天津大学无机化学考试试卷(上册) 答案

天津大学无机化学考试试卷(上册) 答案 天津大学无机化学考试试卷(上册) 答案 一、填表题 (20分) 1. 原子序数 价层电子构型 区 周期 族 23 33 4s4pp 四 ?A 32 23 3d4sd 四 ?B 2. 反应 2CO (g) + O (g) 2CO (g) (?H<0)，在密闭容器中达到平衡: 22rm θ固定条件改变条件 kkυ K 平衡移动方向 正 逆 正 T、P 加催化剂 增加 增加 增加 不变 不移动 P、V降低温度 减小 减小 减小 增加 向右移动 3. 物质 HgClSiClBBrPH 2 4 3 3 323中心原子杂化类型 sp sp sp 不等性sp 分子空间构型 直线型 正四面体型 正三角形 三角锥型 4. 物质 晶体类型晶格结点上粒子 粒子间作用力熔点相对高低 SiC 原子晶体 Si原子、C原子 共价键 高 NH氢键型分子晶体 NH 分子 分子间力、氢键 低 3 3 -15. 在0.1mol?LNH?HO中加入下列物质，写出NH?HO的解离度α和pH值变化趋势 3232 加入物质 NHCl (s) NaOH (s) HO 42 α 减小减小 增大 pH值 减小 增大 增大 二、填空题 (20分) 3+-2--2-1. 随着溶液的pH值增加，下列电对 CrO/Cr、Cl/Cl、MnO/MnO的E值将分别 减小、 27244 不变、不变。 2. MgO晶体比金属Mg的延展性 差 ;石墨晶体比金刚石晶体的导电性 好 ;SiO晶体比SiF晶 24体的硬度 大 ;I晶体比NaI晶体在水中的溶解度 小 。 2 +3. 健康人血液的pH值为7.35~7.45。患某种疾病的人的血液pH可暂时降到5.90，此时血液中c(H)为 正常状态的 28,35 倍。 *****4. 已知B轨道的能级顺序为σσσσππσππσ，则B的分子轨道分布式为 21s1s2s2s2py2pz2px2py2pz2px2 2*22*211(σ)(σ)(σ)(σ)(π)(π)，成键数目及名称两个单电子π键，价键结构式为 。 1s1s2s2s2py2pz θθ2+θ4+2+-5. 根据E(PbO/PbSO) >E(MnO/Mn) >E(Sn/Sn)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最 244 2+强的是 PbO ，还原性最强的是 Sn 。 2 ,,,H6. 表示=(AgBr, s)的反应式为 Ag(s) + 1/2 Br(l) ? AgBr(s) 。 ,H2fmrm 2+-+2+--7. 用电对MnO/Mn，Cl/Cl组成的原电池，其正极反应为 MnO + 8H + 5e ? Mn + 4HO，负极反 4242 -θ-2++-应为 2 Cl -2 e ? Cl，电池的电动势等于0.15V，电池符号为(-)Pt,Cl(p),Cl‖MnO,Mn,H,Pt(+)。2 24θ2+θ--(E(MnO/Mn)=1.51V;E(Cl/Cl)=1.36V) 42 -18. 下列各溶液浓度均为0.1 mol?L，按pH值从小到大顺序排列NHNO, NHF, NHOAc, KCN, NaCO。 434423 θ-5θ-4KCN, NHF, NHOAc, NHNO, NaCO。 (已知K(NH?HO)=1.8×10, K(HF)=6.6×10, 44432332 θ-10θ-5-7-11,,K(HCN)=6.2×10, K(HOAc)=1.8×10, (HCO)=4.4×10, (HCO)=4.8×10) KK232312 3+2+θ2+2+2-2-,9. 已知:CrO +1.36 Cr -0.41 Cr -0.86 Cr，则E(CrO / Cr)= 0.917 V，Cr能否发生歧化E/V2727A 反应 不能 。 --3-1-1θ-510. 已知氨水溶液中，c(OH)=2.4×10 mol?L, 则此氨水的浓度为0.32 mol?L。(K(NH?HO)=1.8×10) 3211. 因为SnCl强烈水解，在配制其溶液时应加入HCl，水解反应式为 SnCl+HOSn(OH)Cl+HCl。 222 θ,12. K、、Δ,分别用来衡量 反应限度的大小、 电解质强弱 、 键的极性 。 Ki 13. HF的沸点比HI高，主要是由于 HF中存在氢键 。 14. 物质NaCl、MgO、NaO、KCl的熔点由低到高的顺序是KCl、NaCl、NaO、MgO。 22 15. 在元素周期表中，同一主族自上而下，元素第一电离能的变化趋势是逐渐 减小 ，因而其金属性依 增强 ;在同一周期中自左向右，元素的第一电离能的变化趋势是逐渐 增大 ，元素的金属性逐渐 次 减弱 。 三、是非题(判断下列叙述是否正确，正确的在括号中画?，错误的画×) (10分) 1. 乙烷裂解生成乙烯:CH (g) CH (g) + H (g) 。在实际生产中常在恒温恒压下采用加入过 26242 量水蒸汽的方法来提高乙烯的产率，这是因为随着水蒸汽的加入，同时以相同倍数降低了p(CH)、 26p(CH)、p(H)，使平衡向右移动。