无机化学一、二章课后习题参考答案

第一章物质及其变化
1、在30℃时，于一个10.0L的容器中，O2,N2和CO2混合气体的
总压为93.3kPa。

分析结果得p(O2) =26.7kPa，CO2的含量为5.00g,试求：
（1）容器中p(CO2)；
（2）容器中p(N2)；
（3）O2的摩尔分数。

2、0℃时将同一初压的4.00L N2和 1.00L O2压缩到一个体积为2.00L的真空容器中，混合气体的总压为255.0kPa，试求：
（1）两种气体的初压；
（2）混合气体中各组分气体的分压；
（3）各气体的物质的量。

3、在25℃和103.9kPa下，把1.308g锌与过量稀盐酸作用，可以得到干燥氢气多少升？如果上述氢气在相同条件下于水面上收集，它的体积应为多少升（25℃时水的饱和蒸气压为3.17kPa）?
4、1.34gCaC2和H2O发生如下反应：
CaC2(s)+2H2O(l)⇋C2H2(g)+Ca(OH)2(s)
产生的C2H2气体用排水集气法收集，体积为0.471L。

若此时温度为23℃，大气压为99.0kPa，该反应的产率为多少（已知23℃时水的饱和蒸气压为2.8kPa）？
5、在27℃，将电解水所得的H2,O2混合气体干燥后贮于60.0L容器中，混合气体总质量为40.0g，求H2，O2的分压。

6、甲烷（CH4）和丙烷(C3H8)的混合气体在温度T下置于体积为V 的容器内，测得压力为32.0kPa。

该气体在过量O2中燃烧，所有C都变成CO2,使生成的H2O和剩余的O2全部除去后，将CO2收集在体积为V的容器内，在相同温度T时，压力为44.8kPa。

计算在原始气体中C3H8的摩尔分数（假定所有气体均为理想气体）。

7、已知在250℃时PCl5能全部汽化，并部分解离为PCl3和Cl2。

现将2.98g PCl5置于1.00L容器中，在250℃时全部汽化后，测定其总压为113.4kPa。

其中有哪几种气体？它们的分压各是多少？
8、今将压力为99.8kPa的H2 150ml，压力为46.6kPa的O2 75.0ml 和压力为33.3kPa的N2 50.0ml,压入250ml的真空瓶内。

试求：（1）混合物中各气体的分压；
（2）混合气体的总压；
（3）各气体的摩尔分数。

9、已知反应： CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2(s)
（1）试用Δf H m计算该反应的Δr H m。

（2）说明生石灰与水作用变成熟石灰是吸热反应还是放热反应？已知Δf H m（CaO,s）= -635.1kJ*mol-1, Δf H m（H2O,l）=-285.8kJ*mol-1, Δf H m｛Ca(OH)2,s｝=-986.2kJ*mol-1.
10、利用下面两个反应的反应热，求NO的生成热：
(1) 4NH3(g)+5O2(g)→4NO(g)+6H2O(l); Δr H m=-1170 kJ.mol-1
(2) 4NH3 (g)+3O2 (g)→2N2 (g)+6H2O(l); Δr H m-1530 kJ.mol-1 11、铝热法的反应如下：
8Al+3Fe3O4→4Al2O3+9Fe
(1)利用Δf H m数据计算恒压热效应。

(2)在此实验中，若用去267.0g铝，问能释放出多少热量？已知：Δf H m(Fe3O4) =-1118 kJ.mol-1, Δf H m(Al2O3))=-1676 kJ.mol-1 ,
12、火箭推进器的燃料为联氨(N2H4，l),氧化剂为N2O4 (g)，燃烧后生成N2(g)和H2O(l)。

