(完整版)无机化学考研试题(含答案,已经整理好的)

一、单选题 第2章 热化学
1、在下列反应中，Q p =Q v 的反应为（ ）
（A ）CaCO 3(s) →CaO(s)+CO 2(g) （B ）N 2(g)+3H 2(g) →2NH 3(g)
（C ）C(s)+O 2(g) →CO 2(g) （D ）2H 2(g)+O 2(g) →2H 2O （l ）
2、下列各反应的
（298）值中，恰为化合物标准摩尔生成焓的是（ ） （A ）2H(g)+ O 2(g)→H 2O （l ） （B ）2H 2(g)+O 2(g)→2H 2O （l ）
（C ）N 2(g)+3H 2(g)→2NH 3(g) （D ）N 2(g) +H 2(g)→NH 3(g)
3、由下列数据确定CH 4(g)的
为（ ） C(石墨)+O 2(g)=CO 2(g) =-393.5kJ·mol －1H 2(g)+ O 2(g)=H 2O (l) =-285.8kJ·mol －1CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O （l ） =-890.3kJ·mol －1
（A ）211 kJ·mol －1； （B ）-74.8kJ·mol －1；（C ）890.3 kJ·mol －1； （D ）缺条件，无法算。

4、已知：（1）C(s)+O 2(g)→CO(g), (1)= -110.5k J·mol －1（2）C(s)+O 2(g)→CO 2(g),
(2)= -393.5k J·mol －1 则在标准状态下25℃时，1000L 的CO 的发热量是（ ）
（A ）504 k J·mol －1 （B ）383 k J·mol －1 （C ）22500 k J·mol －1 （D ）1.16×104 k J·mol －1
5、某系统由A 态沿途径Ⅰ到B 态放热100J ，同时得到50J 的功；当系统由A 态沿途径Ⅱ到B 态做功80J 时，Q 为 （ ）
（A ） 70J （B ） 30J （C ）－30J （D ）－70J
6、环境对系统作10kJ 的功，而系统失去5kJ 的热量给环境，则系统的内能变化为 （ ）
（A ）－15kJ （B ） 5kJ （C ） －5kJ （D ） 15kJ
7、表示CO 2生成热的反应是（ ）
（A ）CO （g ）+ 1/2O 2（g ）=CO 2（g ）ΔrHmθ=-238.0kJ.mol-1
（B ）C （金刚石）+ O 2（g ）=CO 2（g ）ΔrHmθ=-395.4kJ.mol-1
（C ）2C （金刚石）+ 2O 2（g ）=2CO 2（g ）ΔrHmθ=-787.0kJ.mol-1
（D ）C （石墨）+ O 2（g ）=CO 2（g ）ΔrHmθ=-393.5kJ.mol-1
二、填空题
1、25℃下在恒容量热计中测得：1mol 液态C 6H 6完全燃烧生成液态H 2O 和气态CO 2时，放热3263.9kJ ，则△U 为-3263.9，若在恒压条件下，1mol 液态C 6H 6完全燃烧时的热效应
为-3267.6。

2、已知H 2O （l ）的标准生成焓=-286 k J·mol －1，则反应H 2O （l ）→H 2(g)+ O 2(g)，在标准状态下的反
应热效应= 286、，氢气的标准摩尔燃烧焓=-286。

3、已知乙醇的标准摩尔燃烧焓（C 2H 5OH ，298）=-1366.95 k J·mol －1，则乙醇的标准摩尔生成焓（298）= -277.56。

三、判断题：（以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。

）
1、碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO 2(g)=CaCO 3(s)的反应焓。

2、错误。

标准熵是1摩尔物质处于标态时所具有的熵值，热力学第三定律指出，只有在温度T=0K 时，物质的熵值才等于零，所以，标准熵一定是正值。

2、单质的生成焓等于零，所以它的标准熵也等于零。

θ∆m rH 21
2123
θ∆m f H θ
∆m rH 21
θ∆m rH θ∆m rH 21
θ∆m rH θ∆m rH φ∆m rH θ
∆m f H 21θ∆m H c θ
∆m f H
1、错误。

生成焓是在热力学标态下由指定单质生成1摩尔物质的反应焓，所以碳酸钙的生成焓等于反应Ca(s)+C(s，石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(S)的反应焓。

四、简答题：（简述以下概念的物理意义）
1、封闭系统和孤立系统。

2、功、热和能。

3、热力学能和焓。

4、生成焓、燃烧焓和反应焓。

1、封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统；孤立系统既是无物质交换又无能量交换的热力学系统。

2、热是系统与环境之间的温度差异引起的能量传递方式，除热而外的所有其它能量传递形式都叫做功，功和热是过程量；能是物质所具有的能量和物质能做某事的能力，是状态量。

3、热力学能，即内能，是系统内各种形式能量的总和；焓，符号为H，定义式为H=U+pV。

4、在热力学标态下由指定单质生成1摩尔物质的反应焓变称为该物质的标准摩尔生成焓，简称生成焓；1摩尔燃料与氧气发生完全燃烧放出的热称为燃烧焓；反应焓是发生1摩尔反应的焓变。

一、单选题第4章化学平衡熵和Gibbs函数
1、反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的DG = a，则NH3(g) = 1/2N2(g) + 3/2H2(g)的DG为：（）
A. a2
B. 1/a
C. 1/ a2
D. －a/2
2、在某温度下，反应1/2N2(g) + 3/2H2(g) = NH3(g)的平衡常数K= a，上述反应若写成2NH3(g) = N2(g) + 3H2(g)，则在相同温度下反应的平衡常数为：（） A. a/2 B. 2a C. a2D. 1/ a2
3、已知反应２Ａ（g）+B(s) =2C(g) D r HΘ>0,要提高Ａ的转化率，可采用（）
A. 增加总压
B.加入催化剂
C. 增大Ａ的浓度
D.升高温度
4、已知下列反应的平衡常数：H2（g）+S（s）=H2S（g）K1S（s）+O2（g）=SO2（g）K2
则反应H2（g）+ SO2（g）= O2（g）+ H2S（g）的平衡常数为：( ) A. K1+ K2 B.K1- K2 C. K1K2 D.K1/K2 5、若可逆反应，当温度由T1升高至T2时，标准平衡常数K2Θ>K1Θ，此反应的等压热效应△r H m的数值将（）A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法判断
6、下列各组参数，属于状态函数的是：A. Q p，G，V B. Q v，V，G C. V，S，W D. G，U，H
7、298K时，某反应的K pΘ= 3.0×105，则该反应的D r GΘ =____KJ/mol（lg3 = 0.477）。

