大学化学课件与习题答案模拟题第四章
大学化学课件与习题答案模拟题习题解答
第一章 化学反应原理1．今有一密闭系统，当过程的始终态确定以后，下列各项是否有确定值？Q , W , Q -W , Q +W , ΔH , ΔG答： Q +W , ΔH , ΔG 有确定值，Q , W , Q -W 无确定值。
2．下列各符号分别表示什么意义？H ，ΔH ，Δθm H ，Δf θm H (298,,B ),θm S (298,B ), Δf θm G (298,B ) 答：H ：焓；ΔH ：焓变；ΔH θ：标准摩尔焓变；Δf θm H (298,,B )：298K 时B 物质的标准摩尔生成焓；θm S (298,B )：298K 时B 物质的标准摩尔熵；Δf θm G (298,B )：298K 时B 物质的标准摩尔生成吉布斯函数。
3.下列反应的Q p 和Q V 有区别吗？（1）2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) （2）NH 4HS(s)＝NH 3(g)+H 2S(g)（3）C(s)+O 2(g)=CO 2(g) （4）CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g)答：（1）、（2）有区别。
4.已知下列热化学方程式：（1）Fe 2O 3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g)；Δθm H (298)=-27.6kJ/mol ；（2）3Fe 2O 3(s)+CO(g)=2Fe 3O 4(s)+CO 2(g)；Δθm H (298)=-58.6kJ/mol ；（3）Fe 3O 4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO 2(g)；Δθm H (298)=38.1kJ/mol ；不用查表，计算下列反应的Δθm H (298)：（4）FeO(s)+CO=Fe(s)+CO 2(g)解：[(1)×3-(2)-(3)×2]/6 =(4)Δθm H (298) (4)=[(-27.6)×3-(-58.6)-38.1×2]/6 = -16.72（kJ/mol ）5.查表计算下列反应的Δθm H (298)：（1）Fe 3O 4(s)+4H 2(g)=3Fe(s)+4H 2O(g)（2）4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2O(l)（3）CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g)（4）S(s)+O 2(g)=SO 2(g)解：（1） Fe 3O 4(s) + 4H 2(g) = 3Fe(s) + 4H 2O(g)Δf θm H (298) -1118.4 0 0 -241.82Δθm H (298) = 4×（-241.82）+1118.4=151.12（kJ/mol ）（2） 4NH 3(g) + 5O 2(g) = 4NO(g) + 6H 2O(l)Δf θm H (298) -46.11 0 90.25 -285.83Δθm H (298) = 6×（-285.83）+4×90.25+4×46.11= -1169.54（kJ/mol ）（3） CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)Δf θm H (298) -110.52 -241.82 -393.5 0Δθm H (298) =（-393.5）+110.52+241.82= -41.16（kJ/mol ）（4） S(s) + O 2(g) = SO 2(g)Δf θm H (298) 0 0 -296.83Δθm H (298) = -296.83（kJ/mol ）6.查表计算下列反应的Δθm H (298)：（1）Fe(s)+Cu 2+(aq)=Fe 2+(aq)+Cu(s)（2）AgCl(s)+I -(aq)=AgI(s)+Cl -(aq)（3）2Fe 3+(aq)+Cu(s)=2Fe 2+(aq)+Cu 2+(aq)（4）CaO(s)+H 2O(l)=Ca 2+(aq)+2OH -(aq)解：（1） Fe(s) + Cu 2+(aq) = Fe 2+(aq) + Cu(s)Δf θm H (298) 0 64.77 -89.1 0Δθm H (298) = -89.1-64.77=153.9（kJ/mol ）（2） AgCl(s) + I -(aq) = AgI(s) + Cl -(aq)Δf θm H (298) -127.07 -55.19 -61.84 -167.16Δθm H (298) = -167.16-61.84+127.07+55.19= -46.74（kJ/mol ）（3） 2Fe 3+(aq) + Cu(s) = 2Fe 2+(aq) + Cu 2+(aq)Δf θm H (298) -48.5 0 -89.1 64.77Δθm H (298) =2×（-89.1）+64.77+2×48.5= -16.43（kJ/mol ）（4） CaO(s) + H 2O(l) = Ca 2+(aq) + 2OH -(aq)Δf θm H (298) -635.09 -285.83 -542.83 -230Δθm H (298) = -2×230-542.83+635.09+285.83= -81.91（kJ/mol ）7.