大学化学试题库(133页).doc

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1、-大学化学试题库-第 129 页试题库刘春英 王淑涛 罗立文 选编目 录第1章 物质及其变化的一些基本定律1.1 典型试题及解析1.2 试题1.3 参考答案第2章 化学反应的方向和限度2.1 典型试题及解析2.2 试题2.3 参考答案第3章 电解质溶液3.1 典型试题及解析3.2 试题3.3 参考答案第4章 氧化还原反应和电化学4.1 典型试题及解析4.2 试题4.3 参考答案第5章 原子结构和周期系5.1 典型试题及解析5.2 试题5.3 参考答案第6章 分子结构和晶体结构6.1 典型试题及解析6.2 试题6.3 参考答案第7章 配位化合物7.1 典型试题及解析7.2 试题7.3 参考答案第

2、8章 无机化合物8.1 典型试题及解析8.2 试题8.3 参考答案第9章 化学与环境9.1 典型试题及解析9.2 试题9.3 参考答案第10章 化学与材料10.1 典型试题及解析10.2 试题10.3 参考答案第11章 化学与能源11.1 典型试题及解析11.2 试题11.3 参考答案第12章 化学与生活12.1 典型试题及解析12.2 试题12.3 参考答案第13章 化学与生命13.1 典型试题及解析13.2 试题13.3 参考答案综合性试题(一)综合性试题(二)综合性试题(三)综合性试题(四)综合性试题五)综合性试题(六)第1章 物质及其变化的一些基本定律1.1典型试题及解析例1-1. 判

3、断下列说法是否正确，并说明理由。(1) 对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的。(2) 反应的速率常数大，反应速率一定高。解：(1) 这种说法不对。热力学能的绝对值是难以确定的。(2) 这种说法不对。速率不仅与速率常数有关，还与浓度、压力条件有关。例1-2. 298K时，在恒容量热计中测得1.00 molC6H6（l）完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g)时，放热3263.9 kJ。计算恒压下1.00 molC6H6（l）完全燃烧时的反应热效应。C6H6(l)+O2(g)H2O(l)+ CO2(g)恒T、V解： C6H6(l) + O2 (g)3H2O(l)+ 6CO2(g)Qv = -32

4、63.9 kJ，且QP = QV + nRTQP = -3263.9 +（6-）8.31429810-3 = -3267.6 kJQP = -3267.6 kJmol-1例1-3. 查表计算下列反应的标准摩尔焓变：(1) Fe2O3(s) + 3CO(g) = 3CO2(g) + 2Fe(s)(2) 2NO2(s) = 2NO(g) + O2(g)解： (1) Fe2O3(s) + 3CO(g) = 3CO2(g) + 2Fe(s) -824.4 -110.525 -393.509 0= (i)(生成物)(i)(反应物) =3(-393.509)+20 -824.4+3(-110.525) =

5、 -24.552 kJmol-1(2) 2NO2(s) = 2NO(g) + O2(g) 33.18 90.25 0= (i)(生成物)(i)(反应物) = 290.25+0 233.18 = 114.14 kJmol-1例1-4. 试举例说明质量作用定律只适用于基元反应的理由。解：质量作用定律的内容是：基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的连乘积成正比。许多化学反应不是基元反应，而是由两个或多个基元步骤完成的复杂反应。对于复杂反应，其反应的速率方程只有通过实验来确定。例如，反应： 2H2 + 2NO 2H2O + N2其速率方程为= kc(H2)c2(NO)，而不是= kc

6、2(H2)c2(NO)。由此可见，质量作用定律只适用于基元反应。例1-5. 简要解释：(1) 反应物间所有的碰撞并不是全部有效的。(2) A(g) + B(g) C(g)，总反应并不一定都是二级反应。(3) 在反应机理中，最慢的一步反应决定总反应的速率。解：(1) 由于某些参加碰撞的分子所具有的能量小于活化能，有些分子在碰撞时的取向不合适，所以所有碰撞不可能全有效。 (2) 大多数化学反应不是基元反应，其反应历程复杂。对于复杂反应，反应级数不是由反应方程式而是由实际的反应机理来确定。通常反应级数由实验测定。 (3) 快的反应能迅速供给慢反应所需的反应物或很快消耗慢反应的产物。所以总的反应速率为

