中山大学无机化学第4章反应动力学初步习题及答案
化学动力学三四章习题和答案
《化学反应动力学》第 三、四章习题1、试推导A + B → P ,当其为二级反应r = k [A][B]时,其积分速率方程为: ln{1 + Δ0(P 0 - P ∞)/ [A]0(P t – P ∞)} = ln [B]0 / [A]0 +Δ0k t式中,P 为用物理仪器测定的体系的某种物理性质(如吸光系数),该性质与浓度有线性关系,Δ0 = [B]0 - [A]0解: 设B 过量A +B → Pt = 0 [A]0 [B]0 P 0 = [A]0λA + [B]0λB + λM (1) t = t [A]0-x [B]0-x P t = ([A]0-x) λA + ([B]0-x) λB + λM (2) t = ∞ [B]0 - [A]0 P ∞ = ([B]0- [A]0) λB + λM (3) 据二级反应速率方程:)]([][)]([][ln ][][1000000x B A x A B B A kt ---= x x A A B kt B A --+=-000000]B [][ln ][][ln)][]([ kt A B x A x B 00000][][ln ][][ln ∆+=-- (1)-(3)得:P 0 – P ∞= [A]0(λA +λB ) , 即:00A ][A P P B ∞-=+λλ (1)-(2)得:P 0 – P t =λA x + λB x由上面两式可得:000][A P P P P x t ∞--= 0000000000][][][][ln ][][ln A P P P P A A P P P P B x A x B t t ∞∞------=-- 000000000000][][][][][][][][ln A P A P P A P A P A P A P B P B t t +--+--=∞∞ )(][][][][][)][]([ln00000000∞∞∞∞-+-+--=P P A P A P A P A P B P A B t t)(][)(][))(][]([ln 00000∞∞∞--+--=P P A P P A P P A B t t ))(][)(1ln(000∞∞--∆+=P P A P P t 故: kt A B P P A P P t 000000][][ln ))(][)(1ln(∆+=--∆+∞∞ 2、反应Np 3+ + Fe 3+ → Np 4+ + Fe 2+。
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第四章 化学动力学基础1. 某基元反应 A+2Bk2P ,试分别用各种物质随时间的变化率表示反应的速率方程式。
dc(A)1 dc( B) 1 dc(P )解 :rdt2 dt2 dt2. 对反应 A —→ P ,当反应物反应掉3所需时间是它反应掉 1所需时间的 3 倍,该反应是4 2几级反应?请用计算式说明。
解:设为 a 初始浓度, x 为 t 时刻的产物浓度t3 43 3x4tt1 212对于零级反应k 02ln13t 3 4 14 2t1 21 aln 11tlnx1对于一级反应k 1a21 1 1t对于二级反应k 2 a x a或者:先假设此反应为二级反应,则有:113t 3 4143t 1 2111121 1 11 t 1 3 C 1kt 1/ 4C 0ktkC 0 C 0 C 0111 1t 2 1 C 2 kt 1/ 2C 0ktkC 0C 0 C 0t 1 3t 2答:该反应是二级反应。
3. 试证明一级反应的转化率分别达50%、75%和 87.5%,所需时间分别是 t 1 / 2 、2 t 1 / 2 、3 t 1/ 2 。
证:设为 y 转化率t1ln1ln 2t 1 2对于一级反应k 21 yk 1t1ln1 ln2 t当 y=50%时k 21 50%k 1 1 2t1ln1 1 2ln 22t 1 2当 y=75%时k 275%k 1t1 1 3ln 2k 2ln3t 1 2当 y=87.5%时1 87.5%k 1证毕。
4. 若某一反应进行完全所需时间是有限的,且等于 c o /k ( c o 为反应物起始浓度) ,该反应为几级反应?答:观察零级、 一级、二级和三级反应的速率公式的定积分公式,反应进行完全时, x=a ,atc 0tk ,所以该反应是零级反应。
只有零级反应符合k即5.某总反应速率常数 k 与各基元反应速率常数的关系为 21/2k 4) 1/2,k = k ( k 则该反应的表观活化能和指前因子与各基元反应活化能和指前因子的关系如何?E aln k ln AE a答:kAe RTRT12kk 2k 1ln k ln k 2 1 ln 2 ln k 4 )2k 4(ln k 12E a ln A 2E a 2 1ln A 1E a 1ln 2ln A 4E a 4ln ART 2 RTRTRTln A 2 E a 2 1 1 E a 1 1 ln 2 1 ln A 4 E a 4RT ln A 12 222 RT 2RT(ln A 2 11 1E a 2 1 E a 1 E a 4 )ln A 1 ln 2ln A 4 ) ( RT2 RT 2RT2 22[ln A 2 1ln 2 ln A 4 )]1( E a1 1(ln A 1 RT 2E a 1 E a 4 ) 22 21ln A ln A1(ln A ln 2 ln A ) ln AA 1222 1 422 A41A A 2A 1211E aE a 2E a 1 E a 42 A 4即2 2( 1)( 2)6. 反应 CH 3CHO = CH 4 + CO 其 E a 值为 190 kJ mol -1 ,设加入 I 2( g )(催化剂)以后,活化a 降为 136 kJ mol -1,设加入催化剂前后指数前因子A 值保持不变,则在 773K 时, 能 E 加入 I 2( g )后反应速率常数 k 是原来 k 值的多少倍?(即求 k /k 值)。