查表计算下列反应的Δθm S (298)和Δθm G (298)：（1）2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g)（2）3Fe(s)+4H 2O(l)=Fe 3O 4(s)+4H 2(g)（3）Zn(s)+2H +(aq)=Zn 2+(aq)+H 2(g)（4）2Fe 3+(aq)+Cu(s)=2Fe 2+(aq)+Cu 2+(aq)解：（1） 2CO(g) + O 2(g) = 2CO 2(g)θS(298) 197.56 205.03 213.64mG(298) -137.15 0 -394.36ΔfθmS(298) = 2×213.64-2×197.56-205.03= -172.87（J·K-1·mol-1）ΔθmG(298) =2×（-394.36）+2×137.15= -514.41（kJ/mol）Δθm（2）3Fe(s) + 4H2O(l) = Fe3O4(s) + 4H2(g)θS(298) 27.28 69.91 146.4 130.57mG(298) 0 -237.18 -1015.5 - 0ΔfθmS(298)=4×130.57+146.4-3×27.28-4×69.91=307.2（J·K-1·mol-1）ΔθmG(298) =（-1015.5）+4×237.18=-66.38（kJ/mol）Δθm（3）Zn(s) + 2H+(aq) = Zn2+(aq) + H2(g)θS(298) 41.63 0 -112.1 130.57mG(298) 0 0 -147.03 0ΔfθmS(298) =130.57-112.1-41.63= -23.16（J·K-1·mol-1）ΔθmG(298) = -147.03（kJ/mol）Δθm（4）2Fe3+(aq) + Cu(s) = 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq)θS(298) -315.9 33.15 -137.7 64.77mG(298) -4.6 0 -78.87 65.52ΔfθmS(298) =64.77-2×137.7-33.15+2×315.9=388.02（J·K-1·mol-1）ΔθmG(298) =65.52-2×78.87+2×4.6= -83.02（kJ/mol）ΔθmH(298)=292.0kJ/mol,8.已知反应4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g) 的ΔθmS(298)=220.8J·K-1·mol-1，设它们皆不随温度变化。
普通化学第四章课后习题解答
第四章化学平衡原理参考答案P 68~69综合思考题：解：①根据θθmf B m r H v H ∆=∆∑（其中B v 对生成物取正值，反应物取负值）有： ),()1(),()1(),(),(2g B H g A H g E H g D H H m f m f m f m f m r θθθθθ∆-+∆-+∆+∆=∆=2×（-4RT 1）+(-2.606RT 1)+3.5RT 1+2.5RT 1 =-4.606RT 1同理：),()1(),()1(),(),(2g B S g A S g E S g D S S m m m m m r θθθθθ-+-++=∆=2×（0.25RT 1）+(0.5RT 1)-0.3RT 1-0.7RT 1 =0.0根据吉“布斯－赫姆霍兹”方程θθθmr m r m r S T H G ∆-∆=∆有： 31100.0298606.4-⨯⨯--=∆RT G m r θ=-4.606RT 1×10-3（kJ.mol -1）<0 ∴反应正向自发。
②根据θθK RT G m r ln -=∆有：606.41010606.4ln 3131=⨯⨯--=∆-=--RT RT RT G K m r θθK θ=100.0③求Q ，根据]/[]/[]/[]/[2θθθθP P P P P P P P Q B A E D ⋅⋅=有： ]3.101/3.1015.0[]3.101/3.1010.1[]3.101/3.1015.0[]3.101/3.1015.0[2kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa kPa Q ⨯⋅⨯⨯⋅⨯==0.25 ∵Q<K θ∴平衡向正反应方向移动④根据)(ln 211212T T TT R H K K m r ⋅-∆=θθθ有：1606.4RT H m r -=∆θ，T 1=298K ，0.1001=θK ，T 2=398K ，?2=θK 将有关数据代入式子中得：)398298298398(298606.40.100ln2⨯-⋅⨯-=R R K θ解得：K θ2=31.4 ⑤∵K θ2< K θ1，∴由T 1升至T 2平衡向逆反应方向移动（即吸热反应方向移动）。
大学化学课后习题答案第四章
第四章电化学与金属腐蚀1.是非题(对的在括号内填“+”，错的填“-”号)(1)取两根铜棒，将一根插入盛有0.1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中，另一根插入盛有1mol·dm-3CuSO4溶液的烧杯中，并用盐桥将两只烧杯中的溶液连结起来，可以组成一个浓差原电池。
( )(2)金属铁可以置换Cu2+，因此三氯化铁不能与金属铜反应。
( )(3)电动势E(或电极电势φ)的数值与反应式(或半反应式)的写法无关，而标准平衡常数Kθ的数据，随反应式的写法(即化学计量数不同)而变。
( )(4)钢铁在大气的中性或弱酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀，只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。
( )(5)有下列原电池(-)Cd|CdSO4(1.0mol·dm-3)||CuSO4(1.0mol·dm-3)|Cu(+)若往CdSO4溶液中加入少量Na2S 溶液，或往CuSO4溶液中加入少量CuSO4·5H2O晶体，都会使原电池的电动势变小。
( )解：（1）+；（2）–；（3）+；（4）+；（5）–。
2.选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在标准条件下，下列反应均向正方向进行：Cr2O72 - +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是______。
