15、无机化学万题库（计算题）(1-3)

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（三）化学键与分子结构

1．实验测LiH的偶极矩μ＝1.964×10－29 C·m，原子核间距是1.598×10－10m ，计算LiH

的离子性百分率。（电子电荷 e＝1.6×10

－19

C）****

2．从以下热力学数据计算 AlF3 的晶格能。

Θ－1

Δ rHm/ kJ·mol ⑴ Al(s) = Al( g ) + 326 ⑵ Al( g ) = Al3+( g ) + 3 e- + 5138 ⑶ 2 Al( s ) ＋ 3 F2( g ) = 2 AlF3 ( s ) －2620

⑷ F2( g ) = 2 F ( g ) + 160

⑸ F ( g ) ＋ e－ = F－( g ) －350 ****

3．已知：ΔH(N≡N) = 940 kJ·mol－1 ， ΔH(O = O) ＝498 kJ·mol－1 ，

ΔH(N－O) = 175 kJ·mol ，通过计算与分析，预测 N4O6( g ) 是否能用 N2 ( g )、 O2 ( g ) 直接合成并稳定存在？（假设 N4O6 的结构与 P4O6相似）**** 4．根据以下数据计算氯化钡的晶格能。

氯化钡的Δ fHmΘ －860.2 kJ·mol－1 氯分子的离解焓 238.5 kJ·mol－1 钡的升华焓 192.5 kJ·mol－1 钡的第一电离能 501.2 kJ·mol－1

钡的第二电离能 962.3 kJ·mol－1

氯的电子亲合能－364.0 kJ·mol－1 ****

5．由N2和H2 每生成1 摩尔NH3 放热 46.024 kJ ，而每生成1 摩尔 NH2－NH2 却吸热

96.232 kJ 。又知H－H键能为435.136 kJ·mol－1 ，N≡N叁键键能为941.4 kJ·mol－1。求：① N－H 键的键能； ② N－N 单键的键能。***

6．试由以下数据画出 Born-Haber 循环，并计算氯化钾的晶格能（kJ·mol－1）。 K (s) → K (g) ΔH1 ＝ 90.0 kJ·mol－1 Cl2 (g) → 2 Cl (g) ΔH2 ＝ 241.8 kJ·mol－1 K (g) → K＋ (g) ＋ e－ ΔH3 ＝ 425.0 kJ·mol－1 Cl (g) ＋ e－ → Cl－ (g) ΔH4 ＝－349.0 kJ·mol－1 K (s) ＋

－1

12 Cl2 (g) → KCl (s) ΔH5 ＝－435.8 kJ·mol

－1

***

－1

7．已知Δ f Hm (H2O, l )＝－286 kJ · mol，H2O (g) 的摩尔冷凝焓Δ rHm＝－42kJ · mol， E (H－H)＝ 436 kJ · mol－1 ，E (O＝O)＝498 kJ · mol－1 。试计算E (O－H)。***

8．已知：Δ f Hm (NH3, g )＝－46 kJ · mol， Δ f Hm (NH2－NH2 , g )＝ 95 kJ · mol，

－1 －1

E (H－H)＝ 436 kJ · mol，E (N≡N)＝ 946 kJ · mol。试计算E (N－H) 和 N2H4中

－1 －1

E (N－N)。***

9．已知：Δ f HmΘ (XeF4 , s )＝－262 kJ · mol－1 ，XeF4 (s ) 的升华焓为47 kJ · mol－1 ，F2(g) 的键离解能为158 kJ · mol，计算： ⑴ XeF4 (g) 的标准摩尔生成焓；