无机化学第四版课后习题答案
HA H++ A-
c平/(mol·L-1)0.10-1.7×10-31.7×10-31.7×10-3
α=
5.解:溶液的pH=9.00,c(H+)=1.0×10-9mol·L-1
故c(OH-)=1.0×10-5mol·L-1
14.解: (3)= (2)×3- (1)×2=1266.47 kJ·mol1
15.解:(1)Qp= ==4 (Al2O3, s) -3 (Fe3O4, s) =3347.6 kJ·mol1
(2)Q =4141 kJ·mol1
16.解:(1) =151.1 kJ·mol1(2) =905.47 kJ·mol1(3) =71.7 kJ·mol1
p(Ar) =1103Pa
6.解:(1) 0.114mol;
(2)
(3)
7.解:(1)p(H2) =95.43 kPa
(2)m(H2) = =0.194 g
8.解:(1)=5.0 mol
(2)=2.5 mol
结论:反应进度()的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。
(2)0.050mol·L-1HOAc溶液中,
HOAc H++ OAc-
c平/(mol·L-1)0.050-xx x
c(H+)=9.5×10-4mol·L-1
pH=-lgc(H+)=3.02
2.解:(1)pH=1.00c(H+)=0.10mol·L-1
pH=2.00c(H+)=0.010mol·L-1
= =30.32,故 = 4.81031
6、中南大学无机化学题库(选择题)(4-6)
21.373 K 及 101.325 kPa 下,H2O(l)= H2O(g) ,该过程的热力学函数变正确的是** ( A、Δ U =0
Θ
)
B、Δ S =0
Θ
C、Δ H =0
Θ
D、Δ G =0 ( D、Δ G < 0
Θ
Θ
22.判断任意一个化学反应自发性的唯一标准是** A、Δ H > 0 B、Δ S > 0 C、Δ G < 0
( D、-840.9 (
)
35.若两个液态组分混合形成理想溶液,则混合过程的*** A、Δ B、Δ C、Δ D、Δ V=0 V>0 V=0 V< 0 Δ Δ Δ Δ H=0 H<0 H=0 H>0 Δ Δ Δ Δ S=0 S<0 S >0 S >0 Δ Δ Δ Δ
81
)
G=0 G>0 G<0 G<0
33.P 和 V 分别为压力和体积,它们的乘积 PV 是哪种物理量的单位* A、熵 B、能量 C、力
Θ
D、速率 =-843.4 kJ ·mol 1,则该反应的
-
34.已知 2 PbS(s)+3 O2(g)=2 PbO(s)+2 SO2(g) Δ rHm Q v 值是*** A、840.9 B、845.9 C、-845.9
26 .相同的反应物转变成相同的产物时,如果反应分两步进行,那么要比一步进行时 ** ( ) A、放热多 B、熵增加多 C、内能增加多
80
D、焓、熵、内能变化相同
27.下列单质的Δ fHm 不等于零的是*
Θ
( C、Ne (g) D、Cl2 (l) ( C、Ne (g)
Θ
)
A、Fe (s)
大学《无机化学》第四版_习题答案
1-30给出下列基态原子或离子的价电子层电子组态,并用方框图表示轨道,填入轨道的电子则用箭头表示。(a)Be (b)N (c)F (d)Cl-(e)Ne+(f)Fe3+(g)As3+
1-43某元素的价电子为4s24p4,问:它的最外层﹑次外层的电子数;它的可能氧化态,它在周期表中的位置(周期﹑族﹑区),它的基态原子的未成对电子数,它的氢化物的立体结构。
1-44某元素基态原子最外层为5s2,最高氧化态为+4,它位于周期表哪个区?是第几周期第几族元素?写出它的+4氧化态离子的电子构型。若用A代替它的元素符号,写出相对应氧化物的化学式。
2-6讨论上题列举的分子(或离子)的中心原子的杂化类型。
1-48马立肯电负性的计算式表明电负性的物理意义是什么?
1-49试计算F﹑O﹑N﹑H的阿莱-罗周电负性,并与泡林电负性对照。
1-50哪些元素的最高氧化态比它在周期表内的族序数高?
1-51金属是否有负氧化元素的氧化态稳定性有什么规律?
1-53什么叫惰性电子对效应?它对元素的性质有何影响?
1-22垒球手投掷出速度达152Km.h-1质量为142g的垒球,求德布罗意波长。
1-23处于K﹑L﹑M层的最大可能数目各为多少?
1-24以下哪些符号是错误的?(a)6s (b)1p (c)4d (d)2d (e)3p (f)3f
1-25描述核外电子空间运动状态的下列哪一套量子数是不可能存在的?