A. 31.2
B. －31.2
C. －71.8
D. 71.8
8、298K时，SΘN2= 191.50 J•K–1•mol–1，SΘH2= 130.57 J•K–1•mol–1，SΘNH3= 192.34 J•K–1•mol–1，反应为N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)，则D r SΘ = ________J•K–1•mol–1：
A. －135.73
B. 135.73
C. －198.53
D. 198.53
9、298K时，D r HΘMgCO3= 100.8 KJ•mol–1，D r SΘMgCO3= 174.8 J•K–1•mol–1，反应为MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g)，则598K时的D r GΘ = ________KJ•mol–1： A. －3.73 B. 105.3 C. －1.04×105 D. 3.73
10、下列方法能使平衡2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)向左移动的是：
A. 增大压力
B. 增大P NO
C. 减小P NO
D. 减小压力
11、下列物理量中，属于状态函数的是( ) A. G B. Q C. ΔH D. ΔG
12、下列反应中△r S m值最大的是（） A. PCl5(g) → PCl3(g)＋Cl2(g) B. 2SO2(g)＋O2(g) → 2SO3(g)
C. 3H2(g)＋N2(g) → 2NH3(g)
D. C2H6(g)＋3.5O2(g) → 2CO2(g)＋3H2O(l)
13、反应CaCO3(s) → CaO(s)＋CO2(g)在高温下正反应能自发进行，而在298K时是不自发的，则逆反应的Δr H mΘ和Δr S mΘ是（） A. Δr H mΘ>0和Δr S mΘ>0B. Δr H mΘ＜0和Δr S mΘ>0
C. Δr H mΘ>0和Δr S mΘ＜0
D. Δr H mΘ＜0和Δr S mΘ＜0
14、下列热力学函数的数值等于零的是（）A.SΘm(O2,g,298K) B.△f GΘm(I2,g,298K)
C.△f GΘm(白磷P4,s,298K)
D.△f HΘm(金刚石,s,298K)
15、如果某反应的KΘ≥1，则它的（）A.△r GΘm≥0 ，B.△r GΘm≤0，C.△r G m≥0 ，D.△r G m≤0
二、判断题（判断下列各项叙述是否正确，对，打“√”；错，打“×”。

）
1、某一可逆反应，当J＞KΘ时，反应自发地向逆方向进行。

（√）
2、化学反应的△r G越小，反应进行的趋势就越大，反应速率就越快。

（×）
3、对于可逆反应，平衡常数越大，反应速率越快。

（×）
4、等温等压不做非体积功条件下，凡是△r G m>0的化学反应都不能自发进行。

（√）
5、Fe (s)和Cl2 (l)的△f HΘm都为零。

（×）
6、一个化学反应的△r GΘm的值越负，其自发进行的倾向越大。

（×）
7、体系与环境无热量交换的变化为绝热过程。

（√）
8、将固体NH4NO3 溶于水中，溶液变冷，则该过程的ΔG，ΔH，ΔS 的符号依次为－、＋、＋。

（√）
9、乙醇溶于水的过程中ΔG ＝0。

（×）10、CO2(g)的生成焓等于石墨的燃烧热。

（√）
11、室温下，稳定状态的单质的标准摩尔熵为零。

（×）
12、如果一个反应的Δr H mΘ<0, Δr S mΘ>0，则此反应在任何温度下都是非自发的。

（√）
13、平衡常数的数值是反应进行程度的标志，故，对可逆反应而言，不管是正反应还是逆反应其平衡常数均相同。

（×）
14、某一反应平衡后,再加入些反应物,在相同的温度下再次达到平衡,则两次测得的平衡常数相同√
15、在某温度下，密闭容器中反应2NO (g) + O2 (g) = 2NO2 (g) 达到平衡，当保持温度和体积不变充入惰性气体时，总压将增加，平衡向气体分子数减少即生成NO2 的方向移动。

（√）
三、填空题1、冬天公路上撒盐可使冰融化，此时的△G值符号为（－），△S值的符号为（+）。

2、用吉布斯自由能的变量△r G来判断反应的方向，必须在（定压定温、不做非体积功）条件下；当△r G＜0时，反应将（正向自发）进行。

3、Δr HΘm＞0的可逆反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) 在一定条件下达到平衡后：（1）加入H2O(g)，则H2(g)的物质的量将（增加）；（2）升高温度，H2(g)的物质的量将（增加）；增大总压，H2(g)的物质的量将（减少）；加入催化剂H2(g)的物质的量将（不变）
4、标准状态时，H2O（l，100℃）→H2O（g，100℃）过程中，DHΘ（大于）零，
DSΘ（大于）零，DGΘ（等于）零。

（填＞、=、＜＝）
5、反应2MnO4-(aq)+5H2O2(aq)+6H+(aq) = 2Mn2+(aq)+5O2(g)+8H2O(1)的标准平衡常数KΘ的表达式为。

KΘ=
6、在一定温度下，二硫化碳能被氧氧化，其反应方程式与标准平衡常数如下：（1）CS2(g)+3O2= CO2(g)+2SO2(g)（2）CS2(g)+O2(g) = CO2(g)+SO2(g)试确立KΘ1，KΘ2之间的数量关系。

KΘ1 = （KΘ2）3
7、不查表，排出下列各组物质的熵值由大到小的顺序：
（1）O2(1)、O3（g）、O2(g) 的顺序为（O3（g）、O2(g) 、O2(1)）
（2）NaCI(s)、Na2O(s)、Na2CO3(s)、NaNO3(s)、Na(s) 的顺序为（NaNO3(s)、Na2CO3(s)、Na2O(s)、NaCI(s)、Na(s)）
（3）H2(g)、F2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、I2(g) 的顺序为（I2(g)、Br2(g)、Cl2(g)、F2(g)、H2(g)）
8、在一定温度下，可逆反应C(s) + CO2(g) == 2CO(g)的KΘ = 2.0；当CO2(g)与CO(g)的分压皆为100kPa 时，则该反应在同样温度时自发进行的方向为(正向自发)。

9、可逆反应Cl2(g) + 3F2(g) 2ClF3(g) 的△r HΘm(298K)=-326.4 kJ·mol-1，为提高F2(g)的转化率，应采用(高)压(低)温的反应条件。

当定温定容，系统组成一定时，加入He(g)，α(F2)将( 增大)。

10、已知K(Ag2S)=6.3´10-50, KΘf(Ag(CN)2-)=2.5´1020, 则反应2[Ag(CN)2]-(aq)+S2-(aq)
Ag2S(s)+4CN-(aq) 的标准平衡常数KΘ= (2.5×108 )。

四、计算题
1、已知298.15K时，D f HΘm = －46.11 KJ•mol–1；SΘm =191.50J·K－1·mol－1, SΘm =130.57J·K－1·mol －1, SΘm =192.34J·K－1·mol－1。

试判断反应N2（g）+3H2(g)=2NH3(g)在298.15K、标准态下正向能否自发？并估算最高反应温度。

解：因为△r HΘm（T）=∑υB△f HΘm(B,T)即△r HΘm（298K）=2D f HΘm -D f HΘm -3D f HΘm
=2×(-46.11 KJ•mol–1)-0-3×0=-92.22 kJ·mol-1 又因为△r SΘm(T) =∑υB SΘm (B,T)
即△r SΘm(298K) =2 SΘm - SΘm -3 SΘm =2×192.34J·K－1·mol－1－191.50J·K－1·mol－1－3×130.57J·K－1·mol－1=－198.53 J·K－1·mol－1 根据吉布斯－亥姆霍兹公式△r GΘm（T）=△r HΘm
(T)-T△r SΘm(T) △r GΘm（298K）=△r HΘm(298K)-T△r SΘm(298K)= （-92.22 kJ·mol-1）- 298.15K×（-198.53×10-3kJ·mol-1 K-1）= 33.03 kJ·mol-1＞0 正向反应不自发。

