无机化学练习题 (2)

第五章 化学反应基本理论

一、选择题

5-1、给定可逆反应,当温度由T1升至T2时,平衡常数K2>K1,则该反应的( A )

A ΔH>0 B ΔH<0 C ΔH=0 D无法判断 5-2、通常情况下, 平衡常数Ka, Kb, Kw, Kh的共性是 ( D )

A与温度无关 B受催化剂影响 C与溶质的种类无关 D与浓度无关 5-3、根据ΔGf (NO,g)=86.5KJ/mol, ΔGf (NO2,g)=51.3KJ/mol判断反应

(1) N2(g)+O2(g) = 2NO(g), (2) 2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g)

的自发性,结论正确的是( A )

A (2)自发(1)不自发 B (1)和(2)都不自发 C (1)自发(2)不自发 D (1)和(2)都自发

5-4、已知在标准状态下，反应N2(g)+2O2(g) → 2NO2(g), ΔrHmθ=67.8 KJ/mol，则NO2（g）的标准生成焓为（ B ）KJ/mol。

A –67.8 B 33.9 C -33.9 D 67.8 5-5、如果某反应的△G<0，那么反应将会（ B ）

A 是放热反应 B 自动进行 C 是吸热反应 D 不发生 E 处于平衡状态

5-6、下列各物理量中不属于状态函数的是（ C ）

A 内能 B 质量 C 热 D 熵 E 焓

5-7、有助于反应3O2(g) →2O3(g), ΔH298θ=288.7KJ/mol正向进行的条件是（ B ）

A 高压和低温 B 高温和高压 C 低温和低压 D 低压和高温

二、填空题

5-8、如果2NO2==2NO+O2是基元反应，则其化学反应速率方程式为 kc(NO)，若将NO2浓度增加到原来的2倍时，反应速率变为原来的 4 倍。

2

2

5-9、一步能完成的反应称为 基元反应 对于一般的基元反应：aA + bB → dD + eE，反应速率与反应物浓度间的定量关系为 υ=kca(A)cb(B) 。

5-10、根据质量作用定律，基元反应：2NO(g)+Cl2(g) == 2NOCl(g)的反应速率方程为 υ=k P2(NO) P(Cl2) ，反应级数是 3 。在其它条件不变的情况下将容器的体积增加到原来的2倍，反应速率变为原来的 1/8 倍。如果温度每升高10℃反应速率增加一倍，则45℃时该反应的速率是25℃时反应速率的 4 倍。

5

三、计算题

5-11、已知

C2H5OH（l）

C2H5OH（g）

ΔfHmθ/（kJ/mol） -277.6 Smθ/（J·mol-1·K-1） 161

-235.3

282

求(1)在298K和标准态下，C2H5OH（l）能否自发地变成C2H5OH（g）？ (2)在373K和标准态下，C2H5OH（l）能否自发地变成C2H5OH（g）？ (3) 373K，C2H5OH的饱和蒸汽压。 (4)估算乙醇的沸点。 解：ΔrHmθ = (-235.3)-(-277.6)=42.3 kJ/mol ΔSmθ= 282-161 = 121 kJ/mol.k (1) ΔrGmθ =ΔrHmθ -TΔSmθ = 42.3-298 x 121 x10-3 = 6.24 kJ/mol >0

298K 不能自发进行

(2) ΔrGmθ = 42.3-373 x 121 x 121 x 10-3 = -2.83 kJ/mol<0

373K 能自发进行

(3) 在沸点沸腾时，气-液两相平衡 ΔrGmθ =ΔrHmθ -TΔrSmθ = 0

沸点 T =ΔrHmθ / ΔrSmθ = 349.6K 即 76.6 oC

5-12、CO2和H2的混合气体加热至850℃时可建立下列平衡：

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 此温度下Kc=1，假若平衡时有80%氢气变成了水，问CO2和氢气原来是按怎样的物质的量之比例混合的。

解：设开始时CO2物质的量为x，H2的物质的量为y

CO2(g)CO(g)+H2O(g)+H2(g) t=0 x y 0 0 平衡时物质量 x-0.99y y(1-0.99) 0.99y 0.99y Kc = c(CO). c(H2O)/ c(CO2) c(H2) = 1 x/y= 99

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第六章 溶液中的离子平衡

一、选择题

6-1、同温度下，将下列物质溶于水形成饱和溶液，溶解度最大的是（ C ）

A AgCl (Ksp=1.8×10-10) B Ag2Cr2O4 (Ksp=1.1×10-12) , C Mg(OH)2 (Ksp=1.8×10-10) D Fe3(PO4)2 (Ksp=1.3×10-22) 6-2、已知CaF2的溶解度为2×10-4mol/L，则CaF2的溶度积为（ A ）

A 3.2×10-11 B 4×10-8 C 3.2×10-13 D 8×10-12 6-3、下列物质的溶液中，呈酸性的物质是（ B ）

A Na3PO4 B NaH2PO4 C Na2HPO4 D NaHCO3 6-4、下列浓度相同的溶液中，pH值最低的是（ A ）

A NH4Cl B NaCl C NaOH D NaAc

6-5、在 NH3+H2O→NH4++OH- 反应中，起酸的作用的是（ B ）

A NH3 B H2O C NH4+ D OH-

6-6、在常温下，pH=6的溶液与pOH=6的溶液相比，其氢离子浓度（ D ）

A 相等 B 高2倍 C 高10倍 D 高100倍 E 低100倍 6-7、按酸碱质子理论，H3O+的共轭碱是（ B ）

A H2O2 B H2O C OH- D H+ E H

二、填空题

6-8、NH3的共轭酸是 NH4+ ，HPO42-的共轭碱是 PO43- 。NH3的共轭碱是 NH2- ， H2O的共轭碱是 H3O+ 。

6-9、按酸碱质子理论，[Al(H2O)5(OH)]2+的共轭酸是 [Al(H2O)6]3+ [Al(H2O)5(OH)]2+的共轭碱是 [Al(H2O)4(OH)2]+ 。

