4) O, Cl, Al, F按第一电子亲和能增加的顺序

4． 写出下列原子和离子的基态电子组态：

(1) C,  (2) F,  (3) Ca,  (4) Ga3+,  (5) Bi

5． 已知某元素的原子序数为51，试推测：

(1) 该元素的电子结构；(2) 处在哪一周期哪一族？(3) 是非金属还是金属？(4) 最高氧化态及其氧化物的酸碱性。

6． 填空回答：

元素	原子序数	价层电子排布	周期和族	最高价			低价离子的电子构型
				氧化物	水合物	酸碱性
A	24				H2CrO4
B	56						8电子
C			五 VIIA
D				PbO2	Pb(OH)4	两性
E		5s24d10

题目部分，(卷面共有14题,100分,各大题标有题量和总分) 

一、计算(10小题,共75分) 

1． 已知气态氨的标准摩尔生成焓为 -46.04 kJ·mol-1，固态氯化铵的标准摩尔生成焓为  -314.4 kJ·mol-1，氯化铵的晶格能为663 kJ·mol-1，H2(g) 和Cl2(g) 的键能分别为436，243 kJ·mol-1，H(g) 的电离能为1312 kJ·mol-1，Cl(g) 的电子亲和能为348.7kJ·mol-1 。 设计一个热力学循环， 计算气态氨的质子亲和焓。

2． 在一定温度下把一定量固体NH4HS放在一真空密闭容器中，它将分解直至总压力为68 kPa.。NH4HS(s)H2S(g) + NH3(g)

    (1) 计算分解反应的；

    (2) 保持温度不变，再加入NH3直至NH3分压为93 kPa，这条件下H2S分压是多少? 总压是多少?

3． 反应 C2H5I + OH- = C2H OH + I- 在2 K时的k1 = 5.03 ´ 10-2 dm3·mol-1·s-1， 而在333 K时的k2 = 6.71 dm3·mol-1·s-1，该反应的活化能是多少？在305 K时的速率常数k3是多少？

6． 2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 的k为8.8 ´ 10-2 dm6·mol-2·s-1，已知此反应对O2来说是一级的，当反应物浓度都是0.050 mol·dm-3 时，此反应的反应速率是多少？

7． 已知在967 K时，反应N2O N2 + 1/2 O2的速率常数k = 0.135 s-1；在1085 K时

k = 3.70 s-1，求此反应的活化能Ea。

8． 设某反应2A + B2C，根据下列数据：

最初A

(mol·dm-3)	最初B (mol·dm-3)	初速率 -dA / dt (mol·dm-3·s-1)
0.10	0.20	300
0.30	0.40	3600
0.30	0.80	14400

(1) 求此反应的速率方程； (2) 求此反应的速率常数。

9． 求氢原子的电子从n = 5能级跃迁到n = 2能级时所产生光子的能量和波长各是多少? 

(h = 6.63 ´ 10-34J·s ，c = 3.00 ´ 10+8 m·s-1)

10． 基态氢原子吸收一个具有97.2 nm 波长的光子后，放出486 nm波长的光子，问氢原子的终态n等于几?  (h = 6.626 ´ 10-34J·s；基态氢原子的能量为2.18 ´ 10-18 J·电子-1)

二、问答题(4小题,共25分) 

1． 写出下列原子和离子的基态电子组态：

(1) C,  (2) F,  (3) Ca,  (4) Ga3+,  (5) Bi

2． 写出下列物种的基态电子组态：

(1) W (74号),  (2) Rh3+(45号),  (3) Eu3+(63号),  (4) Eu2+(63号),  (5) V5+(23号)。

3． 写出下列原子和离子的基态电子组态：

(1) Sc,  (2) V3+,  (3) Mn2+,  (4) Co3+,  (5) Cr6+

4． 不参考任何数据表，排出以下物种性质的顺序：

(1) Mg2+, Ar, Br-, Ca2+按半径增加的顺序

(2) Na, Na+, O, Ne按第一电离能增加的顺序

(3) H, F, Al, O按电负性增加的顺序

(4) O, Cl, Al, F按第一电子亲和能增加的顺序

题目部分，(卷面共有16题,100分,各大题标有题量和总分) 

一、计算(11小题,共70分) 