若使△r GΘm（T）=△r HΘm (T)-T△r SΘm (T)＜0 ，则正向自发。

又因为△r HΘm、△r SΘm随温度变化不大，即
△r GΘm（T）≈ △r HΘm (298K)-T△r SΘm (298K) ＜0即-198.53×10-3kJ·mol-1 K-1 T ＞-92.22 kJ·mol-1而按不等式运算规则，有T＜（-92.22 kJ·mol-1）/（-198.53×10-3kJ·mol-1 K-1）= 464.51K
故最高反应温度为464.51K。

2、已知△f HΘm[C6H6(l),298K] = 49.10kJ·mol-1，△f HΘm[C2H2(g),298K] =226.73 kJ·mol-1；
SΘm[C6H6(l),298K]=173.40 J·mol-1 K-1，SΘm[C2H2(g),298K]=200.94 J·mol-1 K-1。

试判断：反应C6H6(l) = 3 C2H2(g) 在298.15K，标准态下正向能否自发？并估算最低反应温度。

解：根据吉布斯－亥姆霍兹公式
△r GΘm（T）=△r HΘm (T)-T△r SΘm (T)
△r GΘm（298K）=△r HΘm(298K)-T△r SΘm(298K) 而△r HΘm(298K) = 3△f HΘm[C2H2(g),298K]－△f HΘm[C6H6(l),298K]= 3×226.73 kJ·mol-1－1×49.10kJ·mol-1
= 631.09 kJ·mol-1 △r SΘm(298K) = 3 SΘm[C2H2(g),298K]－SΘm[C6H6(l),298K]
= 3×200.94 J·mol-1 K-1－1×173.40 J·mol-1 K-1 = 429.42 J·mol-1 K-1
故△r GΘm（298K）= 631.09 kJ·mol-1－298.15K×429.42×10-3 kJ·mol-1 K-1
= 503.06 kJ·mol-1＞0 正向反应不自发。

若使△r GΘm（T）=△r HΘm (T)-T△r SΘm (T)＜0 ，则正向自发。

又因为△r HΘm、△r SΘm随温度变化不大，即△r GΘm（T）≈ △r HΘm (298K)-T△r SΘm (298K) ＜0
则T＞631.09 kJ·mol-1/429.42 ×10-3 kJ·mol-1 K-1=1469.6K 故最低反应温度为1469.6K。

3、已知298.15K时，一些物质的热力学数据如下表。

试判断标准状态下反应
C(s)+H2O(g) = CO(g) + H2(g)
r m B f m r m f m f m2f m f HΘmH2O(g) =-110.5 –(-241.8) =131.3 kJ·mol-1
又因为△r SΘm(T) =∑υB SΘm (B,T) 即△r SΘ m(298K) = SΘm co+ SΘm H2 - SΘm C(s)- SΘmH2O(g)
=197.7+130.7-188.8-5.7 =134.1 J·K－1·mol－1
根据吉布斯－亥姆霍兹公式△r GΘm（T）=△r HΘm (T)-T△r SΘm (T)
△r GΘm（298K）=△r HΘm (298K)-T△r SΘm (298K)=131.3-298.15×134.1×10-3= 91.3 kJ·mol-1＞0 正向反应不自发。

若使△r GΘm（T）=△r HΘm (T)-T△r SΘm (T)＜0 ，则正向自发。

又因为△r HΘm、△r SΘm随温度变化不大，即△r GΘm（T）≈ △r HΘm (298K)-T△r SΘm (298K) ＜0
即0.1341T ＞131.3 T＞979K 故最低反应温度为979K。

4、已知2ＨgO(s)=2Hg(l)+O2(g)，在298.15K下的D f HΘm及SΘm的数据已知，求D r HΘ298、、、D r SΘ298、、
Θ
r m r m r m (T)
△r GΘm（298K）=△r HΘm (298K)-T△r SΘm (298K)
而△r HΘm (298K) = 0-2△f HΘm[H g O(s),298K] = -2×(-90.8) =181.6kJ·mol-1
△r SΘm(298K) = SΘm[O2(g)]+ 2SΘm[H g (l)]－2SΘm[H g O(s)] = 205.2+2×75.9-2×70.3=216.4J·mol-1K-1 故△r GΘm（298K）= 181.6 kJ·mol-1－298.15K×216.4×10-3 kJ·mol-1 K-1 =117.08kJ·mol-1＞0 正向反应不自发。

若使△r GΘm（T）=△r HΘm (T)-T△r SΘm (T)＜0 ，则正向自发。

又因为△r HΘm、△r SΘm随温度变化不大，即△r GΘm（T）≈ △r HΘm (298K)-T△r SΘm (298K) ＜0 则T＞181.6 kJ·mol-1/216.4 ×10-3 kJ·mol-1 K-1=839.2K故最低反应温度为839.2K。

7、光气（又称碳酰氯）的合成反应为：CO(g)+Cl2（g）D COCl2（g）,100℃下该反应的KΘ=1.50×108。

若反应开始时，在1.00L容器中，n0(CO)=0.035 0 mol,n0(Cl2)=0.027. 0 mol.n o(COCl2)=0 mol,并计算100℃平衡时各物种的分压和CO的平衡转化率。

解：pV = nRT 因为T 、V 不变，p∝n B p= cRT p0(CO)=(0.0350×8.314×373)kPa=106.3 kPa
p0(Cl2)=(0.0270×8.314×373)kPa=82.0 kPa CO(g)+Cl2 (g) = COCl 2(g)
开始c B/(mol·L-1) 0.0350 0.0270 0 开始p B/kPa 106.3 82.0 0
假设Cl2全部转化106.3-82.0 0 82.0 又设COCl 2转化x x x -x
平衡p B/kPa 24.3+x x 82.0-x KΘ=== 1.5×108
因为K很大，x很小，假设82.0-x≈ 82.0，24.3+x≈24.3 。

= 1.5×108 x=2.3×10-6平衡时：p(CO)=24.3kPa ，p(Cl2)=2.3×10-6 kPa p(COCl2)=82.0kPa
==77.1%
8、蔗糖的水解反应为：C12H22O11+H2O D C6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）若在反应过程中水的浓度不变，试计算（1）若蔗糖的起始浓度为a mol·L-1,反应达到平衡时，蔗糖水解了一半，KΘ应为多少？（2）若蔗糖的起始浓度为2a mol·L-1,则在同一温度下达到平衡时，葡萄糖和果糖的浓度各为多少？
解：(1)C12H22O11（蔗糖）+H2O D C6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）
a-0.5a 0.5a 0.5a KΘ= ( 0.5a )·(0.5a)/ 0.5a = 0.5a
(2)C12H22O11（蔗糖）+H2O D C6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）2a-x x x
KΘ= (x )·(x)/ (2a-x)= 0.5a 即x2+0.5ax-a2=0解一元二次方程,得
x=0.78a 故，葡萄糖和果糖的浓度均为0.78a mol·L-1p
第5章酸碱和酸碱反应
1．是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”）
1.1 0.20 mol·dm-3 HAc 溶液中C[H+]是0.10 mol·dm-3 HAc 溶液中c[H+]的2 倍。