………………………………………………………………………( ? ) 242 2,,2. 波函数表明微观粒子运动的波动性，其数值可大于零，也可小于零，表示电子在原子核外空间出现的几率密度。…………………………………………………………………………………….…..(? ) ,,--KK3. 因为I 的极化率大于Cl，所以(AgI) <(AgCl)。……………………………………………( ? ) spsp ,,,,H,,G,S4. 在298K时，最稳定纯态单质的均为零。…………………………………….. ( × ) fmfmm θ5. ΔG代数值越小，K就越大，反应进行得越完全。……………………………………..…………….. ( × ) rm-1-16. 在相同温度下，纯水或0.1 mol?LHCl或0.1 mol?LNaOH溶液中，水的离子积都相同。………. ( ? ) 7. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快。…………………. ( × ) 8. 当溶液中含有多种离子均可与沉淀剂发生沉淀反应时，溶度积小的对应离子一定先沉淀。……. ( × ) 9. 溶度积规则适用于任何难溶电解质，质量作用定律只适用于基元反应。………………………. ( ? ) 10. 偶极矩可衡量分子极性大小，极化率可衡量分子变形性大小，晶格能可衡量离子晶体的稳定性。( ? ) 四、选择题(每题只有一个正确的答案，将你选择的答案填入题前的括号中)(20分) θ1. ( B ) 下列电对中，E值最小的是: +A: H/H; B: HO/H; C: HOAc/H; D: HF/H 22222 2. ( C ) 下列函数均为状态函数的是: A: H，G，W; B: U，S，Q; C: T，P，U; D: G，S，W -1,,83. ( B ) 0.010 mol?L的一元弱碱()溶液与等体积水混合后，溶液的pH值为: K,1.0，10b B: 8.85; C: 9.0; D: 10.5 A: 8.7; θ2++θ++2+θ4. ( C ) E(Cu/Cu)=0.158V，E(Cu/Cu)=0.522V，则反应 2 Cu Cu + Cu的K为: -7126-13A: 6.93×10; B: 1.98×10; C: 1.4×10; D: 4.8×10 5. ( A ) 下列卤化物中，离子键成分大小顺序正确的是: A: CsF>RbCl>KBr>NaI; B: CsF>RbBr>KCl>NaF; C: RbBr>CsI>NaF>KCl; D: KCl>NaF>CsI>RbBr θ6. ( B ) 已知某化学反应是吸热反应，欲使此化学反应的速率常数k和标准平衡常数K都增加，则反应 的条件是: A: 恒温下，增加反应物浓度;B: 升高温度;C: 恒温下，加催化剂;D: 恒温下，改变总压力 7. ( D ) 下列物质极化率最小的是: A: CO; B: CS; C: CO; D: H 222 -16,K8. ( B ) 已知(AgPO) = 1.4×10，其溶解度为: 34sp -4-1-5-1-8-1-5-1A: 1.1×10mol?L; B: 4.8×10mol?L; C: 1.2×10mol?L; D: 8.3×10mol?L ,,,,9. ( B ) 已知反应 FeO(s) + C(s) ? CO(g) + Fe(s) 的>0，>0，(假设，不随温度,H,S,H,Srmrmrmrm 变化而改变)下列说法正确的是: A: 低温下为自发过程，高温下为非自发过程;B: 高温下为自发过程，低温下为非自发过程; C: 任何温度下都为非自发过程; D: 任何温度下都为自发过程 10. ( A ) 某元素的原子序数小于36，当该元素原子失去一个电子时，其副量子数等于2的轨道内电子 数为全充满，则该元素为: A: Cu; B: K; C: Br; D: Cr 11. ( A ) BiCl水解产物为: 3 A: BiOCl; B: Bi(OH); C: BiO; D: Bi(OH)Cl 3232 12. ( B ) 欲使Mg(OH)溶解，可加入: 2 A: NaCl; B: NHCl; C: NH?HO; D: NaOH 432 13. ( D ) 对于一个化学反应，下列说法正确的是: ,,,S,H A: 越小，反应速率越快; B: 越小，反应速率越快; rmrm C: 活化能越大，反应速率越快; D: 活化能越小，反应速率越快 -114. ( A ) 下列水溶液中(各相关物质浓度均为0.10 mol?L)，pH值最小的是: A: HOAc-HCl混合溶液; B: HOAc-NaOAc混合溶液; C: NHCl水溶液; D: pH=1的水溶液 4 θ5θ315. ( B ) 反应 H (g)+Br(g)2HBr(g) 在800K时K=3.8×10，1000K时K=1.8×10，则此反应是: 22 A: 吸热反应; B: 