6-10、HAc与 NaAc ，NaH2PO4与 NaHPO4 或 H3PO4 ，Na2CO3与 NaHCO3 构成缓冲液。

6-11、判断下列溶液的酸碱性：Na2SO4 中性 ，Na2CO3 碱性 ，NaHCO3 碱 性 。 6-12、比较碱性强弱：CN- > Ac- ； 比较酸性强弱：NH4+ < H3O+ 。 6-13、在饱和H2S水溶液中S2-的浓度[S2-]= Ka2θc(HS-) / c(H+) 。

6-14、已知25℃时H3PO4的Ka1=7.5×10-3，Ka2=6.2×10-8 ，Ka3=4.8×10-13。则 H2PO4-

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，的共轭碱是 HPO42- ， HPO42-的Kb= 1.6 x 10-7 。

6-15、缓冲溶液具有抵抗外加少量酸碱和稀释的作用。NH3·H2O-NH4Cl缓冲体系中，抗碱组分是 NH4+ 。欲用120mL 1.0mol/L NH3(Kb=1.79×10-5)溶液配制250mL pH=9.0的缓冲溶液，还需加入NH4Cl(M=53.49) 11.49 g。

6-16、一定温度下，H2CO3的Ka1=4.0×10-7，Ka2=5.0×10-11，则0.0010 mol·L-1 H2CO3溶液的C(H+)= 2.0 x 10-5 mol·L-1 ，C(CO32-)= 1.7 x 10-7 mol·L-1。

6-17、CaF2的溶度积的表达式KSP= C(Ca2+) C2(F-) =S﹒4S = 4S3 。 6-18、已知 Ca(OH)2的Ksp=1.0×10-6，Mg(OH)2的Ksp=1.0×10-11。

在0.01mol/LCaCl2+0.001mol/L MgCl2的混合溶液中，开始产生Ca(OH)2沉淀时的C(OH-)= 1.0x 10-2 mol/L，开始产生Mg(OH)2沉淀时的C(OH-)= 3.2 x 10-5 mol/L。Mg2+完全转化为Mg(OH)2沉淀[C(Mg2+)＜10-5mol/L]时的C(OH-)= 1.0x 10-3 mol/L。

如果要使Mg2+完全沉淀而Ca2+不转化为Ca(OH)2沉淀，则溶液的pH值应控制 在 9.5 ~12.0 范围。 三、计算题

6-19、、已知HA的Ka=1.0×10-5。

现有125mL浓度为1.0mol/L 的NaA溶液，欲配制250mLpH值为5.0的缓冲溶液，问需要加入6.0mol/L的HA溶液多少毫升？

解：(1) C/Kbθ= 0.10/(1.0x10-5)>500 C(OH-) =（C Kbθ）1/2 =1.0 x 10-3

PH=11

(2) pOH= pKbθ-log(0.10/0.10) =5.0 pH= 14- pOH=14-5=9.0

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6-20、已知HA的Ka=1.0×10-5。

（1）试计算0.10mol/L HA溶液的pH 值。

（2）0.10mol/L HA+0.10mol/L NaA混合溶液构成缓冲溶液，试计算该缓冲溶液的pH 值。

（3）分别向99mL上述缓冲溶液中加入1mL 1.0mol/LHCl或1mL 1.0mol/LNaOH溶液。计算溶液的pH值变化多少。

（4）如果向99mL纯水中加入1mL 1.0mol/LHCl或1mL 1.0mol/LNaOH溶液，溶液的pH值有变化多少。

解： （1）C/Ka>500 C(H+) = (CKb)1/2=(0.10 x 10-5x 1.0) 1/2= 1.0 x 10-3

pH =3.0

(2) pH = pKaθ lg[C（酸）/ C（盐）] = 5.0

(3)加HCl pH = 5-lg[( 0.10 x 99+1.0 x 1)/( 0.10 x 99-1.0 x 1)]

=5-0.048 =4.91 ΔpH= 0.09

加NaOH pH = 5-lg[( 0.10 x 99-1.0 x 1)/( 0.10 x 99+1.0 x 1)]

= 5+0.088=5.09

(4) 加HCl pH=-lg[ (1 x 1.0)/99+1] =2 ΔpH= 2-7=-5 加NaOH pOH=-lg[ (1 x 1.0)/99+1] =-2 pH= 12 ΔpH=12-7=5

6-21、已知AgCl的Ksp=1.0×10-10,Ag2CrO4的Ksp=4.0×10-12。试计算： （1）AgCl在纯水中的溶解度； Ag2CrO4在纯水中的溶解度； （2）AgCl在0.001mol/L NaCl溶液中的溶解度。

解： （1）AgCl S=（1.0 x 10-10）1/2=1.0 x 10-5 mol. L-1

Ag2CrO4 S=[(4.0 x 10-12)/4]1/3 = 1.0 x 10-4 mol. L-1

AgClAg++Cl-(2)

S 0.001+S

S (0.001+S) = S x 0.001 = 1.0 x 10 -10 S = 1.0 x 10 -7 mol. L-1

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