2013-2014学年二学期普通化学和无机化学期末考试试卷(E卷)20131212083338答案

内蒙古民族大学2013-2014学年一学期 课程考试试卷答案(E卷) 课程名称：普通化学和无机化学 考试时间：120分钟 年级：xxx级 专业： xxx 题目部分，（卷面共有53题，100分，各大题标有题量和总分） 一、单项选择题（20小题，共20分） 1、根据酸碱质子理论，HNO3 + H2SO4 + 正反应中的酸是 A、 B、 HNO3 C、 H2SO4 D、 答案：C 2、在298 K时，其pOH值小于7的溶液是 A、0.1 mol·dm-3 NH4Cl B、0.1 mol·dm-3 HAc和0.1 mol·dm-3 NaAc C、0.1 mol·dm-3 AgNO3 D、0.1 mol·dm-3 NaHCO3 答案：D 3、向0.10 mol·dm-3 HCl溶液中通H2S气体至饱和(0.10 mol·dm-3)，溶液中S2 浓度为(H2S：Ka1 = 9.1 10-8，Ka2 = 1.1 10-12) A、1.0 10-18 mol·dm-3 B、1.1 10-12 mol·dm-3 C、1.0 10-19 mol·dm-3 D、9.5 10-5 mol·dm-3 答案：A 4、下列试剂中能使PbSO4(s) 溶解度增大的是 A、Pb(NO3)2 B、 Na2SO4 C、 H2O D、NH4Ac 答案：D 5、用0.20 mol·dm-3 HAc和0.20 mol·dm-3 NaAc溶液直接混合(不加水)，配制1.0 dm3 pH = 5.00的缓冲溶液，需取0.20 mol·dm-3 HAc溶液为 (pKa(HAc) = 4.75) A、6.4 102 cm3 B、6.5 102 cm3 C、3.5 102 cm3 D、3.6 102 cm3 答案：D 6、下列过程中属于催化反应的是 A、H2与C2H4气体混合物与金属铂粉接触发生加成 B、电弧引发H2与O2混合气体所发生的反应 C、气体N2与金属锂结合生成Li3N，后者与H2O反应生成NH3和LiOH D、铁在潮湿空气中生锈 答案：A 7、反应A + B C的反应历程如图所示，升高温度时反应速率的变化是： A、正反应速率 > 逆反应速率 B、正反应速率 < 逆反应速率 C、正反应速率 = 逆反应速率 D、温度升高不影响反应速率 答案：A 8、反应2NO2Cl(g) = 2NO2(g) + Cl2(g) 的反应机理包括两步基元反应 (1) NO2Cl(g) = NO2(g) + Cl(g) (2) NO2Cl(g) + Cl(g) = NO2(g) + Cl2(g) 已知总反应的速率常数k的单位是 s-1，则 A、总反应是二级反应 B、第一步反应比第二步反应快得多 C、总反应是三级反应 D、第二步比第一步反应快得多 答案：D 9、对3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)，其反应速率可以表示为 A、 B、 C、 D、 答案：B 10、某元素原子基态的电子构型为[Ar]3d84s2，它在元素周期表中的位置是 A、s区 B、p区 C、d区 D、f区 答案：C 11、下列轨道上的电子， 在xy平面上的电子云密度为零的是 A、3pz B、3 C、3s D、3px 答案：A 12、下列化合物中，极性最大的是 A、CS2 B、H2S C、SO3 D、SnCl4 答案：B 13、下列分子形状不属直线形的是…… A、 C2H2 B、 H2S C、CO2 D、HF 答案：B 14、反应的焓变可代表KCl晶格能的是 A、 K+(g) + Cl-(g) = KCl(s) B、 K(g) + Cl(g) = KCl(s) C、K(s) + Cl(s) = KCl(s) D、K(s) + Cl2(g) = KCl(s) 答案：A 15、已知金刚石晶胞是类似于立方 ZnS 型的面心立方晶格 ，则晶胞中碳原子数是 A、4 B、8 C、12 D、6 答案：B 16、下列物质中，既有离子键，又有共价键的是 A、 AlCl3 B、 SiC C、CaC2 D、BN 答案：C 17、下列各对分子型物质中，沸点高低次序不正确的是 A、HF > NH3 B、 S2(g) > O2 C、NH3 > PH3 D、SiH4 > PH3 答案：D 18、下列说法中正确的是 A、色散力仅存在于非极性分子之间 B、极性分子之间的作用力称为取向力 C、诱导力仅存在于极性分子与非极性分子之间 D、相对分子质量小的物质，其熔点、沸点也会高于相对分子质量大的物质 答案：D 19、N和O并不存在类似PCl5，SF6的化合物，其原因是 A、 N和O的原子半径太小 B、 N和Cl，O与F之间的电负性差太小 C、N和O是第二周期的元素，不存在d轨道 D、目前尚无法解释 答案：C 20、用分子轨道理论来判断下列说法，不正确的是 A、 的键能比N2分子的小 B、CO+的键级是2.5 C、 和 是等电子体系 D、第二周期同核双原子分子中，只有Be2分子不能稳定存在 答案：D 二、填空（20小题，共20分） 1、当 13.1 g未知难挥发非电解质溶于 500 g苯中, 溶液凝固点下降了 2.3 K, 已知苯的 Kf= 4.9 K·kg·mol-1 , 则该溶质的相对分子质量为_______________ 。 