《大学化学》课后习题答案大全

第一章课后作业答案

1-4．判断下列几种说法是否正确，并说明理由。

（1）原子是化学变化中最小的微粒，它由原子核和核外电子组成；

正确原子是化学变化中的最小粒子。原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成，原子核又由质子和中子两种粒子构成的。构成原子的基本粒子是电子、质子、中子。

（2）相对原子质量就是一个原子的质量；

错误相对原子质量是指以一个碳-12原子质量的1/12作为标准，任何一个原子的真实质量与一个碳-12原子质量的1/12的比值。

（3）4g H2和4g O2所含分子数目相等；

错误4g H2含有2mol氧气分子。氢气相对分子质量2，4g/(2g/mol)=2mol。4g O2含有0.125mol氧气分子。氧气相对分子质量32，4g/(32g/mol)=0.125mol。所以分子数目不相等。

（4）0.5mol的铁和0.5mol的铜所含原子数相等；

正确铁和铜都是由原子构成的金属，摩尔是物质的量的单位，物质的量相同，即摩尔数相同，就表示原子数相同。

（5）物质的量就是物质的质量；

错误物质的量：表示物质所含微粒数(N)（如：分子，原子等）与阿伏加德罗常数(NA)之比，即n=N/NA。物质的量是一个物理量，它表示含有一定数目粒子的集体，符号为n。物质的量的单位为摩尔，简称摩，符号为mol。

物质的质量：质量不随物体的形状和空间位置而改变，是物质的基本属性之一，通常用m表示物质的量=物质的质量/物质的摩尔质量

（6）化合物的性质是元素性质的加合。

错误化合物的性质是由组成该化合物的微观结构决定的，例如CO和CO2，组成元素相同，性质却不同。

1-5．硫酸铵(NH4)2SO4、碳酸氢铵NH4HCO3和尿素CO(NH2)2三种化肥的含氮量各是多少？哪种肥效最高？

答：①硫酸铵(NH4)2SO4，含氮量为（14*2）/（14*2+1*8+32*1+16*4）≈

0.212

②碳酸氢铵NH4HCO3,含氮量为14/(14+1*5+12+16*3)≈0.177

③尿素CO(NH2)2,含氮量为（14*2）/(12+16+14*2+1*4)≈0.467

综上，0.177＜0.212＜0.467，这三种肥料中，尿素的含氮量最高，所以尿素的肥效最高。

1-8．H2和O2化合生成H2O的过程中，哪些化学键断裂？哪些化学键生成？

答：断裂1mol H-H，0.5mol O=O（双键），生成2mol H-O。

H-H O=O H-H变成H-O-H H-O-H

1-10．绿色植物在太阳光作用下，借叶绿素可以将空气中的CO2和H2O转变为葡萄糖，同时放出O2，这个过程叫光合作用，可以用下列化学方程式表示：

这是生命世界最重要的最基本的化学反应之一。按此化学方程式计算，每生成100kg葡萄糖，需要吸收多少千焦太阳能？

每发生1mol反应，生成1mol葡萄糖，吸收289kJ能量答：葡萄糖C6H12O6(s)的物质的摩尔质量为：12*6+1*12+16*6=180g/mol 100kg葡萄糖C6H12O6(s)的物质的量为：100kg/180g/mol≈5000/9mol 每生成100kg葡萄糖需要吸收的太阳能为：

289kJ.mol-1*5000/9mol=160555.556KJ

综上，每生成100kg葡萄糖需要吸收的太阳能约为160555.556KJ。

2H2+O2==2H2O-345kJ/mol消耗50kg O2放出多少热量

物质的量=物质的质量/物质的摩尔质量

O2物质的摩尔质量16*2=32g/mol50kg有多少mol氧气，50kg/32g/mol =1562.5mol1562.5*345=

第二章课后作业

2-2写出决定原子结构的n、l、m、m s四个量子数取值规定及物理意义。

答：①主量子数n（电子主层）n=1，2，3，4，…

②轨道角动量量子数l（电子亚层）l=0，1，2，…，（n﹣1）

③磁量子数m（原子轨道）m=0，±1，±2，…，±l

④自旋角动量量子数ms ms=±1/2

2-5何为氢键？如何解释相对分子质量相同的甲醚和乙醇的沸点相差很大。

答：与电负性（在分子中原子对成键电子的吸引能力）大的原子X共价结合的氢原子（X—H）带有部分正电荷，导致它能再与另一个电负性大的原子（如Y）结合，形成一个聚集体：X—H…Y这种化学结合作用叫做氢键。

甲醚结构：CH3—O—CH3乙醇结构：CH3CH2—OH

乙醇分子间可以形成氢键，由液体变成气体时需要另外破坏分子间的氢键，需要更多的能量，所以乙醇沸点高。

2-6何为离子键？何为共价键？两者区别在哪里？

答：离子键：正、负离子间通过静电引力形成

共价键：通过共用电子对形成。

区别：1、离子键与共价键的形成过程不同：离子键是原子间得、失电子而生成阴、阳离子，然后阴、阳离子通过静电而形成的；共价键是原子间通过共用电子对而形成的，原子间没有得失电子，形成的化合物中不存在阴阳离子。

2、离子键和共价键在成键时方向性不同：离子键在成键时没有方向性，而共价键却有方向性。离子键是阴阳离子间通过静电引力形成的化学键，一个离子在任何方向都能同样吸引带相反电荷的离子，因此离子键没有方向性。而共价键却大不相同，共价键的形成是成键原子的电子云发生重叠，如果电子云重叠程度越高，两核间电子云密度越大，形成的共价键就越牢固，因此共价键的形成将尽可能地沿着电子云密度最大的方向进行。

3.离子键和共价键在成键时饱和性不同：离子键没有饱和性，而共价键则有饱和性。（合理即可）

2-8碳的同素异构体有几种？简述石墨、金刚石和球烯的结构。

答：主要有三种。石墨、金刚石和无定形碳。

石墨：六边形层状结构，在石墨晶体中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。

金刚石：金刚石结构中每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。

球烯：是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，又名足球烯。C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。

第三章课后作业化学与能源

3-1我国能源消费结构与国际相比有何特点？

答：能源资源总量丰富

人均能源资源拥有量较低、分布不均

人均能源消费量低、单位产值能耗高

能源消费系数高效率低主要表现为生产耗能高

能源安全面临威胁

能源消费以煤为主，环境压力加大，新能源与可再生能源有待大力发展

或答：1.总量大但人均少

2.总量高但效率低

3.可再生资源丰富

4.区域分布不均匀

5.环境形势严峻

3-2什么是一次能源？什么是再生能源？

答：一次能源：煤炭、天然气、地热、水能和风能等是自然界现成存在的，不必改变其基本形态就可直接利用的能源。

可再生能源：有些能源是不会随本身的能量转换或者人类利用而日益减少的能源，它们具有天然的自我恢复能力，如水能、太阳能、风能、生物能等。