当前位置:首页 >> 其它课程 >> 大题答案

大题答案


第四章

四.计算题

4. 25℃,1.47MPa 下把氨气通入容积为 1.00L 刚性密闭容器中,在 350℃下用催化剂使部分氨分解为氮气和氢气,测得总压为 5MPa,求氨的解离度和各组分的摩尔分数和分压。

解: n1 ? n2 ?

P1V 1.47 ? 103 ? 1 ? ? 0.593mo

l RT1 8.314? 298 P2V 5 ? 103 ? 1 ? ? 0.965mol RT2 8.314? ( 350? 273)
N2 + 3H2

2NH3 ====

n平

0.593-2x

x

3x

0.593 -2x +x +4x = 0.965

x = 0.186mol

??

2 ? 0.186 ? 100% ? 62.7% 0.593
0.593? 2 ? 0.186 ? 0.229 0.965

X NH 3 ?

PNH 3 ? 0.229? 5 ? 1.14MPa

X H2 ?

0.186 ? 0.193 0.965

PN2 ? 0.193? 5 ? 0.965MPa
PH2 ? 5 ? 0.578 ? 2.89MPa

X N2 ? 1 ? 0.229? 0.193 ? 0.578

5. 反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在恒容量热器内进行,生成 2mol NH3 时放热 82.7kJ,求反应的 解:反应进度:

? r H? m。

??

?n( NH 3 ) 2m0l ? 0 ? ? 1mol ? ( NH 3 ) 2

? ? ?r H m ? ? rU m ? ?? RT

? ?82.7kJ ? mol ?1 ? (?2) ? 8.314 ?10?3 kJ ? mol ?1 ? 298K ? ?87.66kJ ? mol ?1
6. 2.00mol 理想气体在 350K 和 152kPa 条件下,经恒压冷却至体积为 35.0L,此过程放出了 1260J 热量。试计算(1)起始体 积; (2)终态温度; (3)体系所作的功; (4)体系的?U; (5)体系的?H。 解:

nRT1 2.00mol ? 8.314 J ? mol ?1 ? K ?1 ? 350 K (1)V1 ? ? ? 38.3 ? 10?3 m3 ? 38.3L p 152kPa pV2 152kPa ? 35.0 ? 10?3 m3 (2)T2 ? ? ? 320 K nR 2.00mol ? 8.314 J ? mol ?1 ? K ?1 (3)W ? ? p?V ? ?152kPa ? (35.0 ? 38.3) L ? 502 J (4)?U ? Q ? W ? ?1260 J ? 502 J ? ?758 J (5)?H ? Q p ? ?1260 J
7.请查阅附录 3 有关物质的
? (1)计算下列反应的 ? r Hm : ?f H? m,

①N2H4(l)+O2(g)= N2(g) +2H2O ② H 2 O(l) ?

1 O 2 (g) ? H 2O 2 (g) 2

③H2O2(g)= H2O2(l) (2)根据上述三个反应的
? ? r H? m ,计算反应④N2H4(l)+2 H2O2(l)= N2(g) +4 H2O 的 ? r H m 。

(无机化学解题指导,大连理工,10 页) 解:①N2H4(l)+O2(g)= N2(g) +2H2O
? ? ? ? ? ?r H m ,1 ? ? f H m ( N 2 ) ? 2? f H m ( H 2O ) ? ? f H m ( N 2 H 4 ) ? ? f H m (O2 )

? [0 ? 2 ? (?285.83) ? 50.62 ? 0]kJ ? mol ?1 ? ?622.29kJ ? mol ?1
② H 2 O(l) ?

1 O 2 (g) ? H 2O 2 (g) 2

1 ? ? ? ? ?r H m ? f Hm (O2 ) ,2 ? ? f H m ( H 2O2 ) ? ? f H m ( H 2O ) ? 2 ? [?136.3 ? (?285.83) ? 0]kJ ? mol ?1 ? 149.53kJ ? mol ?1
③H2O2(g)= H2O2(l)
? ? ? ?r H m ,3 ? ? f H m ( H 2O2 ) ? ? f H m ( H 2O )

? [?187.8 ? (?136.3) ? 0]kJ ? mol ?1 ? ?51.5kJ ? mol ?1
反应方程式①-2?式②-2?式得反应方程式④,
? ? ? ? ?r H m ,4 ? ? r H m,1 ? 2? r H m,2 ? 2? r H m,3

? [?622.29 ? 2 ?149.53 ? 2 ? (?51.5)]kJ ? mol ?1 ? ?818.35kJ ? mol ?1
8. 已知在 298K 时 Fe3O(s) + -1118 H2(g) = 0 3Fe(s) + 0 H2O(g) -242

?f H? m
S? m

(kJ·mol-1)

(J·K-1·mol-1)

146

130

27

189

则反应在 298K 时的 解:

?r G? m 是多少?

Fe3O (s)+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(l)
-1 ? r H? m =4×(-242)-(-1118)=150kJ·mol

-1 -1 ? rS? m =4×189+3×27-130×4-146=171J·mol ·K

? ?r G? m (T)≈ ? r H m

(298K)-T

? rS? m

(298K)

=[150-298×171×10-3] 9.已知298.15K时下列数据 物质

kJ·mol-1=99kJ·mol-1

SbCl5(g) -394.3

SbCl3(g) -313.8

?1 ?f H? m / kJ ? mol ?1 ?f G? m / kJ ? mol

-334.3

-301.2

求反应:SbCl5(g) =SbCl3(g)+ Cl2(g)(1)在 298.15K 时能否自发进行?(2)在 500℃时能否自发进行? 解: (1)在298.15K
? ? ? (1)? r Gm ? ? f Gm ( SbCl3 , g ) ? ? f Gm ( SbCl5 , g )

? [?301.2 ? (?334.3)]kJ ? mol ?1 ? 33.1kJ ? mol ?1
由于
? ?r Gm ? 0 ,常温下反应不能自发进行,SbCl5可以稳定存在。

(2)
? ? ? ?r H m ? ? f Hm ( SbCl3 , g ) ? ? f H m ( SbCl5 , g )

? [?313.8 ? (?394.3)]kJ ? mol ?1 ? 80.5kJ ? mol ?1
? ? ?r H m ? ? r Gm (80.5 ? 33.1)kJ ? mol ?1 ? r Sm ? ? ? 0.159kJ ? mol ?1 ? K ?1 T 298.15K ? ? ? ? r Gm (773.15K ) ? ? r H m ? T ? r Sm ?

? 80.5kJ ? mol ?1 ? 773.15K ? 0.159kJ ? mol ?1 ? K ?1 ? ?42.4kJ ? mol ?1
10. 已知298.15K时,? f H m = -46.11 kJ?mol–1, m =191.50J·K-1·mol-1, m =130.57J·K-1·mol-1,
-1。试判断反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在298.15K、标准态下正向能否自发?并估算最高反应温度。

?

S?

S?

-1 S? m =192.34J·K ·mol

解:因为

? ? r H? m (T)=∑υB ?f Hm

(B,T)



? ? ? r H? m (298K)=2 ?f Hm - ?f Hm

-3

?f H? m

=2×(-46.11 KJ?mol–1)-0-3×0

=-92.22 kJ·mol-1 又因为
? ? rS? m (T) =∑υB Sm

(B,T)



? ? ? ? rS? m (298K) =2 Sm - Sm -3 Sm

=2×192.34J·K-1·mol-1-191.50J·K-1·mol-1-3×130.57J·K-1·mol-1 =-198.53 J·K-1·mol-1 根据吉布斯-亥姆霍兹公式
? ?r G? m (T)= ? r H m

(T)-T

? rS? m

(T)

? ?r G? m (298K)= ? r H m

(298K)-T

? rS? m

(298K)

= (-92.22 kJ·mol-1)- 298.15K×(-198.53×10-3kJ·mol-1 K-1) = -33.03 kJ·mol-1 >0 正向反应自发。 若使
? ?r G? m (T)= ? r H m

