无机化学期末复习
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期末复习
盐的水解 一般不用玻璃容器盛NH4F溶液(K(NH3H2O) = 6 × 10-8,K (HF) = 1.8 × 10-5)的原因是 解:因K(HF) > K(NH3H2O),所以NH4F显酸 性,有少量HF存在,溶解SiO2.
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酸碱质子理论
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标准电极电势 下列两反应:
(1) Zn + Cu2+(1 molL-1) == Zn2+(1 molL-1) + Cu (2)2Zn + 2Cu2+(1 molL-1) == 2Zn2+(1 molL-1) + 2Cu
则两个反应的下述各项的关系是 Eθ 相同 ; E 相同 . rGm1 = _ _1/2___ rGm2. K1和K2 相同 .
根据酸碱质子理论,H2PO4-的共轭酸的化学式为: A.HPO42- B.H3PO4 C.PO43- D.H2PO4- 已知Ac-+H2O=HAc+OH-为吸热反应,抑制它正 方向进行的是: A.升温 B.降温 C.加酸 D.加碱 E.加水稀释 根据酸碱质子理论,写出下列分子或离子的共轭 碱的化学式.NH4+; H2PO4-; HCO3- 答:NH3 ; HPO42- ; CO32-
摩尔质量
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=物质的量
n(N2O4)=9.20/92.00=0.10 mol 假设平衡时刻反应掉的N2O4的物质的量为x mol, N2O4(g) == 2NO2(g) 平衡时:0.1-x 2x n=0.1-x+2x=0.1+x=0.117,则x=0.017 N2O4的转化率α=0.017/0.1×100%=17%
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考试复习:计算题 携带计算器!!! 不要把问题复杂化!!! 与化学方程式对应 化学计量数 正负号 数字计算
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化学热力学:知识点
焓变,等压热效应和等容热效应的定义和相互关 系 fHmθ 和rHmθ, Smθ 和rSmθ 以及fGmθ和rGmθ之间 的关系 盖斯定律 G = H –TS
试求:(1)反应速率方程式和反应级数; (2)此温度下的反应速率常数; (3)当c(NO)=0.015molL-1;c(O2)=0.025molL-1时 的反应速率.
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解:(1) 设反应速率方程式为:v=kcx(NO)cy(O2) 则: 代入 c (NO) = 0.010的两组数据,可得 y = 1 ; 代入 c (O2) = 0.020的两组数据,可得 x = 2 ; 故反应速率方程式为 v=kc2(NO)c(O2) ,反应级数为 2 +1 = 3 . (2) k= v/[c2(NO)c(O2)]=2.5×10-3/(0.0102×0.010) = 2.5×103 (L2mol-2s-1) (3) v=kc2(NO)c(O2)= 2.5×10-3×0.0152×0.025 = 0.014 (molL-1s-1)
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标准电极电势 下列各电极的Eθ大小的顺序是: (1) Eθ(Ag+/Ag) (2) Eθ(AgBr/Ag) (3) Eθ(AgI/Ag) (4) Eθ(AgCl/Ag) 比较下列各电极的Eθ大小:
Eθ(CuCl/Cu) Eθ(Cu+/Cu) E(CuCl/Cu,c(Cl-)=0.10molL-1) Eθ(CuCl/Cu) Eθ(Cu+/Cu) E(CuCl/Cu,c(Cl-)=0.10molL-1) E(CuCl/Cu,c(Cl-)=0.20molL-1) E(CuCl/Cu,c(Cl-) =0.10molL-1)
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量子数 a,b,c 三个电子具有的量子数(n,l,m)为a: 3,2,0;b: 3,1,0;c: 3,1,-1.三者的能量大小为: A. a>b>c B. a>c>b C. a>b=c D. c>a>b
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G = H –TS 25℃,101.3KPa下,CaSO4(s)→CaO(s)+SO3(g) 已知rHθm=402 kJmol-1, rSθm=198.6 kJmol-1. 问: (1)上述反应能否自发进行? (2)对上述反应,是升高温度有利,还是降低 温度有利? (3)计算使上述反应逆向进行所需的最高温度.
