大学《无机化学与化学分析》期末试卷考卷A卷附答案
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2008级普通化学课程试题(A 卷)
题号 一
二
三
四
五
总分
分数
合分人: 复查人:
一、填空题:(每空1分,共20分)
分数
评卷人
1. 恒温恒压下,满足___________________的化学反应能够自发进行。
2. 在CaCO 3饱和溶液中,加入Na 2CO 3溶液,结果导致____________________________,这
种现象称为_________________。
3. 某元素的原子序数为25,其外层电子构型是___________________,位于周期表_____
区_____族,其+3价离子共有_________个不成对电子。
4. NH 3、PH 3、AsH 3三种物质中,分子间色散力最大的是______________,沸点最低的是
____________。
5. C 2H 2中,存在_____个σ键和_____个π键,键角?HCC =______。
6. 根据分子轨道理论,分子轨道是由组成分子的各原子的原子轨道________而成,这些原
子轨道必须满足________________原则、________________原则和________________原则。
7. 在下列六种化合物:NaCl ,KCl ,BaO ,H 2O ,SiF 4,SiI 4中,熔点最高的是________,晶
体熔化时需克服______________;熔点最低的是________,晶体熔化时需克服_______________。
二、单选题:(每题2分,共30分)
(说明:将正确答案填写在下表中,不要写在题后......) 分数
评卷人
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
1. 下列不属于状态函数的是:
2. A . U B . Q C . S D . p
3. 若升高温度后,反应的K ?升高,则在此温度下此反应:
4. A . Δr G ? m >0
B . Δr S ? m >0
C . Δr H ? m >0
D . Δr U ? m >0
5. 在298K ,下列反应中?r H ? m 与?r G ?
m 最接近的是: 6. A . CCl 4(l ) + 2H 2O (g ) = CO 2(g ) + 4HCl (g ) 7. B . CaO (s ) + CO 2(g ) = CaCO 3(s )
8. C . Cu 2+(aq ) + Zn (s ) = Cu (s ) + Zn 2+(aq )
9. D . 2Na (s ) + 2H +(aq ) + 2H 2O (l ) = 2Na +(aq ) + 2OH -(aq ) + H 2(g )
10. 反应C (s )+O 2(g )=CO 2(g )为放热反应,欲增加正反应速率,下列措施无用的是:
11.A. 增加O2的分压B. 升温C. 加催化剂D、减少CO2的分压
12.往HAc溶液中加入一些NaAc晶体,可能发生以下变化,
13.①HAc的K?
a 值增大②HAc的K?
a
值减小③溶液的pH值增大④溶液的pH值减小⑤HAc
的解离度减小
14.其中正确的是:
15.A. ①④⑤B. ②③C. ②④⑤D. ③⑤
16.将一定浓度氨水稀释一倍,pH将:
17.A. 增加0.5 B. 增加0.2 C. 减小0.5 D. 减小0.2
18.pH=3的某一元酸与pH=11的NaOH等体积混合,所得溶液的pH必定不可能
...为:
19.A. 5 B. 7 C. 9
20.在一个氧化还原反应中,若两电对的电极电势值差很大,则可判断:
21.A. 该反应是可逆反应B. 该反应的反应速度较小
22.C. 该反应能剧烈地进行D. 该反应的反应趋势很大
23.下列关于原子电子结构的表述中正确的是
24.A. 原子中的电子有确定的飞行轨道
25.B. 电子波函数的平方表示电子在空间某一点处的电子几率密度
26.C. 电子波函数的空间外形被称为电子云
27.D. 一个电子的行为可以用n、l、m三个量子数完全描述
28.同一原子中,可能存在下列哪组量子数的两个电子:
29.A. (1,1,0,+?)和(1,0,0,-?)
30.B. (2,0,1,+?)和(2,0,0,-?)
31.C. (3,2,0,-?)和(3,2,1,-?)
32.D. (1,0,0,-?)和(1,0,0,-?)
33.某原子中,同时存在以下电子,其中能量最高的是:
34.A. 3, 0, 0, -? B. 4, 1, 0, -? C. 3, 2, 0, -? D. 3, 1, 0, ?