答案：56 2、24℃ 时, 氖在水中的 Henry 定律常数是 6.86×10-5 mol·dm-3·kPa-1。如果在液面上氖的分压为96.5 kPa, 则在10.0 dm3水中能溶解氖_________ g。 (相对原子质量: Ne 20.18) 答案：1.34 3、25℃，KNO3在水中的溶解度是6mol·dm-3，若将1 mol固体KNO3置于水中，则KNO3变成盐溶液过程的ΔG的符号为_____________，ΔS的符号为_____________。 答案：ΔG < 0 为- ΔS > 0 为 + 4、NH3、Cu2+、 、Cl 四种分子和离子中： ________________既是Brnsted酸又是Brnsted碱；它们的共轭碱是_______________； ________________既是Lewis碱又是Brnsted碱；________________是Lewis酸而不是Brnsted酸；________________是Brnsted酸而不是Lewis酸。 答案： NH3 NH3 ClCu2+ NH3 5、将Ni + 2Ag+ = 2Ag + Ni2+ 氧化还原反应设计为一个原电池。则电池的负极为 __________________________，正极为______________________________， 原电池符号为________________________________________________________。 已知 (Ni2+ / Ni) = -0.25 V， (Ag+ / Ag) = 0.80 V，则原电池的电动势 为 ___________， 为______________，该氧化还原反应的平衡常数为________________。 答案：镍电极，银电极。 (-) Ni(s)│Ni2+(c1)‖Ag+(c2)│Ag(s) (+) 0.80 - (-0.25) = 1.05 (V) -203 kJ·mol-1 3.41 1035 6、请填写下面的空格： 化学反应条件的改变 对E，k，K的影响 活化能Ea 速率常数k 平衡常数K 升高温度 加正催化剂 答案： 化学反应条件的改变 对E，k，K的影响 活化能Ea 速率常数k 平衡常数K 升高温度 基本不变 增大 变化 加正催化剂 降低 增大 不变 7、反应 H2(g) + I2(g) = 2HI(g) 的速率方程为v = k (H2) (I2)，根据该速率方程，能否说它肯定是基元反应___________________；能否说它肯定是双分子反应_________________。 答案：不能说它是基元反应，不能说它是双分子反应。 8、在下列空白处填入所允许的量子数: (1) n = 1，l = _____，m = _____； (2) n = 2，l = 1， m = _____； (3) n = 3，l = 2， m = _____。 答案：(1) 0， 0。 (2) 0，±1 。 (3) 0，±1，±2。 9、Li原子基态 3个电子的四个量子数是_______________________________________________________________________________________________________________________。 答案：1 0 0 1 0 0 - 2 0 0 (或- ) 10、原子序数为77的元素，其原子核外电子分布式是_________________________________ 该元素在周期表中位于第_________周期第__________族。 答案：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d7 6s2 6, Ⅷ 11、比较下列每组中哪一个元素第一电离能较高? (1) Li和Cs：____________高； (2) Li和F：_____________高； (3) Cs和F：_____________高； (4) F和I：_____________高。 答案：Li F F F 12、预测113号元素原子的电子层结构为_________________________________________， 该元素在周期表中位于________ 周期__________ 族。 答案：1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d10 5f146s26p66d107s27p1 第七周期ⅢA族元素 13、角量子数l = 3时，磁量子数m可有_____种取值， 它们分别是______________________________________________________。 