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rGθm= rHθm –TrSθm = 41.17×1000773×(42.1) = 8626.7(Jmol-1)
单位换算
∴ Kpθ = 3.83
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化学热力学计算
试求反应MgCO3(s) == MgO(s)+CO2(g)的下列物理量: 1. 在298K,100kPa下的rHmθ(298K), rSmθ(298K), rGmθ(298K); 2. 在1200K时的rGmθ(1200K)和Kθ(1200K); 3. 在100kPa压力下(即PCO2=100kPa)进行分解的 最低温度.
θ r H m(298 K ) T转= θ rSm(298 K )
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化学热力学计算
计算下列反应在298.15K,标准大气压下的焓 变,等压热效应和等容热效应 CH4(g)+4CuO(s)==CO2(g)+2H2O(l)+4Cu(s) 已知fHmθ(CH4,g)= - 74.85 kJmol-1, fHmθ(CuO,s)= - 157 kJ mol-1, fHmθ(CO2,g)= - 393.5 kJ mol-1, fHmθ(H2O,l)= - 285.8 kJ mol-1
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标准平衡常数:知识点 理想气体状态方程 摩尔分数的定义和计算 分体积的定义和计算 转化率的计算 转化率和标准平衡常数Kθ 标准平衡常数表达式
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标准平衡常数
9.20克N2O4于 27 °C时,在1.00×105Pa下发生反应: N2O4(g) == 2NO2(g).达到平衡时混和气体的体积 为2.92×10-3m3.求N2O4的转化率和反应的标准平衡 常数Kθ. 解:在1.00×105Pa下发生反应:等压反应 先计算平衡时刻的总的物质的量n: 由理想气体状态方程 pV=nRT 注意单位:p -- Pa,V--m3 计算得 n=0.117 mol 初始时刻N2O4的物质的量为 物质的质量
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解答 1. 盖斯定律 rHmθ =∑νifHmθ(生成物) ∑νifHmθ(反应物) 2. rHmθ = Qp 3. Qp = Qv + pV = Qv + nRT n只计算气体
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化学热力学计算 计算反应CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) 在773K时的rGθm及Kpθ.(设273K→ 773K范 围内的rHθm和rSθm保持不变.) 解: rHθm=[(393.51)+0][(110.52)+(241.82)] = 41.17(kJmol-1) rSθm= (213.6+130.58)(197.56+188.72) = 42.1(JK-1mol-1)
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解答
1. 盖斯定律 2. rGθm(T) = rHθm(298K) –TrSθm(298K) 3. rGmθ(T)=-2.303RTlgKθ(T) θ 4. r H m(298K )
T转=
θ rSm(298K )
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K =
θ
[CNO2 / C ] [CN2O4
(2 × 0.017) 2 = = 0.014 θ /C ] 0.083
θ 2
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标准平衡常数
在600K,100.0KPa下,将0.080 mol空气(其中氧气 的体积分数为20%,其他均为N2)与0.020 mol HCl 混合发生反应:2HCl(g)+1/2O2(g)==Cl2(g)+H2O(g) 平衡时Cl2的体积分数为4.0%,计算反应时的标准平 衡常数Kθ以及氮的分压. 解:反应为等压反应 空气中氧气的物质的量为0.080×20%=0.016 mol 氮气的物质的量为0.080-0.016=0.064 mol 假设反应掉的氧气的物质的量为x mol, 2HCl(g)+1/2O2(g)==Cl2(g)+H2O(g) 初始: 0.020 0.016 平衡: 0.020-4x 0.016-x 2x 2x
化学热力学计算
298K时,反应SiO2(s)+4HF(g)→SiF4(g)+2H2O(g) 和 SiO2(s)+4HCl(g)→SiCl4(g)+2H2O(g) fGmθ(SiO2,s)=- 856.7 KJmol-1, fGmθ(HF,g)=- 273.0 KJmol-1, fGmθ(SiF4,g)=- 1512.7 KJmol-1, fGmθ(H2O,g)=- 228.6 KJmol-1, fGmθ(HCl,g)=- 95.3 KJmol-1, fGmθ(SiCl4,g)=- 621.7 KJmol-1. 计算上述两反应在298K时的rGmθ并判断在标准状 态时反应进行的方向
原子结构 下列化合物中,不具有孤对电子对的是: A.HF B.H2O C.CH4 D.NH3 下述化合物中,偶极矩不为零的是: A. CS2 B. H2S C. CCl4 D. SF6
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氧化数 分别填写下列化合物中氮的氧化数: N2H4( ),NH2OH( ),NCl3( ),N2O4 ( ) 已知HBrO 1.6 1/2 Br2 1.07 Br-,下述正 确的说法是: A.HBrO具有强氧化性; B.Br-离子具有强还原性; C.Br2可被歧化为HBrO 和Br-; D.Br2的氧化性大于HBrO的氧化性.
