无机及分析化学教材课后习题答案

第一章物质结构基础1-1.简答题(1) 不同之处为：原子轨道的角度分布一般都有正负号之分，而电子云角度分布图均为正值，因为Y平方后便无正负号了；除s轨道的电子云以外，电子云角度分布图比原子轨道的角度分布图要稍“瘦”一些，这是因为︱Y︱≤ 1，除1不变外，其平方后Y2的其他值更小。

(2) 几率：电子在核外某一区域出现的机会。

几率密度：电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率,表示微粒波的强度，用电子云表示。

(3) 原子共价半径：同种元素的两个原子以共价单键连接时，它们核间距离的一半。

金属半径：金属晶体中相邻两个金属原子核间距离的一半。

范德华半径：分子晶体中相邻两个分子核间距离的一半。

(4) BF3分子中B原子采用等性sp2杂化成键，是平面三角形；而NF3分子中N原子采用不等性sp3杂化，是三角锥形。

（5）分子式，既表明物质的元素组成，又表示确实存在如式所示的分子，如CO2、C6H6、H2；化学式，只表明物质中各元素及其存在比例，并不表明确实存在如式所示的分子，如NaCl、SiO2等；分子结构式，不但表明了物质的分子式，而且给出了分子中各原子的具体联接次序和方式，像乙酸的结构式可写为C HH HC OO H其结构简式可记为CH 3COOH 。

1-2解 1错；2错；3对；4对；5对；6错。

7对；8错；9对 10错；11错；12错。

1-3 波动性；微粒性1-4. 3s=3p=3d=4s ；3s< 3p< 4s <3d ；3s< 3p< 3d< 4s ； 1-5 32；E 4s < E 4p < E 4d < E 4f ; 第六周期；La 系；2；铈(Ce) 1-6 HF>HCl>HBr>HI ；HF>HCl>HBr>HI;HF<HCl<HBr<HI;HF>HI>HBr>HCl 。

1-7 (1)M 原子的核外电子排布：22626521s , 2s 2p , 3s 3p 3d , 4s 。

(2)M 原子的最外层电子数为2，最高能级组中电子数为7。

(3)M 元素在周期表中属于第4周期，VII B ，Mn 。

1-8 a e f h i 是基态 b c d 是激发态 g 是不可能组态 1-9 (1)电子数为35，1个未成对电子。

(2) 4个电子层；4个能级组；18个轨道；8个能级1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p ；7个价电子(3)第四周期，ⅦA，非金属，最高氧化态为7。

1-10 （1）Zn 元素，属于ds 区，第4周期，IIB 族。

（2）位于IIIA 族、 p 区、价层电子构型为ns 2np 1的元素。

1-11答：该元素的价层电子排布式为：3d104s1，为铜元素，属于第4周期，IB族，ds区。

1-12 (1) Si≈Ge＞As （2）As＞Si＞Ge （3）As＞Si＝Ge （4）As ＞Ge＞Si1-13 NH4＋中心原子N采取等性sp3杂化，CS2中心原子C采取sp杂化，C2H4中心原子C采取sp2杂化。

1-14 PCl3中心原子P价电子构型3s23p3，采取不等性sp3杂化，分子构型三角锥形。

HgCl2中心原子Hg价电子构型5d106s2，采取sp杂化，分子构型直线形。

BCl3中心原子B价电子构型2s22p1，采取sp2杂化，分子构型正三角形。

H2S中心原子S价电子构型3s23p4，采取不等性sp3杂化，分子构型折线形。

1-15 极性分子：HF、NO、CHCl3、NF3、C2H5OH、C2H5OC2H5非极性分子：Ne、Br2、CS2、C2H4、C6H61-16（1）不能；（2）不能；（3）能；（4）能1-17答：[Ar]3d54s1；[Xe]4f145d106s26p1；[Kr] 5s1；[Ar]3d9；[Ar]3d1；[Kr]4d105s21-18答：V型；直线；正八面体；正四面体；三角锥；四面体第二章化学反应的基本原理2-1简答题1.热力学第一定律，又称为能量守恒与转换定律。

其定义为：自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变。

根据能量守恒定律，可得体系热力学能（亦称内能）的变化ΔU为Q与W之和，即ΔU = Q+ W。

2.热力学只规定了浓度（或压力）——规定100 kPa为标准压力，但未指定温度。

因从手册中查到的热力学常数大多是 K下的数据，所以本书以 K为参考温度。

同一种物质，所处的状态不同，标准状态的含义也不同，具体规定如下：①气体的标准状态物质的物理状态为气态，气体具有理想气体的性质，且气体的压力（或分压）值为标准压力。