答案：7； 0, ±1, ±2, ±3 14、原子最外层电子排布式msmmpm的元素R，它的最高氧化态氧化物的分子式为_______， R位于______周期______族。 答案：CO2 二 ⅣA 15、根据电负性的概念，判断下列化合物： AlCl3、Al2O3、Al2S3、AlF3中，键的极性大小顺序是______________________________________。 答案：AlF3> Al2O3> AlCl3> Al2S3 16、冰融化要克服H2O分子间的___________________________________作用力。 S粉溶于CS2中要靠它们之间的________________________________作用力。 答案：取向力，诱导力，色散力，氢键 色散力 17、氢键一般具有_________性和_________性，分子间存在氢键使物质的熔沸点________，而具有内氢键的物质的熔沸点往往是_________________。 答案：方向 饱和 升高 较低 18、判断下列分子或离子的中心原子杂化轨道类型： (1) SF6 ___________________________； (2) __________________________； (3) SnCl2 _________________________； (4) __________________________。 答案：(1)sp3d2 (2)sp3d (3)sp2 (4)sp3 19、按分子轨道理论，下列离子或分子中的键级分别是： ， ，O2 ， ， NO 。 答案：1 2 20、CsCl晶胞中Cs+和Cl离子个数分别为 ， 。闪锌矿晶胞中Zn2+和S2离子个数分别为 ， 。 答案：1，1 4，4 三、计算（5小题，共20分） 1、已知： (Zn2+/Zn) = -0.76 V，K稳( ) = 7.7 1016 求： + 2e = Zn + 4CN 的 = ? 答案： ( /Zn) = (Zn2+/Zn) – lg K稳( ) = -0.76 - lg(7.7 1016) = -1.26 (V) 2、由下列两个电极组成原电池： (1) 氯化银电极[Cl] = 1 mol·dm-3 ，(2) Pt, H2( )｜HAc(0.056 mol·dm-3), 已知： (Ag+/Ag) = 0.799 V， (H+/H2) = 0.00 V， (AgCl) = 1.0 10-10， (HAc) = 1.8 10-5 试回答：(1) 写出原电池符号和电极反应； (2) 计算原电池的电动势; (3) 计算上述用来组成原电池的氧化还原反应在25℃时的平衡常数。 答案：(1) ① 氯化银电极反应：AgCl + e = Ag + Cl (AgCl/Ag) = (Ag+/Ag) + 0.0592 lgKSP(AgCl) = 0.799 + 0.592 lg(1.0 10-10) = 0.207 (V) ② 电极反应：2HAc + 2e = H2 + 2Ac (HAc/H2) = (H+/H2) + = 0.0592 lg[H+] [H+] = = 1.010-3 (mol·dm-3) = 0.0592 lg (1.0 10-3) = -0.178 (V) 所以 (-) Pt｜H2( )｜HAc(0.056 mol·dm-3)‖Cl-(1.0 mol·dm-3)｜AgCl｜Ag (+) 电极反应：正极：AgCl + e = Ag + Cl 负极：H2 + 2Ac = 2HAc + 2e (2) E = (AgCl/Ag) - (HAc/H2) = 0.207 - (-0.178) = 0.385 (V) (3) 电池反应：2AgCl + H2 + 2Ac = 2Ag + 2Cl + 2HAc lg = 已求得 (AgCl/Ag) = 0.207 V (HAc/H2) = (H+/H2) + = 0.0592 lg[H+] [H+] = = 0.0592 lg = 0.0592 lg = -0.18 (V) lg = = 13.2 = 2 1013 3、已知在967 K时，反应N2O N2 + 1/2 O2的速率常数k = 0.135 s-1；在1085 K时 k = 3.70 s-1，求此反应的活化能Ea。 答案： 令 T1 = 967 K， k1 = 0.135 s-1 T2 = 1085 K， k2 = 3.70 s-1 即得Ea = 2.30 8.31 10-3 = 2.4 102 (kJ·mol-1) 4、 在水中加热时按一级反应分解： + H2O 2 + O2 70℃ 时t1/2为7.2 h，90℃ 时为0.72 h，根据以上数据，试求反应的活化能。 