(×)
1.2 H2S 溶液中c[H+]是c[S2-]的2 倍。

(×)
1.3 在水溶液中可能电离的物质都能达到电离平衡。

(×)
1.4 同离子效应可以使溶液的pH 值增大，也可以使pH 值减小，但一定会使电解质的电离度降低(√) 1.5 pH = 7 的盐的水溶液，表明该盐不发生水解。

(×)
1.6 阳离子水解总是显酸性，而阴离子水解必定显碱性(×)
1.7 浓度很大的酸或浓度很大的碱溶液也有缓冲作用。

(√)
1.8 H2PO4-和HS-既是酸又是碱。

(√)
2．选择题(选择正确答案的题号填入（）
2．1 将浓度相同的NaCl，NH4Ac, NaAc 和NaCN 溶液，按它们的c [H+]从大到小排列的顺序为：( ) a NaCl > NaAc > NH4Ac > NaCN b NaAc> NaCl > NH4Ac > NaCN
c NaCl > NH4Ac > NaAc> NaCN
d NaCN > NaAc > NaCl>NH4Ac
2．2 中性（pH = 7）的水是( )
a 海水
b 雨水
c 蒸馏水
d 自来水
2．3 已知K HF = 6.7×10-4，K HCN = 7.2×10-10，K Hac = 1.8×10-5。

可配成pH = 9 的缓冲
溶液的为( )a HF 和NaF b HCN 和NaCN c HAc 和NaAc d 都可以
2．4 列各种物质中，既是路易斯酸又是路易斯酸碱的是( ) a B2H6 b CCl4 c H2O d SO2Cl2
2．5 在HAc—NaAc 组成的缓冲溶液中，若c[HAc]>c[Ac-]，则缓冲溶液抵抗酸或碱的能力为( )
a 抗酸能力>抗碱能力
b 抗酸能力﹤抗碱能力
c 抗酸碱能力相同
d 无法判断
2．6 知H3PO4 的pKθa1 = 2.12, pKθa2 =7.20, pKθa3 = 12.36, 0.10 mol·dm-3 Na2HPO4溶液的pH 约为( ) a 4.7 b 7.3 c 10.1 d 9.8
2．7 不是共轭酸碱对的一组物质是( )
a NH3, NH 2-
b NaOH , Na+
c HS- , S2-
d H2O , OH-
2．8 知相同浓度的盐NaAc, NaB, NaC, NaD 的水溶液pH 依次增大，则相同浓度的下列稀酸中离解度最大的是( )a HD b HC c HB d HA
3．填空题
3.1 已知：Kθa (HNO2)＝7.2×10-4，当HNO2溶液的解离度为20 ％时，其浓度为1.4×10-2mol·dm-3, c[H+]= 2.8×10-3mol·dm-3。

3.2 浓度为0.010 mol·dm-3的某一元弱碱（K θb ＝1.0×10-8）溶液，其pH =9.0，此碱的溶液与等体积的水混和后，pH =8.85。

3.3 在0.10mol·dm-3 HAc 溶液中加入固体HAc 后，HAc 的浓度不变，电离度减小，
pH 值增大。

3.4 将下列物质在水溶液中的按酸性由强到弱排列，为：HClO4, HSO4-, NH +4 , H2SO4, C2H5OH, NH3 H2SO4, HClO4, C2H5OH, NH3, NH +4 , HSO4-
3.5 已知18℃时水的K θw ＝6.4×10-15，此时中性溶液中c[H+]为8×10-8，pH 为10
3.6 现有浓度相同的四种溶液HCl, HAc(K θa ＝1.8×10-5), NaOH 和NaAC，欲配制pH =
4.44的缓冲溶液，可有三种配法，每种配法所用的两种溶液及其体积比分别
为：HAc—NaAC, 2:1 ; HCl—NaAC, 2:3 ; HAc—NaOH, 3:1。

3.7 已知，S2- + H2O HS- + OH-的p Kθa1 = 6.3×10-8, p Kθa2=
4.4×10-13, 则其平衡常数Kθ＝1.4，共轭酸碱对为HS-—S2-。

3.8 依pauling 规则，可以判断出H3PO4, H2PO-4 ,和HPO 2-4的pKa 分别为3，8，和13。

3.9 H3PO4和Na2HPO4在水溶液中混和时主要反应的平衡方程式为：CO2 和CaCO3的是。

3.10 (CH3)2N—PF2有两个碱性原子P 和N，与BH3形成配合物时，原子P与B 结合。

与BF3形成配合物时，N 原子与B 相结合。

4．计算题
4.1 求把0.10 dm-3，0.20 mol·dm-3HAc 与0.050 dm-3，0.20 mol·dm-3NaOH 溶液混后的值[已知：K θ
HAc)＝1.8×10-5].
a (
混合后发生反应: HAc + NaOH = NaAC + H2O
反应后剩余HAc 及生成NaAC 的浓度为：
c(HAc) ＝
则混合溶液应为缓冲液，按公式计算：
＝1.7×10-3（mol·dm-3）＝0.8％
4.2 已知K θa (HCN)＝7.2×10-10，计算0.20 mol·dm-3NACN 溶液的C(OH-)和水解度αh。

4.3 欲配制450 cm-3，pH = 4.70 的缓冲溶液，取实验室中0.10 mol·dm-3 的HAc 和0.10mol·dm-3的NaOH 溶液各多少混合即成。

设需HAc 溶液和NaOH 溶液各取V1cm-3 和V2 cm-3
则：
所以V1 + V2 ＝450联立后解得：V1 ＝305 ( cm-3) V2 ＝(145 cm-3)
第7章氧化还原反应电化学基础
一、单选题 1. 下列电对中，Eθ值最小的是：A: Ag+/Ag；B: AgCl/Ag；C: AgBr/Ag；D: AgI/Ag
2. Eθ(Cu2+/Cu+)=0.158V，Eθ(Cu+/Cu)=0.522V，则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为：
A: 6.93×10-7；B: 1.98×1012；C: 1.4×106；D: 4.8×10-13
3. 已知Eθ（Cl2/ Cl-）= +1.36V，在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是：
A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2C: 1/2 Cl2+e- = Cl-D: 都是
4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是：
A: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2D: FeCl3
5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：
A: Sn4+ + 2e- = Sn2+ B: Cl2+2e- = 2Cl-C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2
6. 为防止配制的SnCl2 溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是.
A:加入Sn 粒B. 加Fe屑C.通入H2 D: 均可
7. 反应Zn (s) + 2H+→ Zn 2++ H2 (g)的平衡常数是多少？A: 2×10-33 B: 1×10-13 C: 7×10-12 D: 5×10 26
二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”）
1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快×
2．由于Eθ（Cu+/Cu）= +0.52V , Eθ（I2/ I-）= +0.536V , 故Cu+ 和I2不能发生氧化还原反应。

×3．氢的电极电势是零。

×
4．计算在非标准状态下进行氧化还原反应的平衡常数，必须先算出非标准电动势。

×
5．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力都增加。

×
三、填空题
1. 根据Eθ(PbO2/PbSO4) >Eθ(MnO4-/Mn2+) >Eθ(Sn4+/Sn2+)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是PbO2，还原性最强的是Sn2+。

2. 随着溶液的pH值增加，下列电对Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4-/MnO42-的E值将分别减小、不变、不变。