(a)Sn2+和Fe3+(b)Cr2O72 -和Sn2+(c)Cr3+和Sn4+(d)Cr2O72 -和Fe3+(2)有一个原电池由两个氢电极组成，其中有一个是标准氢电极，为了得到最大的电动势，另一个电极浸入的酸性溶液[设p(H2)=100kPa]应为(a)0.1mol·dm-3HCl (b)0.1mol·dm-3HAc+0.1mol·L-1NaAc(c)0.1mol·dm-3Hac (d)0.1mol·dm-3H3PO4(3)在下列电池反应中Ni(s)+Cu2+(aq)→Ni2+(1.0mol·dm-3)+Cu(s)当该原电池的电动势为零时，Cu2+浓度为(a)5.05×10-27mol·dm-3(b)5.71×10-21mol·dm-3(c)7.10×10-14mol·dm-3(d)7.56×10-11mol·dm-3(4)电镀工艺是将欲镀零件作为电解池的（）；阳极氧化是将需处理的部件作为电解池的（）。
人教版化学选修四第4章-第1节-原电池-每课一练(含答案)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．(2018·德州高二检测)暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当( )A ．负极B ．正极C ．阴极D ．阳极解析：根据暖宝宝是利用铁的“氧化放热”原理，推知铁在原电池中失去电子，作原电池的负极。
答案：A2．原电池中发生的反应一定是( ) A ．化合反应B ．置换反应C ．非氧化还原反应D ．氧化还原反应解析：原电池反应实质上是氧化还原反应，但不一定是置换反应；化合反应不一定是氧化还原反应。
答案：D3．可以将反应Zn ＋Br 2===ZnBr 2设计成原电池，下列4个电极反应： ①Br 2＋2e －===2Br －， ②2Br －－2e －===Br 2， ③Zn－2e －===Zn 2＋，④Zn 2＋＋2e －===Zn ，其中表示放电时负极和正极反应的分别是( ) A ．②和③ B ．②和① C ．③和①D ．④和①解析：放电时负极为Zn ，失电子被氧化，正极为Br 2，得电子被还原。
答案：C4．(2018·苏州模拟)将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是( )A ．负极有Cl 2逸出，正极有H 2逸出B ．负极附近Cl －的浓度减小 C ．正极附近Cl －的浓度逐渐增大 D ．溶液中Cl －的浓度基本不变解析：在该原电池中，Fe 为负极，电极反应为Fe －2e －===Fe 2＋；Ag 为正极，电极反应为2H ＋＋2e －===H 2↑，Cl －移向负极，但整个溶液中Cl －的浓度基本保持不变，D 正确。
答案：D5．理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A ．CH 4(g)＋2O 2(g)=====点燃CO 2(g)＋2H 2O(l)；ΔH ＜0 B ．HNO 3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO 3(aq)＋H 2O(aq)；ΔH ＜0 C ．2H 2(g)＋O 2(g)=====点燃2H 2O(l)；ΔH ＜0D．2FeCl3(l)＋Fe(s)===3FeCl2(l)；ΔH＜0解析：原电池反应均是氧化还原反应，A、C、D均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而B是非氧化还原反应，不能设计成原电池。
大学化学课后习题答案
第一章化学反应热教学内容1．系统、环境等基本概念； 2. 热力学第一定律； 3. 化学反应的热效应。
教学要求掌握系统、环境、功、热（恒容反应热和恒压反应热）、状态函数、标准态、标准生成焓、反应进度等概念；熟悉热力学第一定律；掌握化学反应标准焓变的计算方法。
知识点与考核点1．系统（体系）被划定的研究对象。
化学反应系统是由大量微观粒子（分子、原子和离子等）组成的宏观集合体。
2．环境（外界）系统以外与之密切相关的部分。
系统和环境的划分具有一定的人为性，划分的原则是使研究问题比较方便。
系统又可以分为敞开系统（系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换）；封闭体系（系统与环境之间没有．．能量交换）；．．物质交换，只有孤立系统（体系与环境之间没有物质交换，也没有能量交换）系统与环境之间具有边界，这一边界可以是实际的相界面，也可以是人为的边界，目的是确定研究对象的空间范围。
3．相系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。
在同一个系统中，同一个相可以是连续的，也可以是不连续的。
例如油水混合物中，有时水是连续相，有时油是连续相。
4．状态函数状态是系统宏观性质（T、p、V、U等）的综合表现，系统的状态是通过这些宏观性质描述的，这些宏观性质又称为系统的状态函数。
状态函数的特点：①状态函数之间往往相互制约（例如理想气体状态方程式中p、V、n、T之间互为函数关系）；②其变化量只与系统的始、末态有关，与变化的途径无关。
5*．过程系统状态的变化（例如：等容过程、等压过程、等温可逆过程等）6*．途径完成某过程的路径。
若系统的始、末态相同，而途径不同时，状态函数的变量是相同的。
7*．容量性质这种性质的数值与系统中的物质的量成正比，具有加合性，例如m（质量）V、U、G等。
8*．强度性质这种性质的数值与系统中的物质的量无关，不具有加合性，例如T、 （密度）、p（压强）等。
9．功（W）温差以外的强度性质引起的能量交换形式[Ｗ＝Ｗ体+Ｗ有]。
南昌大学大学化学第四章习题答案 2
第四章习题答案4-1 指出下列各种酸的共轭碱：H 2O 、H 3PO 4、HCO 3-、NH 4+解： H 2O 的共轭碱是OH-H 3PO 4的共轭碱是H 2PO 42-HCO 3-的共轭碱是CO 32-NH 4+的共轭碱是NH 34-2 指出下列各种碱的共轭酸：H 2O 、HPO 42-、C 2O 42-、HCO 3-解：H 2O 的共轭酸是H 3O +HPO 42-的共轭酸是H 2PO 4-C 2O 42-的共轭酸是HC 2O 4-HCO 3-的共轭酸是H 2CO 34-3 从下列物质中找出共轭酸碱对，并按酸性由强到弱的顺序排列：H 2PO 4-、NH 3、H 2S 、-COOH 、PO 43-、H 2SO 3、HS -、NH 4+、HCOOH 、HSO 3- 解： NH 4+- NH 3，H 2S- HS -，HCOOH - -COOH ，H 2SO 3- HSO 3-酸性从强到弱的顺序排列：H 2SO 3，HCOOH ，NH 4+，H 2S4-4 试计算0.20 mol·L -1氨水在以下情况的解离度以及[OH -]：(1) 将溶液稀释一倍；(2)加入NH 4Cl ，使NH 4Cl 浓度为0.10 mol·L -1；(3)上述浓度氨水。
