大学基础化学课后习题解答(1) 联系客服

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(3) K=p(CO2)/p

θθ

[p(NO2)/pθ](4) K? θθ1/2[p(NO)/p][p(O2)/p]θ[c(Mn2?)/cθ]2[p(O2)/pθ]5(5) K?

[c(MnO4-)/cθ]2[c(H2O2)/cθ]5[c(H?)/cθ]6θ 3-8 已知在某温度时

(1)2 CO2(g) 2CO(g)+2O(g) K1? =A?

(2)SnO2(s)+ 2CO(g)K)Sn(s)+2 2CO(g 2 = B

则同一温度下的反应

2(s)(3)SnOSn(s)+2O(g)

的K3?应为多少?

解:K3= K1·K2=AB 3-9 反应

Hb.O2(aq) +CO(g)

θ

θ

Hb.CO(g) + O2(g)在298K时K=210,设空气中O2的分压为21kPa,计算使血液中10%红细胞(Hb·O2)变为Hb·CO所需CO的分压。

[c(Hb?CO)/cθ][p(O2)/pθ]10%?(21/100)解:K???210 θθθ[c(HbO2)/c][p(CO)/p]90%[p(CO)/p]θp(CO)=11.11Pa

2O3-10 计算反应: CO+3H 2 CH 4 +H 在298K和500K时的K值(注意:298K和500K时水的聚集状态不同,利用?rHm、?rSm计算。

解:298.15K时,△rGmθ=-250.12-298.15×(-133.18)×10-3=-RTlnKθ=-150.83

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Kθ=2.75×10

10

500.15K时,Kθ=2.15×10 3-11 反应 C(s)+CO 2(g) 在1773K时K=2.1×103,1273K时2CO(g) 2K=1.6×10,问

(1)计算反应的?rHm,并说明是吸热反应还是放热反应; (2)计算1773K时反应的?rGm?,并说明正反应是否自发;

?(3)计算反应的?rSm。

???解:(1) lnK2?H(T2?T1)? △H=96.62 kJ·mol-1 K1RTT12

(2)△G=-RTlnK=-112.76 kJ·mol-1 (3)?S??H??G?118.1J?K-1?mol-1 T4Ag(s) + O2(g)?3-12 Ag2O遇热分解 2Ag 2O(s)已知298K时Ag2O(s)的?fHm=-30.6 kJ·mol-1,?fGm=-11.2 kJ·mol-1求(1)298K时

?Ag2O(s)- Ag(s)体系的p(O2 ), (2) Ag2O(s)的热分解温度(在分解温度时p(O

2 )=100kPa)

解:(1)?G??RTlnK?22.4kJ·mol-1 K=1.18×10=p(O2)/pθ

-2

p(O2)=1.18×10kPa

-4

(2)?S(298.15K)?(61.2?22.4)?1000-1

k·mol-1 ?130.13 J·

298.15T?61200?470K

130.133-13 在721K时容器中有1mo1 HI,反应

2HI (g)H2 (g)+I2 (g)?达到平衡时有22%的HI分解,总压为100kPa.求:(1)此温度下K值;(2)若将2.00 mo1HI、0.40 mo1 H2和0.30 mo1 I2混合,反应将向那个方向进行? 解:(1)p(H2)=p(I2)=100×(0.22/1.22)=18kPa

(18/100)2K??0.079 2(64/100)(2)p(HI)=(2/2.7)×100=74.1kPa p(H2)=(0.4/2.7)×100=14.8kPa p(I2)=11.1kPa Q=0.03<K 反应正向进行

3-14 超音速飞机燃料燃烧时排出的废气中含有NO气体,NO可直接破坏臭氧层:

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

已知100kPa,298K时NO、O3和NO2的?fGm?分别为86.57、163.18和51.30 kJ·mol-1,求该温度下此反应的?rGm和K。

解:△G=51.3-86.57-163.18=-198.45 kJ·mol-1=-RTlnK K=5.87×10

3-15 298K时将5.2589g固体NH4HS样品放入3.00L的真空容器中,经过足够时间后建立平

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??衡,NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g).容器内的总压是66.7 kPa,一些固体NH4HS保留

?在容器中。计算:(1)298K时的K值;(2)固体NH4HS的分解率;(3)如果容器体积减半,容器中固体NH4HS物质的量如何变化?

33.3533.35??0.111 10010033.35?30.04(2) n? ?0.04mol ???38.8)8.15?8.3145.2589/51解:(1)K?

(3) n?33.35?1.50.02 ?0.02mol ???19.4)8.15?8.3145.2589/51平衡逆向移动,容器中固体NH4HS物质的量增加。

第四章 物质结构基础

1. 核外电子运动为什么不能准确测定?

2. n,l,m3个量子数的组合方式有何规律?这3个量子数各有何物理意义? 3. 什么是原子轨道和电子云?原子轨道与轨迹有什么区别? 4. 比较波函数的角度分布图与电子云的角度分布图的异同点。 5. 多电子原子的轨道能级与氢原子的有什么不同? 6. 有无以下的电子运动状态?为什么? (1)n=l,l=1,m=0 (2)n=2,l=0,m=±1 (3)n=3,l=3,m=±3 (4)n=4,l=3,m=±2

7. 在长式周期表中是如何划分s区、p区、d区、ds区、f区的?每个区所有的族数与s,p,d,f轨道可分布的电子数有何关系?