3. 用电对MnO4-/Mn2+，Cl2/Cl-组成的原电池，其正极反应为MnO4- + 8H++ 5e → Mn2+ + 4H2O
，负极反应为2Cl--2e → Cl2，电池的电动势等于0.15V，电池符号为(-)Pt,Cl2(pθ)|Cl-‖MnO4-,Mn2+,H+|Pt(+)。

（Eθ(MnO4-/Mn2+)=1.51V；Eθ(Cl2/Cl-)=1.36V）
4. 已知：Cr2O72- +1.36 Cr3+ -0.41 Cr2+ -0.86 Cr，则Eθ(Cr2O72- / Cr2+)= 0.917 V，Cr2+能否发生歧化反应不能。

5. 用离子-电子法配平下列氧化还原反应式
（1）Cr2O72－+ Fe2+→ Cr3+ + Fe2+ + H2O (酸性介质)；Cr2O72－+ 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O （2）Mn2+ + BiO3－+ H+→ MnO4－+ Bi3+ + H2O ；2Mn2+ + 5BiO3－+ 14H+ = 2MnO4－+ 5Bi3+ + 7H2O （3）H2O2 + MnO4－+ H+→ O2 + Mn2+ + H2O 。

5H2O2 + 2MnO4－+ 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O
6. 反应2Fe3+(aq) + Cu(s) =2Fe 2++ Cu 2+(aq) 与Fe (s) + Cu 2+ (aq) =Fe2+(aq)+ Cu (s) 均正向自发进行，在上述所有氧化剂中最强的是Fe3+，还原剂中最强的是Fe。

7. 已知Eθ（Cu 2+/Cu）=0.337V, KθCu(OH) 2，sp,= 2.2×10-20, 则Eθ（Cu (OH)2/Cu）=-0. 24V 。

8. 常用的两种甘汞电极分别是（1）标准甘汞电极, (2) 饱和甘汞电极, 其电极反应为Hg2Cl2 + 2e - = 2Hg + 2Cl –,常温下两种甘汞电极的电极电势大小顺序为E θ(1) > Eθ(2)。

9. 根据标准电极电势表，将Hg2+、Cr2O72－、H2O2、Sn、Zn、Br－中的氧化剂、还原剂由强到弱分别排列成序：(1)氧化剂由强到弱H2O2> Cr2O72－> Hg2+；(2)还原剂由强到弱Zn > Sn > H2O2> Br－。

四、计算题
1. 若下列反应在原电池中正向进行，试写出电池符号和电池电动势的表示式。

（1）Fe + Cu2+Fe2+ + Cu（2）Cu2+ + Ni Cu + Ni2+
（－）Fe | Fe2+ (1 mol·L－1) || Cu2+ (1mol·L－1) | Cu（＋）
E = j (+)－j (－) = j＃(Cu2+/Cu) －j＃(Fe2+/Fe) + lg
（2）（－）Ni | Ni2+ (1mol·L－1) || Cu2+ (1mol·L－1) | Cu（＋）
E = j (+)－j (－) = j＃(Cu2+/Cu) －j＃(Ni2+/Ni) + lg
2. 求出下列原电池的电动势，写出电池反应式，并指出正负极。

（1）Pt | Fe2+(1mol·L－1) , Fe3+(0.0001mol·L－1) || I－(0.0001 mol·L－1)，I2(s) | Pt
（1）Pt | Fe2+(1mol·L－1) , Fe3+(0.0001mol·L－1) || I－(0.0001 mol·L－1)，I2(s) | Pt
设右边为正极，左边为负极
E = j (+) －j (－) =φ＃(I2/I－) + 0.0592lg－j＃(Fe3+/Fe2+)－0.0592 lg
= 0.535－0.771＋0.0592lg=0.238V > 0
（2）Pt | Fe3+(0.5 mol·L－1)，Fe2+(0.05 mol·L－1) || Mn2+(0.01 mol·L－1)，H+(0.1 mol·L－1)，MnO2（固）| Pt Pt | Fe3+(0.5 mol·L－1)，Fe2+(0.05 mol·L－1) || Mn2+(0.01 mol·L－1)，H+(0.1 mol·L－1)，MnO2（固）| Pt 设右边为正极，左边为负极E = j (+) －j (－)
=φ＃(MnO2/Mn2+)+lg－j＃(Fe3+/Fe2+)－0.0592 lg
=0.3406V > 0
∴假设正确，电池反应式为MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O
3. 将铜片插入盛有0.5mol·L－1CuSO4溶液的烧杯中，银片插入盛有0.5mol·L－1 AgNO3溶液的烧杯中，组成一个原电池。

（1）写出原电池符号；（2）写出电极反应式和电池反应式；（3）求该电池的电动势。

解：（1）（－）Cu | Cu 2+ (0.5 mol·L－1) || Ag + (0.5 mol·L－1) | Ag（＋）
（2）正极反应Ag+ + e－Ag 负极反应Cu 2+ +2e－Cu
①×2＋②得电池反应式：2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu 2+（3）E = j (Ag +/Ag) －j (Cu 2+ /Cu)
= j＃(Ag +/Ag)+0.0592lg[Ag +]－j＃(Cu 2+ /Cu)－lg[Cu 2+]
=0.7996+0.0592lg0.5－0.3402－lg0.5 =0.4505(V)
4. 在pH = 3 和pH = 6时，KMnO4是否能氧化I－离子和Br－离子？
解：j＃(I2/I－) = 0.535V，j＃(Br2/Br－) = 1.08V 在酸性条件下：MnO4－+ 8H++ 5e → Mn2+ + 4H2O
[MnO4－]=[ Mn2+]=1 mol·L－1j (MnO4－/Mn2+)= j＃(MnO4－/Mn2+)+lg[H+]8
pH=3时j (MnO4－/Mn2+)=1.51+lg(10－3)8 =1.226(V)
既大于j＃(I2/I－)，也大于j＃(Br2/Br－)，所以既能够氧化I－，也能够氧化Br－。

PH=6时j (MnO4－/Mn2+)=0.942V 此时，j (MnO4－/Mn2+)> j＃(I2/I－)，但j (MnO4－/Mn2+)< j＃(Br2/Br －)
∴KMnO4能氧化I－，却不能氧化Br－。

5. 已知φ＃（H3AsO4/H3AsO3）= 0.559V，φ＃（I2/I－）=0.535V，试计算下列反应：
H3AsO3 + I2 + H2O H3AsO4 + 2I－+ 2H+在298K时的平衡常数.如果pH = 7,反应朝什么方向进行？
lgK = = = = －0.81
∴K = 0.15 由于E#<0 ∴此时反应逆向进行
当pH=7时，[H+]=10－7，其它浓度均为1 mol·L－1
E = j (+)－j (－) = j＃(I2/I－) －j＃(H3AsO4/ H3AsO3) －lg[H+]2
=0.535－0.559－lg(10－7)2 =0.39V>0 ∴反应正向进行。

