2022年无机化学习题答案 .pdf
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1、优秀学习资料欢迎下载第 1 章 化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案1解: 1.00 吨氨气可制取2.47 吨硝酸。2解:氯气质量为2.9103g。3解:一 瓶氧气可用天数33111-1222()(13.2 10 -1.01 10 )kPa32L9.6d101.325kPa 400L dnpp Vnp V 解:pVMpVTnRmR= 318 K 44.9 解:根据道尔顿分压定律iinppnp(N2) = 7.6 104 Pa p(O2) = 2.0 104 Pa p(Ar) =1103 Pa 解: (1)2(CO )n0.114mol; 2(CO )p42.87 10 Pa(2)222(
2、N )(O )(CO )pppp43.79 10 Pa(3)4224(O )(CO )2.67 10 Pa0.2869.33 10 Panpnp7. 解: (1)p(H2) =95.43 kPa (2)m(H2) = pVMRT= 0.194 g 8. 解: (1) = 5.0 mol (2) = 2.5 mol 结论 : 反应进度 ( )的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关,但与反应式的写法有关。9. 解:U = Qp pV = 0.771 kJ 10. 解:(1)V1 = 38.310-3 m3= 38.3L (2) T2 = nRpV2= 320 K (3) W = (
3、p V) = 502 J (4)U = Q + W = -758 J (5)H = Qp = -1260 J 11. 解:NH3(g) + 45O2(g) 298.15K标准态NO(g) + 23H2O(g)mrH= 226.2 kJmol1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 48 页优秀学习资料欢迎下载12. 解:mrH= Qp = 89.5 kJ mrU= mrHnRT= 96.9 kJ 13. 解: (1) C (s) + O2 (g) CO2 (g) mrH= mfH(CO2, g) = 393.509 kJmol1
4、21CO2(g) + 21C(s) CO(g) mrH= 86.229 kJmol1CO(g) + 31Fe2O3(s) 32Fe(s) + CO2(g) mrH= 8.3 kJmol1各反应mrH之和mrH= 315.6 kJmol1。(2)总反应方程式为23C(s) + O2(g) + 31Fe2O3(s) 23CO2(g) + 32Fe(s) mrH= 315.5 kJmol1由上看出: (1)与(2)计算结果基本相等。所以可得出如下结论:反应的热效应只与反应的始、终态有关,而与反应的途径无关。14 解:mrH(3)=mrH(2) 3-mrH(1) 2= 1266.47 kJmol115
5、 解: (1)Qp =mrH= 4mfH(Al2O3, s) -3mfH(Fe3O4, s) =3347.6 kJmol1(2)Q =4141 kJ mol116 解: (1)mrH=151.1 kJmol1 ( 2)mrH= 905.47 kJmol1( 3)mrH= 71.7 kJ mol117. 解:mrH=2mfH(AgCl, s)+mfH(H2O, l)mfH(Ag2O, s) 2mfH(HCl, g) mfH(AgCl, s) = 127.3 kJmol118. 解: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) mrH= mfH(CO2, g) + 2mfH(
6、H2O, l) mfH(CH4, g) = 890.36 kJmo 1Qp = 3.69 104kJ 第 2 章 化学反应的方向、速率和限度习题参考答案1. 解:mrH= 3347.6 kJ mol1;mrS= 216.64 Jmol1 K1;mrG= 3283.0 kJ mol1 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 48 页优秀学习资料欢迎下载该反应在 298.15K 及标准态下可自发向右进行。2. 解:mrG= 113.4 kJmol1 0 该反应在常温(298.15 K) 、标准态下不能自发进行。(2)mrH= 1
7、46.0 kJmol1;mrS= 110.45 Jmol1 K1;mrG= 68.7 kJmol1 0 该反应在 700 K、标准态下不能自发进行。3. 解:mrH= 70.81 kJmol1 ;mrS= 43.2 Jmol1 K1;mrG= 43.9 kJmol1(2)由以上计算可知:mrH(298.15 K) = 70.81 kJmol1;mrS(298.15 K) = 43.2 Jmol1 K1mrG= mrHT mrS 0 T K)(298.15K)(298.15mrmrSH= 1639 K 4. 解: (1)cK=O)H()(CH)(H(CO)2432ccccpK=O)H()(CH)
8、(H(CO)2432ppppK= pppppppp / O)H(/ )(CH / )(H / (CO)2432( 2 )cK=pppppp/ )(NH/ )(H/ )(N3232212)(NH)(H)(N3232212cccpK=)(NH)(H)(N3232212pppK= (3)cK=)(CO2cpK=)(CO2pK=pp/)(CO2(4)cK=3232)(HO)(HccpK= 3232)(HO)(HppK= 3232/)(H/O)(Hpppp5. 解:设mrH、mrS基本上不随温度变化。mrG= mrHT mrSmrG(298.15 K) = 233.60 kJmol1mrG(298.15