②纯液体（或纯固体）的标准状态处于标准压力下，且物理状态为纯液体（或纯固体）。

③溶液的标准状态处于标准压力下，且溶质的质量摩尔浓度bθ=1 mol∙kg-1的状态。

热力学用bθ表示标准浓度，且bθ=1 mol∙kg-1。

对于比较稀的溶液，通常做近似处理，用物质的量浓度c代替b，这样标准状态就可近似看做c =1 mol∙L-1时的状态，记为cθ。

2-2判断题1×；2 ×；3√；4√；5×；6×；7×；8×；9×；10×；11√；12×；13×；2-3 填空题1. Q=mol ，W= mol ，Δr U m θ= mol ，Δr H m θ = mol ，Δr S m θ = mol ，Δr G m θ= mol2. 放，< , > , <3. kJ/mol , K4. 2Δr G m θ (1)+3Δr G m θ (3)-2Δr G m θ (2)5. K θ = 4067 4×(3) - 2×(1) - 2×(2) 得所求反应式故：Δr G m = 4Δr G m (3) - 2Δr G m (1) - 2Δr G m (2)8 Q = 4 ，逆向自发， 32()(293) 1.37100.21c O c K K θθ-==⨯Q = ，逆向自发9 大，小；小，小10. 速率常数，活化能；11 v=kc(A)2 c(B)，三级； 12. 56.6kJ ，×10—；13一级、×10-4mol •l -1 s -1、增大、向右； 2-4选择题224)}2({)}1({)}3({ΘΘΘΘ=K K K K(1)C；(2)A；(3)C；(4)C；(5)D；(6)A；(7)C；(8)B；(9)B；(10)B；11 ；B 12 A ； 13 B 14 C ；15 A；16 B， 17 C， 18 B， 19 D， 20 C， 21 C2-5计算题1解：先写出配平的化学反应式，再计算出反应的标准热效应和标准熵变，即可估算出转变温度T转的值。

B2O3(s) + 2NH3(g) → 2BN(s) + 3H2O(g)/kJ·mol-1 –––/J·K-1·mol-1该反应属于，的类型，故算得的温度是该反应自发进行的最低温度。

这在一般的工业生产中是完全可以实现的。

因此，该反应有可能通过适当提高温度（约840℃）来自发进行。

显然，上述计算的前提是假定反应中各物质均处于标准态。

2解：2AgNO3（s） = Ag2O（s） + 2NO2（g）+ 1/2 O2（g）△r Hθm = mol，△rSθm= mol·KT 转 = > K ，可确定AgNO 3（s ）分解的最终产物是Ag 。

3 解：未反应时，PCl 5的物质的量512.659()0.01277208.2gn PCl mol g mol -==⋅设反应达到平衡时，气体总的物质的量为：11101.3 1.000.02338.315523PV kPa Ln mol RT kPa L mol K K--⨯===⋅⋅⋅⨯ 根据反应式：532PCl PCl Cl =+可得，达到平衡时，532()0.0023,()()0.0105n PCl mol n PCl n Cl mol ===根据理想气体分压定律：{}{}5532325()10.0()()()45.7()() 2.09()pp PCl kPax PCl p PCl p Cl kPa p PCl p p Cl p K p PCl p θθθθ======4 解:△r H θm==rS θm =rG θm （350K ）=△r H θm-T△r S θm =**10-3=lnK θ(350K)=×350= K θ(350K)= Q= p （CH 3OH ）/p θ p （CO ）/p θ .(p （H 2）/p θ)2 =因为 Q< K θ(350K) 所以反应向正反应方向进行. 5解：设反应掉的SO 2的分压为x kPa2SO 2（g ） + O 2(g)2SO 3(g)kPa P o i / 100 50 0kPa P eq i / 100-x6解：2322132()()()(383)14.8(383)(383)/ 4.65(383)9.5610()r m r m Ag CO s Ag O s CO g G K kJ mol LnK K G K RT K K K p CO p θθθθθθ--=+∆=⋅=-∆=-=⨯=为防止反应正向自发，应保证Q> K θ，故p(CO 2)> ×10-1kPa 7解：CCl 4 ( l ) = CCl 4 ( g )Δf H m θ/ kJ·mol -1 - Δr H m θ = kJ·mol -1()eq SOeqP kPa x x x x P 340250100130==+-+-==总()()()()48.11003010060100/40///2222223=⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛==θθθθPPPPP P K eq O eqSO eq SO xx +-250S m θ/ J·mol -1·K -1 Δr S m θ = J·mol -1·K -1p = kPa ≈ 100 kPa ，T b ≈ T 转 = Δr H m θ/Δr S m θ = = （K ） 又据克拉贝龙- 克劳修斯方程式： ln ｛20 / ｝= (T b － ) / × 解得：20 kPa 压力下，T b = ( K )8解： 22()()()COCl g CO g Cl g =+eq p p θ0.10x - x x {}{}221222()() 1.010()0.100.062() 3.8,()() 6.216.2eq eq eq totalp CO p p Cl p x K p COCl p xx p COCl kPa p CO p Cl kPap kPa θθθθ-===⨯-=====9解 4HBr(g) + O 2(g) = 2H 2O(g) + 2Br 2(g) ∵tc t c t c t c -vd )Br (d 21d )O H (d 21d )O (d d )HBr (d 41222⋅=⋅=-=⋅=∴11522s L mol 100.2d )Br (d 21d )O (d ---⋅⋅⨯-=⋅-=tc t c 1152s L mol 100.8d )Br (d 2d )HBr (d ---⋅⋅⨯-=-=tc t c 1152s L mol 100.2d )Br (d 21---⋅⋅⨯=⋅=tc v10解：设速率方程为()m kc NOCl ν=（1）51111 4.810(0.200)2mk mol L mol L s ν----⨯=⋅=⋅⋅ （2）41112 1.9210(0.400)2mk mol L mol L s ν----⨯=⋅=⋅⋅ （1）/(2)得：151114115114112124111241130.200 4.8100.400 1.92102 4.810/26.010()(0.200)6.010(0.500) 1.510mmol L mol L s mol L mol L s m v mol L s k mol L s c NOCl mol L mol L s mol L mol L s ν----------------------⎛⎫⋅⨯⋅⋅= ⎪⋅⨯⋅⋅⎝⎭≈⨯⋅⋅===⨯⋅⋅⋅=⨯⋅⋅⨯⋅=⨯⋅⋅11解：(1)设速率方程为 v = kc n (CH 3CHO)。