%34.11034.110.01034.1)(OH 23b =⨯=⨯==---c c α （2） NH 3·H 2O = NH 4+ + OH -起始浓度 0.2 0.1 0平衡浓度 0.2(1-α) 0.1+0.2α 0.2α)NH ()(OH )(NH 34b c c c K -+=1.8⨯10-5=( 0.1+0.2α)( 0.2α)/ 0.2(1-α)1-α≈1 0.1+0.2α≈0.1得： α=0.018%C(OH)= 0.2α=3.6⨯10-5 mol ⋅L -1（3）方法同（1）。
4-5 已知琥珀酸(CH 2COOH)2(以H 2A 表示)的pK a1=4.19，pK a2=5.57。
大学化学课后习题答案
大学化学课后习题答案第1章 化学热力学（一）选择题１.Ａ 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9. A 10. C 11. A 12.C （二）填空题1．402．恒容，不做非体积功，恒压，不做非体积功 3．＞，＜，＝，＞ 4．增大、不变 5．不变 6．3.987 kJ·mol －1（三）判断题1. ×2. ×3. ×4. ×5. √6. ×7. ×8. ×9. × 10. × （四）计算题1．解：(g)O N (l)H 2N 4242+O(l)4H (g)3N 22+(l)H 2N 42摩尔燃烧热为 2．解：)mol ·(kJ 254116.963.502)84.285(401f B r --=-⨯--⨯+=∆=∆∑ν)mol ·(kJ 627211r --=∆HK 1077.3109.9824.37333mr r ⨯=⨯--=∆∆=-S T 转)mol ·(kJ 78.34357.86)15.137(36.3941f B r --=---=∆=∆∑G ν)K ·mol ·(J 9.9865.21056.1975.191216.21311B r ---=--⨯+==∆∑νNO(g )CO(g )+(g)N 21(g)CO 22+)mol ·(kJ 24.37325.90)52.110(5.3931f B r --=----=∆=∆∑H ν此反应的 是较大的负值，且)(,)(-∆-∆S H 型反应，从热力学上看，在 T 转的温度以内反应都可自发进行。
3．解：外压kPa 50e =p ，11p nRT V =，22p nRTV =，2e p p = 系统所做功：定温变化，0=∆U0=+=∆W Q U ，所以Q =1 247.1（J ） 定温过程pV =常数 ∆(pV )=0 所以 0)(=∆+∆=∆pV U H 4．解：查表知CaO(s) + SO 3(g) = CaSO 4(s)求得同理求得 因为 所以根据经验推断可知，反应可以自发进行。
大学无机化学第四章试题及答案
第四章 化学平衡本章总目标：1：了解化学平衡的概念，理解平衡常数的意义； 2：掌握有关化学平衡的计算； 3：熟悉有关化学平衡移动原理。
各小节目标： 第一节：化学平衡状态1：熟悉可逆反应达到平衡的特征——反应体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率，各种物质的浓度将不再改变。
2：了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义。
第二节：化学反应进行的方向学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向：Q K θ>时，反应向逆向进行。
Q K θ<向正反应方向进行。
Q K θ=时体系达到平衡状态。
第三节;标准平衡常数K θ与r m G θ∆的关系1：掌握化学反应等温式(ln r m r m G G RT Q θ∆=∆+)，当体系处于平衡状态的时候Q K θ=ln r mG RT K θθ⇒∆=-。
2：重点掌握运用公式r m r m r m G H T S θθθ∆=∆-∆进行热力学数据之间的计算。
第四节：化学平衡的移动1：熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响， 2：熟练地根据条件的改变判断平衡移动的方向。
习题一 选择题1.可逆反应达平衡后，若反应速率常数k 发生变化，则标准平衡常数（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.一定发生变化B. 一定不变C. 不一定变化D. 与k 无关2.反应：2CO （g ）+O 2（g 2（g ）在300K 时的Kc 与Kp 的比值约 为（ ）A.25B.2500C.2.2D.0.043.反应的温度一定，则下列的陈述中正确的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A.平衡常数能准确代表反应进行的完全程度B.转化率能准确代表反应进行的完全程度C. 平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度D. 平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度4.相同温度下：2H2（g）+S2（g2S（g）Kp12Br2（g）+2H2S（g2（g）Kp2H2（g）+Br2（g）（g）Kp3则Kp2等于（）A. Kp1· Kp3B.（Kp3）2/ Kp1C. 2Kp1· Kp3D. Kp3/ Kp15.下列反应中，K˚的值小于Kp值的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)A. H2（g）+Cl2（g）== 2HCl（g）B. 2H2（g）+S（g）== 2H2S（g）C. CaCO3(s) == CaO(s)+CO2(g)D.C（s）+O2（g）== CO2（g）6.N2（g）+3H2（g3（g），H=-92.4KJ·mol-1，473K时，三种混合气体达平衡。