(T)-T

? rS? m

(T)<0 ,则正向自发。

又因为

? ? r H? m 、 ? r Sm 随温度变化不大,即

? ?r G? m (T)≈ ? r H m

(298K)-T

? rS? m

(298K) <0



-198.53×10-3kJ·mol-1 K-1 T > -92.22 kJ·mol-1

而按不等式运算规则,有 T<(-92.22 kJ·mol-1)/(-198.53×10-3kJ·mol-1 K-1)= 464.51K 故最高反应温度为 464.51K。 11.已知反应:2SO2(g)十O2(g)=2SO3(g),在298.15K时的数据如下: 物质
?1 ?f H? m / kJ ? mol ?1 ?1 S? m / J ? K ? mol

SO2(g) -296.9

O2(g) 0

SO3(g) -395.2

248.5

205.0

256.2

求(1)在101.325kPa,500℃时、该反应自发进行的方向及平衡常数; (2)500℃时,当p(SO2)=10.133kPa,p(O2)=10.133kPa,p(SO3)=202.66kPa时,该反应自发进行的方向。 解
? ? ?1 ?r H? m ? 2?f Hm (SO3 ) ? 2?f Hm (SO2 ) ? ?196.6kJ ? mol

? ? ? ?1 ?1 ?rS? m ? 2Sm (SO3 ) ? 2Sm (SO2 ) ? Sm (O2 ) ? ?189.6J ? mol ? K
? ? ?rG? m ? ? r H m ? T ? r Sm

? ?196.6kJ ? mol?1 ? 773K ? (?0.1896)kJ ? mol ?1 ? K ?1 ? ?50.0kJ ? mol ?1 ? 0

所以500℃时,反应正向自发。

(2) Q

?

(pSO3 / p? ) 2 (pSO2 / p ? ) 2 (p O2 / p ? )

?

22 ? 4 ?103 (0.1) 2 ? 0.1

? r G m (T) ? ? r G ? m (T) ? RT ln Q ? [?50.0 ? 8.314 ?10 ?3 ? 773ln(4 ?103 )]kJ ? mol ?1 ? 3.3kJ ? mol ?1 ? 0
故反应逆向自发进行。

第五章 习题 一.判断题 678 为 √ 余者 ×

二、选择题 1. 一个气相反应 mA(g) + nB(g) qC(g),达到平衡时………( C )

2、反应 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的?G = a,则 NH3(g) = 1/2N2(g) + 3/2H2(g)的?G 为: ( D ) 3. 如果某反应的 KΘ≥1,则它的 A. ( B ) , C.△r G m≥0 , D.△r G m≤0
? K? 2 ? K1 ,此反应的等压热效应△rHm 的数值将(

?r G? m ≥0

,B .

?r G? m ≤0

4 若可逆反应,当温度由 T1 升高至 T2 时,标准平衡常数

A )

5.若 850℃时,反应 CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g) 的 (A) 50.5 kPa (C) 71.5 kPa

K ? = 0.498,则平衡时 CO2 分压为(
(B) 49.8 kPa (D) 取决于 CaCO3 的量 ) )

B )

6.增大反应物浓度,使反应速率加快的原因是------------------------------( C 7.升高同样温度,一般化学反应速率增大倍数较多的是-------------------( A

8.质量作用定律适用于-----------------------------------------------------------( B ) 9 某化学反应的速率常数的单位是(时间)-1,则反应是……………… ( D ) 10. 对于一个确定的化学反应来说,下列说法中正确的是……………( D ) 三、填空题 1、 ΔrHΘm>0 的可逆反应 C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) 在一定条件下达到平衡后: (1) 加入 H2O(g), 则 H2(g)的物质的量将 (增 加);(2)升高温度, H2(g)的物质的量将( 增加 的量将( 不变 ) );增大总压,H2(g)的物质的量将( 减少);加入催化剂 H2(g)的物质

2. 由 N2 和 H2 化合生成 NH3 的反应中, ? r H m < 0,当达到平衡后,再适当降低温度则正反应速率将_减小___,逆反应速率
?

将__________减小___,平衡将向____向右(NH3 合成) ____方向移动;平衡常数将__增大______________。 3. 已知反应: A(g)+B(g)?C(g)+D(g)在 450K 时 Kp=4,当平衡压力为 100kPa 时,且反应开始时,A 与 B 的物质的量相等, 则 A 的转化率为_66.7% ,C 物质的分压(kPa)为____33.3______

4. 基元反应 2NO + Cl2

? ?? 2NOCl

是_3______分子反应,是____3___级反应,其速率方程为___________________ v =

kc(NO)2 c(Cl2)______________。 5. 知下列反应为一个基元反应 2A(g)十 B(g)?2C(g)则 va:vb:vc= 1:1:1 。

[分析] 对于一个确定的反应 v 在一定的温度下,可用反应物或产物浓度的变化表示 反应速率 v=-1/2dca/dt=- dcb/dt=1/2dcc/dt 四.计算题 4、已知反应:

1 1 H 2 (g) ? Cl 2 (g) 2 2

HCl(g) 在 298.15K 时的 K? ? 4.9 ?1016 ,

?1 ? ? ?r H? m (298.15K) ? ?92.307kJ ? mol ,求在 500K 时的 K 值(近似计算,不查 Sm (298.15K) 和

?f G? m (298.15K) 的数据)。
解:
? ?r Gm ? ?2.303RT lg K? ? ?2.303? 8.314 ? 298.15lg(4.9 ?1016 ) ? ?95278.54J ? mol ?1
? ? ? ? r Gm ? ?r H m ? 298.15? r Sm ? ? r Sm ?

?92.307 ?103 J ? mol ?1 ? (?95278.54 J ? mol ?1 ? 9.97 J ? mol ?1 ? K ?1 298.15K

? ? ? ?r Gm ? ?r H m ? 500K ?r Sm

? ?92.307 ?103 J ? mol ?1 ? 500 K ? 9.97 J ? mol ?1 ? K ?1 ? ?97292 J ? mol ?1
? ? r Gm (500 K ) ?97292 J ? mol ?1 lg K (500 K ) ? ? ?? ? 10.16 2.303RT 2.303 ? 8.314 J ? mol ?1 ? K ?1 ? 500 K K ? (500 K ) ? 1.4 ?1010 ?

或者 ln lg lg

? ?r H m T ?T K ? (500 K ) ? ( 2 1) ? K (298.15K ) R T1T2

K ? (500 K ) ?92.307 ?103 J ? mol ?1 500 K ? 298.15K ? ?( ) ? ?1 ?1 K (298.15K ) 2.303 ? 8.314 J ? mol ? K 500 K ? 298.15K

K ? (500 K ) ? ?6.53 4.9 ?1016 lg K ? (500 K ) ? 10.16 K ? (500 K ) ? 1.4 ?1010
5、已删 6. 已知五氧化磷蒸气按下式进行分解: PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
?

当温度为 523 K 和平衡总压力为 202.65 kPa 时,有 69%的 PCl5 发生了分解,求该温度下反应的平衡常数 K 解: 平衡时的摩尔分数 平衡分压/kPa PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)



?r G? m。

1 ? 0.690 0.690 0.690 =0.183 =0.408 =0.408 1.69 1.69 1.69
0.408 ? 202.65 0.408 ? 202.65 =82.7 =82.7

0.183 ? 202.65 =37.1

K? =

p PCl 3 ? pCl 2 p PCl 5

? ( p ? ) ?1 =

82.7 2 =1.83 37.1 ? 101

K ? = -8.314 ? ?r G? m = -RT ln

523 ? ln1.8 = -2.63 (kJ·mol-1)
?1 ?f G? m ? ?23.47kJ ? mol ,

7. 已知反应 C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g),及 298.15K 时 C2H6(g)的

C2H4(g)的

?1 ? ?1 。 ?f G? m ? 68.11kJ ? mol ,H2(g)的 ?f Gm ? 0kJ ? mol
?

