武汉理工大学2010无机化学期中试卷

武汉理工大学2010无机化学期中试卷 武汉理工大学考试试题纸(A卷) 课程名称, 无机化学 专业班级 10级期中 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 题分 20 ,, 5 ,, 100 备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题 一、选择题(每题2分，共20分) ,1. 已知下列反应的焓变,则为 ( ) ,H(CuCl,s)fm ,,1CuCl(s)，Cu(s),2CuCl(s),H(1),170kJ,molm2 ,,1Cu(s)，Cl(g),CuCl(s),H(2),,206kJ,mol22m -1 -1(A) 36 kJ?mol(B) -36 kJ?mol -1-1 (C) 18 kJ?mol (D) -18 kJ?mol 2. 已知下列反应的相关参数: ,,(1)C(s)，O(g),CO(g),G,K2211 ,,(2)CO(g),CO(g)，O(g),G,K 2222 ,,1(3)C(s)，O(g),CO(g),G,K2332 则下列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式正确的是 ( ) ,,,,,,(A) (B) ,G,,G，,G,G,,G，,G312312 ,,,,,, (C) (D) K,K，KK,K,K3123123. 在923K时，反应COgkPaHgkPaCOgkKaHOgkKa(,213)(,142)(,344)(,760)，， 222 θ平衡时K=0.64，则在该温度与分压条件下的密闭容器中:( ) (A) 反应向右进行(B) 反应向左进行 (C) 反应达到平衡 (D) 无法判断 4. 某反应在高温时能自发进行，低温时不能自发进行，则其( ) (A). ΔH,0, ΔS,0 (B). ΔH,0, ΔS,0 (C). ΔH,0, ΔS,0 (D). ΔH,0, ΔS,0 ,-4K5. 400?时，反应3H(g)+ N(g)?2NH(g)的(673K),1.66×10，同温同压下，3/2H(g)2232 ,+1/2N(g) ?NH(g)的 为 ( ) ,G23rm l-1-1(A).-10.57 KJ?mo (B). 10.57 KJ?mol -1-1(C).-24.35 KJ?mol (D). 24.35 KJ?mol 1 ,-4-16. 18?时，CaF在水中的溶解度为7.05×10 mol?L，则此温度下CaF的为( ) K22sp -8-9 (A) 1.40×10 (B) 1.40×10 -8 -10 (C) 4.97×10(D) 3.50×10 - 7-11,,7. 已知(HCO)= 4.2×10，(HCO)= 4.7×10， KK232312 -1 2,则0.10 mol?LHCO溶液中，CO的浓度为 ( ) 233 - 7 - 11 (A)4.2×10(B)4.7×10 - 9 -4(C)1.4×10(D)2.04×10 2+2+2+2+8(在含有Pb和Cd的溶液中，通入HS生成PbS和CdS沉淀时，溶液中Pb和Cd的浓度比是2 ( ) ,,,,1/2 (A)(B) K(PbS)/K(CdS)[K(PbS)，K(CdS)]spspspsp ,,,, (C)(D) K(PbS)，K(CdS)K(CdS)/K(PbS)spspspsp -9.设氨水的浓度为c,若将其稀释,倍，则溶液中c (OH)为 ( ) 11, ccK,c(A)(B) b22 , K,c/2(C)(D),c b 2，2，10.根据Lewis酸碱电子理论，在的反应体系中，属于酸的物质是Cu，4NH,Cu(NH)334 ( ) 2，(A)NH(B) Cu(NH)3342+ (C)Cu(D)N 二、填空题(每空1分，共25分) 1. 系统热力学能的变化，数值上等于 反应热;系统的焓变，数值上等于 反应热。 -12. 已知在298.15K的等温等压条件下，CH(g)+4Cl(g) = CCl(l)+4HCl(g), ?H= - 429.86KJ?mol, 则424rm反应的体积功w, ，?U= 。 2 - ,. 根据酸碱质子理论，HPO的共轭酸为 ，其共轭碱为 。 4 ,. 洗涤BaSO沉淀时，现有纯水、稀NaSO、稀HCl和稀HSO，应选用 进行洗涤较合424 24适. 在过饱和PbSO溶液中加入少量NaSO(s)时其溶解度降低，当进一步加入到一定量时，则424 PbSO(s)的溶解度会 ，这是因为 产生的。 4 5. 欲配制pH=5的缓冲溶液，应选择HF—NaF、HAc –NaAc 与NHCl—NH?HO三种缓冲体系中的 432 θ-4θ--10θ-5 最合适。(已知K(HF)=3.53×10，K(Ac)=5.68×10，K(NH?HO)=1.74×10。) abb32 ,.