7、最慢的一步制约。1.2 试题一. 填空题1. 当体系的状态被改变时，状态函数的变化只决定于 ，而与 无关。2. 已知反应2H2O(g) = 2H2(g) + O2(g)，= 483.6 kJmol-1，则(H2O，g) = kJmol-1。3. 等温等压条件下，只做体积功的反应，QP = ，而恒容反应时，QV = 。4. 某反应A + 2B = C + D为基元反应，其反应速率表达式是 ，反应级数是 。5. 根据阿仑尼乌斯公式，随温度的升高，其速率常数k将 ；对不同反应，其活化能越大，速率常数k将 。二. 判断题1. 化学热力学中，标准状态条件是指压力为101.325 kPa，温度为298.1

8、5 K。( )2. 系统的状态函数之一发生变化，系统的状态不一定变化。 ( )3. 反应的焓变和反应热是同一概念。 ( )4. 某反应2A+B=A2B，其反应速率表达式是=kcx(A)cy(B)，反应级数是x+y。( )5. 反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)，已知某温度下反应速率(NH3) = 0.2 moldm-3h-1，则(H2) = 0.2 moldm-3h-1。 ( )6. 由Arrhenius公式可知，加快反应速率的唯一方法是升高反应温度。 ( )7. 反应A + B C，若是基元反应，该反应只能是二级反应。 ( )三. 选择题1. 如果系统经过一系列变化，最后又

9、变到初始状态，则系统的( )。(A) Q = 0，W = 0，DU = 0，DH = 0 (B) Q 0，W 0，DU = 0，DH = Q(C) Q = |W|，DU = Q - W，DH = 0 (D) Q |W|，DU = Q - W，DH = 0 2. 升高温度能提高反应速率的主要原因是( )。 (A) 增加了活化分子百分数 (B) 降低了反应的活化能 (C) 增加了反应物分子间的碰撞频率 (D) 增大了平衡常数3. 对于理想气体的内能有下述四种理解： (1) 状态一定，内能也一定； (2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的； (3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个

10、或两个以上的数值； (4) 状态改变时，内能一定跟着改变。其中正确的是：( )(A) (1)，(2) (B) (3)，(4) (C) (2)，(4) (D) (1)，(3)四. 计算题1. 已知反应：CO(g) + O2(g) = CO2(g)。在298K，U q = -282.0 kJ，求此反应的标准摩尔焓变。2. b-丁酮二酸在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳的反应，其分解反应速率常数在298 K时为1.0810-4 s-1，在333 K时为5.4810-2 s-1，试求该分解反应的活化能。五. 综合分析题1. 一般情况下，升高温度反应速度加快了，为什么？试用阿伦尼乌斯公式说明。2. 温度不变

11、时，给反应加入正催化剂，为什么反应速度加快了，试用阿伦尼乌斯公式说明。3. 简述在合成氨生产中：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，DrHq= -92.4 kJmol-1，工业上采用温度控制在673773 K，而不是更低些，压力控制在30390 kPa而不是更高？ 1.3 参考答案一. 填空题1. 体系的始态和终态，变化途径。 2. -241.8。3. H，U。 4. = k c(A) c2(B)，3。 5. 增大，越小。二. 判断题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 三. 选择题1. C 2. A 3. D四. 计算题(略)1. -283.2 kJmol-1。 2. Ea = 9