中国石油大学物理化学模拟试题4
当 p* → 0, f * → p*,1 − β p* → 1 ∴ ln f = ln p p ,f = 1 − βp 1 − βp
3
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物理化学习题解答
10. 在298.151K时，等物质的n量的A和B形成理想溶液，试求ΔminV, ΔminH，ΔminU，ΔminS 和ΔminG。 解：由纯组分液体形成理想溶液，混合前后体积、总焓、总内能都不改变，即 ∆ mixV = 0, ∆ mix H = 0 ， ∆ mixU = 0 ∆ mix S = − R(nA ln x A + nB ln xB ) = 11.53nJ ⋅ K −1 ⋅ mol−1 ∆ mixG = ∆ mix H − T ⋅ ∆ mix S = −T ⋅ ∆ mix S = −298.15 × 5.76 × 2nJ = −3.436nkJ ⋅ mol −1 11. 对理想溶液，试证明： ∆ mixG ∂ ∂∆ mix G T = 0 = 0 ， ∂T ∂p T p 证明： 理想溶液混合吉布斯函数变为 ∆ mixG = RT ∑ nB ln xB
同理
−4 −1 m′ N2 = 0.78mN 2 = 5.468 × 10 mol ⋅ kg −4 −1 m′ Ar = 0.0094 m Ar = 0.141 × 10 mol ⋅ kg
则
xO2 =
′2 mO = 0.342 ′ ′ m′ N 2 + mO2 + m Ar
xN 2 = 0.641 ， x Ar = 0.017 8. 若气体的状态方程式为pV(1-βp)＝RT，求其逸度的表示式。 ∂U 解：对纯物质， ∂p = Vm ， dU = Vm dp T 纯气体， U = U ! + RT ln p ! 当 T 一定时， dU = RTd ln( f / p ! )
(完整)化学选修4_第四章测试题
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化学4第四章测试题一、选择题1.下列关于铜电极的叙述不正确的是( ）A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极C。
在镀件上电镀铜时，用金属铜作阳极 D。
电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢3。
碱性电池有容量大、放电电流大的特点，因而应用广泛。
锌锰碱性电池以KOH溶液为电解液，电池总反应式为：Zn+2MnO2+H2O=Zn（OH）2+Mn2O3。
下列说法错误的是（）A．电池工作时,锌失去电子 B。
电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极C．电池正极的电极反应式为：2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH—D．外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6。
5g4。
关于如图所示装置的叙述，正确的是（）A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．铜离子在铜片表面被还原5。
把a，b,c，d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连成原电池.若a，b相连时,a为负极；c,d相连时,电流由d到c；a，c相连时，c极上产生大量气泡；b，d相连时，b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱为：( ）A。
普通化学-第四章习题解答
第四章电化学与金属腐蚀-----习题解答4-2. 选择题: (1)b; (2) b; (3) b; (4) a,b4-4. 答(1)正极: Fe2+ (aq) + 2e ＝Fe (s)负极: Zn (s) - 2e ＝Zn2+ (aq);(2)正极: Fe3+ (aq) + e ＝Fe2+ (aq)负极: 2I- (aq) - 2e ＝I2 (s);.(3)正极: Sn4+ (aq) + e ＝Sn2+ (aq)负极: Ni (s) - 2e ＝Ni2+ (aq);(4)正极: MnO4- (aq) + 8H + 5e ＝Mn2+ (aq) + 4H2O负极: Fe2+ (aq) - e ＝Fe3+ (aq);4-7. 解(1) (-) Sn ∣ Sn2+ (aq, 0.0100 mol·dm-3) ¦¦ Pb2+ (aq, 1.00 mol·dm-3) ∣ Pb (+)E = ϕөPb2+/Pb - ϕөSn2+/Sn + (RT/nF)ln(C Pb2+/Cө)/(C Sn2+/Cө) = (-0.126 – (-0.138)) +(0.0592/2)log(1/0.0100) = 0.0712 V正极: Pb2+ (aq) + 2e ＝Pb (s)负极: Sn (s) - 2e ＝Sn2+ (aq);总反应式: Pb2+ (aq) + Sn (s) ＝Pb (s) + Sn2+ (aq)(2) (-) Pb ∣ Pb2+ (aq, 1.00 mol·dm-3) ¦¦ Sn2+ (aq, 0.0100 mol·dm-3) ∣ Sn (+)E = ϕө Sn2+/Sn - ϕөPb2+/Pb + (RT/nF)ln(C Sn2+/Cө)/ (C Pb2+/Cө) = (-0.138 – (-0.126)) +(0.0592/2)log(1/0.100) = 0.018 V正极: Sn (s)+ 2e ＝Sn2+ (aq)负极: Pb2+ (aq) - 2e ＝Pb (s);总反应式: Pb (s) + Sn2+ (aq) ＝Pb2+ (aq) + Sn (s)4-9. 