东华大学2010~ 2011学年《无机化学》试题-2010

东华大学2010~ 2011学年第一学期期末试题踏实学习，弘扬正气；诚信做人，诚实考试；作弊可耻，后果自负。

课程名称无机化学 A 使用专业

班级_____________________姓名___ 标准答案___学号____________________

一、是非题（判断下列叙述是否正确，正确的在括号内画√，错误的画×。（本大题共8小题，每小题1分，共8分）

1.把AgNO3溶液滴入NaCl溶液中，当[Ag+]=[Cl-]时才能产生AgCl 沉淀。答（×）

2.非极性分子永远不会产生偶极。答（×）

3.常温常压下空气中的O2和N2长期存在而不化合生成NO，表明此时反应的吉布斯函数变化为

正值。答（√）

4.[Co(NH3)6]Cl3的名称为三氯化六氨合钴（III），其中心离子的电荷为+2，配位数为6。

答（×）5.在一定的温度和浓度条件下反应2SO3(g)== 2SO2(g) + O2(g)，不论是否使用催化剂，只要达

到平衡，产物的浓度总是相同的。答（√）

6.在相同压力和不同温度下，同一种气态物质的密度与热力学温度成反比。答（√）

7.0.10dm3的1.0mol?dm-3 KOH溶液与0.20dm3的1.0mol?dm-3 NH4NO3溶液混合后可以作为缓冲

溶液。答（√）

8.已知反应N2O4(g)→2NO2(g)在873K时，Kθ1=1.78×104，转化率为a%，改变条件，并在1273K

时，Kθ2=2.8×104，转化率为b%(b>a)。由于K随温度升高而增大，所以此反应的△H<0。

答（×）

二、选择题（在下列各题中，选择出符合题意的答案，将其代号填入括号内）（本大题分20小题，每小题2分，共40分）

1. 如果X是原子，X2是实际存在的分子，反应X2(g) → 2X(g)的?r Hθm应该为( A)

（A）正值（B）零（C）负值（D）无法确定

2. 已知Eθ (Ag+/Ag) = 0.799V，Kθ不稳([Ag(NH3)2]+) = 8.90?10-8，则Eθ ([Ag(NH3)2]+/Ag)为（D）（A）0.799V （B）-0.591V （C）0.591V （D）0.383V

3. 硅酸盐材料中的基本结构单元是硅氧四面体，其中硅原子采取的杂化轨道类型是（C）

（A）sp (B)sp2(C)sp3（D）sp3d

4. 下列溶液中，pH值最小的是（A）

（A）0.2 mol?dm-3氨水中加入等体积的0.2 mol?dm-3盐酸

（B）0.2 mol?dm-3氨水中加入等体积的水

（C）0.2 mol?dm-3氨水中加入等体积的0.2 mol?dm-3 NaOH

（D）0.2 mol?dm-3氨水中加入等体积的0.2 mol?dm-3 NH4Cl

5. 下列哪些过程是自发过程？（ C ）

a. 298K下使冰熔化

b. 在-25℃下使冰熔化

c. 常温常压下蓝墨水滴加至清水中并扩散

d. 胶片的曝光

（A）a 和 c （B）a, b, 和 d （C）a, c, 和 d （D）a和d

6. 在氮原子的2p轨道电子的四个量子数中不同的部分是（ C ）

（A）主量子数（B）角量子数（C）磁量子数（D）自旋量子数

7. NH3极易溶解于水，分子间产生的作用力是（ A ）

（A）范德华力+氢键（B）取向力+色散力

（C）诱导力+取向力（D）诱导力+色散力

8. 298K时，对参考态元素的描述中，正确的是：（ C ）

（A）Δf H mθ≠0，Δf G mθ=0，S mθ=0 （B）Δf H mθ≠0，Δf G mθ≠0，S mθ≠0

（C）Δf H mθ=0，Δf G mθ=0，S mθ≠0 （D）Δf H mθ=0，Δf G mθ=0，S mθ=0

9．对于反应C(s)+O2(g) =CO2(g)的Δr H mθ<0，欲增加正反应速率，下列措施中无用的是（ C ）（A）升温；(B) 增加O2(g)的量；(C) 减少CO2(g)的分压；(D) 使用催化剂