在一固定体积的容器中放置一定量的NHCl，发生反应NHCl(s) ? NH(g) + HCl(g)， 443 ,,,1K,,H,177 KJ? mol，360?达平衡时测得p(NH)=150kPa，则该反应在360?时的 。3rm 2 ,当温度不变时，加压使体积缩小到原来的1/2，此时 ，平衡向 移动;温度K, ,,不变时，向容器内充入一定量的氮气， ，平衡 移动;升高温度， ，KK平衡向 移动。 7. 配合物[FeBrCl(en)]Cl的系统命名是: ，形成体是 ，配位体2 是 ，配位原子是 ，配位数为 。 ,,,,,2,,2,,,8.若已知的值，则反应K(PbS),K(HS),K(HS),K(HAc),K(S),K(S),K(Ac)spaaabbb122212 2，,标准平衡常数表达式为 。 PbSsHAcaqPbaqHSaqAcaq()2()()()2()，，， 2 9. BiCl固体在水中会发生水解反应，其水解反应式为 ，在实验室中配制BiCl溶液的方33法是 。 三、问答题(,分) 试分别叙述热力学第一定律，热力学第二定律，热力学第三定律的内容，并写出其相应的表达式( 四、计算题(每题10分，共50分) ,-2,1. 反应CaCO(s) ?CaO(s)+CO(g)在973K时,2.92×10，1173K时,1.04，试由此计算该反KK32 ,,,,应的 ,G(973K)及,G(1173K),,H(298.15K),,S(298.15K)rmrmrmrm 2、硼砂(NaBO?10HO)在水中溶解，并发生如下反应: 2472 +,NaBO?10HO(s)2Na(aq)+2B(OH)(aq)+2B(OH)(aq)+3HO(l) ,2472342硼酸与水的反应为: ,，BOHaqHOlBOHaqHOaq，，2 ，，，，，，，，，，，，2334 (1)将28.6g硼砂溶解在水中，配制成1.0L溶液，计算该溶液的pH; ,1(2)在(1)的溶液中加入100ml的0.10 mol?LHCl溶液，其pH又是多少, ,1,10 0已知:M(NaBO?10HO)=381.2g?mol ，(HBO)=5.8×10K247233a 3. 通过计算说明: -1-1(1)在100mL 0.15mol?L的K,Ag(CN),溶液中加入50mL 0.10mol?L的KI溶液，是否有AgI沉2 淀产生, -1(2)在上述混合溶液中加入50mL 0.20mol?L的的KCN溶液，是否有AgI沉淀产生, ,,20,,17K([Ag(CN)]),4.0，10,K(AgI),8.51，10( 已知 ) fsp2 3 2+2+,1,1,.已知某溶液中含有 Zn和Cd，当在此溶液中通入HS达饱和时，问 0.100 molL,0.100 molL,2(,) 哪一种离子先沉淀, 2+(,) 使Zn开始沉淀的氢离子浓度为多少, 2+(,) 为了使Cd沉淀完全，溶液中氢离子浓度为多少, ,,,22,27K(ZnS),2.0，10,K(CdS),8.0，10spsp已知: ,,7,,15K(HS),1.3，10,K(HS),7.1，10aa1222 1,. 总压为101.325kPa时,反应: SO(g)，O(g),SO(g)2232 若反应前气体中含有物质的量的分数分别为SO6.0%, O12.0%，其余为惰性气体，问在什么 22温度下，该反应达到平衡时有80%的SO转变为SO , 23 相关热力学函数如下表: SO(g) SO(g) O(g) 322 ,,1 -395.76 -296.9 0 ,H(298.15k)/kJ,molfm,,1,1 256.6 248.11 205.05 S(298.15k)/J,mol,km .. 4 武汉理工大学教务处 试题标准 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 及评分标准用纸 课程名称: 无机化学 ( A 卷) 一、选择题(以下每题均为单选题，每题2分，共20分。) 1、D 2、A 3、B 4、B 5、D 6、 B 7、B 8、A 9、C 10、C 二、填空题(每空1分，共25分。) -1-11、定容，定压， ,. w= 2.48KJ?mol ,?U,-427. 38 KJ?mol 体 ,,3,. ,. 稀HSO，增大，盐效应 HPOPO, 24244 ,. HAc –NaAc ,. ,.,,，,.,,，左，不变，不，增大，右 ,，,. 氯化一溴?一氯?二乙二胺合铁(?)，Fe， Br,Cl,en，Br,Cl,N, 6 ,,2K(PbS)(K(HAc))spa,,. ,K,,K(HS)K(HS)a12a22 ,.BiClsHOlBiOClsHClaq，,， 2，先将BiCl溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到需要，，，，，，，，332 的浓度 三、简答题(见后面) 四、计算题(每题为10分，共50分) ,,,,1. 