无机化学试题

?K = 2.6 ? 10-5

平衡时，[H+] = [Cl?] = [HClO] = x

x3 1= 2.6 ? 10-5， x = 3.0 ? 10-2mol·dm-3 pH = - lg (3.0 ? 10-2) = 1.52

23. 5 分 (6431) 6431

利用下列热力学数据计算AlCl3(s)的?fHm。

???

物质 状态 ?fHm/ kJ·mol-1 ?fGm/ kJ·mol-1 Sm/ J·mol-1·K-1 Al s 0 0 28.33 AlCl3 s ? -628.9 110.7 Cl2 g 0 0 222.96

? 3Cl2(g) + 2Al(s)

= 2AlCl(s)

3

?Sm/J·mol-1·K-1 222.96 28.33

110.7

x

-628.9

??fHm/kJ·mol-1 0 0 ??fGm/kJ·mol-1

0 0

??rSm= -0.5041 k J·mol-1·K-1

??rHm= 2x

??rGm= -1257.8 kJ·mol-1

????rGm=?fHm-T?rSm

-1257.8 = 2x - 298.15 ? (-0.5041)

??fHm(AlCl3, s) = x = -704.0 kJ·mol-1

24. 5 分 (7655) 7655

反应Fe(s) + H2O(g)FeO(s) + H2(g)，700℃时，Kp为2.35，700℃时将总压为101 kPa的等物质的量的H2O(g)、H2(g)混合气体处理FeO，FeO是否被还原为Fe？若H2O(g)、H2(g)混合气体的总压仍为101 kPa，要使FeO不被还原，pH2O(g)最小应为多少？

1?101pH2Qp??2?11pH2O(g)?1012

Qp< Kp，正反应自发，FeO不能被还原 若要使FeO不被还原，必须Qp = Kp，即

pH2101?pH2O(g)Qp???2.35pH2O(g)pH2O(g)

pH2O(g)= 30 kPa pH2O(g)最小值应为30 kPa。

5

25. 10 分 (0778) 0778

将铜片插入盛有 0.50 mol·dm-3 CuSO4 溶液的烧杯中，将银片插入盛有0.50 mol·dm-3 AgNO3溶液的烧杯中，组成原电池。

????2+

已知：(Cu/Cu) = 0.337 V，(Ag+/Ag) = 0.799 V

Ksp(CuS) = 6.30 ? 1036

H2S：K1 = 1.32 ? 10-7，K2 = 7.10 ? 1015 (1) 写出原电池符号，电池反应式； (2) 求该原电池的电动势；

(3) 若不断通H2S于CuSO4溶液，使之饱和，求此时原电池的电动势。 (1) Cu┃Cu2+(0.50 mol·dm-3)‖Ag+(0.50 mol·dm-3)┃Ag 电池反应：2Ag+ + Cu 2Ag + Cu2+

?E (2) E =- (0.0591/2) ? lg ([Cu2+]/[Ag+]2) = 0.462 - (0.591/2) ? lg (0.50 / 0.502) = 0.453 (V)

=

(3) Cu2+ + H2S CuS + 2H+

起始浓度/mol·dm-3 0.50 0.10 0 平衡浓度/mol·dm-3 x 0.10 2 ? 0.50-x

K1(H2S)?K2(H2S) K =

Ksp(CuS)= 1.49 ? 1014

[H?]2(2?0.50?x)22?[Cu][H2S]， 1.49 ? 1014 =0.10x K =

1.02 1.49 ? 1014 =0.10x， x = 6.7 ? 10-14 [Cu2+] = 6.7 ? 10-14 mol·dm-3

0.0591[Cu2?]0.05916.7?10-14lglg??2E2[Ag]20.502 = 0.83 (V) E' =-= 0.462 -

26. 10 分 (4169) 4169

已知：

??(Ag+/Ag) = 0.7991 V，??(AgBr/Ag) = 0.071 V，??(Zn2+/Zn) = -0.763 V，

3

2

3

求：(1) 将50 cm0.15 mol·dm-3 AgNO3与100 cm3 0.30 mol·dm-3 Na2S2O3混合，混合液中Ag+ 浓度；

(2) 确定0.0010 mol AgBr能否溶于100 cm3 0.025 mol·dm-3的Na2S2O3溶液中(生成 Br?和Ag(S2O3)2)；

(3) 在(2)的溶液中加入过量的锌后，求残留的Ag(S2O3)2占原有浓度的百分比(不考虑 Zn2+ 与S2O3的配合作用)。

2-3?3??3?? (Ag(SO)2/Ag) = 0.010 V

1?(0.7991?0.010)0.0591 (1) lgK稳 == 13.35

K稳 = 2.2 ? 1013

2- Ag+ + 2S2O3?Ag(S2O3)32

6

0.15?500.30?100混合后浓度/mol·dm-3

150 150 0 = 0.050 = 0.20

平衡浓度/mol·dm-3 x 0.20-0.10+2x 0.050-x 0.050?xx(0.10?2x)2= 2.2 ? 1013 x = [Ag+] = 2.3 ? 10-13

0.071?0.7991 (2) lgKsp(AgBr) =0.0591 Ksp= 5 ? 10-13

AgBr + 2S2-?2O3 Ag(S2O3)32+ Br?

平衡浓度/mol·dm-3 (0.025-0.020)+2x 0.010-x 0.010-x

K = K3?spAgBr ? K稳(Ag(S2O3)2) = 11

(0.010?x)2(0.005?2x)2= 11 x = -8.6 ? 10-4 可溶的AgBr > 0.0010 mol

所以在Na2S2O3浓度为0.025 mol·dm-3时，AgBr全部溶解。

(3) Ag(S2O3)3?12+

2Zn =

Ag +

1Zn2+ + 2S2-22O3

zE?0.010?(?0.763)lgK =0.0591?0.0591 K = 1.2 ? 1013

Ag(S3?2O3)2全部被Zn还原，设平衡时x = [Ag(S3?2O3)2]

(0.0050?x/2)1/2(0.025?2x)2x= 1.2 ? 1013

x = 3.7 ? 10-18 mol·dm-3

3.7?10?18所以残留率 =

0.010? 100 % = 3.7 ? 10-14 %

四、问答题 ( 共 2题 10分 ) 27. 5 分 (3529) 3529

写出以下反应的反应商Qp或Qc： (1) NH4NO3(s)2H2O(g) + N2(g) (2) N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)

(3) Cu(s) + Cu2+

(aq)2Cu+(aq)

(4) 2Fe3+(aq) + 3I-(aq)2Fe2+(aq) +I-3(aq) (5) CaCO3(s) + 2H+(aq)H2O(l) + Ca2+(aq) + CO2(g)

p2NH3[Cu?]2(1) pN2?p2H2O (2) pN2?p3H2 (3) [Cu2?][Fe2?]2[I?]p2?3CO2?[Ca](4) [Fe3?]2[I?]3 (5)

[H?]2

28. 5 分 (9643) 9643

指出下列各式中的酸、碱、共轭酸和共轭碱：

7

= HO +NO

(2) CO+ HO =HCO+ OH (3) NH +HS =NH+ HS

(1) HNO3 + H2O

2?33

+

?32

?3?

32

+4?

酸/共轭碱： (1) HNO3 /NO3，H3O+ / H2O (2) H2O / OH?，HCO3/CO3 (3) H2S / HS?，NH4/ NH3

??2?? 8