9、 K) = 243.03 kJmol1Klg(298.15 K) = 40.92, 故K(298.15 K) = 8.31040 Klg(373.15 K) = 34.02, 故K(373.15 K) = 1.01034精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 48 页优秀学习资料欢迎下载6. 解: (1)mrG=2mfG(NH3, g) = 32.90 kJmol10 该反应在298.15 K、标准态下能自发进行。(2)Klg(298.15 K) = 5.76, K(298.15 K) = 5.81057. 解: (1)mrG(
10、l) = 2mfG(NO, g) = 173.1 kJmol11lg K= RTG303.2) 1(mf= 30.32, 故1K= 4.8 1031(2)mrG(2) = 2mfG(N2O, g) =208.4 kJmol12lg K= RTG303. 2)2(mf= 36.50, 故2K= 3.2 1037(3)mrG(3) = 2mfG(NH3, g) = 32.90 kJmol13lg K= 5.76, 故3K= 5.8 105由以上计算看出:选择合成氨固氮反应最好。8.解:mrG= mfG(CO2, g) mfG(CO, g)mfG(NO, g) = 343.94 kJmol1 0,所
11、以该反应从理论上讲是可行的。9. 解 :mrH(298.15 K) = mfH(NO, g) = 90.25 kJmol1mrS(298.15 K) = 12.39 Jmol1 K1mrG(1573.15K) mrH(298.15 K) 1573.15mrS(298.15 K) = 70759 J mol1Klg(1573.15 K) = 2.349, K(1573.15 K) = 4.4810310. 解:H2(g) + I2(g) 2HI(g) 平衡分压 kPa 2905.74 2905.74 222)74.2905()2(xx= 55.3 = 2290.12 p (HI) = 2 kPa
12、 = 4580.24 kPa n = pVRT= 3.15 mol 11. 解: p (CO) = 1.01 105 Pa, p (H2O) = 2.02105 Pa p (CO2) = 1.01105 Pa, p (H2) = 0.34 105 Pa CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 起始分压 105 Pa 1.01 2.02 1.01 0.34 J = 0.168, pK= 10.168 = J,故反应正向进行。12. 解: (1)NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) 平衡分压 /kPa xx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总
13、结 - - - - - - -第 4 页,共 48 页优秀学习资料欢迎下载K= / S)(H / )(NH23pppp= 0.070 则x= 0.26 100 kPa = 26 kPa 平衡时该气体混合物的总压为52 kPa (2)T 不变 ,K不变 。NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)平衡分压 /kPa 25.3+yyK= / / )25.3pypy(= 0.070 y= 17 kPa 13. 解: (1)PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 平衡浓度 (molL1) 0. 250.070.00.250. 00.250. 0cK= )PCl()Cl()PCl(523
14、ccc= 0.62mol L1,(PCl5) = 71% PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 平衡分压0.20VRT0.5VRT0.5VRTK=pppppp/)(PCl/)(Cl/ )(PCl523= 27.2 (2)PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 新平衡浓度 (mol L1) 0.10 + y0.25 y0.25 +y210. 0cK= )10.0()30. 0)(25.0(yyymol L1 = 0.62mol L1 (T 不变,cK不变 ) y=0.01 mol L1,(PCl5) = 68%(3)PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 平衡浓度
15、 (molL1) z35.0z0.050 +zcK= zzz35.0)050.0(= 0.62 molL1z= 0.24 molL1,(PCl5) = 68% 比较 (2)、(3) 结果,说明最终浓度及转化率只与始、终态有关,与加入过程无关。14. 解:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)平衡浓度 (molL1) 1.0 0.50 0.50 cK= 32223)H()N()NH(ccc=21)Lmol(0.2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 48 页优秀学习资料欢迎下载若使 N2的平衡浓度增加到1.2mol L1,
16、设需从容器中取走x摩尔的 H2。N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 新平衡浓度 (molL1) 1.2 0.50+(30.2) x0.50 2 0.20 cK=2132)Lmol()02350. 0(2.1)20. 0250. 0(x=21)Lmol(0. 2x=0.94 15. 解: (1)(CO) =61.5%;(2)(CO)=86.5%; (3)说明增加反应物中某一物质浓度可提高另一物质的转化率;增加反应物浓度,平衡向生成物方向移动。16. 解:2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) 平衡分压 kPa 101 79.2 = 21.8 286 79.22 = 246 79.