解2Fe3+ (aq) + 2I- (aq) ＝2Fe2+ (aq) + I2 (s)(1)Eө = ϕө Fe3+/ Fe2+ - ϕө I2/ I_ = 0.775 – 0.535 = 0.236(2) (-) Pt ∣ I2 (s) ∣ I- (aq, 1 mol·dm-3) ¦¦ Fe3+ (aq, 1 mol·dm-3), Fe2+ (aq, 1 mol·dm-3) ∣ Pt (+) (2)ΔGө = - nFEө = -2×96485×0.236 / 1000 (KJ) = -45.5 KJ(4) E = Eө + (RT)/nF ln(C Fe3+/Cө)(C I-/Cө)/ (C Fe2+/Cө) = 0.0236 + (0.0592/2)log (10-2)2/(10)2 =0.0584 V4-10解已知: 2MnO4-(aq) + 16H+(aq) + 10Cl-(aq) ===== 2Mn2+(aq) + 5Cl2(g) + 8H2O(l)正极为: MnO4-(aq) + 8H+(aq) + 5e- ===== Mn2+(aq) + 4H2O负极为2Cl-(aq) ==== Cl2(g) + 2epH = 5.0 时:ϕ MnO4-/Mn2+ = ϕө MnO4-/Mn2+ + (RT/nF)ln[(C MnO4-/Cө) (C H+/Cө)8]/ (Mn2+/Cө) = 1.033 VϕCl2/Cl- = ϕөCl2/Cl- = 1.358 VE = ϕ MnO4-/Mn2+ - ϕCl2/Cl- < 0因此这个反应正向不能进行或逆向自发进行4-11. 解2H+ (aq) + Ni (s) ===== H2 (g) + Ni2+(aq)根据题意: E = ϕө H+/H2 - ϕөNi2+/Ni + (RT/nF)ln(C H+/Cө)2/ [(C Ni2+/Cө) (P H2/Pө)] = 0.315 V0 - ϕөNi2+/Ni + (0.0592/2)log1/[0.01×1] = 0.315 VϕөNi2+/Ni = -0.256 V4-14. 解(1) Cr2O72- (aq) + 14H+ (aq) + 6Br- (aq) ==== 2Cr3+ (aq) + 3Br2 (l) + 7H2O(l) Cr2O72- + 14H+ (aq) + 6e ====== 2Cr3+ (aq)Br2 (l) + 2e ===== 2Br-(aq)E = ϕө Cr2O72-/Cr3+ - ϕөBr2/Br- + (RT/nF)ln[(C Cr2O72-/Cө) (C H+/Cө)14 (C Br-/Cө)6]/ (C Cr3+/Cө)2= 1.232 – 1.066 + (0.0592/6) log (10-4)14 = -0.387 V < 0或ϕ Cr2O72-/Cr3+ = ϕө Cr2O72-/Cr3+ + (RT/nF)ln[(C Cr2O72-/Cө) (C H+/Cө)14]/ (C Cr3+/Cө)2= 0.680 VϕBr2/Br- = ϕөBr2/Br- = 1.066 VE = ϕ Cr2O72-/Cr3+ - ϕBr2/Br- < 0因此反应不能正向自发进行.4-16. 解Co (s) + Cl2 (g) ===== 2Cl- (aq) + Co2+ (aq)(1) E = ϕө Cl2/Cl- - ϕөCo2+/Co= 1.64 V求得ϕөCo2+/Co = -0.28 V(2) 由于Eө = 1.64 V > 0, 因此反应正向自发进行(3)从电池电动势计算公式看出:E = ϕө Cl2/Cl- - ϕөCo2+/Co + (RT/nF)ln (P Cl2/Pө)/ [(C Co2+/Cө) (C Cl-/Cө)2]电池电动势与Cl2压力成正比, 氯气压力增大, 电池电动势增大: 氯气压力减小, 电池电动势减小.(4)从电池电动势计算公式看出:E = ϕө Cl2/Cl- - ϕөCo2+/Co + (RT/nF)ln(P Cl2/Pө)/[(C Co2+/Cө) (C Cl-/Cө)]电池电动势与Co2+浓度成反比, Co2+浓度减小, 电池电动势增大.当Co2+浓度从1 mol·dm-3减小到0.0100 mol·dm-3时, 电池电动势变化值为ΔE = 0.0592/2×log (1/ 0.0100) = 0.0592 VE = 1.64 + 0.0592 = 1.704-18. 解Cu(s) +2Fe3+ (aq) ==== Cu2+ (aq) + 2Fe2+ (aq)(-) Cu ∣ Cu2+ (aq, C1) ¦¦ Fe3+ (aq, C2), Fe2+ (aq, C3) ∣ Pt (+)log K = n△E/0.059 = 2×(0.771 – 0.342)÷0.0592 = 14.5或者:ln K = nF△E/RT = 2×96485(0.771 – 0.342)÷(8.314×298.15) = 33.4K = 3.1×10144-22答: 在微酸性水膜中,铁发生吸氧腐蚀,电极反应为:阳极: Fe === Fe2+ (aq) + 2e-阴极: 1/2O2(g) + H2O(l) +2e- ====== 2OH- (aq) 在稀硫酸介质中,铁发生析氢腐蚀,电极反应为: 阳极: Fe === Fe2+ (aq) + 2e-阴极: 2H+ (aq) + 2e- ====== H2 (g)。
2018-2019学年人教版化学选修四 第四章电化学基础章末复习练习课件(59张)
解析 首先应根据图示判断左边两池通过盐桥构成原 电池，产生电流对右边硫酸铜溶液进行电解(相当于精炼 铜)。电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，所以电流方向：电极 Ⅳ→A→电极Ⅰ(电流方向与电子流动方向相反)，A 正确； 电极Ⅰ上铝失电子发生氧化反应，B 错误；电极Ⅱ上有铜析 出，C 错误；电极Ⅲ和Ⅳ构成电解池，其中的电极Ⅲ为阳极， 电极反应：Cu－2e－===Cu2＋，D 错误。
10．将下图所示实验装置的 K 闭合，下列判断正确的 是( )