n l m n l m n l m n l m
大学《无机化学》第四版_习题答案
无机化学(第四版)答案第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问:总共有种含不同核素的水分子?由于3H太少,可以忽略不计,问:不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子?1-2 天然氟是单核素(19F)元素,而天然碳有两种稳定同位素(12C和13C),在质谱仪中,每一质量数的微粒出现一个峰,氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰?1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。
54%,81Br 80。
9163占49。
46%,求溴的相对原子质量(原子量)。
1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。
97u和204。
97u,已知铊的相对原子质量(原子量)为204。
39,求铊的同位素丰度。
1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银,测得质量比m(AgCl):m(AgBr)=1。
63810:1,又测得银和氯得相对原子质量(原子量)分别为107。
868和35。
453,求碘得相对原子质量(原子量)。
1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量(原子量)相比,有多大差别?1-7 设全球有50亿人,设每人每秒数2个金原子,需要多少年全球的人才能数完1mol金原子(1年按365天计)?1-8 试讨论,为什么有的元素的相对质量(原子量)的有效数字的位数多达9位,而有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字却少至3~4位?1-9 太阳系,例如地球,存在周期表所有稳定元素,而太阳却只开始发生氢燃烧,该核反应的产物只有氢,应怎样理解这个事实?1-10 中国古代哲学家认为,宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质,“元气生阴阳,阴阳生万物”,请对比元素诞生说与这种古代哲学。
1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论,至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。
与化学元素论相比,它出发点最致命的错误是什么?1-12 请用计算机编一个小程序,按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长(本练习为开放式习题,并不需要所有学生都会做)。
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( ).2500 C 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:2H 2(g )+S 2(g )2H 2S (g ) Kp 1 2Br 2(g )+2H 2S (g )4HBr+S 2(g ) Kp 2H2(g )+Br 2(g )2HBr (g ) Kp 3 则Kp 2等于( )A. Kp 1· Kp 3B.(Kp 3)2/ Kp 1 C. 2Kp 1· Kp 3 D. Kp 3/ Kp 15.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. H 2(g )+Cl 2(g )== 2HCl (g )B. 2H 2(g )+S (g )== 2H 2S (g )C. CaCO 3(s) == CaO(s)+CO 2(g) (s )+O 2(g )== CO 2(g )(g )+3H 2(g )2NH 3(g ),H=·mol -1,473K 时,三种混合气体达平衡。
化学动力学习题答案
化学动力学习题答案化学动力学习题答案化学动力学是研究化学反应速率的科学,它揭示了反应速率与反应物浓度、温度、催化剂等因素之间的关系。
在学习化学动力学的过程中,我们经常会遇到一些练习题,下面我将给出一些常见的化学动力学习题的答案,帮助大家更好地理解和掌握这一领域的知识。
1. 问题:已知反应A → B的速率方程为v = k[A],求当反应物A的浓度为0.1mol/L时,反应速率为多少?答案:根据速率方程v = k[A],将浓度[A]代入可得v = k × 0.1 = 0.1k。
所以当[A]为0.1mol/L时,反应速率为0.1k。
2. 问题:已知反应2A + B → C的速率方程为v = k[A]^2[B],求当反应物A的浓度为0.2mol/L,反应物B的浓度为0.3mol/L时,反应速率为多少?答案:根据速率方程v = k[A]^2[B],将浓度[A]和[B]代入可得v = k × (0.2)^2 × 0.3 = 0.012k。
所以当[A]为0.2mol/L,[B]为0.3mol/L时,反应速率为0.012k。
3. 问题:已知反应A → B的速率方程为v = k[A],当反应物A的浓度为0.1mol/L时,反应速率为0.05mol/L·s。
求速率常数k的值是多少?答案:根据速率方程v = k[A],将浓度[A]和反应速率v代入可得0.05 = k × 0.1,解得k = 0.5mol/L·s。
4. 问题:已知反应2A + B → C的速率方程为v = k[A]^2[B],当反应物A的浓度为0.2mol/L,反应物B的浓度为0.3mol/L时,反应速率为0.024mol/L·s。
求速率常数k的值是多少?答案:根据速率方程v = k[A]^2[B],将浓度[A]、[B]和反应速率v代入可得0.024 = k × (0.2)^2 × 0.3,解得k ≈ 0.8mol/L·s。
无机化学第四章 氧化还原反应参考答案
第4章 氧化还原反应 习题参考答案1.解:S 的氧化数分别为-2、0、2、4、5、6。