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反应速率常数计算
已知在660K时,测得反应2NO+O2→2NO2实验数据 如下:
起始浓度(molL-1) c(NO) 0.010 0.010 0.030 起始速率(molL-1s-1) c(O2) c(O2)降低速率 0.010 2.5×10-3 0.020 5.0×10-3 0.020 4.5×10-2
rGmθ =∑νifGmθ(生成物) ∑νifGmθ(反应物)
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化学热力学计算
已知HCl(g),NH3(g)和NH4Cl(s)的fHmθ分别为-92.3, -46.1和-314.4 KJmol-1,以及: HCl(g)→HCl(aq) rHmθ=-73.2 kJmol-1 NH3(g)→NH3(aq) rHmθ =-35.2 kJmol-1 NH3(aq)+HCl(aq)→NH4Cl(aq) rHmθ=-60.2 KJmol-1 试计算:(1) 2.0 mol HCl(g)与2.0 mol NH3(g)反应生 成NH4Cl(s)放出的热量;(2) 1.0mol HCl(g)与1.0 mol NH3(g)同时溶解在水中的热效应;(3) fHmθ(NH4Cl, aq);(4) 1.0mol 的NH4Cl(s)溶解在水中生成NH4Cl(aq) 放出的热量,NH4Cl(s)的溶解是吸热过程还是放热 过程?
盐的水解 一般不用玻璃容器盛NH4F溶液(K(NH3H2O) = 6 × 10-8,K (HF) = 1.8 × 10-5)的原因是 解:因K(HF) > K(NH3H2O),所以NH4F显酸 性,有少量HF存在,溶解SiO2.
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酸碱质子理论
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标准电极电势 下列两反应:
(1) Zn + Cu2+(1 molL-1) == Zn2+(1 molL-1) + Cu (2)2Zn + 2Cu2+(1 molL-1) == 2Zn2+(1 molL-1) + 2Cu
则两个反应的下述各项的关系是 Eθ 相同 ; E 相同 . rGm1 = _ _1/2___ rGm2. K1和K2 相同 .
根据酸碱质子理论,H2PO4-的共轭酸的化学式为: A.HPO42- B.H3PO4 C.PO43- D.H2PO4- 已知Ac-+H2O=HAc+OH-为吸热反应,抑制它正 方向进行的是: A.升温 B.降温 C.加酸 D.加碱 E.加水稀释 根据酸碱质子理论,写出下列分子或离子的共轭 碱的化学式.NH4+; H2PO4-; HCO3- 答:NH3 ; HPO42- ; CO32-
摩尔质量
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=物质的量
n(N2O4)=9.20/92.00=0.10 mol 假设平衡时刻反应掉的N2O4的物质的量为x mol, N2O4(g) == 2NO2(g) 平衡时:0.1-x 2x n=0.1-x+2x=0.1+x=0.117,则x=0.017 N2O4的转化率α=0.017/0.1×100%=17%
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考试复习:计算题 携带计算器!!! 不要把问题复杂化!!! 与化学方程式对应 化学计量数 正负号 数字计算
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化学热力学:知识点
焓变,等压热效应和等容热效应的定义和相互关 系 fHmθ 和rHmθ, Smθ 和rSmθ 以及fGmθ和rGmθ之间 的关系 盖斯定律 G = H –TS
试求:(1)反应速率方程式和反应级数; (2)此温度下的反应速率常数; (3)当c(NO)=0.015molL-1;c(O2)=0.025molL-1时 的反应速率.