A．Cu 电极上发生还原反应 B．电子沿 Zn→a→b→Cu 路径流动 C．片刻后甲池中 c(SO24－)增大 D．片刻后可观察到滤纸 b 点变红色
解析 K 闭合后，Zn 作原电池的负极，Cu 作原电池 的正极，Cu 电极上发生还原反应；B 项电子流向是负极到 正极，但 a→b 这一环节是在溶液中，是离子导电，电子并 没沿此路径流动；C 项中盐桥中的 Cl－移向甲池而不是 SO24－，故 SO24－浓度基本保持不变；D 选项中滤纸 a 点是阴 极，H＋放电，OH－增多，显碱性，滤纸 a 点变红色。
13．“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不 断的电源供应。其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一 部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池 里，供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应原理为 MH ＋NiOOH===M＋Ni(OH)2(M 为氢化物电极的储氢金属，也 可看作 H2 直接参加反应)。下列说法正确的是( )
A．充电时阴极区电解质溶液 pH 降低 B．在使用过程中此电池要不断补充水 C．放电时 NiOOH 在电极上发生氧化反应 D．充电时阳极反应为 Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH ＋H2O
解析 放电时，Ni 元素化合价降低，发生还原反应， 故 C 错误；充电时，阴极反应为 2H＋＋2e－===H2↑，阳极 反应为 Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O，阴极区电解 质溶液 pH 升高，故 A 错误，D 正确；总反应过程中无 H2O 消耗，故 B 错误。
大学化学第四章课后题答案
第四章 奇妙的水分子和水资源1. 胶体：分散相粒子的半径通常在10-9—10-7m 溶液：粒子半径小于10-9m 混合物：分散相粒子的半径大于10-7m 2. 可能。
该化合物溶于水的过程是一个放热反应，温度升高有利于溶解。
可能。
该化合物溶于水的过程是一个放热反应，温度升高有利于溶解。
3. 是由于表面张力的存在，而且溶液分子与器壁间的附着力小于液体分子之间的内聚力，细的毛细管内就形成凸液面。
的内聚力，细的毛细管内就形成凸液面。
4. 熵增，因为混乱度增加。
熵增，因为混乱度增加。
5. 溶质分子粒径在1nm 以内；胶体粒径在1—100nm 之间，结晶是形成晶体；胶体凝聚是双电层被破坏。
胶体凝聚是双电层被破坏。
6. 查表得水在15度时的蒸气压为1.705kPa %51%100705.187.0%100)/(=×=×=eq p p RH 7. （1）20100080780.13.35.6,=×−=Δ=•=ΔmT K m K T f f f f （℃·kg ·mol -1） （2）K f 环己烷=20。
K f 苯=5.12。
故环己烷好。
故环己烷好8. ，查表知谁的沸点升高常数是0.512℃·kg ·mol m K T bb =Δ-1。
)(7820512.04.0512.06.991001−•==−=Δ=kg mol K T m b b9. 0p n n n p BA A •+=Δ，查表知谁在25度时的蒸气压为3.167kPa )(1068.8,167.3181001086.61086.69663.0167.3544g x x x ×=•+××=− 10. 查表知水的沸点升高常数为0.512℃·kg ·mol -1，m K T b b =Δ)(9.3512.021−•==Δ=kg mol K T m b b，不是，太咸了。
《走向高考_化学》人教版_高考一轮总复习课件以及课后题答案和详解第4章
第四章非金属及其化合物测试卷满分 100 分，考试时间90 分钟试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题 )和第Ⅱ卷(非选择题 )两部分。
请将第Ⅰ 卷的答案填涂在答题卡上，第Ⅱ卷可在各题后直接作答。
本卷可能用到的相对原子质量： Mg —24 Al —27 Si—28 S—32 Ba—137 Ag —108 Fe—56 Cu —64 Cl —35.5 Br —80第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题 (此题包含 16 小题，每题 3 分，共 48 分，每题只有一个选项切合题意)1． (2014 河·北省一般高中高三质监)以下有关物质性质和用途的说法，正确的选项是 ()A．光导纤维拥有很强的导电能力，所以大批用于制造通讯光缆B．明矾常用作净水剂，是因为它拥有消毒杀菌的作用C．氨常用作制冷剂，是因为其沸点极低，很简单液化D．SiCl4在战争中常用作烟雾弹，是因为它与水反响时生成白色烟雾分析：此题考察了元素化合物的性质和用途，意在考察考生的识记能力及解决问题的能力。
光导纤维简称光纤，主要成分为SiO2，是一种能高质量传导光的玻璃纤维，光纤不可以导电， A 项错误；明矾常用作净水剂，是因为Al 3＋发生水解反响，生成的氢氧化铝胶体有很强的吸附能力，能够达到净水的目的，但明矾没有消毒杀菌的作用，B项错误；氨常用作制冷剂，是因为液氨汽化时要汲取大批的热，使四周温度急剧降低， C 项错误； SiCl 4与水反响的方程式为SiCl 4＋3H 2O===H 2SiO3＋4HCl ，生成白色烟雾， D 项正确。
答案： D2．(2014 ·湖北省武汉市部分学校高三调研)化学与生活亲密有关，以下说法不正确的选项是 ()A．二氧化硫可宽泛用于食品的增白B．聚乙烯塑料制品可用于食品的包装C．次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌D．“地沟油”严禁食用，但可用来制肥皂分析：此题考察了化学与生活有关的知识，意在考察考生利用所学知识解决生活中化学识题的能力。