⑴试计算反应在 298.15K 时的标准平衡常数 K



⑵当 p( C2H6)=80kPa,p( C2H4)=30kPa,p( H2)=3kPa,温度为 298.15K 时,通过计算说明上述反应自发进行的方向? 解: ⑴ C2H6(g) = -23.47 C2H4(g) + 68.11 H2(g) 0

?1 ?f G? m / kJ ? mol

-1 ?r G? m =68.11- (-23.47) = 91.58 (kJ·mol )

? ?r G? m ? ?RTln K





K ? = 8.7×10-17

⑵当 p( C2H6)=80kPa,p( C2H4)=30kPa,p( H2)=3kPa,温度为 298.15K 时,通过计算说明上述反应自发进行的方向? Q=30*3/(80*100)=0.011 依据 Q>K ∴反应正向不能自发进行 8、 已知气相反应 N2O4(g)? 2NO2(g), 在 45?C 时向 1.00 L 真空容器中引入 6.00?10-3mol N2O4, 当达平衡后, 压力为 25.9 kPa。 (1) 计算 45?C 时 N2O4 的解离度 ? 和平衡常数 K
?

? ?r Gm ? ?r G? m ? RTln Q ? ?RTlnK ? RTln Q



(2) 已知该反应

? ? ?r Hm = 72.8 kJ·mol?1,求该反应的 ? r Sm ;
?

(3) 计算 100?C 时的 K



?r G? m。

解:(1) 设 N2O4 在 45?C 时的解离度为 ?,则

反应初始压力 p0

?

nRT 6.0 ?10?3 ? 8.314 ? (273.15 ? 45) ? ? 15.86 ?103 Pa V 1?10?3

N2O4(g)? 2NO2(g) p0 p0(1-?) 0 2 p0?

?=63.2%

K ? =0.689
? ?1 ?r G? m ? ?RTln K =985.3 J·mol

(2)

? rS? m ?
(3)

(? r H ? G ?m) m?? r =225.6 J·mol?1 T

K ? (373K)=39.8

? ?1 ?r G? m ? ?RTln K =11.4 kJ·mol
? -1 ?r H? m = 412.5kJ.mol ,在3000K及P 时,H2有9%离解,问在3600K时,H2的离解率为多少?

9、已知反应H2(g) = 2H(g) 解: n平 H2(g) ? 2H(g) 1 – 0.09

2×0.09

n总 = 1+0.09

(0.18 /10.9) 2 K ? ? 0.032 0.91/1.09
? 1

K? 412500 3600 ? 3000 ln 2 ? ( ) ? 2.76 0.032 8.314 3600 ? 3000
H2(g) ? 2H(g) n平 1 – x 2x n总 = 1+x

K? 2 ? 0.50

p平

1- x ? p 1? x

2x ? p 1? x

{2x /(1 ? x)}2 4x 2 K ? ? ? 0.50 (1 ? x) /(1 ? x) 1 ? x 2
? 2

x ? 0.33

10、在693K和723K下氧化汞分解为汞蒸气和氧的平衡总压分别为5.16×104和1.08×105Pa,求在该温度区域内分解反应的标准 摩尔焓和标准摩尔熵变。 解: P平 HgO(s) == Hg(g) + ? O2(g) X X/2 X1=3.44×104 Pa X2=7.2×104 Pa

P总1 = X1 +X1/2 = 5.16×104 Pa P总2 = X2 +X2/2 = 1.08×105 Pa

? K1 ?{

3.44 ?104 3.44 ?104 1/ 2 }{ } ? 0.143 1.0 ?105 2 ?1.0 ?105

7.2 ?104 7.2 ?104 1/ 2 K ?{ }{ } ? 0.432 1.0 ?105 2 ?1.0 ?105
? 2

ln

K? ? r H? 2 m T2 ? T 1 ? ( ) ? K1 R T2 ? T1

ln

0.432 ? r H? m 723 ? 693 ? ( ) 0.143 8.314 723 ? 693

5 ?1 ?r H? m ? 1.54 ?10 J ? mol

? 4 -1 ?r G? m ? ?RTln K =- 8.314×693ln0.143=1.12×10 J.mol ? ?r Gm ? ?r H? m ? T?rSm
? ? r H? 1.54 ?105 ? 1.12 ?104 m ? ?r Gm ? ? 206J ? mol?1 ? K ?1 T 693

? rS? m ?

11、知反应 C(s)十 CO2(g)=2CO(g)的

? ? K1040K ? 4.6, K940K ? 0.5 ,则该反应的 ?r H? m

在 940 K 时,该反应的

-1 ?r G? m 为多少 kJ?mol ?

ln ln

K? T2 K? T1

?

?r H? T ?T m ? 2 1 R T1T2

?r H? 4.6 1040 ? 940 m ? ? ?1 ?1 0.5 8.314J ? K mol 1040 ? 940 ? ? r H m ? 180.37kJ ? mol
? ?r G? m (940K) ? ?RT ln K

? ?8.314J ? K ?1mol ? 940K ln 0.5 ? 5.42kJ ? mol?1

12、450℃时 HgO 的分解反应为:2HgO (s) ?2Hg (g) + O2 (g),若将 0.05mol HgO 固体放在 1L 密闭容器中加热到 450℃,平 衡时测得总压力为 108.0KPa,求该反应在 450℃时的平衡常数 K 解:Hg 蒸汽的分压为:2/3×108.0 kPa = 72.0 kPa O2 的分压为:1/3×108.0 kPa = 36.0 kPa 所以:
?



?r G? m 及 HgO 的转化率。

K? ? (pHg / p? )2 ? (pO2 / p? ) = 0.722 ×

0.36 = 0.187

? ? r G? m ? ?2.303RTlg K

= -2.303 × 8.314 × (450 + 273.15)lg0.187 = 10.1 kJ?mol-1 pV = nRT 72 × 1 = n × 8.314 ×(450 + 273.15) 求得:n = 0.012 mol 所以转化率为:0.012/0.05 × 100% = 24.0% 13、在 514K 时,PCl5 分解反应:PCl5(g) ?PCl3(g)+Cl2(g)的 K
?

? 1.78 ;

若将一定量的 PCl5 放入一密闭的真空容器中

,反应达到平衡时,总压为 200.0kPa,计算 PCl5 分解得百分数为多少? 解: PCl5(g) ? PCl3(g)+Cl2(g) 1 1-? 0 ? 0 ?

n(总)=1+?

? 2 200 2 ( ) ( ) 2? 2 K ? ? 1 ? ? 100 ? ? 1.78 2 1 ? ? 200 1 ? ? ( )( ) 1 ? ? 100

?=68.7%

14、反应 CF3 + 1 H2? CF3H 的活化能 Ea 为 40 kJ·mol-1,400 K 时,k = 4.50 ?
2

10-3 dm3·mol-1·s-1,试求 k = 9.0?10-3

dm3·mol-1·s-1 时的反应温度。

解:

ln

E 1 1 k1 ?? a ( ? ) k2 R T1 T2
40 ? 1000 1 1 ( ? ) 8.314 T1 400

0.693 = ln2 = ?

T1 = 424 (K) 15、 已知: 2N2O5(g) =2 N2O4 (g) + O2(g) 的 T1=298.15K, k1=0.469×10-4s-1, T2=318.15K, k2=6.29×10-4s-1。 求: Ea 及 338.15K 时的 k3。 解: Ea=R[(T1?T2)/(T2 – T1)] [ln(k2/k1)] = 102KJ/mol ln (k3/k1) = (Ea/R) [(1/T1) – (1/T3)] k3 = 6.12?10-3/s

16、某反应在273K和313K下的速率常数分别为1.06×10-5 s-1和2.93×10-3s-1,求该反应在298K下的速率常数。

解: ln

Ea 313? 273 2.93? 10?3 ? ( ) ?5 1.06? 10 8.314 313? 273 Ea = 9.98×104 J.mol-1

ln

k 9.98? 104 298? 273 ? ( ) 1.06? 10? 5 8.314 298? 273 k= 4.24×10-4 s-1

第六章 水溶液化学 1.是非题 12369√余者× 2.选择题 (1)下列各组物质中不是共轭酸碱对的是 (A) HNO2 与 NO 2
? ?

(D )

(B) H2O 与 OH-

(C) NH3 与 NH 2

(D) H2S 与 S2( A)

(2)按酸碱质子理论,下列物质在水溶液中具有两性的是

(A) HCO 3

?

(B) H3BO3

(C) NH 4

?

(D) PO 4

3?