35.下列离子中,磁性最强的是
36.A. C 2-
2B. Be 2-
2
C. N 2+
2
D. O 2+
2
37.在气态C2中,最高能量的电子所处的分子轨道是
38.A. ?2p B. ?*
2p C. ?2p D. ?*
2p
39.熔融SiO2晶体时,需要克服的主要是:
40.A. 离子键B. 氢键C. 共价键D. 范德华力
41.在[PtCl2(en)2]2+中,Pt的氧化数和配位数分别为:
42.A. +4 和4 B. +6和6 C. +6和4 D. +4和6
43.
三、判断题:(每题1分,共10分)
(说明:认为陈述正确的在下表内打“√”;否则打“×”)
分数评卷人1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1.焓变是由等压过程得到的热力学函数,因此只有在等压过程中才存在
2.放热且熵减小的反应,是高温自发而低温下非自发的反应
3.催化剂能加快反应达到平衡的速率,是由于改变了反应的历程,降低了活化能。
但反应
前后,催化剂的物理和化学性质并不改变
4.对某一电池反应,其标准平衡常数K?和电动势E?的数值,都随化学计量数的不同选配而
异
5.n=1时,有自旋相反的两个原子轨道
6.p轨道电子绕原子核做8字形运动
7.原子轨道角度分布图中的+、-号表示电子的两个自旋方向
8.由于对称性,CH2Cl2分子是非极性的
9.组成离子化合物的两元素电负性相差越大,离子化合物越稳定
10.一般情况下,分子间作用力中,色散力是主要的
分数评卷人
四、简答题:(每题5分,共15分)
1.请解释为什么BF3分子为平面三角形,而NF3分子却是三角锥形构型?
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.两种组成均为CoBr(SO4)(NH3)5的配合物,分别为紫色和红色。
红色配合物溶液加AgNO3
产生浅黄色沉淀,加BaCl2无现象;紫色配合物溶液加AgNO3无现象,加BaCl2产生白色沉淀。
请确定两种配合物的化学式,并加以命名。
16.
17.
18.
19.
22. 23. 24. 25. 26.
27. 已知下列两类晶体的熔点:
28. 为什么Na 的
卤化物熔点高于相应Si 的卤化物的
熔点?而且二者熔点递变规律相反? 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42.
五、计算题:(每题5分数,共25分)
分数
评卷人
1. 有人试图利用反应:NO (g ) + CO (g ) = ?N 2(g ) + CO 2(g )净化汽车尾气,请通过计算回答:
2. (1) 在25°C 的标准态下,用一句话说明,人们寻求高效催化剂有无现实意义
3.
(2) 估算在600°C 时该反应的标准平衡常数K ?
4.
5. 6. 7.
8.
标准热力学函数(298.15K ) NO (g )
CO (g ) N 2(g )
CO 2(g )
Δf H ?
m /kJ ·mol -1
90.25 -110.52
-393.50
NaF
NaCl
NaBr
NaI
熔点/°C
993
801
747
661
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.范特霍夫观察到,对于室温下大多数化学反应,温度每上升10K,反应速率增大2~4倍。
试估算这些化学反应活化能。
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.我国规定,工业废水中有毒物质Cd2+降低到0.10mg·dm-3以下才可以排放。
若用加消石
灰中和沉淀法除去Cd2+,按理论上计算,废水中pH值应控制在多少范围?
(M (Cd )=112g ·mol -1,K ? sp (Cd (OH )2)=5.27×10-15
)
44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57.
58. 某未知浓度的一元弱酸HA 溶液pH =3.0,同浓度的盐NaA 溶液pH =9.0。
试计算HA 的解
离常数。
59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70.
71. 已知K ? sp (Fe (OH )3)=3.0×10-39,K ? sp (Fe (OH )2)=5.0×10-17,φ? A (Fe 3+/Fe 2+
)=0.77V , 72. φ? B (I 2/I -)=0.54V ,请计算说明,I 2是否能氧化Fe (OH )2?