2.解:(1)3Cu + 8HNO 3(稀) → 3Cu(NO 3)2+2 NO ↑ + 4H 2O(2)4Zn + 5H 2SO 4(浓) →4ZnSO 4 +H 2S ↑ + 4H 2O(3)KClO 3 + 6 FeSO 4 + 3H 2SO 4 → KCl +3 Fe 2 (SO 4)3 + 3H 2O(4)Cu 2S + 22HNO 3 → 6Cu (NO 3)2 + 3H 2SO 4 + 10NO↑ +8 H 2O3.解:(1) 12I - 2e → I 2--+) 1H 2O 2+ 2H + + 2e → 2H 2O -2I + H 2O 2+ 2H + → I 2+2H 2O -(2) 1Cr 2O + 14H + + 6e → 2Cr 3+ + 7H 2O 27--+) 3H 2S - 2e → S + 2H +-Cr 2O + 3H 2S + 8H + → 2Cr 3+ + 3S↓ + 7H 2O27-(3) 1ClO + 6H + + 6e → Cl - + 3H 2O 3--+) 6Fe 2+-e →Fe 3+-ClO + 6Fe 2++ 6H + → Cl - +6Fe 3+3H 2O3-(4)1/2Cl 2+ 2e →2Cl - -+) 1/2Cl 2 + 4OH - 2e →2ClO -+ 2H 2O --Cl 2 + 2OH →Cl -+ClO -+ H 2O -(5)1Zn + 4OH - 2e →[Zn (OH)4]2---+) 1ClO -+ H 2O +2e →Cl -+ 2OH --Zn + ClO -+2OH + H 2O→[Zn (OH)4]2- + Cl --(6)2MnO + e → MnO 4--24- +) 1SO + OH - 2e →SO + H 2O 23---24- 2MnO +SO + 2OH →2 MnO +SO + H 2O4-23--24-24-4.解:(1)(-)Pt ,I 2(s)∣I (c 1)‖Cl -(c 2)∣Cl 2(P ), Pt (+)- (2)(-)Pt ∣Fe 2+, Fe 3+ (c 3)‖MnO (c 3), Mn 2+(c 4),H +(c 5)∣Pt (+)4-(3)(-)Zn ∣ZnSO 4 (c 1)‖CdSO 4 (c 2)∣Cd (+)5.解:由于E (F 2/HF)>E (S 2O /SO 42-)>E (H 2O 2/H 2O)>E (MnO /Mn 2+)>E (PbO 2/Pb 2+) 28- 4- >E (Cl 2/Cl -)>E (Br 2/Br -)>E (Ag +/Ag)>E (Fe 3+/Fe 2+)>E (I 2/I -) 故氧化能力顺序为F 2 >S 2O > H 2O 2> MnO >PbO 2>Cl 2 >Br 2 > Ag +>Fe 3+>I 2。
大学《无机化学》第四版_习题答案
无机化学(第四版)答案第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问:总共有种含不同核素的水分子?由于3H太少,可以忽略不计,问:不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子?1-2 天然氟是单核素(19F)元素,而天然碳有两种稳定同位素(12C和13C),在质谱仪中,每一质量数的微粒出现一个峰,氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰?1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。
54%,81Br 80。
9163占49。
46%,求溴的相对原子质量(原子量)。
1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。
97u和204。
97u,已知铊的相对原子质量(原子量)为204。
39,求铊的同位素丰度。
1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银,测得质量比m(AgCl):m(AgBr)=1。
63810:1,又测得银和氯得相对原子质量(原子量)分别为107。
868和35。
453,求碘得相对原子质量(原子量)。
1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量(原子量)相比,有多大差别?1-7 设全球有50亿人,设每人每秒数2个金原子,需要多少年全球的人才能数完1mol金原子(1年按365天计)?1-8 试讨论,为什么有的元素的相对质量(原子量)的有效数字的位数多达9位,而有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字却少至3~4位?1-9 太阳系,例如地球,存在周期表所有稳定元素,而太阳却只开始发生氢燃烧,该核反应的产物只有氢,应怎样理解这个事实?1-10 中国古代哲学家认为,宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质,“元气生阴阳,阴阳生万物”,请对比元素诞生说与这种古代哲学。
1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论,至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。
与化学元素论相比,它出发点最致命的错误是什么?1-12 请用计算机编一个小程序,按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长(本练习为开放式习题,并不需要所有学生都会做)。
《无机化学》第四章化学平衡课后习题参考答案(第五版)
第四章化学平衡课后习题参考答案4解:由2×②-2×①得反应:4H 2(g)+2SO 2(g) == 4H 2O(g) + S 2(g)5解:反应开始时: 平衡时: 即平衡时NOCl 的分压增加了(8.53-6.97)×105=1.56×105(Pa )对于反应: 2NO(g) + Cl 2(g) === 2NOCl(g)平衡分压/Pa (4.18-1.56)×105 (2.79-1/2×1.56)×105 8.53×1058解:(1)2.2710252383142.0)10252383145.0(525=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=θKPCl 5的分解率=0.5/0.7×100%=71.4%(2) 加入Cl 2,平衡向左移动,设生成物转化了x mol/LPCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2平衡浓度 (0.1+x)×8314×523 (0.25-x)×8314×523 (0.25+0.05-x)×8314×523x= 0.01074(mol/L) PCl 5的分解率=%4.68%10035.0)01074.01.0(35.0=⨯+-平衡向左移动,其分解率减小到68.4%.