(3)下列诸种因素中,影响酸的解离常数的是 (A) 酸的本性和溶液温度 (C) 溶液的浓度和温度 (B) 溶液浓度 (D) 酸的解离度

(A)

(4)为计算二元弱酸(H2S)溶液的 pH 值,下列说法中正确的是 (A)只考虑第一级解离,忽略第二级解离 (B)二级解离必须同时考虑 (C)只考虑第二级解离 (D)与第二级解离完全无关

(A



(5)常温下,往 1.0L0.10mol?L-1 HAc 溶液中加入少量 NaAc 晶体并使之溶解,可能发生的变化是 (B 、D (A) HAc 的 K ? 值减小
a



(B) 溶液的 pH 值增大 (D) HAc 的解离度减小

(C) 溶液的 pH 值减小

(6)在含有 0.10mol?L-1NH3 和 0.10mol?L-1 NH4Cl 的混合溶液中,加入少量强酸后,溶液的 pH 值将 (C (A) 显著降低 (B) 显著增加 ) (D) 不受任何影响

(C) 保持基本稳定

(7)对弱酸与弱酸盐组成的缓冲溶液,若 c(共轭酸):c(共轭碱)=1:1 时,该溶液的 pH 值等于 (A) (A)
? pKa

(B)

? pKw

(C) c(共轭酸浓度)

(D) c(共轭碱浓度) (B )

(8)使人体血液 pH 值维持在 7.35 左右的主要缓冲溶液系统是 (A) NaAc+HAc [
? (HAc)=1.76?10-5 ] Ka

(B) NaHCO3+H2CO3 [

? (H2CO3)=4.30?10-7 ] Ka 1

(C) Na2CO3+NaHCO3
? Kb

[

? Ka 2

(H2CO3)=5.61?10-11 ]

(D) NH4Cl+NH3?H2O

[

(NH3?H2O)=1.77?10-5 ]

(9)温度一定,在 BaSO4 饱和溶液中,加入一定量 BaCl2 溶液,则 BaSO4 的溶解度可能发生的变化是 ( C ) (A) 不变 3.填空题 (B) 增大 (C) 降低 (D) 不确定

(1)冬季有些地方用 NaCl 或 CaCl2 等物质促使融化路面上的冰雪。就融化效果比较,这两种物质中 CaCl2 更好,这是因 为 因 CaCl ? NaCl , CaCl2的水溶液凝固点降低更多。 2 (2)写出下列各物质的共轭酸: H2O

?

?

H3O? ;

HPO 4

2?

? ; H2 PO4

NH3

? ;S2NH4
?

HS- 。

(3)根据酸碱质子理论,在下列物质 Ac-、H2PO 4 、H2S、NH 4 、HCO 3 、Cl-中,只能做酸的有:H2S、NH 4 , 只能
? ?

?

?

?

做碱的有: Ac-、Cl-,既能做酸又能做碱的是:H2PO 4 、HCO 3 。 (4)一定温度下,在 CaCO3 饱和溶液中,加入 Na2CO3 溶液,结果降低了 CaCO3 的溶解度,这种现象称为同离子效应。 4.计算 0.050 mol?L-1 次氯酸(HClO)溶液中的 H+浓度和次氯酸的解离度。 解: c ( H
?

) ? cK a ? 0.050 ? 2.95 ? 10?8 ? 3.84 ? 10?5 mol ? L?1

??

c( H ? ) 3.84 ? 10?5 ? ? 7.68 ? 10?4 ? 0.0768% c 0.050

5.在某温度下 0.10 mol?L-1 氢氰酸(HCN)溶液的解离度为 0.007%,试求在该温度时 HCN 的解离常数。

解:由

??

Ka c

Ka ? c? 2 ? 0.10 ? (0.007%)2 ? 4.9 ?10?10
6.已知氨水溶液的浓度为 0.20 mol?L-1。 (1)求该溶液中的 OH-浓度、pH 和氨的解离度。 (2)在上述溶液中加入 NH4Cl 晶体,使其溶解后 NH4Cl 的浓度为 0.20 mol?L-1。求所得溶液的 OH-浓度、pH 和氨的解离 度。 (3)比较上述(1) 、 (2)两小题的计算结果,说明了什么? 解: (1) c (OH
?

) ? cKb ? 0.20 ? 1.77 ? 10?5 ? 1.88 ? 10?3 mol ? L?1

pOH ? ? lg 1.88 ? 10?3 ? 2.73
pH ? 14 ? pOH ? 14 ? 2.73 ? 11.27

c(OH ) 1.88 ? 10?3 ?? ? ? 9.4 ? 10?3 ? 0.94% c 0.20
(2)

pH ? pKa ? lg

? ? c( NH 4 ) c( NH 4 ) ? 14 ? pKb ? lg c( NH 3 ) c( NH 3 )

? 14 ? 4.75 ? lg

0.20 ? 9.25 0.20

pOH ? 14 ? pH ? 14 ? 9.27 ? 4.75

c(OH ? ) ? 1.77 ? 10?5 mol ? L?1

??

c(OH ? ) 1.77 ? 10?5 ? ? 8.85 ? 10?5 ? 0.009% c 0.20

(3)因加入 NH4Cl 晶体,产生同离子效应,使氨的解离度降低。

7. ( 1 )计算 含有 0.100 mol ? L-1HAc 和 0.100 mol ? L-1NaAc 缓冲溶液的 pH 值 和 HAc 的解离度 。 (已知醋酸 的
? Ka ? 1.76 ? 10?5



(2)取上述缓冲溶液 100mL,加入 1mL1.00 mol?L-1HCl ,则溶液的 pH 值变为多少?

解: (1)

pH ? pK a ? lg

c( HAc) 0.100 ? ? lg 1.76 ? 10?5 ? lg ? 4.75 ? c( Ac ) 0.100

??

c( H ? ) 1.76 ? 10?5 ? ? 1.76 ? 10?4 ? 0.0176% c 0.100
? 1 ? 1.00 ? 0.01mol ? L?1 100

(2) c ( HCl )

加入 HCl 之后,H+将与 Ac-反应生成 HAc,反应完成之后溶液中:

c( HAc) ?

0.100 ? 100 ? 1 ? 1.00 ? 0.1089mol ? L?1 100 ? 1 0.100 ? 100 ? 1 ? 1.00 c( Ac ? ) ? ? 0.0891mol ? L?1 100 ? 1

pH ? pKa ? lg

c( HAc) 0.1089 ? 4.75 ? lg ? 4.66 ? c( Ac ) 0.0891

8.欲配制 1.0L pH=10.25,c(NH3)=1.0 mol?L-1 的缓冲液,需固体 NH4Cl 多少克?
? c( NH 4 ) pH ? pKa ? lg c( NH 3 )
? c( NH 4 ) 10.25 ? 14 ? 4.75 ? lg 1.0

解:

? c( NH4 ) ? 0.1mol ? L?1

m 53.5

1.0

? 0.1

m ? 5.35 g

9.在烧杯中盛放 20mL 0.100mol?L-1 的氨水,逐步加入 0.100mol?L-1 HCl,试计算: (1) 加入 10mLHCl 溶液后,混合液的 pH 值; (2) 加入 20mLHCl 溶液后,混合液的 pH 值; (3) 加入 30mLHCl 溶液后,混合液的 pH 值.
? NH 4 0.1 ? 10 ? 14 ? 4.75 ? lg ? 9.25 NH 3 0.1 ? (20 ? 10)

解: (1)

pH ? 14 ? pKb ? lg

(2)完全反应生成 NH4Cl

Ka ?

1 ? 10?14 1 ? 10?14 ? ? 5.65 ? 10?10 ?5 Kb 1.77 ? 10
0.100 ? 20 ? 0.05mol ? L?1 20 ? 20

? c( NH 4 )?

c( H ? ) ? cKa ? 0.05 ? 5.65 ? 10 ?10 ? 5.31 ? 10 ?6 mol ? L?1

pH ? ? lg 5.31? 10?6 ? 5.27
(3) c ( H
?

)?