答案：k70℃ = = 0.0963 (h-1) k90℃ = = 0.963 (h-1) Ea = 1.2 102 kJ·mol-1 5、N2O5的分解反应是2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g)，由实验测得在67℃ 时N2O5的浓度随时间的变化如下： t / min 0 1 2 3 4 5 (N2O5) / mol·dm-3 1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17 求：(1) 0 ~ 2 min内的平均反应速率 (2) 在第2分钟时的瞬时速率 答案：(1) v平均 = = 0.25 (mol·dm-3·min-1) (2) 从数据得知，每隔2 min浓度减半，即反应为一级，半衰期为2 min 所以 k = = 0.347 (min-1) v瞬 = k (N2O5) = 0.347 0.50 = 0.17 (mol·dm-3·min-1) 四、问答题（8小题，共40分） 1、（水合）离子的熵与分子熵有何不同？离子的电荷和离子的大小对溶解过程的熵效应有何影响？ 答案：（水合）离子的熵是以标准状态下水合氢离子的熵值为0而算出来的相对熵，其值可为0、为正、为负。分子的熵是以热力学第三定律为依据的绝对熵。在298K时，一定大于0。在溶解过程中，离子水化，在带电粒子的周围生成一层水化层，这种结构的形成使体系混乱度减小、熵变为负。水化层的形成又破坏了水的簇团结构，使水分子变得自由，结果使熵值增加。溶解过程的熵效应的大小取决于这两个方面的相对强弱。离子电荷高、半径小时，电荷密度大，第一种效应占优势，表现为水合熵有较大的负值。从而对溶解产生不利的影响。若相反，则 增加，对溶解有利。 2、Ag2SO4(s) 2Ag+(aq) + (aq) 反应达平衡时，Ag2SO4(s)的量将会发生什么变化? (1) 加入过量水 (2) 加入 AgNO3 (3) 加入NaNO3 (4) 加入 NaCl，有一些 AgCl 将沉淀 (5) 加入NH3·H2O，Ag+ + 2NH3 Ag(NH3) 生成银氨配离子 答案：(1) Ag2SO4(s)减少； (2) 增加； (3) 减小； (4) 减小； (5) 减小。 3、以反应方程式说明硼砂可作为标定酸（如盐酸）的基准物质和作为缓冲溶液的原理。 答案：标定酸的基准物质：Na2B4O7 + 5H2O +2HCl = 4H3BO3 + 2NaCl 作缓冲溶液：Na2B4O7 + 7H2O = 2H3BO3 + 2 + 2Na+ 4、在标准状况下：(1) 下列诸反应是在酸性条件下还是在碱性条件下进行的？(2) 指出它们的反应方向？ ① Cl2(g) + SnCl2(aq) SnCl4(aq) ② Zn(s) + 2OH-(aq) (aq) + H2(g) ③ Co2+(aq) + Ni(s) Ni2+(aq) + Co(s) ④ 3Fe3+(aq) + NO(g) + 2H2O(l) 3Fe2+(aq) + (aq) + 4H+(aq) 答案：(1) 反应 ①、③、④ 酸性溶液，② 碱性溶液。 (2) ①、② 向右，③、④ 向左。 5、在V2O5存在时，SO2(g) 与过量氧气反应生成SO3(g) SO2(g) + O2(g) SO3(g) 此反应是合成硫酸的重要步骤，通过实验观察到如下事实： 若SO2浓度为 [SO2]，SO3浓度为 [SO3] 时，反应速率为v； 当SO2浓度为3[SO2]，SO3浓度为 [SO3] 时，反应速率为3v； 当SO2浓度为 [SO2]，SO3 浓度为3[SO3] 时，反应速率为( )v； 在O2过量时反应速率对O2的浓度变化不敏感。 (1) 写出此反应的速率定律及速率常数的单位(时间单位为s)； (2) 若SO2浓度为2[SO2]，SO3浓度为4[SO3]，且其它条件均保持不变，反应的速率会有怎样的变化？ 答案：(1) = k ，k的单位是mol1/2·dm-3/2·s-1 (2) 速率不变。 6、化学反应的级数和反应分子数的区别是什么？ 答案：反应级数是用于宏观化学反应的，它表明了反应速率与浓度的几次方成正比的关系，它既适用于基元反应，也适用于非基元反应，只要化学反应能纳入v = k (A)m (B)n…的形式，这里的m、n是由实验测定的；它们可以是零、整数或分数。而反应分子数是为描述基元反应的微观变化提出来的概念。反应分子数就是参加基元反应相碰撞的反应物的微粒数目，它只可能是一、二、三等正整数，不可能是更大的数目或零或分数。 7、下列各层或轨道可以填充多少个电子？ (1) 主量子数为n的一个壳层？(2) 量子数为n和l的一个亚层？(3) 一个轨道？ 答案：(1) 2n2；(2) 2 (2l + 1)；(3) 2 8、什么是"镧系收缩"? "镧系收缩"对元素的性质产生哪些影响? 答案："镧系收缩"是指镧系15种元素随着原子序数的增加，原子半径收缩的总效果(从La到Lu半径共减小11 pm ) "镧系收缩"使镧系以后的第三过渡元素和第二过渡元素同族之间半径相近而性质相似，例如Hf与Zr，Ta与Nb，W与Mo。由于15种镧系元素半径共收缩了11 pm, 故镧系元素之间原子半径相近，性质相似，分离困难。