6. 已知：Fe2+ + 2e－Fe φ＃= －0.44V Fe3+ + e－Fe 2+φ＃= +0.771V
该电池反应式为：3Fe 2+ = Fe + 2Fe3+计算该电池的E＃值及电池反应的△r G m＃，并判断反应能否正向自发进行？
解：E# =ϕ ＃(＋)－ϕ＃(－) = －0.44－0.771 = －1.211V < 0
△r G m＃=－nFE# =－2×96485× (－1.211) = 233.69(kJ) > 0∴反应不能自发进行。

7. 根据下列反应组成电池，写出电池组成式，计算298K时的电动势，并判断反应自发进行的方向。

（1）2Ag(s) + Cu(NO3)2(0.01 mol·L－1) 2AgNO3(0.1 mol·L－1) + Cu(s)
解：（1）(－)Ag | Ag+(0.1mol·L－1) || Cu2+(0.01mol·L－1) | Cu(+) E = j (＋)－j (－) =0.34－0.7996＋
lg =－0.46+lg=－0.46(V) < 0故反应逆向自发进行。

（2）2Cr3+(0.01 mol·L－1) + 2Br－(0.1 mol·L－1) 2Cr 2+ (1 mol·L－1) + Br2(l)
(－)Pt | Br2(l)，Br－(0.1mol·L－1) || Cr3+(0.01mol·L－1)，Cr2+(1mol·L－1) | Pt(+)
E = j (＋)－j (－) =－0.41－1.087＋lg=－1.68(V) < 0故反应逆向自发进行。

8. 已知[Sn2+] = 0.1000 mol·L－1，[Pb 2+] =0.100 mol·L－1
（1）判断下列反应进行的方向Sn + Pb 2+Sn 2+ + Pb
（1）E = j (＋)－j (－) = j＃(Pb2+/Pb)－j＃(Sn2+/Sn)＋lg
=－0.126－(－0.136) + lg=0.010V > 0
（2）计算上述反应的平衡常数K。

9. 已知φ＃（Br2/ Br－）＝1.065V，φ＃（IO3－，H+/I2）= 1.20V
（1）写出标准状态下自发进行的电池反应式；
j＃(IO3－，H+/I2) > j＃(Br2/Br－) 故：2IO3－+ 10Br－+ 12H+ == I2 + 5Br2 + 6H2O
（2）若[Br－] = 0.0001 mol·L－1，而其它条件不变，反应将如何进行？
E = j＃(IO3－，H+/I2) －j＃(Br2/Br－) + (0.0592/10)lg[Br－]10 =1.20 －1.065 + 0.0592lg0.0001
=－0.101(V) < 0 故反应逆向进行。

（3）若调节溶液pH = 4，其它条件不变，反应将如何进行？
10 . 已知锰的元素电势图为：
（1）求φ＃（MnO4－/Mn 2+）；
j＃(MnO4－/Mn2＋) = (0.564 +2×2.26 + 0.95 + 1.51)/5 = 1.51(V)
（2）确定MnO2可否发生歧化反应？
（2）MnO 2-4 2.26 MnO2 0.95Mn3-
E# = j＃(右)－j＃(左) < 0，MnO2不能歧化成MnO 2-4 和Mn3+ MnO4－1.69 MnO2 1.23 Mn 2+
E# = j＃(右)－j＃(左) < 0，MnO2不能歧化成MnO4－和Mn2+∴MnO2不能发生歧化反应
（3）指出哪些物质会发生歧化反应并写出反应方程式。

11. 在298K时，测定下列电池的E = +0.48V，试求溶液的pH值。

（－）Pt，H2(100kPa)|H＋(x mol·L－1)||Cu2+(1 mol·L－1)|Cu（+）
解：Cu2+ + H2 == Cu + 2H+ E = E#－lg
0.48 = j＃(Cu2+/Cu) －j＃(H+/H2) －lg[H+]2=0.34 －lg[H+]2－lg[H+]2 = 2.36
∴pH = 2.0
12. I2在水中溶解度很小，试从两个半反应计算在298K时，I2饱和溶液的浓度。

已知
I2（s）＋2e =2I－jΘ=0.535V I2（aq）＋2e =2I－jΘ=0.621V
解:依题意正极-负极得I2（aq）→ I2（s）
E=Eθ+(0.0592/n)lg[I2]=0 Eθ=-(0.0592/2)lg[I2]=0.621-0.535 lg[I2]=-(0.086/0.0296) [I2]=1.24×10-3(mol/L)
第8章原子结构
一、单选题
1．下列说法中符合泡里原理的是（）
（A）在同一原子中，不可能有四个量子数完全相同的电子
（B）在原子中，具有一组相同量子数的电子不能多于两子
（C）原子处于稳定的基态时，其电子尽先占据最低的能级
（D）在同一电子亚层上各个轨道上的电子分布应尽先占据不同的轨道，且自旋平行。

2．在下列氧原子的电子排布中，处于激发态的是（C）
3．某基态原子的第六电子层只有2个电子时，则第五电子层上电子数目为（）
（A）8 （B）18 （C）8-18（D）8-32
4．下列各组量子数，不正确的是（）
（A）n=2,l=1,m=0,ms=-1/2 （B）n=3,l=0,m=1,ms=1/2
（C）n=2,l=1,m=-1,ms=1/2 （D）n=3,l=2,m=-2,ms=-1/2
5．下列基态离子中，具有3d7电子构型的是（）（A）Mn2＋（B）Fe2＋（C）Co2＋（D）Ni2＋6．和Ar具有相同电子构型的原子或离子是（）（A）Ne （B）Na+（C）F－（D）S2－
7．基态时，4d和5s均为半充满的原子是（）（A）Cr （B）Mn （C）Mo （D）Tc
8．在下列离子的基态电子构型中，未成对电子数为5的离子是（）
（A）Cr3＋（B）Fe3＋（C）Ni2＋（D）Mn3＋
9．某元素的原子在基态时有6个电子处于n=3,l=2的能级上，其未成对的电子数为（）
（A）4（B）5 （C）3 （D）2
10．下列原子的价电子构型中，第一电离能最大的原子的电子构型是（）
（A）3s23p1 （B）3s23p2 （C）3s23p3（D）3s23p4
11．角量子数l=2的某一电子，其磁量子数m ( )
（A）只有一个数值（B）可以是三个数值中的任一个
（C）可以是五个数值中的任一个（D）可以有无限多少数值
二、填空题
1．位于第四周期的A、B、C、D四种元素，其价电子数依次为1,2,2,7,其原子序数按A、B、C、D 的顺序增大。

已知A和B的次外层电子数为8，C和D的次外层电子数为18，由此可以推断四种元素的符号是（K、Ca、Zn、Br）。

其中C和D所形成的化合物的化学式应为（ZnBr2）。

2．已知某元素的四个价电子的四个量子数分别为（4,0,0,+1/2），（4,0,0,-1/2），（3,2,0, +1/2），（3,2,1,+1/2），则该元素原子的价电子排布为（3d24S2），此元素是（Ti）。

3．下列元素的符号是
（1）在零族，但没有p电子（He）；（2）在4p能级上有1个电子（Ga）；
（3）开始填充4d能级（Y）；（4）价电子构型为3d104s1 （Cu）。