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解:(1) 设反应速率方程式为:v=kcx(NO)cy(O2) 则: 代入 c (NO) = 0.010的两组数据,可得 y = 1 ; 代入 c (O2) = 0.020的两组数据,可得 x = 2 ; 故反应速率方程式为 v=kc2(NO)c(O2) ,反应级数为 2 +1 = 3 . (2) k= v/[c2(NO)c(O2)]=2.5×10-3/(0.0102×0.010) = 2.5×103 (L2mol-2s-1) (3) v=kc2(NO)c(O2)= 2.5×10-3×0.0152×0.025 = 0.014 (molL-1s-1)
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标准电极电势 下列各电极的Eθ大小的顺序是: (1) Eθ(Ag+/Ag) (2) Eθ(AgBr/Ag) (3) Eθ(AgI/Ag) (4) Eθ(AgCl/Ag) 比较下列各电极的Eθ大小:
Eθ(CuCl/Cu) Eθ(Cu+/Cu) E(CuCl/Cu,c(Cl-)=0.10molL-1) Eθ(CuCl/Cu) Eθ(Cu+/Cu) E(CuCl/Cu,c(Cl-)=0.10molL-1) E(CuCl/Cu,c(Cl-)=0.20molL-1) E(CuCl/Cu,c(Cl-) =0.10molL-1)
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量子数 a,b,c 三个电子具有的量子数(n,l,m)为a: 3,2,0;b: 3,1,0;c: 3,1,-1.三者的能量大小为: A. a>b>c B. a>c>b C. a>b=c D. c>a>b
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G = H –TS 25℃,101.3KPa下,CaSO4(s)→CaO(s)+SO3(g) 已知rHθm=402 kJmol-1, rSθm=198.6 kJmol-1. 问: (1)上述反应能否自发进行? (2)对上述反应,是升高温度有利,还是降低 温度有利? (3)计算使上述反应逆向进行所需的最高温度.
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rGθm= rHθm –TrSθm = 41.17×1000773×(42.1) = 8626.7(Jmol-1)
单位换算
∴ Kpθ = 3.83
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化学热力学计算
试求反应MgCO3(s) == MgO(s)+CO2(g)的下列物理量: 1. 在298K,100kPa下的rHmθ(298K), rSmθ(298K), rGmθ(298K); 2. 在1200K时的rGmθ(1200K)和Kθ(1200K); 3. 在100kPa压力下(即PCO2=100kPa)进行分解的 最低温度.
θ r H m(298 K ) T转= θ rSm(298 K )
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化学热力学计算
计算下列反应在298.15K,标准大气压下的焓 变,等压热效应和等容热效应 CH4(g)+4CuO(s)==CO2(g)+2H2O(l)+4Cu(s) 已知fHmθ(CH4,g)= - 74.85 kJmol-1, fHmθ(CuO,s)= - 157 kJ mol-1, fHmθ(CO2,g)= - 393.5 kJ mol-1, fHmθ(H2O,l)= - 285.8 kJ mol-1
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标准平衡常数:知识点 理想气体状态方程 摩尔分数的定义和计算 分体积的定义和计算 转化率的计算 转化率和标准平衡常数Kθ 标准平衡常数表达式
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标准平衡常数
9.20克N2O4于 27 °C时,在1.00×105Pa下发生反应: N2O4(g) == 2NO2(g).达到平衡时混和气体的体积 为2.92×10-3m3.求N2O4的转化率和反应的标准平衡 常数Kθ. 解:在1.00×105Pa下发生反应:等压反应 先计算平衡时刻的总的物质的量n: 由理想气体状态方程 pV=nRT 注意单位:p -- Pa,V--m3 计算得 n=0.117 mol 初始时刻N2O4的物质的量为 物质的质量
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解答 1. 盖斯定律 rHmθ =∑νifHmθ(生成物) ∑νifHmθ(反应物) 2. rHmθ = Qp 3. Qp = Qv + pV = Qv + nRT n只计算气体