0.100 ? (30 ? 20) ? 0.02mol ? L?1 30 ? 20

pH ? ? lg 0.02 ? 1.70
10.要配制 10mL pH=5 的 HAc-NaAc 缓冲液,问需浓度为 1.0 mol?L-1 的 HAc 和 NaAc 溶液各多少毫升?

1.0 ? VHAc c( HAc) 10 解: pH ? pKa ? lg ? pKa ? lg ? 1 . 0 ( 10 ? VHAc ) c( Ac ) 10
5 ? 4.75 ? lg VHAc 10 ? VHAc

VHAc ? 3.59mL

VNaAc ? 10 ? VHAc ? 10 ? 3.59 ? 6.41mL
11.试计算 25℃时 PbSO4 在纯水中和在 0.040 mol?L-1 的 Na2SO4 溶液中的溶解度(mol?L-1)分别为多少?(已知 25℃时
? Ksp (PbSO4 ) ? 1.82 ?10?8

)

解: (1) s (2)

? K sp ? 1.82 ? 10?8 ? 1.35 ? 10?4 mol ? L?1

PbSO4

2? Pb2? ? SO4

s

s ? 0.04

Ksp ? s(s ? 0.04)
由于
? Ksp (PbSO4 ) ? 1.82 ?10?8

1?10?4

,所以 s ? 0.04

? 0.04

1.82 ?10?8 ? 0.04s
12.已知 25℃时 PbI2 的

s ? 4.55 ? 10?7 mol ? L?1

? Ksp (PbI 2 ) ? 8.49 ?10?9 ,试计算:

(1)PbI2 在水中的溶解度(mol?L-1); (2)在此饱和溶液中 c(Pb2+)、c(I-)各为多少? (3)PbI2 在 0.010 mol?L-1KI 溶液中的溶解度(mol?L-1)为多少? 解: (1) s (2)

? 3 K sp ? 3 8.49 ? 10?9 ? 2.04 ? 10?3 mol ? L?1

PbI 2

Pb2? ? 2 I ? s 2s

Ksp ? s(2s)2 ? 4s3
s ? 3 K sp ? 3 8.49 ? 10?9 ? 2.04 ? 10?3 mol ? L?1

c( Pb2? ) ? s ? 2.04 ? 10?3 mol ? L?1 c( I ? ) ? 2s ? 2 ? 2.04 ? 10?3 ? 4.08 ? 10?3 mol ? L?1
(3)

PbI 2

Pb2? ? 2I ? s 2s ? 0.01

Ksp ? s(2s ? 0.01)2 ? s(0.01)2
8.49 ? 10?9 ? 10?4 s
13.已知 25℃时,

s ? 8.49 ? 10?5 mol ? L?1

? Ksp [(Mg (OH )2 ] ? 5.61?10?12 ,试通过计算回答下列各问题:

(1) Mg(OH)2 在水中的溶解度(mol?L-1)为多少? (2) 在 Mg(OH)2 饱和溶液中,c(Mg2+)、c(OH-)各为多少? (3) Mg(OH)2 在 0.010 mol?L-1 MgCl2 溶液中的溶解度(mol?L-1)为多少?

解: (1)

MgOH

Mg ? ? 2OH 2? s 2s
5.61 ? 10?12 ? 1.12 ? 10?4 mol ? L?1 4

K sp ? 4s 3
(2) c(Mg
2?

s?3

) ? s ? 1.12 ? 10?4 mol ? L?1

c(OH ? ) ? 2s ? 2 ? 1.12 ? 10?4 mol ? L?1 ? 2.24 ? 10?4 mol ? L?1
(3)

MgOH

Mg ? ? 2OH 2? s ? 0.01 2s

Ksp ? (s ? 0.01)(2s)2 ? 0.01? 4s2
5.61 ? 10?12 ? 0.04s 2 s ? 1.184 ? 10?5 mol ? L?1
14.在 1.0 L 0.20 mol?L-1 的 HAc 溶液中加入多少克无水醋酸钠固体 (设加入固体后溶液的体积不变) , 才能使溶液 pH 为 5.0。 (已知醋酸的
? Ka ? 1.76 ? 10?5

,NaAc 相对分子质量 82) 。

解:

pH ? pKa ? lg

c( HAc) c( Ac ? )

5.0 ? 4.75 ? lg

c( HAc) c( Ac ? )

5.0 ? 4.75 ? lg

c( HAc) 0.2 ? 4.75 ? lg ? m c( Ac ) 82 1.0
0.2 ? 82 ? 29.28( g ) 0.56

m=29.28(g)

或:

c( HAc) ? 0.56 c( Ac ? )

0.2 ? 0.56 m M 1.0

m?

15.将 Pb(NO3)2 溶液与 NaCl 溶液混合,设混合液中 Pb(NO3)2 的浓度为 0.20 mol?L-1,问: (1)当混合溶液中 Cl-的浓度等于 5.0×10-4 mol?L-1 时,是否有沉淀生成?

(2)当混合溶液中 Cl-的浓度多大时,开始生成沉淀? (3)当混合溶液中 Cl-的浓度为 6.0×10-2 mol?L-1 时,残留于溶液中 Pb2+的浓度为多少?

解:

Pb2? ? 2Cl ? ? PbCl2 0.2 5.0 ? 10?4
所以无沉淀生成

(1)

Q ? 0.20 ? (5.0 ?10?4 )2 ? 5 ?10?8 ? Ksp ? 1.17 ?10?5 Ksp ? 0.20 ? (2s)2
1.17 ? 10?5 ? 0.8s 2

(2)

s ? 3.82 ? 10?3 mol ? L?1

c(Cl ? ) ? 2s ? 2 ? 3.82 ? 10?3 ? 7.64 ? 10?3 mol ? L?1
大于 7.64*10-3mol?L-1 时,开始形成沉淀。

(3)

Pb2? ? 2Cl ? ? PbCl2 s 2s ? 0.06

Ksp ? s(0.06)2
1.17 ? 10?5 ? s ? 0.062 s ? 1.95 ? 10?4 mol ? L?1
第七章 1. 是非题(对的在括号内填“√” ,错的填“×” ) (1)配合物(离子)的 K 稳越大,则稳定性越高。 (2)配体浓度越大,生成的配离子的配位数肯定越大。 ( × ) ( × )

(3)将0.10 mol·L-1 [Cu(NH3)4]SO4溶液加入等体积水中稀释,则[Cu2+]变为原来的1/2(×) (4)由于 K 稳([Cu(NH3)4]2+)> Ksp(CuS),所以 CuS 可以溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2+( × ) (5)无色的 Hg2+离子溶液可以与 I-形成红色沉淀,但在过量 I-存在下,可得无色溶液。可见,配离子的形成能使物质从 有色变为无色。 ( × ) ( × )

(6)在配离子中,中心离子的配位数等于其拥有的配体的数目。

(7)下列配合物的稳定性从大到小的次序是[Hg(CN)4]2->[HgCl4]2->[HgI4]2-。 ( × ) (8)AgCl 难溶于水,[Ag(NH3)2]Cl 却能够溶于水。 (9)K 不稳越大,配合物越不稳定。 (10)所有的配合物都有颜色。 2. 选择题(将正确答案的标号填入括号中) (1)下列化合物是螯合物的是 ( A ) 。 (A) Na2[Fe(edta)] (B) Fe(CO)5 (C) Na3[Ag(S2O3)2] (D) Na3[Fe(CN)6] ( √ ) ( × ) ( × )

(2)在配离子[]PtCl3(C2H4)]-中,中心离子的价态是( (A) +3 (B) +4 (C) +2 (D) +5

C ) 。

(3) 对于一些难溶于水的金属化合物, 加入配体后, 使其溶解度增加, 其原因是 ( D ) 。 (A) 产生盐效应 体与阳离子生成配合物,溶液中金属离子浓度增加 (C) 使其分解 (D) 阳离子被配位生成配离子,其盐溶解度增加

(B) 配

(4)向含有[(Ag(NH3)2]+的溶液中分别加入下列物质,[(Ag(NH3)2]+的解离平衡向左移动的是( B ) 。 (A) 稀 HNO3 (B) NH3·H2O (C) Na2S 溶液 (D) NaCl 溶液