(3)设生成PCl 3 x mol/LPCl 5 ===== PCl 3 + Cl 2平衡浓度 (0.35-x)×8314×523 x ×8314×523 (0.05+x)×8314×523代入平衡常数表达式x=0.239(mol/L ) PCl 5的分解率=0.239/0.35=68.4%8242121006.5)80.0108.1()(⨯=⨯==θθθK K K 2.27105238314)1.0(105238314)3.0(105238314)25.0(555=⨯⨯+⨯⨯-⋅⨯⨯-=x x x K θ2.27105238314)35.0(105238314)05.0(105238314555=⨯⨯-⨯⨯+⋅⨯⨯=x x x K θ)(1018.40.155038314500.1)()(500Pa V RT NO n NO p ⨯=⨯⨯==)(1079.20.155038314000.1)()(52020PaV RT Cl n Cl p ⨯=⨯⨯==)(1097.60.155038314500.2)()(500PaV RT NOCl n NOCl p ⨯=⨯⨯==)(1053.80.155038314060.3)()(5Pa V RT NOCl n NOCl p ⨯=⨯⨯==)(940.050383140.1510)56.118.4()()(5mol RT V NO p NO n =⨯⨯⨯-==27.5)1/01.2()1/62.2()1/53.8(]/)([]/)([]/)([22222===θθθθp Cl p p NO p p NOCl p K(2)和(3)的情况下PCl 5的分解率相同,说明不论是达到平衡后再加入相同量的Cl 2还是一开始就加入,其分解率不变。
无机化学课后习题答案
第一章原子结构和元素周期律1-1. 不可能存在的是:(1)(2)(5)(6)(7)(8)1-2. C1-3. D1-4. D1-5. A1-6. B1-7. B1-8. A为Ca ,B为Mn ,C为Br ,D 为O1-9. A为Na ,B为Mg ,C为Al ,D 为Br ,E 为I ,F 为Cr第二章分子结构与晶体结构2-1. A2-2. C2-3. B2-4. B2-5. C2-6. AD2-7. BD2-8. D2-9. LiH属于s-s,HCl属于s-p,Cl2属于p-p2-10. 主要形成离子键的有:(1),(3),(8)主要形成极性共价键的有:(2),(5),(6),(7)主要形成非极性共价键的有:(4)第三章化学热力学基础3-1. C3-2. A3-3. D3-4.U3-6. (1)不对,可通过作功形式改变温度;(2)不对,热力学能的绝对值目前无法测得,热力学第一定律表达式中有ΔU而不是U;(3)对,冰熔化成0℃水需要吸热。
3-7.3-8.133 kJ·mol-13-9.解:(1)向真空膨胀W1 =-(2)恒外压膨胀J(3)两步恒外压膨胀J由于W3>W2>W1,说明膨胀次数愈多,则体系与环境的压力差愈小,做的功愈大。
3-10.解:=0.01 m3=810.5 JU =H = 0 ,Q = W = 810.6 J第四章化学动力学基础4-1. D 4-2. D 4-3. C 4-4. D 4-5. A4-6. C 4-7. D 4-8. B第五章 化学平衡与平衡原理5-1. 增加总压平衡向左移动;注入惰性气体平衡不变;升高温度平衡向右移动。
5-2. O H 2,+O H 3。
可以作为酸的有:-3HCO ;可以作为碱的有:33,,Ac NH HCO --。
5-3. 溶解度不变。
5-4. (1)AgCl 的溶解度会降低,但对溶度积没影响; (2)AgCl 的溶解度会增加,不影响溶度积; (3)AgCl 的溶解度会增加,不影响溶度积。
大学《无机化学》第四版-上册 习题答案
无机化学(第四版)答案第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问:总共有种含不同核素的水分子?由于3H太少,可以忽略不计,问:不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子?1-2 天然氟是单核素(19F)元素,而天然碳有两种稳定同位素(12C和13C),在质谱仪中,每一质量数的微粒出现一个峰,氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰?1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。
54%,81Br 80。
9163占49。
46%,求溴的相对原子质量(原子量)。
1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。
97u和204。
97u,已知铊的相对原子质量(原子量)为204。
39,求铊的同位素丰度。
1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银,测得质量比m(AgCl):m(AgBr)=1。
63810:1,又测得银和氯得相对原子质量(原子量)分别为107。
868和35。
453,求碘得相对原子质量(原子量)。
1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量(原子量)相比,有多大差别?1-7 设全球有50亿人,设每人每秒数2个金原子,需要多少年全球的人才能数完1mol金原子(1年按365天计)?1-8 试讨论,为什么有的元素的相对质量(原子量)的有效数字的位数多达9位,而有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字却少至3~4位?1-9 太阳系,例如地球,存在周期表所有稳定元素,而太阳却只开始发生氢燃烧,该核反应的产物只有氢,应怎样理解这个事实?1-10 中国古代哲学家认为,宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质,“元气生阴阳,阴阳生万物”,请对比元素诞生说与这种古代哲学。