⑵ XeF4 分子中 Xe－F 键的键能。***

10．已知：Δ f HmΘ (MgCl2, s )＝－482.4 kJ · mol－1 ，Mg的升华热为150.0 kJ · mol－1 ，Mg

的电离能 I1 ＋ I2 ＝ 2188.4 kJ · mol－1 ，Cl2 的键离解能为 244.0 kJ · mol－1 ，Cl 的电

子亲合能为348.8 kJ · mol－1 。试画出Born-Haber 循环图并计算MgCl2(s )的晶格能。 ***

－1 －1

11．已知：Na 的升华热为108.0 kJ · mol，第一电离能为495.8 kJ · mol，Cl2 的键能为

244.0 kJ · mol－1 ，Cl 的电子亲合能为348.8 kJ · mol－1 ，NaCl 的晶格能为788.1 kJ · mol－1 ，试计算Δf HmΘ (NaCl , s ) 。***

12．根据键能的数据计算下列反应的标准摩尔焓变Δ rHmΘ（298.15 K）。已知： N≡N H－H N－H F－F F－H kJ·mol－1 946 435 391 158 567

⑴ N2 (g) ＋ 3 H2 (g) ＝2 NH3 (g) ⑵ H2 (g) ＋ F2 (g) ＝2 HF (g) ***

13．高温时，碘分子可离解为碘原子： I2 (g) ＝ 2 I (g) 已知该反应在1473 K 、1173 K 时的平衡常数之比为 K1473 / K1173 ＝ 24.3 ，试计算I－I 的键能。***

14．已知： Mg (s) ＝ Mg (g) ΔH1 ＝ 146 kJ·mol－1 Mg (g) ＝ Mg (g) ＋ 2 e ΔH2 ＝ 2178 kJ·mol S (s) ＝ S (g) ΔH3 ＝ 272 kJ·mol－1 S (g) ＋ 2 e－＝ S2－ (g) ΔH4 ＝ 332 kJ·mol－1 Mg (s) ＋ S (s) ＝ MgS (s) ΔH5 ＝－347 kJ·mol－1

计算MgS 的晶格能 U 。***

15．已知： Mg (s) ＝ Mg (g) ΔH1 ＝ 152.6 kJ·mol－1 O2 (g) ＝ 2 O (g) ΔH2 ＝ 497.8 kJ·mol－1

－ 2－－1

O (g) ＋ 2 e＝ O (g) ΔH3 ＝ 652.1 kJ·mol Mg (g) － 2 e－＝ Mg2＋ (g) ΔH4 ＝ 2186 kJ·mol－1 Mg (s) ＋ 1 / 2 O2 (g) ＝ MgO (s) ΔH5 ＝－600.7 kJ·mol－1

2＋

－

－1

试通过Born-Haber 循环计算MgO 的晶格能。***

16．用下列数据计算氧原子的电子亲合能。*** Mg (s) → Mg (g) ΔH1＝ 141 kJ·mol

Mg (g) → Mg2＋ (g) ΔH2＝ 2201 kJ·mol－1

12－1

O2 (g) → O (g) ΔH3＝ 247 kJ·mol

－1

Mg2＋ (g) ＋ O2－ (g ) → MgO (s) ΔH4＝－3916 kJ·mol－1 Mg (s) ＋

12O2 (g) → MgO (s) ΔH5＝－602 kJ·mol－1

17．已知：Δ f HmΘ(N ，g)＝472.70 kJ · mol－1 ， Δ f HmΘ(H ，g)＝217.97 kJ · mol－1 ， Δ f Hm(NH3 ，g)＝－46.11 kJ · mol

－1

。试计算 NH3 分子中 N－H 键的键能。

***

18．已知KF晶体具有NaCl型结构，在20℃ 时测出KF晶体密度为2.481 g·cm－3 ，试计算KF晶胞的边长及在晶胞中相邻的 K 和 F 离子间的距离。（已知相对原子质量：