(5)已知 lgK 稳([Ag(NH3)2]+) = 7.05;lgK 稳([Ag(CN)2]-) = 21.1;lgK 稳([Ag(SCN)2]-) = 7.57;lgK 稳([Ag(S2O3)2]3- = 13.46。 当配位剂的浓度相同时,AgCl 在( A )种溶液中的溶解度最大? (A) NH3·H2O (B) KCN (C) Na2S2O3 (D) NaSCN C ) 。

(6)[Zn(NH3)4]2+ 逐级稳定常数中的 K4是下列哪一个反应的平衡常数( (A) Zn2+ + 4NH3 [Zn(NH3)4]2+ (B) [Zn(NH3)4]2+

Zn2+ + 4NH3 [Zn(NH3)3]2++ NH3

(C) [Zn(NH3)3]2+ + NH3

[Zn(NH3)4]2+ (D) [Zn(NH3)4]2+

(7)下列说法中错误的是( C ) 。 (A) 在某些金属难溶化合物中,加入配位剂,可使其溶解度增大 (B) 在 Fe3+溶液中加入 NaF,该条件下 Fe3+的氧化性降低 (C) 在[FeF6]3-溶液中加入强酸,也不影响其稳定性 (D) 在[FeF6]3+溶液中加入强碱,会使其稳定性下降 (8)K 稳与 K 不稳之间的关系是( (A) K 稳>K 不稳 (B) K 稳> 1/ K 不稳 D ) 。 (C) K 稳< 1/K 不稳 (D) K 稳= 1/K 不稳

(9)已知 K 稳[Ag(CN)2]-=1.26×1021,则在含有0?10 mol·L-1的[Ag(CN)2]-和0?10 mol·L-1的 KCN 溶液中 Ag+离子的浓度 (mol·L-1)为( D ) 。 (A) 7.9×10-21 (B) 7.9×10-22 (C) 1.26×10-21 (D) 1.26×10-22 Ag+ + NH3, (D)

(10)在[Ag(NH3)2]+溶液中有下列平衡:[Ag(NH3)2]+ 平衡常数为 K2。则[Ag(NH3)2]+的不稳定常数为(

[Ag(NH3)]+ + NH3,平衡常数为 K1;[Ag(NH3)]+ (B) K2 / K1

C ) 。(A) K1 + K2

(C) 1/(K1·K2)

K1 / K2
此题出错,将 C 答案改为1/(K1·K2),选 C 3. 填空题 (1) 与中心离子直接形成配位键的原子称为__配位原子__, 这类原子常见的有______N____、 ____O______、 _____S____、 ___C_______和卤素原子。

(2)配位数为4的配合物,常见的空间构型是___四面体______和__平面四边形___两种。 (3) 根据配体提供的配位原子数目和配合物空间结构特征, 配体可分为: 单齿配体、 ____多齿__配体和___桥联__配体等。 单齿配体如___NH3____。 (4) [PtCl

2

(OH)2 (NH3 )2 ] 中心离子的价态是___+4___,配位数是____6___。

(5)在配离子[Co(NH3)(en)2Cl]2+中,中心离子的氧化值是___+3____。 (6)能作为螯合剂的配体有_____en_____、_____EDTA_____、____邻菲咯啉等。 (7)在[Ag(NH3)]+中,____Ag______有价层空轨道,___NH3_____能提供孤对电子。 (8) 已知[Ag(CN)2]-的 Kf 为1.3×1021, [Ag(NH3)2]+的 Kf 为1.1×107。 向配离子[Ag(NH3)2]+的溶液中加入足量的 CN-离子后, 将会发生___配离子[Ag(NH3)2]+向[Ag(CN)2]-的转化____。 (9)易于形成配离子的金属元素主要位于周期表中的__ds 区___。 (10)[Cu(NH3)4]2+和[Zn(NH3)4]2+的中心离子杂化轨道类型不同,分别为____sp3__和_dsp2___,对应的空间构型分别为 ___四面体___和____平面四边形______。 4. 命名下列配合物 (1)LiAlH4 (3)[CoCl(NH3)5]Cl (5)[PtCl2(NH3)2] 四氢合铝(III)酸锂 (2)K3[Fe(CN)6] (4)K2[Zn(OH)4] (6)Co2(CO)8 六氰合铁(III)酸钾

氯化一氯五氨合钴(II) 四羟合锌(II)酸钾 或 四氢氧合锌(II)酸钾 二氯二氨合铂(II) 八羰基二钴

5. 写出下列配合物的化学式 (1)硫酸四氨合铜(Ⅱ) (2)六氯合铂(IV)酸钾 (3)二氯?四硫氰合铬(Ⅱ)酸铵 (4)三氯化三(乙二胺)合钴(Ⅲ) (5)氯?水?草酸根?乙二胺合铬(Ⅲ) (6)六氟合硅(IV)酸亚铜 6. 简答题 (1)为何 AgBr 沉淀能溶于 KCN 溶液中,但 Ag2S 不溶? (2) 为什么在电镀银时, 不用硝酸银等简单银盐溶液, 而用含[Ag(CN)2]-的溶液?如何处理含氰电镀废液并回收其中的银? (3)为何 AgI 沉淀不能溶于过量浓氨水? [Cu(NH3)4]SO4 K2[PtCl6] (NH4)4[CrCl2(SCN)4] [Co(en)3]Cl3 CrCl(en)(H2O)(C2O4) Cu2[SiF6]

(4)在 FeCl3溶液中加入 NH4SCN 溶液,出现血红色,再加入少量固体 NaF,血红色消失。为什么? (5)判断[Cu(NH3)4]2+(aq) + Zn2+(aq) = [Zn(NH3)4]2+(aq) + Cu2+(aq)反应进行的方向,并解释之(设各反应物质的浓度均 为1mol·L-1) 答:

[Cu(NH3 )4 ]2+ +Zn 2+
c[Zn(NH
2+ 3 )4 ] 2+ 3 )4 ]

[Zn(NH3 )4 ]2+ +Cu2+
2+ 3 )4 ] 2+ 3 )4 ]

K?

cCu 2+ cZn 2+

c[Cu(NH

?

c[Zn(NH

4 cCu 2+ cNH 3 4 cZn 2+ cNH 3

c[Cu(NH

?

K f ([Zn(NH3 )4 ]2+ ) K f ([Cu(NH3 ) 4 ]2+ )

?

2.87 ?109 ? 1.37 ?10?4 13 2.09 ?10

所以,浓度相等时,逆向进行 (6)[Ag(NH3)2]+(aq) Ag+(aq) + 2NH3(aq)平衡系统中,分别加入氨水、HNO3和 Na2S 溶液,平衡如何移动?为什么?

(7)向 0.10 mol?L-1 CuSO4 溶液中加入过量氨气至溶液中游离氨浓度 c(NH3)=1.0mol?L-1,计算溶液中 Cu2+的浓度(已知 铜氨配离子的 Kf=2.1×1013) 。

Cu2+ +4NH3

[Cu(NH3 )4 ]2+

Kf=2.1×1013 比较大,配位反应应该比较完全,可近似认为铜氨配离子的浓度为 0.10mol?L-1,

K?

c[Cu(NH

2+ 3 )4 ]

cCu 2+ c
cCu 2+ ?

4 NH3

?

0.10 ? 2.1?1013 cCu 2+ ?14

0.1 ? 4.8 ? 10?15 2.1?1013

第八章 1、判断题(在下列各题后的括号内,对的填“√” ,错的填“×” ) 123(× ) ,4 (√ ) 2、选择题(将下列各题的正确选项填入括号内) ⑴( A )⑵ ( C )⑶(C ⑹、 ( D )⑺、 ( ⑾、 ( A )⑿、 ( ⒃、 ( C 3、填空题 ⑴、电解 ) ) ⑷、 ( C )⑸、 ( C )

B )⑻、 (A )⑼、 (

A )⑽、 ( A ) C ﹞

B )⒀、 (

A )⒁、 ( C )⒂、﹝

Na2 SO4 溶液,阴极和阳极都用 Pt 作电极,则两极发生的电极反应,

阳极为

4OH ? ? 4e? ? 2H2O ? O2 4H ? ? 4e? ? 2H2

阴极为

⑵、有下列原电池

(?)Pt | Fe2? (1mol ? L?1 ), Fe3? (0.01mol ? L?1 ) Fe2? (1mol ? L?1 ), Fe3? (1mol ? L?1 ) | Pt (?)
该原电池发生的负极反应为 Fe 正极反应为 Fe
3? 2?