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化学热力学计算 计算反应CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) 在773K时的rGθm及Kpθ.(设273K→ 773K范 围内的rHθm和rSθm保持不变.) 解: rHθm=[(393.51)+0][(110.52)+(241.82)] = 41.17(kJmol-1) rSθm= (213.6+130.58)(197.56+188.72) = 42.1(JK-1mol-1)
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解答
1. 盖斯定律 2. rGθm(T) = rHθm(298K) –TrSθm(298K) 3. rGmθ(T)=-2.303RTlgKθ(T) θ 4. r H m(298K )
T转=
θ rSm(298K )
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K =
θ
[CNO2 / C ] [CN2O4
(2 × 0.017) 2 = = 0.014 θ /C ] 0.083
θ 2
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标准平衡常数
在600K,100.0KPa下,将0.080 mol空气(其中氧气 的体积分数为20%,其他均为N2)与0.020 mol HCl 混合发生反应:2HCl(g)+1/2O2(g)==Cl2(g)+H2O(g) 平衡时Cl2的体积分数为4.0%,计算反应时的标准平 衡常数Kθ以及氮的分压. 解:反应为等压反应 空气中氧气的物质的量为0.080×20%=0.016 mol 氮气的物质的量为0.080-0.016=0.064 mol 假设反应掉的氧气的物质的量为x mol, 2HCl(g)+1/2O2(g)==Cl2(g)+H2O(g) 初始: 0.020 0.016 平衡: 0.020-4x 0.016-x 2x 2x
化学热力学计算
298K时,反应SiO2(s)+4HF(g)→SiF4(g)+2H2O(g) 和 SiO2(s)+4HCl(g)→SiCl4(g)+2H2O(g) fGmθ(SiO2,s)=- 856.7 KJmol-1, fGmθ(HF,g)=- 273.0 KJmol-1, fGmθ(SiF4,g)=- 1512.7 KJmol-1, fGmθ(H2O,g)=- 228.6 KJmol-1, fGmθ(HCl,g)=- 95.3 KJmol-1, fGmθ(SiCl4,g)=- 621.7 KJmol-1. 计算上述两反应在298K时的rGmθ并判断在标准状 态时反应进行的方向
原子结构 下列化合物中,不具有孤对电子对的是: A.HF B.H2O C.CH4 D.NH3 下述化合物中,偶极矩不为零的是: A. CS2 B. H2S C. CCl4 D. SF6
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氧化数 分别填写下列化合物中氮的氧化数: N2H4( ),NH2OH( ),NCl3( ),N2O4 ( ) 已知HBrO 1.6 1/2 Br2 1.07 Br-,下述正 确的说法是: A.HBrO具有强氧化性; B.Br-离子具有强还原性; C.Br2可被歧化为HBrO 和Br-; D.Br2的氧化性大于HBrO的氧化性.
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反应速率常数计算
已知在660K时,测得反应2NO+O2→2NO2实验数据 如下:
起始浓度(molL-1) c(NO) 0.010 0.010 0.030 起始速率(molL-1s-1) c(O2) c(O2)降低速率 0.010 2.5×10-3 0.020 5.0×10-3 0.020 4.5×10-2
rGmθ =∑νifGmθ(生成物) ∑νifGmθ(反应物)
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化学热力学计算
已知HCl(g),NH3(g)和NH4Cl(s)的fHmθ分别为-92.3, -46.1和-314.4 KJmol-1,以及: HCl(g)→HCl(aq) rHmθ=-73.2 kJmol-1 NH3(g)→NH3(aq) rHmθ =-35.2 kJmol-1 NH3(aq)+HCl(aq)→NH4Cl(aq) rHmθ=-60.2 KJmol-1 试计算:(1) 2.0 mol HCl(g)与2.0 mol NH3(g)反应生 成NH4Cl(s)放出的热量;(2) 1.0mol HCl(g)与1.0 mol NH3(g)同时溶解在水中的热效应;(3) fHmθ(NH4Cl, aq);(4) 1.0mol 的NH4Cl(s)溶解在水中生成NH4Cl(aq) 放出的热量,NH4Cl(s)的溶解是吸热过程还是放热 过程?