1． 利用热力学数据粗略估计1000 K时，CuS(s)被氢还原成Cu(s)和H2S(g)的可能性。

    / kJ·mol-1      /J·mol-1·K-1 

CuS(s)          -53.1                   66.5

H2(g)                0                    130.57

H2S(g)           -20.6                   205.7

Cu(s)                 0                     33.15

2． 欲使CaCO3(s) 在标准压力下分解为CaO(s) 和CO2(g)，最低温度为多少？

(假设及不随温度变化而变化)

已知：(CaCO3, s) = -1206.90 kJ·mol-1

      (CaO, s) = -635.55 kJ·mol-1

      (CO2, g) = -393.50 kJ·mol-1

      (CaCO3, s) = 92.9 J·mol-1·K-1

      (CaO, s) = 39.8 J·mol-1·K-1

      (CO2, g) = 213.6 J·mol-1·K-1

3． PCl5在较高温度时发生分解反应：PCl5(g)PCl3(g) + Cl2 (g)

在523 K，置于2.0 dm3密闭容器中的0.70 mol PCl5处于平衡时，有0.50 mol发生分解。

    (1) 求该反应在523 K时Kc和PCl5的转化率；

    (2) 在上述平衡体系中，将PCl5的浓度增大到0.20 mol·dm-3，求在523 K时再次达到平衡时各物质的浓度及PCl5的转化率。

4． 350℃时，反应 NOBr(g)NO(g) +Br2(g)     = 0.15

容器中pNOBr = 50 kPa，pNO = 40 kPa，= 21 kPa。混合气体将向正向还是逆向进行? Br2将产生还是消耗?

5． 反应  2NO2(g) = N2O4(g) 在298.15 K的= -4.77 kJ·mol-1，

   (1) 当混合物= 2.67   104 Pa，= 1.07   105 Pa 反应向什么方向进行?

   (2) 当混合物= 1.07   105 Pa，= 2.67   104 Pa 反应向什么方向进行?

6． 超音速飞机燃料燃烧，在高空大气中排出NO气体，可能直接破坏保护我们免受紫外线伤害的臭氧，其反应是NO(g) + O3(g)NO2(g) + O2(g)

  如果已知298 K，100 kPa下，NO(g)、O3(g) 和NO2(g) 的摩尔生成Gibbs自由能分别为86.7，163.6 和51.8 kJ·mol-1，计算此反应的、和KC。

7． 在一定温度下把一定量固体NH4HS放在一真空密闭容器中，它将分解直至总压力为68 kPa.。NH4HS(s)H2S(g) + NH3(g)

    (1) 计算分解反应的；

    (2) 保持温度不变，再加入NH3直至NH3分压为93 kPa，这条件下H2S分压是多少? 总压是多少?

8． 有一化学反应C2H5Br(g)C2H4(g) + HBr(g)，其活化能是226 kJ·mol-1，650 K时，速率常数为2.0   10-5 s-1，在哪个温度时速率常数是6.0   10-5 s-1？

9． 某反应的速率常数k为1.0   10-2 min-1，若反应物的初始浓度为1.0mol·dm-3，则反应的半衰期是多少？

10． K原子一条光谱线的频率为7.47    s-1，求此波长光子的能量(kJ·mol-1)是多少?  

(h = 6.63   10-34J·s)

11． 钠灯发射波长为588nm的特征黄光，这种光的频率是多少？每摩尔光子的能量（以kJ·mol-1为单位）是多少？（已知h = 6.63   10-34 J·s）

二、问答题(5小题,共30分) 

1． 请解释在H原子中3s和3p轨道有相等的能量，而在Cl原子中3s轨道能量比相应的3p轨道能量低。

2． 填空回答：

元素	原子序数	价层电子排布	周期和族	最高价			低价离子的电子构型
				氧化物	水合物	酸碱性
A	24				H2CrO4
B	56						8电子
C			五 VIIA
D				PbO2	Pb(OH)4	两性
E		5s24d10

3． 写出下列电子构型的阳离子位于周期表中的哪些区？并对每种构型的阳离子在每一区中各举一例：8电子构型，18电子构型，18+2电子构型，9—17电子构型，2电子构型。