? e? ? Fe3?

? e? ? Fe2?

⑶、对于由标准锌电极和标准铜电极组成的原电池: 会使原电池电动势如何变化 (填 (?)Zn | ZnSO4 (1mol ? L?1 ) CuSO4 (1mol ? L?1 ) | Cu(?) ,若改变以下条件, 增大、减小、没有变化) ①增加 ZnSO4 溶液的浓度( 减小 ②在 ZnSO4 溶液中加入过量 )

NaOH (增大



⑷、 用 石 墨 作 电 极, 电 解 K 2 SO4 溶 液 时, 阴 极 主 要 产 物 是_ H 2 , 阳 极 主 要 产 物 是 O2 , 总 的 电 解 反 应 为

2H2O电解2H2 ? O2 。


⑸、已 知

? 2? Cr2O7 ? 14H ? ? 6e? ? 2Cr 3? ? 7H2O , ?Cr 2? 3? ? 1.232V 2 O7 / Cr

I 2 ? 2e? ? 2I ? , ? I?2 / I ? ? 0.5355V
在 标 准 状 态 下, 组 成 自 发 进 行 的 氧 化 还 原 反 应, 其 配 平 的 化 学 反应离子方程式为
2? Cr2O7 ?14H ? ? 6I ? ? 2Cr 3? ? 3I 2 ? 7H2O 。

⑹、 、往 原 电 池

(?) Pb | Pb( NO3 )2(c1 ) CuSO4(c2 ) | Cu(?)

负 极 的 电 解 质 溶 液 中 加 入 氨 水, 能

使 其 电 动 势减小, 这 是 由 于 _在负 极 的 电 解 质 溶 液 中 加 入 氨 水时,会造成负极电极电势增大,同时,由 于正极电极电势不变, 故电动势减小; 再往正极的电 解 质 溶 液 中 加 入 氨 水时, 能 使 其 电 动 势增大, 这 是 由 于 在正 极 的 电 解 质 溶 液 中 加 入 氨 水时,会造成正极电极电势增大,同时,由于负极电极电势不变,故电动势增大。 4、已 知 Ge
4?

? e ? ? Ge3? , ?(?Ge4? / Ge3? ) ? 1.443V ,

? Hg 2? ? 2e ? ? Hg , ? Hg ? 0.851V 2? / Hg

试 回 答: (1) 电 池 反 应 式。 (2) 电 池 图 示 式。(3) 电 池 反 应 的
4?

? K(298.15 K) 。

解:(1) 电 池 反 应 式 为: 2Ge

? Hg ? 2Ge3? ? Hg 2?

(2) 电 池 图 示 式:

(?) Pt | Hg | Hg 2? (c1 ) Ge3? (c2 ), Ge4? (c3 ) | Pt (?)

(3) 电 池 反 应 的

? K(298.15 K)

? ? E? ? ?Ge ? ? Hg ? 1.443 ? 0.851 ? 0.592(V ) 4? 2? / Ge3? / Hg

lg K ? ?

nE? 2 ? 0.592 ? ? 20 0.05917 0.05917

K ? ? 1.0 ?1020
5、

?(?Cr O

2? 3? 2 7 / Cr )

? ? 1.23V , ? Fe ? 0.77V 3? / Fe2?

1 ( )2 RT 0.05917 c 1 ?(Cr O2? / Cr 3? ) ? ?(?Cr O2? /Cr 3? ) ? ln ? 1.23 ? lg 2 7 2 7 c 1 1.0 ?10?5 14 2? nF 6 cH ? 14 Cr2O7 ( )?( ) ?( ? ) 1 1 c? c 0.05917 ? ? 1.23 ? ? 70 ? 0.54(V ) ? Fe 3? / Fe2? 6 (
?

cCr 3?

)2



(溶 液 pH=5).通过计 算判 断
2? ?? ? Cr 3? ? Fe3? 进 Cr2O7 ? Fe2? ?? ?

反 应

行 的 方 向。

解:

2? Cr2O7 ? 14H ? ? 6e? ? 2Cr 3? ? 7H2O

当 pH=5 时,

?(Cr O

2? 3? 2 7 / Cr )

)2 ? RT c ? ?(Cr O 2? / Cr 3? ) ? ln 2 7 nF cCr2O72? cH ? 14 ?( ? ) c? c
?

(

cCr 3?

1 ( )2 0.05917 1 ? 1.23 ? lg 1 1.0 ?10?5 14 6 ( )?( ) 1 1 0.05917 ? ? 1.23 ? ? 70 ? 0.54(V ) ? Fe 3? / Fe2? 6
则反应进行的方向为:
2? 2Cr 3? ? 6Fe3? ? 7H2O ? Cr2O7 ? 6Fe2? ? 14H ?
?

6、已 知 原 电 池 反 应 Zn ? 2 Ag 及

(1mol ? L?1 ) ? Zn2? (1mol ? L?1 ) ? 2 Ag


? f G(?Ag ? ,298.15 K ) ? 77.12kJ ? mol ?1

? f G(?Zn2? ,298.15 K ) ? ?147.3kJ ? mol ?1 ,

法 拉 第 常 数

F ? 96485C ? mol ?1 。

在 298.15 K 下 试 求:
?

(1) 计 算 该 原 电 池 的 标 准 电 动 势 E

(2) 若 已 知

? ?Zn

2?

/ Zn

? ?0.76V ,

计 算

?? Ag

?

/ Ag

??
?

(3) 若 c

Ag ?

? 0.0010mol ? L?1

, 求 此 时 的

? Ag

/ Ag

??

解:(1) 计 算 该 原 电 池 的 标 准 电 动 势 E

?

? ? ?r Gm (298.15K ) ? ?? B ? f Gm ( B, 298.15K ) ? ?147.3 ? 2 ? 0 ? 0 ? 2 ? 77.12 ? ?301.54( kJ ? mol ?1)
B

? ? r Gm (298.15K ) ?301.54 ?103 E ?? ?? ? 1.56(V ) nF 2 ? 96485 ?

(2) 计 算

?? Ag

?

/ Ag

??

?? Ag


?

/ Ag

? ? E? ? ? Zn ? 1.56 ? 0.76 ? 0.80(V ) 2? / Zn

? Ag

?

/ Ag

? ?? ? Ag ? / Ag

RT 1 0.05917 1 ln ? 0.80 ? lg ? 0.80 ? 0.05917 ? 3 ? 0.6225(V ) 0.0010 nF cAg ? 1 1 c?

7、由标准钴电极(
? ?Cl

? ?Co

2?

/ Co

) 与 标 准 氯 电 极 组 成 的 原 电 池 , 测 得 其 电 动 势 为 1.64V , 此 时 钴 电 极 为 负 极 。 已 知

2 / Cl

?

? 1.36V



①写出此原电池的图示式。 ②标准钴电极的电极电势为多少? ③写出电池反应及正、负极反应 ④其他条件不变,当氯气压力增大或者减小时,原电池电动势会发生什么样的变化?
2?

⑤在其他条件不变的情况下,当 Co 解: (1)此原电池的图示式

的浓度降低到 0.010 mol ? L 时,原电池的电动势将如何变化?数值是多少?

?1

(?)Co | Co(2c? Cl(?c2 ) | Cl2( p? ) | Pt ( ?) 1)
(2)计算标准钴电极的电极电势
? ?Co ? ? ?Cl

2?

/ Co

2 / Cl

?

? E? ? 1.36V ? 1.64V ? ?0.28V

(3)电池反应:

Co ? Cl2 ? CoCl2

正极反应:

Cl2 ? 2e? ? 2Cl ? Co ? 2e? ? Co2?
cCo2?
?

负极反应:

? RT c? ln c (4)由 E ? E ? pCl2 2F p?

?(

cCl ?

