[指导]2004-2005学年第一学期无机化学试题2标准答案及平分细则

2004－2005学年第一学期无机化学试题2答案及平分细则一．名词解释（每个2分，共20分）

过冷现象；屏蔽效应；可逆过程；缓冲溶液；盖斯定律；理想溶液；化学平衡；杂化轨道；歧化反应；镧系收缩。

答：过冷现象：在一定外压下，如果一种纯液体的温度达到甚至低于其凝固点而不发生凝固的现象称为过冷现象。

屏蔽效应：内层电子对外层电子的排斥相当于抵消了部分的核电荷，削弱了原子核对外层电子的吸引，这种作用称为屏蔽效应。

可逆过程：某体系经某一过程，由状态I变到状态II之后，如果能使体系恢复到原来状态，而在环境中又不留下任何影响，则这一过程称为热力学可逆过程。

缓冲溶液：能抵抗外来少量强酸、强碱的加入或稀释的影响而保持自身的pH不发生显著变化的溶液称为缓冲溶液。

盖斯定律：在( )TP或( )TV条件下，一个化学反应，不管是一步还是多步完成，其反应总的热效应相同。

理想溶液：从宏观热力学的角度讲，是指溶解过程不产生任何热效应的溶液，从微观力学的观点看，在理想溶液中溶质分子与溶剂分子间的作用力等于溶剂分子与溶剂分子间的作用力。

化学平衡：在一定条件下，对可逆反应来讲，当正逆向反应速率相等、体系内各组分浓度不再随时间发生变化时的状态，也称平衡态。

杂化轨道：在形成分子时，同一原子中不同类型、能量相近的原子轨道混合起来，重新分配能量和空间伸展方向，组成一组新的轨道的过程称为杂化，新形成的轨道称为杂化轨道。

歧化反应：在反应中同一物质中同一元素处于同一氧化态的原子既有氧化数升高也有氧化数降低的反应称为歧化反应。

镧系收缩：镧系元素随着原子序数的增加原子半径的减小（约11pm）称为镧系收缩。镧系收缩使第六周期镧系后面的副族元素的半径相当于减小了11pm，从而与第五周期同族元素的原子半径几乎相等，又因为同族元素的价层电子构型相同，因此，他们

的性质十分接近，在自然界中常共生在一起而难以分离。

二．问答题（每题5分，共50分）

1． 设计实验，用凝固点下降原理测定葡萄糖的相对分子质量。

答：称取100.00g 葡萄糖溶解于1000.00g 水中，逐渐冷却测定其溶液的凝固点，根据其凝固点与273.15K 的差值ΔT 计算葡萄糖的莫尔质量M ：

M ＝ 86.100.100⨯∆T 5分

2． 已知金(Au)的晶胞属面心立方，晶胞边长为0.409nm ，试求：

（1） 的原子半径； （2） 晶胞体积；

（3） 一个晶胞中金的原子个数；

（4） 金的密度（Au 的相对原子质量为197）。

答： (1)面心立方晶胞的一个正方形面上，处于对角线上的三个质点相互接触，所以

对角线的长为4r(r 为质点半径)。 所以r=145.0409.024

1

=⨯⨯(nm)

(2))(m 1084.6)(nm 1084.6409.0329323--⨯=⨯==V

(3)一个晶胞中八个顶点处各有一个质点、六个面上各一个质点，因此独立的金原子数为：43

16818=⨯+⨯

(4)3329

3

23

m kg 101.191084.6101002.60

.1974---⋅⨯=⨯⨯⨯⨯

=

=V

m

ρ

3． 已知CS 2(1)在101.3kPa 和沸点温度(319.3K)时气化吸热352J ·g －1。求1molCS2(1)

在沸点温度时气化过程的∆U 、∆H 、∆S 、∆G 。

答：4

1068.276352⨯=⨯=∆H J

9.833

.3191068.24

=⨯=∆=∆T H S J ·K －1

441041.23.319314.811068.2⨯=⨯⨯-⨯=∆-∆=∆nRT H U J ·mol －

1

0=∆-∆=∆S T H G

4． 以合成氨为例，定量说明浓度、压力和温度对化学平衡移动的影响。 答：合成氨反应：N 2 ＋ 3H 2 ＋ ＝ 2NH 3 （1）浓度的影响：

∆r m C

C

o ln

G RT Q K = 平衡时Q C = K C o

，∆r m G = 0，此时若不改变产物浓度而增大反应物浓度，则Q C <

K C o ，∆r m G < 0，平衡将向正反应方向移动。反之亦然。

结论：恒温下，增加反应物浓度或减少产物浓度，平衡向正反应移动；减少反应物浓度或增加产物浓度，平衡向逆反应方向移动。 2分 （2）压力的影响：

∆r m P P o ln G RT Q K =，平衡时K P P P P o NH 2

N H 3

2=2

3

。 若将体系的体积减小一半，在平衡尚未移动之前，各组分的分压应该增大一倍，此时

o P

3

H N 2

NH 3H N 2NH P 4141)2(2)2(2

23223K P P P P P P Q ==

Q P < K P

o

，∆r m G < 0，平衡向正反应方向移动，正方向是气体分子数减少的方向。 结论：恒温下，增大体系的压力平衡向气体分子减少的方向移动，减小压力，平衡向气体分子数增加的方向移动。如向体系中加入惰性气体增大压力，则总平衡不变。 1分

（3）温度的影响：

∆r m o

H ＝－46.11×2＝－92.22kJ·mol －1

即反应为一放热反应。由R

S RT H K o

m r o m r o

P

ln ∆+∆-=可知：温度升高，o

P K 变小，

即平衡向逆反应方向（吸热反应方向）移动。

结论：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，

降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 2分