10、下列电池中，不需使用惰性电极的是（ D ）

（A）Ag+ + Br─ == AgBr (B) 2Hg2+ + Sn2+ + 2Cl─ == Hg2Cl2 + Sn4+

(C) 2H2 + O2 == 2H2O (D) Cu2+ + Zn == Zn2+ + Cu

Kθ约为9×10-12。在此温度下，纯水的pH及酸碱性如何？（ B ）

11、在100°C下，

w

（A）pH = 5.5; 酸性；（B）pH = 5.5; 中性；（C）pH = 3.0; 中性；（D）pH = 3.0; 酸性。

12、已知原电池（-）Zn|Zn2+(1mol/L)||Cu2+(1mol/L)|Cu（+）。如向锌半电池中通入过量的NH3(忽略体积变化）使锌离子完全转化为[Zn(NH3)4]2+（四氨合锌离子），该原电池的电动势将如何变化？如向铜半电池内加入过量Na2S(略体积变化)，该原电池的电动势将如何变化？( C )

(A) 减小；减小(B) 减小；增大(C) 增大；减小(D) 增大；增大

13、在298 K时，饱和CO2水溶液中若CO2全部生成H2CO3，则根据溶液的pH值计算得到的H2CO3的K a1 = 4.2?10-7，而实际上只有600分之1的CO2生成H2CO3，按此实际浓度计算K a1，则H2CO3 的

K a1值应为 ( A ) (A) 2.5?10-4 (B) 3?10-4 (C) 2.5?10-7 (D) 7?10-7 14、下列反应中释放能量最大的是 ( C ) (A) CH 4(l) + 2O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(g) (B) CH 4(g) + 2O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(g) (C) CH 4(g) + 2O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) (D) CH 4(g) +3/2O 2(g) → CO(g) + 2H 2O(l)

15、根据酸碱质子理论，下列各离子中，既可作酸又可作碱的是 ( D ) (A) H 3O + (B) CO 32? (C) NH 4+ (D) [Fe(H 2O)4(OH)2]

16、AgCl(s)在水中，在0.01 mol ?dm -3CaCl 2溶液中，0.01 mol ?dm -3NaCl 溶液中和0.05 mol ?dm -3AgNO 3溶液中的溶解度分别为S 0、S 1、S 2、S 3，则有 （ B ） (A) S 0 > S 1 > S 2 > S 3

(B) S 0 > S 2 > S 1 > S 3

(C) S 0 > S 1 = S 2 > S 3 (D) S 0 > S 1 > S 3> S 2

17、下列说法正确的是 （ A ） (A) 运用盖斯定律时，可在等压条件下计算，也可在等容条件下计算 (B) 298K 时，一定浓度的H 2S 水溶液中的c(H +):c(S 2-)=2:1

(C) 等温等压条件下，混合气体中某组分的摩尔分数与体积分数不相等 (D) HCN 为直线型分子，所以是非极性分子 18、反应 H 2(g) + Br 2(g)

2HBr(g) 的 K c = 1.86。若将3 mol H 2，

4 mol Br 2和

5 mol HBr 放在10 dm 3

烧瓶中，则 （ D ）

(A) 反应将向生成更多的HBr 方向进行 (B) 反应向消耗H 2的方向进行 (C) 反应已经达到平衡

(D) 反应向生成更多Br 2 的方向进行

19、在铬原子（Cr ）的3d 轨道电子的四个量子数中不同的部分是 （ C ） （A ）主量子数 （B ） 角量子数 （C ）磁量子数 （D ）自旋量子数

20、下列分子或离子具有顺磁性的是 （ C ）

a. O 2

b. 2O +

c. 22O +

d. 22O -

e. 2O -

（A ）a, b 和d （B ）b 和e （C ）a, b 和e （D ）a, c 和d

三．填空题（根据题意，在下列各题的横线处，填上正确的文字、符号或数值）（本大题共分8小题，每小题2分，共16分）

1. 一定温度下，当反应2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)处于平衡时，减小容器体积，Cl2(g)的平衡转化率＿＿减小＿；Kθ＿不变＿＿（填不变、增大或减小）。