4． 写出下列原子和离子的基态电子组态：

(1) C,  (2) F,  (3) Ca,  (4) Ga3+,  (5) Bi

5． 写出下列物种的基态电子组态：

(1) W (74号),  (2) Rh3+(45号),  (3) Eu3+(63号),  (4) Eu2+(63号),  (5) V5+(23号)。

一、计算(14小题,共80分) 

1． 在 27℃ 和 103.6 kPa 压力下, 从水面上收集到氧气 0.248 dm3, 试计算收集到多少摩尔氧气? 氧气的分体积是多少? ( 27℃时水的蒸气压为 3.6 kPa )

2． 已知在 57 ℃，水的蒸气压为 17.3 kPa，将空气通过 57 ℃ 的水，用排水集气法在 101 kPa 下收集 1.0 dm3气体。

问：（１）将此气体降压至 50.5 kPa（温度不变），求气体总体积;

（２）若将此气体在 101 kPa 下升温至 100 ℃，求气体总体积。

3． 在珠穆朗玛峰的顶部水的沸点为 70℃, 问该处的大气压力是多少 ? 已知水的摩尔蒸发热DvapHm= 41.2 kJ·mol-1 .

4． 用乙二醇作防冻剂，估算在-30℃正好结冰的乙二醇水溶液的组成（摩尔分数）。（已知水的Kf=1.86 K·kg·mol-1）

5． 在 300 K 时, 4.0 g·dm-3聚氯乙烯溶液渗透压为 6.5×10-2 kPa, 试计算聚氯乙烯的摩尔质量。    

6． 已知在298K：

	C(石墨)	CO2(g)	CO(g)
(298)/ kJ·mol-1	0	-393.5	-110.5
/ J·K-1·mol-1	5.69	213.6	197.9

    判断在900℃时， C(石墨) + CO2(g) = 2CO(g) 反应能否自发进行？

7． 1000 K时，CaCO3(s) 和CaO(s)、CO2达到平衡时CO2的压力为3.9 kPa，

    C(s) + CO2(g)2CO(g)     = 1.9 

    当固体 CaCO3、CaO和C混合，在1000 K的密闭容器中达到平衡时，CO的平衡分压是多少?

8． 1000 K时 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)    Kp’= 3.50则反应SO3(g)SO2(g) +O2(g) 的Kp、Kc各是多少?

9． 600 K 时HI的离解率为19.4 %，求此温度时，离解反应2HI(g)H2(g) +I2(g)的平衡常数。

10． 大气中排出的NO气体，可以直接破坏臭氧层，其反应是

               NO(g) + O3(g)NO2(g) + O2(g)

反应在298 K下，Kp = 7.1 ´ 1034。

  假设上述反应进行前，高层大气中NO、O3 和O2 浓度分别为 2 ´ 10-9，1 ´ 10-9 和2 ´ 10-3 mol·dm-3，计算O3 的平衡浓度(假设开始NO2 浓度为0) ，根据上述计算有多少O3被破坏?

11． 已知反应 2NO2N2O4 的热力学数据如下：

                            NO2            N2O4

    / kJ·mol-1        33.2           9.2

    / J·K-1·mol-1        240            304

(1) 计算298 K时的，并判断反应能否自发进行；

(2) 298 K，当p总 = 200 kPa时，NO2和N2O4的体积分数各为多少?

12． 反应 C2H5I + OH- = C2H OH + I- 在2 K时的k1 = 5.03 ´ 10-2 dm3·mol-1·s-1， 而在333 K时的k2 = 6.71 dm3·mol-1·s-1，该反应的活化能是多少？在305 K时的速率常数k3是多少？

13． 如果一反应的活化能为117.15 kJ·mol-1，问在什么温度反应速率是400 K时反应速率的2倍？

14． 2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 的k为8.8 ´ 10-2 dm6·mol-2·s-1，已知此反应对O2来说是一级的，当反应物浓度都是0.050 mol·dm-3 时，此反应的反应速率是多少？

二、问答题(3小题,共20分) 

1． 已知反应： N2(g) +H2(g)NH3(g) 673 K 时=1.3 ´ 10-2，773 K时，= 3.8 ´ 10-3，若起始分压为= 400 kPa，= 100 kPa，= 2 kPa，试分别判断在673 K和773 K时净反应移动的方向。并简述理由。

2． 什么是"镧系收缩"?  "镧系收缩"对元素的性质产生哪些影响?