写出配平的化学方程式，利用Δf H m计算燃烧1molN2H4(l)的反应热Δc H m2H4,l)［该值即为N2H4(l)的燃烧热］。

已知Δf H m(N2H4,l)=50.63 kJ.mol-1, Δf H m(N2O4,g)=9.16 kJ.mol-1, Δf H m(H2O,l)=-285.83 kJ.mol-1
13、已知：
（1）Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g); Δr H m(1)=-24.7kJ.mol-1
(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);Δr H m=-46.4 kJ.mol-1
(3) Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g); Δr H m(3)=36.1 kJ.mol-1 14、已知：
（！）4N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+3N2O(g);Δr H m(1)=1011.5 kJ.mol-1
(2) N2O(g)+3H2(g)=N2H4(l)+H2O(l); Δr H m(2)=-317.3 kJ.mol-1
(3)2NH3(g)+1/2O2(g)=N2H4(l)+H2O(l); Δr H m=-143 kJ.mol-1
(4)H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g); Δr H m=285.8 kJ.mol-1
又已知Δf H m(N2O,g)=82.1 kJ.mol-1,试通过两种途径求Δf H m(NH3, l)。

第二章化学反应速率和化学平衡
1、反应2NO(g)+2H2(g)→N2(g)+2H2O(g)的速率方程为
v=k[p(NO)]2*p(H2),试讨论下列条件变化时对初始速率有何影响？
（1）NO的分压增加1倍（2）有催化剂存在
（3）温度降低（4）反应容器的体积增大1倍
2、在某一容器中A与B反应，实验测得数据如下：
写出该反应的速率方程。

3、（1）反应S2O82- + 3I-→2SO42- + I3-在室温下测得如下数据：
写出反应的速率方程，指出该反应是否是基元反应。

（2）上述反应在不同温度下的速率常数k如下：
判断该反应是吸热反应还是放热反应。

4、写出下列反应平衡常数Kθ的表达式。

（1）CH4(g) + 2O2 (g) ⇋CO2 (g) + 2H2O(g)
(2) Al2O3 (s) + 3H2 (g) ⇋2Al(s) + 3H2O(g)
(3) NO(g) + 1/2O2 (g) ⇋NO2 (g)
(4) BaCO3 (s) ⇋BaO(s) + CO2 (g)
(5) NH3⇋1/2N2 + 3/2H2
5、对于下列已达平衡的反应2A(g) + B(s) ⇋D(g) + 2E(g),Δr H m＜0,当改变下列平衡条件时，表中各项将如何变化。

6、已知在25℃下，反应：
2HCl(g) ⇋ H2(g) + Cl2(g); K1θ=4.17*10-34
I2(g) + Cl2(g) ⇋ 2ICl(g); K2θ=2.4*105
计算反应2HCl(g) + I2 (g) ⇋2ICl(g) + H2 (g)的Kθθ。

7、乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应在室温下按下式达到平衡：
CH3COOH + C2H5OH ⇋ CH3COOC2H5 + H2O
若起始时乙酸和乙醇的浓度相等，平衡时乙酸乙酯的浓度是0.4 mol.L-1，求平衡时乙醇的浓度（已知室温下该反应的平衡常数Kθ=4）.
8、向一密闭真空容器中注入NO和O2，使系统始终保持在400℃，反应开始的瞬间测得p(NO)=100.0kPa,p(O2)=286.0kPa,当反应2NO(g) + O2 (g) ⇋ 2NO2(g)达到平衡时，p(NO2)=79.2kPa，试计算该反应在400℃时的Kθ。

9、反应Sn + Pb2+⇋ Sn2+ + Pb在25℃时的平衡常数为2.18，若：
（1）反应开始时只有Pb2+，其浓度c(Pb2+)=0.100 mol.L-1,求达到平衡时溶液在剩下的Pb2+浓度为多少？
（2）反应开始时c(Pb2+)=c(Sn2+)=0.100 mol.L-1,达到平衡时剩下的Pb2+浓度又为多少？
10、反应H2 (g) + I2 (g) ⇋2HI(g)在350℃时的Kθ=17.0，若在该温度下将H2,I2和HI三种气体在一密闭容器中混合，测得其初始分压分别是405.2kPa,405.2kPa和202.6kPa，问反应将向何方向进行？
11、已知反应CaCO3(s) ⇋CaO(s) + CO2(g)在700℃时的Kθ=2.92*10-2，在900℃时的Kθ=1.05。