8. 指出下列说法的错误:

(1)氯化氢(HCl)溶于水后产生H+和Cl-,所以氯化氢分子是由离子键形成的。 (2)CCl4和H2O都是共价型化合物,因CCl4的相对分子质量比H2O大,所以CCl4的熔点、沸点比H2O高。

(3)色散力仅存在于非极性分子之间。 (4)凡是含有氢的化合物都可以形成氢键。 9. 判断题

(1)s电子绕核旋转其轨道为1个圆周,而p电子是走“8”字形。 (2)当主量子数n=1时,有自旋相反的两条轨道。 (3)多电子原子轨道的能级只与主量子数有关。

(4)当n=4时,其轨道总数为16,电子最大容量为32。 (5)所有高熔点物质都是原子晶体。 (6)分子晶体的水溶液都不导电。

(7)离子型化合物的水溶液都能很好导电。

(8)基态原子外层未成对电子数等于该原子能形成的共价单键数,此即所谓的饱和性。

(9)两原子以共价键键合时,化学键为σ键;以共价多重键结合时,化学键均为π键。 (10)所谓sp3杂化,是指1个s电子与3个p电子的混杂。 10. 选择题

(1)已知某元素+2价离子的电子分布式为1s22s22p63s23p63d10,该元素在周期表中所属的区为( C )。

A.s区 B.d区 C.ds区 D.p区

(2)确定基态碳原子中两个未成对电子运动状态的量子数分别为( D )。

A.2,0,0,+1/2; 2,0,0,-1/2; B. 2,1,1,+1/2; 2,1,1,-1/2 C. 2,2,0,+1/2; 2,2,1,+1/2 D. 2,1,0,-1/2; 2,1,1,-1/2

(3)下列各分子中,中心原子在成键时以sp3不等性杂化的是( B,C )。

A.BeCl2 B.PH3 C.H2S D.SiCl4

(4)下列各物质的分子间只存在色散力的是(A )。

A.CO2 B.NH3 C.H2S D.HBr E.SiF4 F.CHCl3 G.CH3OCH3 (5)下列各种含氢物质中含有氢键的是(B )。

A.HCl B.CH3CH2OH C.CH3CHO D. CH4

(6)下列物质的化学键中,既存在σ键又存在π键的是( CE )。

A.CH4 B.乙烷 C.乙烯 D.SiO2 E.N2

(7)下列化合物晶体中既存在离子键,又有共价键的是( A,D )。

A.NaOH B.Na2S C.CaCl2 D.Na2SO4 E.MgO (8)一多电子原子中,能量最高的是( D )。

A.3,1,1, -1/2; B. 3,1,0,-1/2; C. 4,1,1,-1/2; D. 4,2,-2,-1/2;

11. 分别近似计算第4周期K和Cu两种元素的原子作用在4s电子上的有效核电荷数,并解释其对元素性质的影响。

K Z=19-(10×1+8×0.85)=2.2

Cu Z=29-(10×1+18×0.85)=3.7 12. 填充下表 原子序数 16 19 42 48 原子的外层电子构型 未成对电子数 周期 族 所属区 最高氧化值 3s3p 4s1 4d55s1 4d105s2 242 1 6 0 3 4 5 5 ⅥA ⅠA ⅥB ⅡB p s d ds +6 +1 +6 +2

13. 指出下列各电子结构中,哪一种表示基态原子,哪一种表示激发态原子,哪一种表示是错误的?

(1)1s22s2 (基) (2) 1s22s12d1 (错) (3) 1s22s12p2 (激) (4) 1s22s22p13s1 (激) (5) 1s22s42p2 (错) (6) 1s22s22p63s23p63d1(激)

14. 某元素的最高化合价为+6,最外层电子数为1,原子半径是同族元素中最小的,试写出:

(1)元素的名称及核外电子分布式;铬,1s22s22p63s23p63d54s1 (2)外层电子分布式;3d54s1

(3)+3价离子的外层电子分布式。3s23p63d3

15. 试用杂化轨道理论解释BF3为平面三角形,而NF3为三角锥形。

BF3中的B原子采取sp2杂化,形成3个sp2杂化轨道,分别与3个F原子的2p轨道重叠,形成3个B-Fσ键,呈平面三角形,B-F键角为120°,正负电荷中心重合,所以BF3分子是非极性分子。而NH3分子中的N原子采取sp3不等性杂化,形成4个sp3杂化轨道,其中一个被孤电子对占据,分别与3个H原子的1s轨道重叠,形成3个N-Hσ键,呈三角锥形,但由于孤电子对的排斥作用,使得N-H键夹角为107°18′,正负电荷中心不重合,所以NH3分子是极性分子。

16. 试写出下列各化合物分子的空间构型,成键时中心原子的杂化轨道类型以及分子的电偶极矩是否为零。

(1)SiH4 (2)H2S (3)BC13 (4)BeC12 (5)PH3

(1) 中心原子Si采取sp3杂化,正四面体,μ=0,非极性分子 (2) 中心原子S采取不等性sp3杂化,V字形,μ≠0,极性分子