1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论,至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。
与化学元素论相比,它出发点最致命的错误是什么?1-12 请用计算机编一个小程序,按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长(本练习为开放式习题,并不需要所有学生都会做)。
无机化学第四章课后习题参考答案
第四章氧化和还原1、在下列两种物质中,分别按Mn,N元素的氧化值由低到高的顺序将各物质进行排列:(1)MnO, MnSO4, KMnO4, MnO(OH), K2MnO4, Mn(2) N2, NO2, N2O5, N2O, NH3, N2H42、指出下列反应中的氧化剂,还原剂以及它们相应的还原,氧化产物。
(1)SO2+ I2 + 2H2O →H2SO4 + 2HI(2)SnCl2 + 2HgCl2→SnCl4 + Hg2Cl2(3) 3I2 + 6NaOH →5NaI + NaIO3 + 3H2O3、用氧化值法配平下列氧化还原反应方程式:(1)Cu + H2SO4 (浓)→CuSO4 + SO2 + H2O(2)KMnO4 + S →MnO2 + K2SO4(3) As2S3+ HNO3 + H2O →H3AsO4 + H2SO4 + NO(4) (NH4)2Cr2O7→N2 + Cr2O3 + H2O(5) P4 + NaOH →PH3+ NaH2PO24、用离子-电子法配平下列氧化还原反应方程式:(1)Cr2O72-+ SO32+ + H+→Cr3+ + SO42-(2) PbO2(s) + Cl- + H+→Pb2+ (实际是PbCl42-) + Cl2(3) H2S + I2→I- + S(4) CrO2- + H2O2 + OH-→CrO42-(5) ClO3- + S2-→Cl- + S + OH-(6) KMnO4+ FeSO4+ H2SO4→MnSO4+ Fe2(SO4)3+ K2SO4 + H2O(7) KI + KIO3 + H2SO4→I2+ K2SO4(8) Ca(OH)2 + Cl2→Ca(ClO) 2 + CaCl2(9) Fe(OH)2 + H2O2→Fe(OH)3(10) Al + NO3-→[Al(OH) 4] - + NH3(11) ClO- + Fe(OH)3→Cl- + FeO42-(12) P + CuSO4→Cu3P + H3PO4 + H2SO45、把镁片和铁片分别放入浓度均为1 mol .L-1的镁盐和亚铁盐的溶液中,并组成一个原电池。
1无机化学上期中考试试卷-中山大学
中山大学无机化学(上)期中考查试卷化学、材料化学、临床医学专业2006级2006年11月27日姓名: 班别: 学号:第一题第二题第三题第四题第五题成绩一、选择题: 请把正确答案的字母填在各小题前的( )内。
(共15分) ( ) 1. NH4NO3固体溶解于水中,溶液变冷,该过程的∆G、∆H、∆S 的符号依次为A. +,-,- ;B. -,+,+ ;C. +,+,- ;D. -,+,-( ) 2. 关于“物质的量”,不正确的表述是A. 0.60 mol O2 ;B. 2.63 mol Fe0.91S ;C. 2.0 mol 硫酸铜;D. 3.7 ⨯ 10-4 mol Hg2Cl2 ( ) 3. 对于任意循环过程,不正确的表述是A. ∆G = 0, ∆H = 0, ∆S = 0;B. ∆U = 0, ∆G = 0, ∆S = 0 ;C. ∆G < 0, ∆S = 0, ∆H = 0;D. ∆S = 0, ∆H = 0, W = -Q ( ) 4. (1) 2 H2(g) + S2(g) = 2 H2S(g)K1(2) 2 Br2(g) + 2 H2S(g) = 4 HBr(g) + S2(g)K2(3) H2(g) + Br2(g) = 2 HBr(g)K3同一温度,上述各反应平衡常数之间的关系是A. K3= K1× K2;B. K3= K1/ K2;C. K3= (K1×K2)2;D. K3= (K1 ×K2)1/2( ) 5. 任何温度下均自发的过程是A. ∆H < 0, ∆S > 0 ;B. ∆H > 0, ∆S > 0 ;C. ∆H < 0, ∆S < 0 ;D. ∆H > 0, ∆S < 0( ) 6. 根据“酸碱质子理论”, 不属于“共轭酸碱对”的是A. NH3, NH4+ ;B. HAc, H2Ac+ ;C. H3O+, OH- ;D. H2PO4-, HPO42-( ) 7. 欲配制pH = 3.70的缓冲溶液, 最好选取下列哪一种酸及其钠盐(共轭碱)A. H3PO4, K a1 = 7.5 ⨯ 10-3 ;B. H2CO3, K a1 = 4.3 ⨯ 10-7 ;C. HCOOH, K a= 1.8 ⨯ 10-4 ;D. HAc, K a= 1.8 ⨯ 10-5 ( ) 8. H2CO3(aq)在298 K的K a1 = 4.3 ⨯ 10-7, K a2= 5.6 ⨯ 10-11. 该温度下饱和H2CO3(aq)中[CO32-]r约等于A. 0.10 ;B. 0.050 ;C. 5.6 ⨯10-11 ;D. 4.3 ⨯10-7 ( ) 9. 已知298 K,H2CO3(aq)的K a2 = 5.6 ⨯ 10-11, 则0.10 mol⋅dm-3 Na2CO3溶液的pH =A. 2.22;B. 9.50;C. 10.32;D. 11.78( ) 10. 某反应的速率常数k的量纲是s-1, 该反应属于A. 零级反应;B. 一级反应;C. 二级反应;D. 三级反应( ) 11. 已知: C(石墨) + O2(g) = CO2(g), ∆H1 ø= -393.5 kJ⋅mol-1,CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) , ∆H2 ø= -283.0 kJ⋅mol-1;则反应C(石墨) + 1/2 O2(g) = CO(g)的∆Hø =A. -676.5 kJ⋅mol-1 ;B. +676.5 kJ⋅mol-1 ;C. -110.5 kJ⋅mol-1 ;D. +110.5 kJ⋅mol-1( ) 12. 已知键焓B.E.(H-H) = 436 kJ⋅mol-1, B.E.(Cl-Cl) = 243kJ⋅mol-1, B.E.(H-Cl) = 431 kJ⋅mol-1. 