放热反应; C: 无热效应的反应; D: 无法确定是吸热反应还是放热反应 16. ( D ) 下列物质中熔点最高的是: A: NaCl; B: N; C: NH; D: Si 23 17. ( D ) 下列物质中沸点高低顺序正确的是: A:HTe>HSe>HS>HO;B:HSe>HS>HO>HTe;C:HO>HS>HSe>HTe;D:HO>HTe>HSe>HS 2222222222222222 18. ( A ) 既能衡量元素金属性强弱，又能衡量其非金属性强弱的物理量是: A: 电负性; B: 电离能; C: 电子亲核能; D:偶极矩 2+3+19. ( B ) Pb、Bi离子均属何种电子构型: A: 18; B: 18 + 2; C: 8; D: 9-17不规则 ,,20. ( D ) 已知下列反应的平衡常数:H (g)+S(s) HS(g): ; O (g)+S(s) SO (g): ;则反KK2 22 212应:H (g)+ SO (g) O (g) + HS(g) 的平衡常数为: 2222 ,,,,,,,,A: -; B: ?; C: /; D: / KKKKKKKK12122112五、配平反应式(要求写出配平过程)(6分) 1. 用氧化数法配平:Ni(OH) + Br + NaOH ? NiO(OH) + NaBr 22 +1×2 +2 0 +3 -1 2 Ni(OH) + Br + 2NaOH ? 2NiO(OH) + 2NaBr + 2 HO 222 -(1×2) ×1 +3+2-2. 用离子-电子法配平:CrO + HO + H ? Cr + O + HO 272222 +3+2- 1 CrO + 14H + 6e ? 2Cr + 7HO 272 + 3 HO - 2e ? O + 2H222 2-+3+CrO + 3HO + 8H ? 2Cr + 3O + 7HO 272222 六、计算题 (24分) 3+2+-11. 溶液中Fe和Mg的浓度均为0.01 mol?L，欲通过生成氢氧化物使二者分离，问溶液的pH值应控 -39-12,,KK制在什么范围,([Fe(OH)]=2.79×10，[Mg(OH)]=5.61×10) 32spsp -解: 开始生成Fe(OH)沉淀时所需OH浓度: 3 ,,39K(Fe(OH))2.79，10sp3,,13,133c (OH),,,6.53，10mol,L13，0.01c(Fe) - 开始生成Mg(OH)沉淀时所需OH浓度: 2 ,,21K(Mg(OH))5.61，10sp2,,5,1c (OH),,,2.37，10mol,L22，c0.01(Mg) --c(OH)< c(OH) 12 所以Fe(OH)先沉淀 33+3+-5要使Fe完全沉淀，c(Fe)?10, 所以 ,(Fe(OH))Ksp3,,12,13(OH),,6.53，10mol,L c3,5102+3+-12--5则要分离Mg和Fe，6.53×10 ? c(OH) ? 2.37×10 所以pH值的范围是:2.81? pH ? 9.37 ,2+2+2+K2. PbSO的可用如下方法测得，选择Cu/Cu，Pb/Pb两电对组成一个原电池，在Cu/Cu半电池4sp 2+-12+-12-2-中使c(Cu)=1.0 mol?L，在Pb/Pb半电池中加入SO，产生PbSO沉淀，并调至c(SO)=1.0 mol?L，444 ,θ2+K实验测得:电动势E=0.62V(已知铜为正极)，计算PbSO的。(E(Pb/Pb)=-0.1263V，4spθ2+E(Cu/Cu)=0.34V) θ解: 由题意知:E(PbSO/Pb) = 0.34 - 0.62 = -0.28V 4 θ2+θ2+2+而E(PbSO/Pb) = E(Pb/Pb) = E(Pb/Pb) + 0.0592/2 lgc(Pb) 4 2+所以:-0.28 = -0.1263 + 0.0592/2 lgc(Pb) 2+-6-1可求得:c(Pb) = 6.42 ×10 mol?L θ2+θ-62-,K则:(PbSO) = c(SO)/c ? c(Pb)/c = 6.42×10 44sp 3. 450?时HgO的分解反应为:2HgO (s) 2Hg (g) + O (g)，若将0.05mol HgO固体放在1L密闭2 θ,?，平衡时测得总压力为108.0KPa,求该反应在450?时的平衡常数K，及HgO容器中加热到450,Grm 的转化率。 解:Hg蒸汽的分压为:2/3×108.0 kPa = 72.0 kPa O的分压为:1/3×108.0 kPa = 36.0 kPa 2 θθ2θ2所以:K = (p(Hg)/p) ? (p(O)/p) = 0.72 × 0.36 = 0.187 2 θ, = -2.303RTlg K ,Grm -1 = -2.303 × 8.314 × (450 + 273.15)lg0.187 = 10.1 kJ?mol 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%