由可求得两个温度下的: ,,,GRTKln,,GKGK(973)(1173)和rmrmrm ,,,3,2,1 ,G(973K),,RTlnK,,8.314，10，973，ln2.92，10,28.6kJ,molrm ,,,3,1 ,G(1173K),,RTlnK,,8.314，10，1173，ln1.04,,0.382kJ,molrm ,,,,,由Gibbs公式，则可求出: ,,,,,GTHKTSK()(298.15)(298.15),,HKSK(298.15), (298.15)rmrmrmrmrm ,,,,1 ,,,,，,,,GKHKSKkJmol(973)(298.15)973(298.15)28.6rmrmrm ,,,,1,,,,，,,,,GKHKSKkJmol(1173)(298.15)1173(298.15)0.382 rmrmrm ,,1,,1,1解方程得: ,H(298.15K),169.4kJ,mol，,S(298.15K),144.4J,mol,K rmrm ,,KK(1173)1173973,,H,,1rmln,或由vant Hoff等压方程，可求出,H(298.15K),169.4kJ,mol，rm,KK(973)8.3141173973， ,,1,1继而求得,S(298.15K),144.4J,mol,K rm ,1,. 解:已知M(NaBO?10HO)=381.2 g?mol，28.6 g硼砂(NaBO?10HO)在水中溶解其物质的24722472 5 28.6g,1,,,,cmolLNaBO10HO0.075量浓度是 ，，2472,1,381.2 gmol 由硼砂(NaBO?10HO)溶解方程式中各物质的系数比可知: 2472 ,,1 ccBOHcmolLBOH()2NaBO10HO0.150,,,,,，，，，，，，，00424723 ,(1)溶解于水的硼砂生成等物质量的B(OH)和，两者为共轭酸碱对，组成缓冲体系。溶液，，BOH34 calgpHpK,,的pH值可按缓冲溶液的pH值公式计算: acb cBOH，，，，0.150310,,,,,，,,lglg5.810lg9.24 pHpKBOH，，，，a,30.150cBOH，，，，4 +(2)加入HCl后，少量的H将与等量的共轭碱作用生成等量的酸，那么溶液中酸和碱的浓度分别为: ，，0.150，1.0，0.10，0.10mol,1,0.145mol?L cBOH,，，，，3，，1.0，0.10L ，，0.150，1.0,0.10，0.10mol,,1,0.127mol?LcBOH, ，，，，4，，1.0，0.10L cBOH，，，，0.145310,,,,,，,,lglg5.810lg9.18pHpKBOH ，，，，a,30.127cBOH，，，，4 --1,. 解:? 100 ml 0.15 mol?L1K[Ag(CN)]溶液与50ml 0.10 mol?LKI溶液混合后各物质的初始浓度分2 别是 ,11,,,cc(AgCN)0.10 molL, (I)0.033 molL,,,, ，，2 ,AgCN K[Ag(CN)]完全电离，存在解离平衡，其平衡常数及平衡浓度如下所示: ，，22 1, ，,, AgCNAg2CN,aqaqaqK ，，，，，，，，，d ,2KAgCN()，，f2 -10.10,x2x 平衡浓度/mol?L x ，,2ccAgCN，，，，1 ,21K,,，2.510=d ,,Ag(CN)cKAg(CN)，，，，f22 23xx2，，x4 ,21(很小)K,,，2.510dx0.100.10, ,8，,,81x,，4.010cxAg4.010 molL,,，,解方程得 ，， ，,,,89Qcc,,，，,，AgI4.010 0.0331.3210代入碘化银沉淀的离子积 ，，，， ,17QK,,，8.5110因，会有AgI沉淀析出。 sp-1 ? 在上述混合液中加入50ml 0.20 mol?LKCN溶液混合后各物质的初始浓度分别是 ,10.150molL100ml,，,,1c(AgCN)0.075molL, ,,,，，2200ml ,10.10molL50ml,，,,1c(I)0.025molL,,,200ml ,10.20molL50ml,，,,1c(CN)0.050molL,,, 200ml 6 ,，,AgCNAg2CNaqaqaq ， ，，，，，，，，2-10.075,x0.0502，x 平衡浓度/mol?L x 2，,2ccAgCN，，，，，xx0.0502，， ,21 K,,,，2.510d,,0.075xcAg(CN)，，2 2x0.050，，,21 0.0750.075 0.05020.050,,，,xx，， ,，2.510K很小d0.075 ,20，,,201解方程得 x,，7.510cxAg7.510molL,,，,，， ，,,,2021代入碘化银沉淀的离子积 Qcc,,，，,，AgI7.5100.0251.8810，，，， ,17因，不会有AgI沉淀析出。 