4．第五周期有（18）种元素，因为第（5）能级组最多可容纳（18）个电子，该能级组的电子填充顺序是（5S24d105P6）。

5．决定原子等价轨道数目的量子数是（m），决定多电子原子的原子轨道能量的量子数是（n、l）。

6．如（1）所示，填充下列各题的空白（1）Na（Z=11），1s22s22p63s1
（2）P（Z=15），1s22s22p63s23p3（3）Zr（Z=40），[Kr]4d （2）5s2
（4）Te（Z=52），[Kr]4d （10）5s25p4（5）Bi（Z=83），[Xe] 4f （14）5d（10）6s（2）6p（3）。

7．用s，p，d，f等符号表示下列元素的原子电子层结构，判断它们所在的周期和族：
（1）13Al 1s22s22p63s23p1（第三周期第ⅢA族）（2）24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1（第四周期第ⅥB族）（3）26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2（第四周期第Ⅷ族）（4）33As 1s22s22p63s23p63d104s24p3（第四周期第VA族）（5）47Ag 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1（第五周期第ⅠB族）
（6）82Pb 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p 64f145d106s26p2（第六周期第IVA族）
8．已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的外围电子构型和元素符号：
（1）第四周期第ⅣB族；（Ti 3d24s2）（2）第四周期第ⅦB族；（Mn 3d54s2）
（3）第五周期第ⅦA族；（I 5s25p5）（4）第六周期第ⅢA族；（Tl 6s26p1）
三、问答题
1．决定多电子原子中等价轨道数目的是哪个量子数，原子轨道能量是由什么量子数决定的？
答：决定多电子原子中等价轨道数目的是磁量子数m，原子能量是由主量子数n和l决定的。

2．指出下列各套量子数中，哪几套不可能存在
（1），3，2，2，1/2；（2）3，0，-1，1/2；（3）2，2，2，2；（4）1，0，0，0
（1）可能存在。

（2）不可能存在。

因为当l =0时，m只能等于0。

（3）不可能存在，因为当n=2时，l只能等于0或1。

此外，自旋量子数只能为1/2或-1/2，不能为其它数。

（4）不可能存在。

因为自旋量子数只能为1/2或-1/2，不能为其它数。

3．分别用4个量子数表示P原子的5个电子的运动状态：3s23p3
答：p的5个电子的（n、l、m、m s）表示如下（3，0，0，+1/2）（3，0，0，－1/2）
（3，1，0，+1/2）（3，1，1，+1/2）（3，1，－1，+1/2）
或：（3，1，0，－1/2）（3，1，1，－1/2）（3，1，－1，－1/2）
4．以下各“亚层”哪些可能存在，包含多少轨道？（1）2s （2）3f （3）4p （4）2d （5）5d
答：（1）存在，1个轨道；（2）不存在；（3）存在，3个轨道；（4）不存在
5．画出下列原子的价电子的轨道图：V，Si，Fe，这些原子各有几个未成对电子？
6．外围电子构型满足下列条件之一是哪一类或哪一个元素？
（1）具有2个p电子；（2）有2个n=4，l=0的电子，6个n=3和l=2的电子；
（3）3d全充满，4s只有1个电子的元素。

答：（1）ns2np2，IVA族元素（2）3d64s2，Fe元素（3）3d104s1，Cu元素
7．某元素A能直接与VⅡA族中某元素B反应时生成A的最高氧化值的化合物AB X，在此化合物中B的含量为83.5%，而在相应的氧化物中，氧的质量占53.3%。

ABX为无色透明液体，沸点为57.6℃，对空气的相对密度约为5.9。

试回答：（1）元素A、B的名称；
（2）元素A属第几周期、第几族；（3）最高价氧化物的化学式。

（1）元素A、B的名称；A：Si、B：Cl；（2）元素A属第2周期IVA族；
（3）最高价氧化物的化学式为SiO2
8．（1）某元素+2价离子和Ar的电子构型相同；（2）某元素的+3价离子和F-的电子构型相同；（3）某元素的+2价离子的3d电子数为7个；
答：（1）Ca（2）Al（3）Co
9．已知某元素的最外层有4个价电子，它们的4个量子数（n、l、m、m s）分别是：（4，0，0，+1/2），（4，0，0，-1/2），（3，2，0，+1/2），（3，2，1，+1/2），则元素原子的价电子组态是什么？是什么元素？
答：由元素的4个量子数（4，0，0，+1/2），（4，0，0，-1/2）得4s轨道且最大容量为2，即为4s2由（3，2，0，+1/2）,（3，2，1，+1/2）得3d2所以元素的价电子组态是[Ar]3d24s2，即为Ti 元素。

10．说明下列等电子离子的半径值在数值上为什么有差别：1）F-（133pm）与O2-（136pm）（2）．Na+（98pm）、Mg2+（74pm）与Al3+（57pm）
答：（1）F-与O2-的主量子数、电子数相等，但F-的核电荷数比O2-的多，所以最外层亚电子的有效核电荷数也比O2-大，∴
Na+、Mg2+、Al3+的主量子数相等，但是最外层电子的有效核电荷数为
11．答：（1）；（2）；（3）；（4）；11．判断下列各对原子（或离子）哪一个半径大，并查表核对是否正确
（1）Ba与Sr；（2）Sc与Ca；（3）Fe2+与Fe3+；（4）S2-与S
12．解释下列现象
（1）Na的I1小于Mg的，但Na的I2却大大超过Mg的；（2）Be原子的I1－I4各级电离能分别为：899KJ·mol-1、1757 KJ·mol-1、1.484×104 KJ·mol-1、2.100×104 KJ·mol-1、
解释各级电离能逐渐增大并有突跃的原因。

（1）答：Na的价电子层为3s1，而Mg的为3s2，相对来说，Mg的较稳定不易失电子，所以Na
的I1，小于Mg的；而Na+的价电子变为2p6，Mg+的变为3s1，这样Na+处于较稳定状态，而Mg+又处不太稳定状态，所以Na的I2远远大于Mg的。

（2）答：规律为：I1＜I2＜I3＜I4，且在I3处有突跃，原因为：由于原子序数不变，主量子数也不变，而又失去一个电子，则屏蔽常数减小，Z*变大，所以I2比I1大；由于原子序数不变而主量子数突然由2减小为1，所以I3比I2有突跃；由于原子序数不变，主量子数也不变，而又失去一个电子，屏蔽常数减小，Z*增大，所以I4比I3大。

13．给出价电子结构为（A）3s23p1（B）3s23p2（C）3s23p3和（D）3s23p4原子的第一电离能的大小顺序，并说明原因。

答：第一电离能大小，C>D>B>A因为：C：3s23p3为稳定组态半满，电子不易被电离，其第一电离能比相邻两族B、D、A都大，所以C为最大并且：主量子数相同的条件下，有效核电荷数越大，电离能越大，因为D>B>A
四、计算题
1．根据玻尔理论，计算氢原子第五个玻尔轨道半径（nm）及电子在此轨道上的能量。

解：由公式r = 53n2 pm 得n = 5时，r = 53×52 pm10-3 nm pm-1 = 1.3nm
由公式E= －B·1/n2得n = 5时，E = －13.6eV×1/25 = －0.54eV
2．计算氢原子电子由n=4能级跃迁到n=3能级时发射光的频率和波长。

．解：由可得
ν=E0由可得
m答：发射光的频率和波长分别为1.6×1014s-1，1.9×10 -6m
3．将锂在火焰上燃烧放出红光，波长=670.8nm，这是Li原子由电子组态1s22p1→1s22s1跃迁时产
生的。