2008普通化学课程试题答案(A )
一、填空 1. Δr G m <0
2. CaCO 3溶解度下降 同离子效应
3. 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 2 四 d VIIB 4
4. AsH 3 PH 3
5. 3 2 180°
6. 线性组合 对称性匹配 能量接近 最大重叠
7. BaO 离子键 SiF 4 分子间力 二、选择 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 B
C
C
D
D
D
C
D
B
C
B
B
C
C
D
三、判断 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 × ×
×
×
×
×
×
×
×
√
四、简答
1. BF 3中心原子B 为等性sp 2杂化,杂化轨道的空间分布为平面正三角形,因此成键后化合
物空间结构为平面正三角形;NF 3中心原子N 为不等性sp 3杂化,杂化轨道的空间分布为四面体,其中一个轨道被孤电子对占据,成键后化合物空间结构为三角锥形。
2. 红色配合物:[Co(SO 4)(NH 3)5]Br ,溴化一硫酸根?五氨合钴(III) 3. 紫色配合物:[CoBr(NH 3)5]SO 4,硫酸一溴?五氨合钴(III)
4. Na 卤化物为离子化合物,Si 卤化物为共价化合物,因此前者熔点较高。
从NaF ✍NaI ,
离子间距增加,晶格能下降,因此熔点降低;而从SiF 4✍SiI 4,分子量增加,分子间力增加,因此熔点升高 五、计算
1. (1) 25°C 下,反应的Δr G ? m =(-394.36)-(-137.15)-86.57=-343.78kJ?mol -1
<0,反应向
右进行的趋势很大,因此寻求合适的催化剂很有意义
2. (2) Δr H ? m =(-39
3.50)-(-110.52)-90.25=-373.23kJ?mol -1 3. Δr S ? m =213.64+0.5×191.50-197.56-210.65=-98.82J?mol -1?K -1
4. lnK ?
= ?Δr G ? m RT ,RT) = ?Δr H ? m ? T Δr S ?
m RT
? m ,RT) = ?Δr H ? m RT ,RT) + Δr S ? m
R
,R) =
373.23×10008.314×(600+273) + -98.82
8.314 = 39.54
5. K ?
= 1.5×1017
6. 根据阿伦尼乌斯公式,ln k 2k 1 = E a R T 2 ? T 1T 1T 2 E a =Rln k 2k 1 T 1T 2
T 2?T 1,T 1=298K ,T 2=308K ,
7.
k 2k 1=2时,E a =8.314×ln2×298×308
10=5.29×104J?mol -1=53kJ?mol -1 8.
k 2k 1=4时,E a =8.314×ln4×298×30810
=1.06×105J?mol -1=106kJ?mol -1 9. 反应活化能在53~106kJ?mol -1之间 10. c(Cd 2+
)= 8.9×10-7
mol?dm -3
,[OH -
]≥
K ? sp [Cd 2+
]2+
]))= 5.27×10-15
8.9×10
-7
=7.7×10-5,pOH≤4.12,pH≥9.88
11. 弱酸的[H +
]=K ? a
c c),此时pH 1=pK ? a + pc 2
pc,2);弱酸盐的[OH -]=K ?
h c c)=
K ? w
K ? a
c ?
a
)c),此时pOH=pK ? w ? pK ? a + pc 2 + pc,2),相应的pH 2=pK ? w + pK ?
a ? pc 2
? pc,2) 12. 两式相加,代入题中数据,得:3+9=7+pK ? a ,因此pK ? a =5,K ? a =1×10-5
13. 酸性环境下:Fe 3+ + e = Fe 2+,φ? A =0.77V
14. 碱性环境下:Fe(OH)3 + e = Fe(OH)2 + OH -,根据能斯特方程,φ
? B
=φ?=φ
? A
+0.0592V×lg
[Fe 3+]
[Fe 2+]
=φ
? A
+0.0592V×lg
K ? sp (Fe(OH)3)K ? sp (Fe(OH)2)
(Fe(OH)2))=0.77+0.0592×lg 3.0×10-39
5.0×10-17
=−0.55V
15. 而φө
B (I 2/I -
)=0.54V ,因此I 2能氧化Fe(OH)2。