2. 已知Kθ稳([CuBr2]─) =7.8?105，Kθ不稳([CuI2]─) =1.4?10-9。则在标准状态下反应

]─ + 2I─[CuI2]─ +2Br─将从左向右进行（填左或者右）。

[CuBr

3. 根据元素电势图Au3+ 1.41 Au+ 1.68 Au，写出能够自发进行的离子反应方程式___________

3Au+ == Au3+ +2 Au _________________________________________。

4．根据杂化轨道理论，N 与F 形成NF3时，采取＿sp3＿杂化，其分子构型为＿＿三角锥＿，分子的偶极矩＿>＿0。

5．某元素核外电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2，则该元素的原子序数为＿25＿，元素符号为＿＿Mn＿，属于＿四＿周期，＿VIIB＿族。

6．在含有固体AgCl的饱和溶液中加入0.1mol·dm-3 NaCl，AgCl的溶液平衡将向___左____移动，AgCl的溶度积将_______不变______.（填左、右、不变、增大或减小）

7．按下列元素的原子的第一电离能由小到大的顺序排列为：＿Se

8. 下列反应处于平衡状态, X(g)+Y(g) 4Z(g) △H= -45kJ?mol-1。当同时升高温度并加入正催化剂时，正反应速度将____增加_____，化学平衡将_______向左移动_________。

四、配平题（配平下列各反应方程式）（本大题分2小题，每小题2分，共4分）

1、CrI3 + Cl2 + KOH →K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O

解：2 CrI3 + 27 Cl2 + 64 KOH = 2 K2CrO4 + 6 KIO4+ 54 KCl + 32 H2O

2、KMnO4 + FeSO4 + H2SO4→ MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

解：2KMnO4 + 10 FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O

五、根据题目要求，通过计算解答下列各题（本大题分5小题，共32分）

1.（本题4分）煤中含有硫，燃烧时会产生有害的SO3，用便宜的生石灰消除炉中的SO3减少污染，反应如下:

CaO(s)+SO3(g)==CaSO4(s)

298K，100kPa时，Δr H mθ= -402.0 kJ?mol-1，Δr G mθ= -345.7 kJ?mol-1，此反应在室温下自发进行，问保持此反应自发进行的最高炉温是多少?

解: ∵Δr G m θ = Δr H m θ-T Δr S m θ

Δr S m θ =

(△

-△)T

=

(-402.0)-(345.7)298

= -0.189 kJ·mol -1·K -1

∴若使反应自发，则：

Δr G m θ <0 即 Δr H m θ - T Δr S m θ <0 (-402.0)-T×(-0.189)<0 T < 2127 (K)

反应自发进行的最高炉温是 <2127K.

2． （本题6分）在某一温度和1.0×105pa 条件下，将一定量的SO 3 置于一密闭中，发生下列分解反应:

2SO 3(g)== 2SO 2(g) + O 2(g)

已知当反应达平衡时，按体积分数已有27.2％的SO 3离解为SO 2和O 2，试求此时该反应的标准平衡常数。

解： 2SO 3(g) == 2SO 2(g) + O 2(g)

初始 1.0×105pa 0 0

变化 -1.0×105pa×27.2％ 1.0×105pa×27.2％ 1.0×105pa×27.2％/2 平衡 0.728×1.0×105pa 0.272×1.0×105pa 0.136×1.0×105pa 则

22

355

2

2555

2

25

0.2721.0100.1361.010()()()()1.0101.0100.0190.7281.010()()1.010SO O SO P P p p K P p

θθθθ????????===???

3. （本题8分）在血液中，H 2CO 3-NaHCO 3缓冲对的功能之一是从细胞组织中迅速地除去运动产生的乳酸(HLac ：a K θ

(HLac) = 8.4?10-4)。

(1) 已知1a K θ

(H 2CO 3)= 4.3?10-7，求 HLac + HCO 3ˉ = H 2CO 3 + Lacˉ 的平衡常数K ； (2) 在正常血液中，[H 2CO 3] = 1.4?10-3 mol ?dm -3，[HCO 3ˉ ] = 2.7?10-2mol ?dm -3, 求pH 值； (3) 若1.0 dm 3血液中加入5.0?10-3 mol HLac 后，求pH 值