题目部分，(卷面共有16题,100分,各大题标有题量和总分) 

一、计算(11小题,共70分) 

1． 在 27℃ 和 103.6 kPa 压力下, 从水面上收集到氧气 0.248 dm3, 试计算收集到多少摩尔氧气? 氧气的分体积是多少? ( 27℃时水的蒸气压为 3.6 kPa )

2． 为了使溶液的凝固点为 -2.00℃ ( 水的 Kf= 1.86 K·kg·mol-1, Kb=0.52K·kg·mol-1),必须向1.00 kg水中加入几克尿素[CO(NH2)2]?这溶液在标准压力下的沸点将是多少? (尿素的摩尔质量为 60.0 g·mol-1)

3． 人体血浆的凝固点为-0.501℃,正常体温37℃时,人体血液的渗透压是多少? (已知水的Kf= 1.86 K·kg·mol-1)

4． 为了减少大气污染，常用CaO除去炉气中的SO3(g)，已知CaO(s) + SO3(g) = CaSO4(s)  (298 K) = -402 kJ·mol-1，(298 K) = -345.7 kJ·mol-1，计算在标准状态下反应处于平衡时的温度。

5． 已知在298 K时有下列热力学数据：

	C(s)	CO(g)	Fe(s)	Fe2O3(s)
/kJ·mol-1	0	-110.5	0	-822.2
/J·K-1·mol-1	5.74	197.56	27.28	90

    假定上述热力学数据不随温度而变化，请估算Fe2O3能用C还原的温度。

6． 已知气态氨的标准摩尔生成焓为 -46.04 kJ·mol-1，固态氯化铵的标准摩尔生成焓为  -314.4 kJ·mol-1，氯化铵的晶格能为663 kJ·mol-1，H2(g) 和Cl2(g) 的键能分别为436，243 kJ·mol-1，H(g) 的电离能为1312 kJ·mol-1，Cl(g) 的电子亲和能为348.7kJ·mol-1 。 设计一个热力学循环， 计算气态氨的质子亲和焓。

7． 已知                     / kJ·mol-1

        NiSO4·6H2O(s)          -2219.6

        NiSO4(s)                -772.9

        H2O(g)                  -228.2

    (1) 计算298 K时反应NiSO4·6H2O(s)NiSO4(s) + 6H2O(g)的；

    (2) 计算反应在298 K的Kp；

    (3) 求上述反应在298 K时水的平衡蒸气压。

 8． 20℃时甲醇的蒸气压p甲醇 = 11.83 kPa，试求：H3C-OH(l)H3C-OH(g) 的和。在甲醇正常沸点时，等于多少?

9． 某化合物的热分解的反应为一级反应，在120 min内分解了50 %，试问其分解90 % 时所需的时间是多少？

10． 在高温下NO2分解为NO和O2，已知该分解反应的活化能为114 kJ·mol-1，在592 K时反应的速率常数为4.98 ´ 10-1dm3·mol-1·s-1，求656 K时的速率常数。

11． 钠灯发射波长为588nm的特征黄光，这种光的频率是多少？每摩尔光子的能量（以kJ·mol-1为单位）是多少？（已知h = 6.63 ´ 10-34 J·s）

二、问答题(5小题,共30分) 

1． 下列体系是均相催化过程还是非均相催化过程？

(1) SO2(g)被O2(g)氧化为SO3(g)的反应在NO(g)存在条件下速率增加；

(2) 用Ni粉催化剂使液体植物油加氢；

(3) 水溶液中用HCl(aq)催化使D-葡萄糖转化成D-和L-葡萄糖的混合物。

3． 写出下列物种的基态电子组态：

(1) W (74号),  (2) Rh3+(45号),  (3) Eu3+(63号),  (4) Eu2+(63号),  (5) V5+(23号)。

4． 不参考任何数据表，排出以下物种性质的顺序：

(1) Mg2+, Ar, Br-, Ca2+按半径增加的顺序

(2) Na, Na+, O, Ne按第一电离能增加的顺序

(3) H, F, Al, O按电负性增加的顺序

(4) O, Cl, Al, F按第一电子亲和能增加的顺序

5． 写出下列原子和离子的基态电子组态：

(1) C,  (2) F,  (3) Ca,  (4) Ga3+,  (5) Bi