17、2 K(673K)=pppppp/)(O/(NO)/ )(NO2222= 5.36 mrG= KRTlg303. 2,mrG(673 K) = 9.39 kJmol117. 解:mrG(298.15 K) = 95278.54 Jmol1mrG(298.15 K) = mrH(298.15 K) 298.15 KmrS(298.15 K) mrS(298.15 K) = 9.97 Jmol1 K1,mrG(500 K) 97292 J mol1Klg(500 K) = 0.16 , 故)K500(K=1.4 1010或者12lnKKRH)K15.298(mr2112TTTT,K(500 K)
18、= 1.41010 18. 解:因mrG(298.15 K) = mrG(1) +mrG(2) = 213.0 kJmol1 0, 说明该耦合反应在上述条件可自发进行。第 3 章 酸碱反应和沉淀反应习题参考答案解: (1)pH=-lg c(H+)=12.00 (2)0.050molL-1HOAc 溶液中,HOAc H+ OAc-c平/(molL-1) 0.050-x x x 5108.1x0.050 xx)HOAc()OAc()H(Kcccac(H+) = 9.510-4mol L-1pH = -lg c(H+) = 3.02 2解: (1) pH = 1.00 c(H+) = 0.10mol
19、L-1 pH = 2.00 c(H+) = 0.010molL-1 等体积混合后:c(H+) =(0.10mol L-1+0.010mol L-1)/2 = 0.055 molL-1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 48 页优秀学习资料欢迎下载pH = -lg c(H+) = 1.26 (2)pH = 2.00 c(H+) = 0.010molL-1pH = 13.00 pOH = 14.00-13.00 = 1.00, c(OH-) = 0.10molL-1 等体积混合后:-1-10.010molL(H)0.0050m
20、olL2c-1-10.10molL(OH)0.050molL2c酸碱中和后: H+ + OH- H2O c(OH-) = 0.045molL-1pH =12.65 3解:正常状态时pH = 7.35 c(H+) = 4.510-8mol L-1pH = 7.45 c(H+) = 3.510-8mol L-1患病时pH = 5.90 c(H+) = 1.210-6mol L-127Lmol105.4Lmol101.21-8-1-634Lmol105.3Lmol101.21-8-1-6患此种疾病的人血液中c(H+)为正常状态的2734 倍。4解:一元弱酸HA ,pH 2.77 c(H+)=1.7
21、10-3mol L-1HA H+ A-c平/(molL-1) 0.10-1.710-31.7 10-31.7 10-33253(H) (A)(1.710)2.910(HA)0.101.710accKc = %7.1%10010.0107 .135解:溶液的pH = 9.00, c(H+) = 1.010-9mol L-1故 c(OH-) = 1.010-5mol L-1假设在 1.0 L 0.10 molL-1氨水中加入x mol NH4Cl(s)。NH3 H2O NH4+ OH-c平/(molL-1) 0.10-1.010-5x+1.0 10-51.0 10-5(NH)(OH)4(NHHO)
22、32(NHHO)32Kbccc5555108.1100.110.0100.1 )100.1(xx = 0.18 应加入 NH4Cl 固体的质量为 : 0.18molL-1 1L 53.5g mol-1 = 9.6g 6解:设解离产生的H+浓度为 x molL-1,则HOAc H+ OAc-精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 48 页优秀学习资料欢迎下载c平/(molL-1) 0.078-x x 0.74+x (H)(OAc)(HOAc)(HOAc)Kaccc5108. 1078.074.0 x,x = 1.910-6,pH
23、= -lg c(H+) = 5.72 向此溶液通入0.10molHCl 气体,则发生如下反应:NaOAc + HCl NaCl + HOAc 反应后: c(HOAc) = 0.18 molL-1,c(OAc-) = 0.64 molL-1设产生的 H+变为 x mol L-1,则HOAc H+ OAc-c平/(molL-1) 0.18-xx0.64+x5(0.64x)x1.8 100.18xx = 5.110-6,pH =5.30 (pH) = 5.30-5.72 = -0.42 7. 解: (1)设 NH4Cl 水解产生的H+为 x molL-1,则NH4+ H2O NH3 H2O + H+
24、c平/(molL-1) 0.010-xx x 1032432( NHH O) (H )5.610(NH)NHH O)whbccKKcK(10106.5010.0 xxxx = 2.410-6,pH = 5.62 (2)设 NaCN 水解生成的H+为 x mol L-1,则CN-+ H2O HCN + OH-c平/(molL-1) 0.10-xx x-(HCN)(OH)-(CN)ccKhcx = 1.310-3,pH = 11.11 8解: (1) Kai(HClO)= 2.910-8; (2)Ksp(AgI) = 8.5110-179解: (1)设 CaF2在纯水中的溶解度(s)为 x mol
25、 L-1。因为 CaF2为难溶强电解质,且基本上不水解,所以在CaF2饱和溶液中:CaF2(s)Ca2+ 2F- c平/(molL-1) x2xc(Ca2+) c(F-)2 = Ksp(CaF2)x = 1.110-3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 48 页优秀学习资料欢迎下载(2)设 CaF2在 1.0 10-2mol L-1NaF 溶液中的溶解度(s)为 y mol L-1。CaF2(s)Ca2+ 2F- c平/(molL-1) y 2y+1.0 10-2 c(Ca2+) c(F-)2 = Ksp(CaF2)y(2y
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