问：
（1）上述反应是吸热反应还是放热反应？
（2）在700℃和900℃时CO2的分压分别为多少？
12、1000℃时，下述反应在一盛有2.00mol FeO(s)的密闭容器中进行：
FeO(s) + CO(g) ⇋Fe(s) + CO2(g)
已知Kθ=0.403，问欲制得1.00mol的Fe(s),需通入多少摩尔的CO。

13、已知反应NO(g) + 1/2Br2 (l)⇋NOBr(g)(溴化亚硝酰)，25℃时的平衡常K1θ=3.6*10-15;液体溴在25℃时的饱和蒸气压为28.4kPa.求25℃时反应NO(g) + 1/2Br2(g)⇋NOBr(g)的平衡常数K3θ.（提示：由25℃时溴的饱和蒸气压可得液态溴转化为气态溴的
平衡常数K2θ。

）
14、在一密闭容器中，反应CO + H2O(g)⇋CO2 + H2的平衡常数Kθ=2.6（476℃），试求：
（1）当H2O和CO的物质的量之比为1时，CO的转化率为多少？
（2）当H2O和CO的物质的量之比为3时，CO的转化率为多少？
（3）根据计算结果，能得到什么结论？
15、HI的分解反应为2HI(g) ⇋H2 (g) + I2 (g),在425.6℃下于密闭容器中三种气体混合物达到平衡时的分压分别为p(H2)=p(I2)=2.78kPa,p(HI)=20.5kPa
16、气体NH3和HCl反应生成固体NH4Cl的方程式为NH3
(g)+HCl(g)⇋ NH4Cl(g)。

已知300℃时该反应的平衡常熟为17.8.在同温下若将NH3和HCl气体导入一真空容器，假如两组物质起始压力如下所列，判断各组是否有NH4Cl固体生成。

（1）P(NH3)=91.2kPa; p(HCl)=121.6kPa
（2）P(NH3)=4.05kPa; p(HCl)=3.04kPa
17、275℃时反应NH4Cl(g)⇋NH3(g)+HCl(g)的平衡常数为0.0104。

将0.980g固体NH4Cl样品放人1.00L密闭容器中，加热到275℃，试计算：
（1）达平衡时，NH3和HCl的分压各多少？
（2）达平衡时，在容器中固体NH4Cl的质量为多少？
18、SO2转化为SO3的反应式为2SO2(g)+O2（g）⇋2SO3(g)。

在630℃和101.3kPa下，将1.000molSO2和1.000molO2的混合物缓慢
通过V2O5，达平衡后测的剩余的O2为0.615mol。

试求在该温度下反应的平衡常数Kθ。

19、在5.0L容器中含有相等物质的量的PCl3和Cl2，进行合成反应为PCl3(g)+Cl2 (g)⇋PCl5(g)。

在250℃达平衡（Kθ=0.533）时，PCl5的分压为100kPa。

问原来PCl3和Cl2物质的量为多少？
20、SO2Cl2是一种高度活性的气体化合物，加热时将按下式分解：SO2Cl2(g)⇋SO2 (g)+Cl2 (g)。

现将3.509gSO2Cl2样品放入1.00L 真空球形容器中，温度升至102℃.
（1）当系统在102℃达到平衡时，容器中的总压力为144.8kPa,试计算SO2，Cl2，SO2Cl2在该温度下的分压。

（2）试计算该温度下的平衡常数Kθ值。

20、体积比为1∶3的N2和H2混合气体于催化剂存在下，在1.00*103kPa，400℃时达到平衡，此时生成的NH3的体积分数为3.85%。

试计算：
（1）此时反应的Kθ值。

（2）如欲使生成的NH3的体积分数为5.00%，总压应为多少（温度不变）。

（3）当总压为5.00*103kPa时，NH3是体积分数又为多少（温度不变）。