QK,,，8.5110sp ,.解:(,)ZnS和CdS属同类型沉淀，且离子浓度相同，因而溶解积小的CdS先析出。 ,,KHSKHS()()1222(2)若不使ZnS沉淀生成，应使下列反应的反应商Q> ,K,KZnS()sp 2，， 2 ZnaqHSaqZnSsHaq，， ，，，，，，，，2 -1初始浓度/molL0.10 0.10 , x ，,22,,[][]()()HSKHSKHS1222,, Q>K,[]()HSKZnSsp2 ,,2，KHSKHSZnHS()()[][]，12222,[]H,KZnS()sp ,,715，，，，，1.3107.1100.100.10,1,,,0.21molL,22，2.010 ,,KHSKHS()()1222,K(3)同理，若使CdS沉淀完全，则应使反应的反应商Q< ,KCdS()sp ,,2，KHSKHSCdHS()()[][]，12222,[]H,KCdS()sp ,,,7155，，，，，，1.3107.1101.0100.10,1,,,0.34molL,27，8.010 ,. 解:设系统开始时物质的量的总和为n摩尔，则平衡时各物质的量的关系如下: 0 1 惰性气体 SOgOgSOg()()()， 2232 初始物质的量/mol 0.06 n 0.12 n , 0.82 n 000改变的物质的量/mol -0.048 n -0.024 n +0.048 n 000 平衡时物质的量/mol 0.012n 0.096 n 0.048 n 0.82 n000 0 平衡的总物质的量为:n=(0.012+0.096+0.048+0.82) n = 0.976 n mol t 00 7 ,(SO)P,(O)P0.0120.0962t2t则平衡分压分别为: ， ,,P(SO)atm=atmP(O)atm=atm22;;P0.976P0.976 ,(SO)P0.0483t ,P(SO)atm=atm3;P0.976 0.048,,,,PSO，，0.9763ο,,K,,,12.751/21/2 0.0120.096PPSOO,,,,，，，，，，22,,,,0.9760.976,,,,οο,12.67,P,100kPaK ο,1ο,,11从热力学数据知 ,H,,,,98.86,kJmolS,,,,94.035JmolKrmrm οοοο代入数据可求出T=879K (859K?) ,G,,RTKln,,H,,TSrmrmrm ο31,,H,，,98.8610Jmolrm T,,,858.1(858.5)KKοο,,11,S,RKln,,，,,94.048.3142.55JmolK，，rm 三、问答题 (共,分) 热力学第一定律(The first law of thermodynamics): The first law of thermodynamics, which is also called the law of conservation of energy, states that the change in , is the sum of the heat, q, transferred into or out of the system and the work, w, the internal energy of a system,,E ,,，Eqwdone on or by the system: ?能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。。 ,,，Uqw ? 热力学第一定律的另一种表述是:第一类永动机是不可能造成的。这是许多人幻想制造的能不断地作功而无需任何燃料和动力的机器，是能够无中生有、源源不断提供能量的机器。显然，第一类永动机违背能量守恒定律。 ? 物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和. ? 系统在绝热状态时，功只取决于系统初始状态和结束状态的能量，和过程无关。 热力学第二定律(The second law of thermodynamics): The entropy of the universe increases in any spontaneous process. We can summarize these statements with the following two equations: Reversible process: 0,,,，,,SSSunivsyssurr. Inreversible process: 0,,,，,,SSSunivsyssurr. the second law of thermodynamics governs the spontaneity of processes. 