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• 前几章主要从宏观方面阐述物质变化的基本规律
• 本章主要探讨物质的微观结构，了解物质变化的 根本原因
• 近代研究结果表明，原子由原子核和绕核高速运 动的电子组成，而原子核又由质子、中子等组成
• 物质的一些物理性质特别是化学性质主要决定于 电子在原子核外的运动状态
• 本章首先讨论电子在原子核外的运动特征及其描 述方法，然后再根据原子结构的知识讨论元素周 期系
为求解方便，需将直角坐标变换为球坐标，参见 下图。
空间某点P的直角坐标与球 坐标的对应关系为：
x=rsinθconφ； y=rsinθsinφ；
z=rcosθ 于是，直角坐标描述的波
x
函 数 ψ(x,y,z) 转 化 为 球 坐 标 描 述的波函数ψ(r,θ,φ)。
z P
r θ
y φ
球坐标示意图
数学上，可以通过分离变量的方法将波函数分为
为便于理解，我们可以将核外的原子轨道理解 成一层一层的，每一层都有若干个轨道。
n=1时称为第一层，用符号K表示；n=2时称为第 二层，用符号L表示；以下依次为M、N、O、P、 Q…层。
l=0时表示一种轨道，用符号s表示，即s轨道； l=1时，表示第二种轨道，用符号p表示，即p轨道； 以下依次为d、f、g、h…轨道。
a
3 02Biblioteka 1a3 0
er
/
a0
1 4
2s
1 4
1
2a03
r ( a0
)er
/
2a0
1 (2 r )er/a0
8a03
a0
1 4
2pz 2px
1 1 ( r )er/2a0 cos 4 2a03 a0 1 1 ( r )er/2a0 sinc os 4 2a03 a0
1 (2 r )er/a0
2 4a03
1926年，奥地利物理学家薛定谔根据电子具有波 粒二象性这一特征，提出了描述微观粒子运动的基 本方程——薛定谔方程，奠定了现代量子力学的基 础。
• 薛定谔方程是一种二阶偏微分方程，其形式为：
22282m(EV)0
x2 y2 z2 h2
• 式中：x、y、z为空间坐标；ψ为电子波的波函数；
E为电子的总能量；V为电子的势能；m为电子的 质量；h为普朗克常数。
只要波长大于粒子尺寸，即表现出波动性。
1927年美国的戴维逊和英国的汤姆逊实验证实电 子确能衍射。
电子枪 光栅 屏幕 电子衍射示意图
电子衍射证实了德布罗意假设的正确性。即电子 的运动也具有波动性，或者说电子也具有波粒二象 性。
3．电子出现的统计性
电子绕核旋转时速度极高，而运动空间又非常狭 小，因而不能同时准确测出某一瞬间某个电子的位 置和速度，这就是著名的海森堡测不准原理。
同理，Θ(θ)的具体表达式与l（l=0，1，2，…， n-1，共n个）有关，Φ(φ)的具体表达式与m（m=0， ±1，±2，…±l，共2l+1个）有关。
当n、l、m都有确定值时，R(r)、Θ(θ)、Φ(φ)都有
确定的数学表达式，即ψ(r,θ,φ)有确定的的数学表 达式。
n、l、m分别称为主量子数、角量子数和磁量子
a0
1 (2 r )er/a0
2 4a03
a0
3 cos 4 3 sincon 4
2、波函数和原子轨道
合理的波函数有数学意义但没有物理意义。
波函数的平方有明确的物理意义，它表示电子 在核外单位体积内出现的几率大小。
可以将波函数近似理解为电子在核外空间出现 的范围。
习惯上将波函数称为原子轨道，所谓的原子轨 道并不是电子运动的轨迹，它只代表电子的某种 运动状态。
数。注意，l的取值受n的限制，m的取值受l的限制。 如n取2时，l只能取0和1，当l取0时，m只能取0， 当l取1时，m只能取0，±1。否则，解出的波函数 在数学上没有意义。
对于氢原子，所有的原子轨道或波函数都有确定
的数学函数式，如表4.1所示。
轨道 ψ(r,θ,φ)
R(r)
Y(θ,φ)
1s
1 er / a0
• 1911年卢瑟福提出了含核原子模型——电子绕核 旋转与行星绕太阳运动一样，但带电粒子辐射能 量后速度衰减，最后毁灭；
• 1913年波尔提出了波尔原子模型（假设电子运动 符合牛顿方程但不辐射能量），给出了定态轨道、 轨道能级和能量量子化等概念，成功地解释了氢 原子光谱。但玻尔理论不能解释多电子原子的光 谱。
第一节 核外电子的运动状态
一、电子运动的特征
1、吸收和放出能量是量子化的
原子光谱是一条条分立的线条，表明电子具有的能 量是一份一份的、不连续的，称之为能量量子化。
红
绿 蓝 紫紫
α
700
β γ δε
600
500
400 波长/nm
氢原子光谱示意图
氢 氦 锂 钠 钡 汞 氖
400
部分元素的真实原子光谱
两部分或三部分：ψ(r,θ,φ)=R(r)×Y(θ,φ)
或
ψ(r,θ,φ)=R(r)×Θ(θ)×Φ(φ)
式中：R(r)称为波函数的径向部分；Y(θ,φ)称为波函 数的角度部分。
只要将R(r)、Θ(θ)、Φ(φ)分别解出后即可得到ψ的 具体表达式。
R(r)有许多个，其具体表达式与自然数n（n=1， 2，3…）有关，即当n=1时有一个R(r)表达式，当 n=2时又有一个R(r)表达式，……
但是，通过上图所示的实验可以发现，对于一个 电子的衍射，确实不能确定它将落在何处，但对于 电子流，却可以确定他们在屏幕上某区域出现的几 率大小。
因此，可用（只能用）电子在核外某区域出现几 率的大小来描述电子运动的特征。或者说电子运动 具有几率分布的性质或符合统计性规律。
二、电子运动状态的描述
• 为了描述核外电子的运动状态，先后有多位科学 家提出了不同的原子模型，如
式中的ψ是薛定谔方程的解，是描述电子运动的 数学函数式。只要能找出电子势能的表达式，该方 程就可以精确求解，但目前为止只有氢原子的薛定 谔方程可以精确求解，多电子原子的薛定谔方程只 能近似地求解。
解此方程需要很多的数学知识，情况非常复杂， 在这里只简要介绍解此方程的思路和解的结果。
1、波函数的求解和三个量子数
500
600
700nm
2、电子具有波粒二象性
光既具有波动性（干涉、衍射）又具有粒子性 （光电效应），这称为光的波粒二象性。
1924年，德布罗依受光的波粒二象性的启发， 假设微观粒子也具有波粒二象性，并导出了著名的 德布罗依关系式：
h/(mV)
式中：λ—微粒波的波长；h—普朗克常数； m—微粒质量；v—微观粒子运动的速度