解：(1) 反应 HLac + HCO 3ˉ = H 2CO 3 + Lacˉ K θ

可以由 (1) HLac = H + + Lacˉ K 1θ=a K θ(HLac) = 8.4?10-4

(2) HCO 3ˉ + H + = H 2CO 3 K 2θ=1/1a K θ(H 2CO 3)= 1/(4.3?10-7)

相加得到，则 K θ= K 1θ ×K 2θ = 8.4?10-4/(4.3?10-7)=1.95?103 (2分) (2) H 2CO 3-NaHCO 3缓冲对

3723a12323(H CO )1?.410pH p (H CO )lg lg 4.310lg 7.65(HCO ) 2.710c K c ----?=-=-?-=? (2分)

(3) HLac + HCO 3ˉ = H 2CO 3 + Lacˉ

初始 5.0?10-3 2.7?10-2 1.4?10-3

变化 -5.0?10-3

5.0?10-3

5.0?10-3

平衡 0 2.2?10-2 6.4?10-3 (1分) 则此时 [H 2CO 3] = 6.4?10-3 mol ?dm -3，[HCO 3ˉ ] = 2.2?10-2mol ?dm -3 (1分)

37

23a12323(H CO ) 6.410pH p (H CO )lg lg 4.310lg 6.91(HCO ) 2.210c K c ----?=-=-?-=? (2分)

4. （本题5分）已 知 sp K θ

(Mg(OH)2) = 1.8×10-11，b K θ

(NH 3·H 2O) = 1.8×10-5 。计 算Mg(OH)2

在 0.10 mol·dm -3 NH 3·H 2O 中 的 溶 解 度。

解：NH 3·H 2O 中：

--3-3() 1.3410mol?dm c OH ===? (2分)

112253

2

32

(())

1.810()1.010mol?dm [()](1.3410)

sp K Mg OH c Mg c OH θ

-+

----?=

==?? ( 2分) 即：S = 1.0×10-5 mol·dm -3 (1分)

5. （本题9分）

1) 标准氢电极 2H + +2e → H 2的标准电极电势E θ(H +/H 2)为0V ，若将电极中的标准酸换成pH=5.0的酸，求此时的电极电势E(H +/H 2)。

2) 60oC 时，水的离子积常数K θw =9.62?10-14，求在此温度下电极反应2H 2O + 2e → H 2 + 2OH ─的标准电极电势E θ。

答案：1) pH=5时，[H +] = 10-5 mol·L -1 （1分）

根据能斯特方程，此时

22

52

[()/]

2.303lg

(()/)2.3038.3142981

0lg

296500(110) 0.296 p H p RT zF c H c V

θθ

θ??+-=-??=-??=- （2分） 2）由 2H + +2e →H 2 和 2H 2O+2e→H 2+2OH ─

可组成原电池： 2H + + 2OH ─ == 2H 2O （1分） 则此时对于该原电池有

27

222

119.2510[][]w

K H OH K +-=

==?? （2分） 由 ()lg 0.05920.0592

ox red n nE K θθ

θ

??-==和2H + +2e → H 2 ?A θ=0V （2分）

可求得 ?θred = -0.77 V

2H 2O+2e→ H 2 + 2OH ─的标准电极电势?A θ= -0.77V （1分）

第二种解法：

在水解离时，H +和OH ─均为非标准状态，此时：

/2

2

22

/0.0592[H ]lg

2/H H

H

H H p p θ

θ

??+

++=+ （1分）

2

/H 2

22

/H 0.0591

lg 2[/][OH ]

OH OH

H p p θ

θ??-

--=+

（1分） 由于水的解离为非氧化还原反应，则此时E=0，即

2

2

/H /0OH H H E ??-+=-= （1分）

/2

/H 2

22220.05910.0592[H ]lg lg

2[/][OH ]2/H H OH H H p p p p θ

θ

θθ

?

?+-+-+=+ （1分）

则

/H2

22

2

2

22

14

w

0.0592[H]0.0591

lg lg

2/2[/][OH]

0.0592

lg([H][OH])

2

0.0592lg0.0592lg9.62100.77

OH

H H

p p p p

K V

θ

θθ

?

-

+

-

+-

-

=-

=?

==?=-

o

（2分）