12、7.6 kJmol-1。五. 综合分析题1. 答：阿累尼乌斯公式为 k =Aexp(-Ea/RT)，对给定反应A、Ea是定数，温度升高使exp(-Ea/RT)变大，即k变大。在其它条件不变时，反应速度完全由速度常数k决定，所以k增大必然使增大。2. 答：温度不变时，给反应加入正催化剂，作用是降低反应的活化能。根据k =Aexp(-Ea/RT)，Ea的降低，使exp(-Ea/RT)增大，A为常数，则k增大。在其它条件一定时，k与成正比，所以活化能的降低必然导至反应速度的加快。 3. 答：对于此反应，低温有利于提高反应物的转化率，但低温反应速度慢，使设备利用率低，单位时间合成氨量少，为使其有较高的

13、转化率和较快的反应速度，单位时间内合成较多的氨，常以催化剂的活性温度为该反应的控制温度。高压对合成氨有利，但压力过高对设备要求高，运转费高，因此，压力不宜过高，为了得到更多的氨，常用加压、冷却合成气的方法，以分离氨，使平衡右移。第2章 化学反应的方向与限度2.1典型试题及解析例2-1. 判断下列说法是否正确，并说明理由。(1) 放热反应是自发的。(2) 纯单质的、皆为零。(3) 反应的rGq 0，该反应是不能自发进行的。(4) 如反应的rH和rS皆为正值，室温下rG也必为正值。(5) 冰在室温下自动融化成水，是熵增起了重要作用的结果。解：(1) 这种说法不对。放热反应即rH 0的反应，大多数放

14、热反应是自发的，但不能用rH 0作为判断反应自发的一般标准。因为在等温、等压条件下，决定化学反应方向的是rG，rG 0该反应不能自发进行。判断某一反应能否自发进行，一般用rG。而= + 2.303RTlgQ，当 0时，不一定大于零，所以该说法不对。(4) 这种说法不对。根据吉布斯公式rG=rHTrS，若rH 0，rS 0，当温度降低时，rG增大，但不一定是正值，在低温下可能为正值。 (5) 这种说法正确。冰在室温下自动融化成水，是一个吸热过程，但由于且G 0，说明该反应在标态、298 K时热力学上不可能进行，而逆反应(即AlCl3燃烧的反应)是可自发进行的。(2) Al2O3(s) + 3Cl

15、2(g) + 3C(s) 2AlCl3(s) + 3CO(g) -1582.4 0 0 -628.8 -137.15最简捷的计算方法是直接用进行计算，将为零的两项略去。= 2 +3- = 2(-628.8) + 3(-137.15) - (-1582.4) = -86.65 kJmol-1该反应的标准吉布斯函数变 0，在标态、298K下可自发进行。例2-5. 煤燃烧时含硫的杂质转化为SO2和SO3，造成对大气的污染。试用热力学数据说明可以用CaO吸收SO3，以消除烟道废气的污染。解：298K时 CaO(s) + SO3(g) CaSO4(s) -635.09 -395.7 -1434.1 39

16、.75 256.6 107 =2 - = -1434.1- (-635.09) - (-395.7) = -403.31 kJmol-1 = -= 107 - 39.75-256.6 = -189.35 JK-1mol-1 298K时 = -T= -403.31103-298(-189.35) = -346.88 kJmol-1 0，所以298K时不能用CO还原Al2O3。 =3(-393.5) +0- (-1675.7) -3(-110.5) = 826.7 kJmol-1 =3213.7 + 228.33-50.92 -3197.6 = 54.04 kJmol-1=-T 0，则反应向逆向进

17、行。(2)由=+ 2.303RTlgQ= 100.97+2.3038.31410-3298lg= 84.1 kJmol-10，反应仍向逆方向进行。例2-10. 已知在1362 K时下列化学反应的焓变和平衡常数：(1) H2(g) +1/2S2(g) H2S(g) = -21 kJmol-1，=0.80(2) 3H2(g) + SO2(g) H2S(g) + 2H2O(g) = -207 kJmol-1，=1.8104计算：(3) 4H2(g) + 2SO2(g) 4H2O(g) + S2(g)，在1362K时的和。解： 由(3)式 = (2)式2(1)式2得： = 2 - 2 = (-207)