K 39.10 F 19.00 ，亚佛伽德罗常数为 6.023×10）****

19．已知NaF 晶体的晶格能为 894 kJ·mol－1 ，Na原子的电离能为 494 kJ·mol－1 ，金属钠

的升华热为 101 kJ·mol－1 ，F2 分子的离解能为 160 kJ·mol－1 ，NaF 的标准摩尔生成热

为－571 kJ·mol－1 ，试计算元素F的电子亲合能。***

20．已知CH4 的生成热为－74.9 kJ·mol－1 ，H 的生成热为218 kJ·mol－1 ，碳的升华热为 718 kJ·mol ，试计算甲烷分子中C－H 键的键能。***

21．已知 NO (g) 的生成热为90.25 kJ·mol－1，N2 分子中 N≡N的键能为941.69 kJ·mol－1， O2 分子中O＝O 的键能为 493.59 kJ·mol ，求 NO (g) 中 N－O键的键能。***

22．已知 HCl 的键长为 127 pm ，实验测得其键矩为 3.57×10－30 C·m 。试计算H 和 Cl

原子上的形式电荷 δ H 、δ Cl 和H－Cl 键的离子性百分数。（已知一个单位电荷的电量为 1.602×10－19 C ）****

23．试由以下数据画出 Born-Haber 循环，并计算氯的键能DCl?Cl（kJ·mol）。已知：Δ f Hm (NaCl , s)＝－411.1 kJ · mol， Δ sub Hm (Na , s)＝106 kJ · mol， I (Na , g) ＝ 495.8 kJ · mol－1 ， E (Cl , g) ＝－348 kJ · mol－1 ，

－1

＋

－

?－1

U (NaCl , s)＝786.9 kJ · mol－1 。***

24．试由下列键能数据估算氨的生成焓：D(N－H)＝391 kJ · mol，D(N≡N)＝946 kJ · mol

－1

D(H－H)＝435 kJ · mol。**

25．已知电偶极子的能量可作如下计算： E ＝F?d 而 F＝k?q?qd2??－1 －1

，

则 E＝k?q?qd??

其中 k ＝9.0×109 J·m·C－2 。

若一个从相距无限远靠近至相距0.276 nm（即氯化钠晶体中离子间的平均距离）将会释放出多少能量？（假设离子为点电荷，一单位电荷的电量为1.60×10－19 C ，亚佛伽德罗常数为 6.023×1023，1 nm＝10－9 m）***

26．鲍林指出：组成化学键的两原子的电负性差值与所成键的离解能之间存在一定的关系，两

原子的电负性差值等于它们相应的键离解能差值与96.5 kJ · mol－1 比值的开平方值。已知D (Cl－Cl)＝242 kJ · mol

－1

，D (F－F)＝158 kJ · mol

－1

，D (Cl－F)＝255 kJ · mol

－1

，

氟的电负性值 ?(F)＝4.0 ，试计算氯的电负性值 ?(Cl)。****

27．鲍林指出：组成化学键的两原子的电负性差值与所成键的离解能之间存在一定的关系，两

原子的电负性差值等于它们相应的键离解能差值与96.5 kJ · mol－1 比值的开平方值。已知 D (H－S)＝339 kJ · mol－1 ，D (S－S)＝205 kJ · mol－1 ，D (H－H)＝436 kJ · mol－1 ，氢的电负性值 ?(H)＝2.1 ，试计算硫的电负性值?(S)。****

28．电偶极矩的单位过去使用德拜（D），1 D＝10－18esu·cm （esu为静电单位）。现在已统一

改用SI单位（国际单位制）。电偶极矩的单位为C·m 。已知1 C ＝2.998×10 esu ，试

计算1 D 相当于SI单位的多少？**

－30

29．已知 HBr 的电偶极矩 μ ＝2.60×10 C·m ，原子间的距离为0.141 nm ，试计算其

分子的离子性百分数。（单位电荷的电量为1.60×10－19 C）***

30．已知 LiH 的电偶极矩 μ ＝1.964×10－29 C·m ，原子间的距离为159.6 pm ，试计算其

分子的离子性百分数。（单位电荷的电量为1.60×10－19 C）***

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