则反应H2(g) + Cl2(g)=2HCl(g)的∆H =A. +248 kJ⋅mol-1 ;B. +183 kJ⋅mol-1 ;C. -248 kJ⋅mol-1 ;D. -183 kJ⋅mol-1( ) 13. CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g), ∆H298ø= 178.3 kJ⋅mol-1, ∆S298ø= 160.4 J⋅mol-1⋅K-1. 该反应在标准态下可自发进行的温度TA. = 1112 K;B. < 1112 K;C. = 298 K;D. > 1112 K( ) 14. N2(g) + 3 H2(g) = 2 NH3(g). 在同一温度下, 提高体系总压力, 平衡将A. 向正反应方向移动, 且K r不变;B. 向逆反应方向移动, 且K r不变;C. 向正反应方向移动, 且K r变大;D. 不移动, 但N2(g)转化率增加( ) 15. 298 K, HAc的K a = 1.8⨯10-5. 则Ac-的K b =A. 1.8⨯10-19 ;B. 5.6⨯10-10 ;C. 1.8⨯10-14 ;D. 1.0⨯10-14二、填空题(共30分)1. 下列物质:LiCl(s), Li(s), Br2(g), Ne(g), Cl2(g), 其标准熵(Sø )数值由小到大的顺序是。
无机化学IV习题集-1205
《无机化学IV 》 复习习题集一、选择题1. 反应速率常数k 是一个( )A. 无量纲的参数B. 量纲为mol·L -1·s -1的参数C. 量纲为mol 2·L -1·s -1的参数D. 量纲不定 的参数 2. 某反应在温度T 1时的反应速率常数为k 1,T 2时的反应速率常数为k 2,且T 2>T 1, k 1<k 2,则必有( )。
A. E a <0B. E a >0C. Δr H θm <0 D. Δr H θm >03. 已知反应N 2(g) + 3H 2(g) →2NH 3(g)的K Ө = 0.63,反应达到平衡时,若再通入一定量的N 2(g),则K Ө、反应商Q 和Δr G Өm 的关系是:A. Q = K Ө,r G Өm = 0 B. Q > K Ө,r G Өm > 0 C. Q < K Ө,r G Өm < 0D. Q < K Ө,r G Өm > 0 4. 某一液相反应的K Ө在几乎所有情况下都较小,然而却可以用来大规模生产。
实际中,采取的措施是:A 反应在低温下进行B 产物生成后,不断地从系统中被分离出来C 使用了另外的一系列反应,得到同样的结果D 反应在非常高的温度下进行5、升高温度可以增加反应速率,最主要是因为( )A. 增加了分子总数B. 增加了活化分子的百分数C. 降低了反应的活化能D.促使平衡向吸热方向移动6、已知2H 2(g) + O 2(g) = 2H 2O(g),∆r H θm = -483.6 kJ ∙mol -1,则H 2O(g)的∆f H θm 应为( )A. -483.6 kJ ∙mol -1B. 483.6 kJ ∙mol -1C. -241.8 kJ ∙mol -1D. 241.8 kJ ∙mol -17、某温度时,反应H 2(g) + Cl 2(g) ═ 2HCl(g) 的标准平衡常数K θ = 4 × 10-2,则反应HCl(g) ═ 1/2H 2(g) +1/2Cl 2(g) 的标准平衡常数K θ =( )A. 1/(4 × 10-2)B. 1/2104-⨯C. 4 × 10-2D. 都不是8、下列混合溶液,( )是缓冲溶液。
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第4章 反应动力学初步一、选择题 4-1 利用反应生成产物B ,在动力学上要求 ( )(A) (B) (C) (D)答案: B 4-2 对的反应使用催化剂可以 ( )(A) 大大加速 (B) 减速(C)、皆加速 (D) 无影响答案: C4-3 催化剂能加速反应的速率,它的作用机理是 ( ) (A) 增大碰撞频率 (B) 改变反应途径,降低活化能 (C) 减少速率常数 (D) 增大平衡常数 答案: B4-4 下列有关活化能的叙述不正确的是 ( ) (A) 不同反应具有不同的活化能(B) 同一条件下同一反应的活化能越大,其反应速率越小 (C) 同一反应的活化能越小,其反应速率越小(D) 活化能可以通过实验来测定 答案: C4-5 已知下列两个反应的活化能:(1)(2)在同一温度下,所有反应物浓度为1,下列说法不正确的是 ( ) (A) 反应(1)比反应(2)的速率慢。
(B) (A) 反应(1)比反应(2)的速率快。
(C)受温度的影响较小。
(D) 对于反应(1)与反应(2),当温度变化的始态、终态相同时,反应(2)的反应速率(或速率常数)的改变比反应(1)显著的多。
13 2A B C −−→−−→←−−123a a a E E E >>123a a a E E E <<123a a a E E E >=123a a a E E E =<0r G ∆>v 正v 正v 正v 负42284224243(NH )S O + 3KI (NH )S O + K SO + KI →1-156.7kJ mol a E =⋅2222SO + O 2SO →2-1250.8kJ mol a E =⋅-1mol L ⋅12a a E E 和答案: A 4-6 已知反应 的反应历程是:(1) (快)(2)(慢)此反应的速率方程可能是 ( ) (A) (B)(C) (D)答案:C4-7 下列说法正确的是 ( ) (A) 一个化学反应的越负,在温度T 下,反应的速率就越大。
(B) 一个化学反应的越负,在温度T 下,反应的速率就越小。
(C) 恒温下,一个气相化学反应的总压强增大,其反应速率随之增大。
(D) 恒温下,一个气相化学反应的总压强增大,其反应速率常数随之增大。
答案: C 4-8 利用反应生成产物,在动力学上要求 ( )(A) (B) (C) (D)答案: B4-9 某反应的速率常数在时为,时为,则频率因子的值是: ( ) (A) (B) (C)22NO(g) + Br (g) 2NOBr →22NO(g) + Br (g)NOBr ()g 2NOBr (g) + NO(g) 2NOBr(g)→NOv kc =2NOv kc =22NO Br v kc c =⋅NOBr NOv kc c =⋅r T G ϑ∆r TG ϑ∆132AB C−−→B 123a a a E E E >>123a a a E E E <<123a a a E E E >=123a a a E E E =<298K 5-13.4610s -⨯298K 4-11.3510s -⨯135.710⨯53.4610-⨯513.510-⨯(D)答案: A4-10 有两个反应,测定它们的速率常数分别如下: (1)(2)下列说法正确的是 ( ) (A) 起始浓度都相同时,反应速率(B)和等于时,反应速率(C) 两个反应的反应物浓度都是时, (D) 两个反应的反应物浓度都是时,答案: C二、计算题和问答题4-11温度升高,反应速率加快。