18、 2 - (-21) 2 = -372 kJmol-1 =()2/()2 = (1.8104)2/0.82 =5.06108例2-11. 已知 2SO2(g) + O2 (g) 2SO3(g) 在1062 K时的平衡常数Kq= 0.955。如在该温度下，某一容器中含有SO2、O2和SO3三种气体，其分压分别为30.4 kPa、 60.8 kPa和25.33 kPa，试判断反应进行的方向。如果只将SO3的分压减至3 kPa，反应方向有何变化。 分析 当Q Kq， Kq， 0，反应逆向自发。解：(1) 所以反应逆向进行。(2) 所以反应正向进行。例2-12. 反应PCl5(g) PCl3(g) +

19、 Cl2(g)在523 K和1.01325105 Pa下达平衡时，其分解百分率为80%，求该条件下反应的平衡常数Kp。解： 设开始时PCl5为1 mol PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)起始时物质的量/mol 1 0 0平衡时物质的量/mol 1-180% 0.8 0.8则平衡时总物质的量为1.8 mol，由平衡常数Kp表达式得：例2-13. 苯甲醇脱氢可用来生产香料苯甲醛。反应：C6H5CH2OH (g) C6H5CHO(g) + H2(g)，523 K时，(1) 假若将1.20 g苯甲醇放在 2.00 L容器中并加热至523 K，当平衡时苯甲醛的分压是多少？(2) 平衡时苯

20、甲醇的分解率是多少？解： (1) M(C6H5CH2OH)=108.14C6H5CH2OH (g) C6H5CHO(g) + H2(g) 平衡时p /kPa 24.1-x x xx =18.2p(C6H5CHO)= 18.2 kPa(2) 苯甲醇的分解率 2.2 试题一. 填空题1. 用热力学函数符号表示下列状态的热力学特征：在恒温恒压条件下，放热反应的 小于零；标准状态，298.15 K时，稳定单质的 和 等于零；在0 K时，纯净完美晶体的 等于零；自发进行的反应的 小于零。2. 高温下能自发进行，而低温下非自发进行的反应，通常是H 0，S 0的反应。3. H2(g) + I2(g) 2HI

21、(g)，= 50.3(713K)，某状态下，p(H2) = p(I2) = 5.379105 Pa，p(HI) = 62.59105 Pa，则自发进行的方向是 ，原因是 。4. 下列反应处于平衡状态：X(g) + Y(g) 4Z(g) H = -45 kJmol-1，当同时升高温度加入正催化剂时，正反应速度将 ，化学平衡将 。 5. 反应NO2(g) + NO(g) N2O3 (g)，H 0，故要寻找适合的催化剂将反应的活化能降低，使反应向正向进行。 ( )3. 稳定单质在298 K时的标准摩尔生成焓和标准摩尔熵均为零。 ( )4. 可逆吸热反应的平衡常数随温度升高而增大；可逆放热反应的平衡常

22、数随温度升高而减小。 ( )5. 只要温度不变，可逆反应反应物的平衡转化率也不变。 ( )6. C2H4(g) + H2(g) C2H6(g)是熵增反应。 ( )7. 反应Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g)，(298K) = 15.2 Jmol-1K-1，则(500K) 15.2 Jmol-1K-1。 ( )8. 催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的。( )三. 选择题1. 已知某反应的 0 (C) 0 (D) -1 2. 已知：H2(g) + S(s) H2S(g) S(s) + O2(g) SO2(g) 则反应 H2(g) + SO