)2
知,

其他条件不变,当氯气压力增大时,原电池电动势将会增大; 当氯气压力减小时,原电池电动势将会减小。
2?

⑸ 其他条件不变,当 Co

的浓度降低到 0.010 mol ? L 时,原电池的电动势将增大,

?1

cCo2? E ? E? ?
?

RT c ln c p 2F Cl2 p?

?(

cCl ?
?

)2

0.010 1 2 ?( ) 0.05917 1 ? 1.69917(V ) ? 1.64 ? lg 1 100 2 100

8、将下列反应组成原电池(温度 T=298.15K) :
? 2? ?? 2I(?aq) ? 2Fe(3aq ) ? I 2( s ) ? 2Fe( aq ) 已知: Fe

3?

/ Fe2?

? 0.771V , ? I? / I ? ? 0.5355V
2

(1)写出电极反应并计算原电池的标准电动势 (2)计算此反应的
? K? ?r Gm (298.15 K ) 及

(3)用图示式表示此原电池 (4)计算

cI ? ? 0.01mol ? L?1 , cFe3? ? 0.02mol ? L?1 , cFe2? ? 0.04mol ? L?1 时,原电池的电动势。
? ? 2? 2Fe(3aq ) ? 2e ? 2Fe( aq )

解: (1)正极反应:

负极反应:

2I(?aq) ? 2e? ? I2( s )

计算原电池的标准电动势: E

?

? ? ? Fe ? ? I? / I ? ? 0.771V ? 0.5355V ? 0.2355V 3? / Fe2?
2

(2)计算此反应的

? K? ?r Gm (298.15 K ) 及

? ? ?1 ?r Gm (298.15 K ) ? ?nFE ? ?2 ? 96485 ? 0.2355 ? ?45.44(kJ ? mol )

nFE? 45.44 ?103 ln K ? ? ? 18.33 RT 8.314 ? 298.15
?

K ? ? 9.16 ?107

(3)此原电池的图示式为:

3? 2? (?)Pt | I2( s) | I(? c1 ) Fe( c2 ) , Fe( c3 ) | Pt (?)

(4)

cI ? ? 0.01mol ? L?1 , cFe3? ? 0.02mol ? L?1 , cFe2? ? 0.04mol ? L?1 时,原电池电动势为:

0.04 2 )2 ( ) ? RT 0.05917 c 1 E ? E? ? ln ? 0.2355 ? lg ? 0.09935(V ) cFe3? 2 c ? 2 0.02 2 0.01 2 2F 2 ( ) ?( ) ( ? ) ? ( I? ) 1 1 c c (
9、已知原电池 (?)Zn |

cFe2?

Zn2? (c ? ? mol ? L?1 ) Cu 2? (0.02mol ? L?1 ) | Cu(?)


的 E =1.06 V,

?(?Cu

2?

/ Cu )

? 0.34V

?(?Zn

2?

/ Zn )

? ?0.76V



求 (1) 此 时 的

cZn2? ? ?

(2) 写出两电极反应及电池总反应式。 (3) 计算其
? K 298.15 K



解:(1) 此 时 的

cZn2? ? ?
cZn2? cZn2?
? ? RT RT ln c ? (?(?Cu 2? / Cu ) ? ?(?Zn2? / Zn ) ) ? ln c 2 F cCu 2? 2 F cCu 2?

E ? 1.06 ? E? ?

c? cZn2? 1.06 ? [0.34 ? (?0.76)] ? 0.05917 lg 1 0.02 2 1

c?

1.06 ? 1.1 ?
解得: c
Zn 2?

0.05917 cZn2? lg 2 0.02

? 0.45mol ? L?1

(2) 写出两电极反应及电池总反应式。 正极反应:
? ? Cu(2aq ) ? 2e ? Cu( s )

负极反应:

? Zn( s) ? 2e? ? Zn(2aq )

电池总反应式:

? 2? Zn( s ) ? Cu(2aq ) ? Cu( s ) ? Zn( aq )

(3) 计算其

? K 298.15 K

nFE? 2 ? 96485 ?1.1 ln K ? ? ? 85.63 RT 8.314 ? 298.15 K ? ? 1.55 ?1037
?

10、 已 知

? ?C u

2?

/ Cu

? ? 0. 34 V ,?Cl

2 / Cl

?

? 1.36V

,法 拉 第 常 数F

? 96485C ? mol ?1 。 用标

准 铜 电

极 和 标 准 氯 电 极, 在 25℃ 时 组 成 原 电 池, 试 求

(1) 写 出 此 原 电 池 的 图 式。 (2) 写 出 两 极 反 应 和 电 池 总 反 应 式。 (3) 计 算 该 原 电 池 的 E 和 解:(1) 原 电 池 的 图 式 为
? ? r Gm



(?)Cu | Cu2? (1mol ? L?1 ) Cl ? (1mol ? L?1 ) | Cl2 (100kPa) | Pt (?)
(2) 电 极 反 应 : 负极反应:
? Cu( s ) ? 2e? ? Cu(2aq )

正极反应:

Cl2( g ) ? 2e? ? 2Cl(? aq )
)

电 池 总 反 应 式
? E? ? ?Cl

2? ? Cl2 (g )? Cus Cu ( ? ) a (q ? ) 2 Cl a (q

(3)

2 / Cl

?

? ? ?Cu ? 1.36 ? 0.34 ? 1.02(V ) 2? / Cu

? ?r Gm ? ?nFE? ? ?2 ? 96485?1.02 ? ?196829.4( J ? mol ?1 )


更多相关文档:

答题答案

答题答案_其它考试_资格考试/认证_教育专区。答题答案 1.请问,以下所列战役中,不属于《三国演义》三大战役的是哪一个? 答案:虎牢关之战 2.《三国演义》书中,...

集合练习题及答案

集合练习题答案_数学_高中教育_教育专区。集合练习题 一.选择题 1.满足条件...B 中数值最大的元素是 2 。; 13. 已知集合 A ? {x | ax ? 3x ? 2...

最新哔哩哔哩会员注册答题技巧及答案

最新哔哩哔哩会员注册答题技巧及答案_其它考试_资格考试/认证_教育专区。2014年 最新哔哩哔哩 BILIBILI B站 会员(最新、最强、最多)注册答题技巧及答案 ...

练习题答案汇总

练习题答案汇总_经济学_高等教育_教育专区。中山大学,统计学,通识课,课件置信...(2)如果允许发生第一类错误的最大概率为 0.01,这些信息能否断定这部电视剧是...

毛概题库大题答案

毛概题库大题答案_经济学_高等教育_教育专区。毛概题库大题答案 来源: 尹诗的日志 第一章 1.材料分析1: 材料 1 没有以毛泽东同志为核心的党的第一代中央领...

大学所有科目习题答案

? ? ? ? ? [Word 版答案]《新视野大学英语读写教程(第二版)第三册》 ...[学习笔记]2010 考研政治 政治万用答题模板(word 版) [Word 版答案]《C ...

扩句练习题及答案

扩句练习题答案_二年级语文_语文_小学教育_教育专区。扩句练习 ...9、这个可爱的战士脸红得像个大苹果。 10、温暖的春风吹遍绿色的大地。 11、...

定积分习题及答案

定积分习题答案_理学_高等教育_教育专区。定积分习题答案 第五章 定积分...x2 在 x = 0 处取最大值 y = 1 , y = e 且 ? 1 1 ? x2 在x...

工程问题练习题及部分答案

工程问题练习题及部分答案_学科竞赛_小学教育_教育专区。工程问题练习题 1、一项工程,甲队独做需要做 12 天才能完成,乙队独做需要 4 天完 成。如果甲队先做...

大气习题答案

大气习题答案_英语考试_外语学习_教育专区。2.1 已知重油元素分析结果如下:C:...100 % ? 0.07% , 446 .49 71.25 空气燃烧时 CO 存在最大浓度 ? 100 ...
更多相关标签:
答题器 | 百万党员网上答题答案 | 网上答题 | 哔哩哔哩答题答案2016 | b站答题答案2016 | b站会员答题答案2016 | 季前赛答题小测试答案 | 哔哩哔哩会员答题答案 |
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com