试计算该红光的频率、波数以及以KJ·mol-1为单位符号的能量。

解：频率υ=c/λ=3x 108 m.s-1/ 670.8 m = 4.47x1014 s-1
波数m-1
能量E=N A hυ=6.0231023 mol-1 6.62610-34Js 10-3kJ J-1 4.471014 s-1KJ·mol-1
4．计算下列粒子的德布罗意波的波长：1）质量为10－10kg，运动速度为0.01m·s－1的尘埃;
（2）动能为0.1eV的自由电子；（3）动能为300eV的自由电子。

解：（1）λ= h/p = h/mv = 6.626 x10-34Js / 10－10 kg x10-2 s－1= 6.626x10 -22 m
（其中单位运算：J·S / kg·m·s－1 = N·m·s / kg·m·s－1= kg·m·s－2·m·s/ kg ·m· s－1 = m ）
= 1/2 mv2 p = m v = 2E动/v = E动×2×m
（2）λ= h/p E
动
= 6.626 x 10 -34 Js/
=3.88×10－9m（其中单位运算：J.S/ = J.S /
= J.S/= J.S/= J.S/Kg.m.S-1 =N·m·s / kg·m·s－1 = kg·m·s－2·m·s/ kg ·m· s－1 = m ）
（3）解：kg·m·s-1
λ= h/p = 6.62610-34 J·s / 9.3510 -20 kg·m·s-1 = 7.0910 -11 m
5．如果一束电子的德布罗意波长为1nm，其速度为多少？
5．解：，1nm=1×10 -9m
6．子弹（质量0.01kg，速度1000m·s-1）、尘埃（质量为10 -9kg，速度为10m·s-1），原子中的电子（质量为9.1×10 -31kg，速度为1000m·s-1）等，若速度的不确定均为速度的10%，判断在确定这些质点的位置时，测不准关系是否有实际意义。

6．解：子弹：=尘埃：
=
电子：=
7*．计算Li原子的1s轨道能量E1s。

解：根据斯莱特规则，将查得的各轨道上电子的屏蔽常数代入能量公式即可
Z=3 Z* = Z-=2.7（其中R=-13.6eV）= －13.6eV×2.72/12 = －99.144eV
答：Li 原子的1s轨道能量E1s为－99.144eV
一、单选题第9章分子结构
1．既存在离子键和共价键，又存在配位键的化合物是（）
（A）H3PO4（B）Ba(NO3)2（C）NH4F（D）NaOH
2．下列化合物中，中心原子不服从八隅体规则的是（）（A）OF2（B）SF2（C）PCl3（D）BCl2 3．下列各物质中，那一个的化学键的极性最大（）（A）NaCl（B）MgCl2（C）AlCl3（D）SiCl4 4．下列原子轨道沿x键轴重叠时，能形成σ键的是（）（A）p x-p x（B）p y-p y（C）p x-p z（D）s-d z2 5．下列原子轨道沿x键轴重叠时，能形成π键的是（）（A）p x-p x（B）p y-p z（C）p y-p y（D）p x-p y 6．下列各个答案中，可能不存在的硫的化合物是（）（A）SF2（B）SF4（C）SF3（D）SF6 7．下列分子中，中心原子采取不等性sp3杂化的是（）（A）BF3（B）BCl3（C）OF2（D）SiCl4 8．用价层电子对互斥理论判断，下列分子或离子中，空间构型为平面正方形的是（D ）
（A）CCl4（B）SiF4（C）NH4＋（D）ICl4－
9．下列分子中，键和分子均具有极性的是（）（A）Cl2（B）BF3（C）CO2（D）NH3
10．下列分子中，偶极矩为零的是（）（A）BF3（B）NF3（C）PF3（D）SF4
二、填空
1．形成配位键时，中心原子应具备的条件是具有空的价轨道配位体应具备的条件是有孤对电子。

2．磷可以形成PCl5分子是由于磷属于第3周期元素，其主量子数n=3，杂化时可动用3d轨道，形成SP3 d杂化轨道，分子的空间构型是三角双锥。

3．ClF3分子中，中心原子Cl的杂化轨道是SP3d，分子的空间构型是T形。

4．物质NH3、H3BO3、HNO3、C2H5OH、C6H6中，具有氢键的物质是NH3、HNO3、C2H5OH、，这些物质的氢键的类型分别为HNO3分子内、NH3、C2H5OH分子间。

5.在共价化合物中，键的极性大小与的差值有关，分子极性的大小可由的大小来量度。

三、问答题
1．指出下列各分子中各个C原子所采用的杂化轨道。

CH4、C2H2、C2H4、H3COH、CH2O
2. 写出下列分子中心原子所采用的杂化轨道：CS2、BF3、CBr4、
分子CS2、BF3、CBr4
sp3
杂化轨道
sp sp2
3. 写出下列离子中心原子所采用的杂化轨道：PF4+、NO2+、NO3-、AlF63-、IF6+。

离子PF4+、NO2+、NO3-、AlF63-、IF6+
杂化轨道s p3、sp 、sp2、sp3d2、sp3d2
4. 为什么存在H3O+和NH4+而不存在CH5+?为什么存SF6而不存在OF6？
答：在H2O分子中O为不等性sp3杂化轨道，氧原子上2个孤电子对，可以进入H+的空轨道，从而得到H3O+。

在NH3分子中N为不等性sp3杂化轨道，氮原子上有1个孤电子对，可以进入H+的空轨道，从而得到NH4+。

在CH4分子中C为等性sp3杂化轨道，碳原子上无孤电子对，所以不能和H+结合形成CH5+。

S的价电子构型为3s23p4, S还有空的3d轨道，可以形成sp3d2杂化轨道，与F 形成SF6分子。

O的价电子构型为2s22p4, 没有空的2d轨道，不能形成sp3d2杂化轨道，所以不能与F形成OF6分子。

5．用价层电子对互斥理论，说明XeF4、XeO4、XeO3、XeF2、XeOF2、XeOF4的分子形状。

6．已知在AB5、AB4、AB3、AB2 4种化合物的分子中，中心原子的电子对数都是5，而孤对电子数分为0，1，2，3，按价层电子对互斥理判断它们的几何构型。

答：AB5 5个电子对分子占据三角双锥的5个顶角，仅一种构型。

为三角双锥型。

AB4 5个电子对分别占据三角双锥5个顶角，其中1顶角为孤电子对，处于三角双锥的三角形的一角，分子构型为变形四面体。

AB3 5个电子对分别占据三角双锥5个顶角，其中2个孤电子对处于三角双锥的三角形的两角，其构型为T型结构
AB2 5个电子对分占据三角双锥5顶角，其中3对孤电子对占据三角形的三个顶角,故其构型为直线型。

7. 对于下列分子和离子：CO2、NO2+、NO2、NO2-、SO2、ClO2
判断它们的形状，指出每个分子或离子的不成对电子数，指出中性分子的极性。

分子/离子C O2 NO2+N O2 NO2-S O2 ClO2
分子形状直线直线 V形V形V形V形
单电子数 0 0 1 0 0 1
分子极性无---- 有---- 有有。