23、2(g) O2(g) + H2S(g) 的标准平衡常数是( )。 (A) + (B) - (C) (D) /3. 某温度时，反应 H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g) 的Kq= 410-2，则反应HBr(g) =H2(g) +Br2(g) 的Kq等于( )。(A) (B) (C) 410-2 (D) 4. 一个气相反应mA(g) + nB(g) qC(g)，达到平衡时( )。(A) = 0 (B) Qp= 1 (C) Qp= Kq (D) 反应物分压和等于产物分压和 5. 将固体NH4NO3溶于水中，溶液变冷，则该过程的G 、H、S的符号依次是( )。(A) + - - (B) +

24、 + - (C) - + - (D) - + + 6. 在100K时，反应A(g) + B(g) C(g) +D(g) 在密闭容器中达到平衡，若此时在该平衡体系中引入稀有气体，则平衡将( )。(A) 正向移动 (B) 逆向移动 (C) 不发生移动 (D) 不能确定 7. 已知反应C(s) +H2O(g) =CO (g)+H2(g)，DrHq =131 kJmol-1，为增大水煤气的产率，需采取( )。(A) 增大压力 (B) 升高温度 (C) 降低温度 (D) 使用催化剂8. 在密闭容器中，盛有NO2气体，在等温下建立下列平衡2NO2 (红棕色) N2O4 (无色)， DrHq 0，DrGq

25、0 (B) DrHq 0(C) DrHq 0，DrGq 0 (D) DrHq 0，DrGq 011. 反应 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 在853K达到平衡时的气体分压：SO2为22.4 kPa，O2为33.0 kPa，SO3为46.0 kPa，则此温度下上述反应的平衡常数的数值为（ ）。(A) 0.0622 (B) 0.128 (C) 7.81 (D) 12.9 12. 某反应的标准摩尔Gibbs自由能变化在773 K时为1.00 kJmol-1，在此温度下反应的平衡常数是( )。 (A) 1.27 (B) 1.17 (C) 1.00 (D) 0.85613. 下列说法中正

26、确的是( )。 (A) 熵总是随着物质聚集状态的变化而增大。 (B) 熵总是随着温度的升高而减小。 (C) 熵与温度无关。 (D) 0K标准状态时，任何完整晶态物质的熵值都为0。四. 计算题1. 反应PCl5(g) + PCl3(g) Cl2(g)在298K时的热力学数据如表所列：PCl5PCl3Cl2/ kJmol-1-374.9-287.00/Jmol-1K-1364.6311.78223.1试通过计算说明：反应在标准状态时能否自发进行？标准状态下，反应自发进行的温度是多少？标准状态下，600K时，反应的=？2. 已知反应及热力学数据如下： Ca(OH)2(s) + CO2(g) = Ca

27、CO3(s) + H2O(l)Ca(OH)2(s)CO2(g)CaCO3(s)H2O(l)/ kJmol-1-898.5-394.4-1128.8-237.1/ kJmol-1986.1-393.5-1206.9-285.8试通过计算说明：标准状态，298 K时，反应的=？当温度升高到353 K时，的变化率为多少？该变化率说明什么？3. 在250 时，将0.70 mol的PCl5置于2.0 dm3的密闭容器内使其达平衡，经测定PCl5的物质的量为0.20 mol。(1) 求该反应PCl5(g) + PCl3(g) Cl2(g) 在250 达平衡时的Kc及PCl5的百分转化率。(2) 在温度不变的条件下，在上述平衡体系中再加入0.20 mol的PCl5，使其重新达平衡，求各物质的平衡浓度及PCl5的百分转化率。4. 在497 时，101.325 kPa下，某一容器中2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)建立平衡，有56%的NO2离解为NO和O2。(1) 求，(2) 若要使离解度增加到80%，平衡时的压力为多少？五. 综合分析题1. 根据热力学计算吉布斯函数变为负值的反应，在该条件下，却观察不到明显的反应，为什么？(用碰撞理论说明)。2. 温度对反应：mA + nB pC，DH ，。3. 逆向进行，Q=135.4 =50.3或rG0。4. 加快，向左移动。