一般情况下,温度每升高(假设反应温度从升高到),反应速率约增加一倍,如果某反应服从这一规律,试求该反应的活化能。
解:由反应速率公式可以推出以下两点方程:4-12 某反应A 产物,当A 的浓度等于0.10 及0.050时,测得其反应速率,如果前后两次的速率比为(1)0.50,(2)1.0,(3)0.25,求上述三种情况下反应的级数。
解:31.67--2--4-22-12232A H PO + OH HPO + H = 3.210mol L min k →↑⨯⋅⋅-5-12522B 1N O 2NO + O = 710min 2k →⨯A Bv v >-22H PO c -OH c 25N O 15c A Bv v ≈-11 mol L ⋅A B v v >-11 mol L ⋅A Bv v <10 C ︒20 C ︒30 C ︒Arrhenius 221112ln()a E k T T k R T T -=⨯221112ln()2.303a E k T T k R T T -=⨯10lg 2()2.303293303a E R =⨯4-1(2.3038.31lg 2)293303 5.1410J mol 10a E ⨯⨯⨯⨯==⨯⋅→-1mol L ⋅-1mol L ⋅速率方程通式为取对数,得(1)一级反应 (2)零级反应(3) 二级反应4-13 在 300 K 时鲜牛奶大约4h 变酸,但在277K 的冰中可保持48h ,则对于牛奶变酸的反应,其活化能是多少?解:设=277K ,=300K 。
=4h , =48h由题可知Anv kc =222111nn n v kc c v kc c ⎛⎫== ⎪⎝⎭2211lglg c vn c v =2121lglg v v n c c =lg 0.5010.05lg 0.1n ==lg1.000.05lg 0.1n ==2lg 0.25lg(0.5)2lg 0.520.05lg 0.5lg 0.5lg 0.1n ====-1(kJ mol )a E ⋅1T2T 2t 1t11, , v k v k t t ∝∝∝故212111, k k t t ∝∝a 221121lg2.303E k T T k R T T ⎛⎫-= ⎪⎝⎭所以4-14 蔗糖催化水解反应是一级反应,在25℃时,若其速率常数为5.7×10-5。
问: (1) 浓度为1的蔗糖溶液分解 10%需要多少时间?(2)若反应活化能为100,那么在什么温度时反应速率是25℃时的1/10。
解:(1)由一级反应动力方程得(2) 由得4-15 一氧化碳与氯气在高温下作用得到光气:,实验测得反应的速率方程为 有人提出其反应机理为(1) (快平衡)(2) (快平衡)(3)(慢反应)(1)试说明这一机理与速率方程相符合。
(2)指出反应速率方程中的k 与反应机理中的速率常数()间的关系。
解:(1)机理中(3)为慢反应,因此整个反应的速率取决于反应(3),故有(a )速率方程中出现活性很大的自由基的浓度,我们必须设法在速率方程中消去它,使速率方程中只包含反应物的浓度。
为此我们须找到自由基的浓度和反应物浓度的关系。
因a 48300277lg4 2.3038.314300277E -⎛⎫= ⎪⨯⨯⎝⎭-1a 74.66 (kJ mol )E =⋅1s --1mol L ⋅-1kJ mol ⋅[][]0A lgA 2.30kt =-51 5.710lg 2.30t -⨯⨯(1-0.10)=-131.810(s)t -=⨯221121lg2.30a E k T T k R T T ⎛⎫-= ⎪⎝⎭1212/102981101000lg2.308.31298k T k T ⎛⎫-⨯= ⎪⨯⨯⎝⎭2283(K)T =22CO(g) + Cl (g) == COCl (g)[]3/222d COCl /d [CO][Cl ]t k =322COCl Cl COCl + Cl k •+−−→•1122,,,k k k k --[]232d COCl /d [COCl ][Cl ]t k =•COCl •反应 (1)、(2)速率很快,几乎一直处于平衡态,因此,由 (1)、(2)得即则将(b )、(c )代入(a )得令看见建议的机理与速率方程相符合。
(2)4-16 若基元反应的活化能为,而的活化能为。
问:(1)加催化剂后,和各有什么变化? (2) 加不同的催化剂对的影响是否相同?(3) 提高反应温度,和各有什么变化?改变起始温度,有何变化?解:(1)同时降低;(2)不同;(3)基本不变;(4)无变化。
4-17 某抗菌素在人体血液中呈现一级反应,在上午8点给病人注射一针抗菌素,然后在不同时刻测定抗菌素在血液中的浓度(以表示),得到以下数据:(1)求反应的速率常数和半衰期。
(2)若抗菌素在血液中浓度不低于才有效,问约何时再注射第二针?解:(1)以作图(见下图),直线斜率;又,所以有:v v +-=212-1k [Cl ]=k [Cl ]•[]1/21/2121/21Cl [Cl ]k k -⋅=2-2k [CO][Cl ]=k [COCl ]••[]22COCl [CO][Cl ]k k -•=•[]1/223/22131/2-1-2d COCl [CO][Cl]d k k k tk k =1/21231/212k k k k k k --=[]23/2d COCl [CO][Cl]d k t=1/21231/212k k k k k k --=A 2B →aE 2B A →aE 'aE aE 'aE a E aE 'aE t c -30.01 mg cm ⋅3-33.710mg cm -⨯⋅lg c t -0.042s =- 2.303ks =-(2)当时,有:图5-6 图-11/2 = -2.303 = -2.303(-0.042) = 0.0967 h 0.0693 = = 0.72hk s t k ⨯0A A lg = - + lg 2.303kc t c -3-3A = 3.710 mg cm c ⨯⋅lg c t -03A lg 3.710 = -lg 2.303kt c -⨯+02A lg 0.4810 = -4lg 2.303kc -⨯⨯+3.44h t =。