热力学第二定律是热力学定律之一，是指热永远都只能由热处转到冷处。 udolph Clausius)和英国人开尔1824年法国 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师萨迪?卡诺提出了卡诺定理，德国人克劳修斯(R 文(Lord Kelvin)在热力学第一定律建立以后重新审查了卡诺定理，意识到卡诺定理必须依据一个新的定理，即热力学第二定律。他们分别于1850年和1851年提出了克劳修斯表述和开尔文表述。这两种表述在理念上是相通的。 8 克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。简言之即是热不能自发的从冷处转到热处，任何高温的物体在不受热的情况下，都会逐渐冷却。 开尔文表述:任何热力循环发动机不可能将热量全部用于做机械功。开尔文表述还可以表述成:第二类永动机不可能实现。 隔离系统的熵增加原理 ,,,SSS总,系统，环境，:，正向自发 　总,系统，环境,:，平衡状态,,,SSS 　总,系统，环境:，正向非自发　,,,,SSS 热力学第三定律(The third law of thermodynamics): The third law of thermodynamics states that the entropy of a pure crystalline solid at 0 K is zero. 热力学第三定律:纯物质完整有序晶体在0K时熵值为零，S(完整晶体，0K)=0 通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。 1906年W.H.能斯脱在实验的基础上提出:当温度趋近于绝对零度(0K)时，凝聚物系等温过程的熵变ΔS也趋近于零: 0,,ST ，，limTK,0 此即能斯脱热定理，也可看作是第三定律最早的表述形式。它意味着，当温度趋近于0K时，所有凝聚物系的熵值趋近于一个相同的极限值。1912年M.普朗克在能斯脱热定理的基础上，进一步假设当温度趋近于0K时，所有纯液体和纯固体的熵值为零。然而后来的实验事实和统计热力学对熵的讨论都表明，有些纯态物质(如过冷液体和某些固态化合物)在温度趋近0K时，仍有一个正的熵值。因此G.N.路易斯和M.兰德尔将普朗克的假设修正为:在0K时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。所谓完美晶体是指系统内部已经处于热力学平衡的晶体，因此热力学第三定律又可表述为:对于热力学系统中每一个达成内部平衡的方面来说，它对系统的熵的贡献一定会随热力学温度同趋于零。 根据热力学第三定律，欲求纯物质在某指定状态下的熵值，只要利用热容、相变焓等热力学数据，计算出此物质从绝对零度的完美晶体至指定状态下的熵变ΔS，即为该状态下此物质的熵值，称为 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 熵或第三定律熵。在温度为T时，处于标准状态的单位物质的量的物质B的规定熵称为在此温度下物质B的标准摩尔熵，记作;;SBT,。常见物质在298K的值可自手册上查到。 S，，mm 1940年R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式:任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0K，称为0K不能达到原理。此原理和前面所述及的热力学第三定律的几种表述是相互有联系的。但在化学热力学中，多采用前面的表述形式。 1. At 817?, K for the reaction between pure CO and excess hot graphite to form CO is 10. (a) what is the p2 analysis of the gases at equilibrium at 817? and a total pressure of 4.0 atm ? What is the partial pressure of CO at equilibrium? (b) At what total pressure will the gas will the gas mixture analyse 6% CO by 22 volume. -12. 已知NO和NO的混合物，在15?，101.325kPa下的密度为3.475g?L，在75?，101.325kPa下242-1οK的密度为1.888g•?L 。计算不同温度下混合物的平均分子量、NO的分解百分率，反应的及240οο,H298.15, KS,298.15K,S,H。 (假定、随温度的变化而引起的改变忽略不计，起始时，，，，0 只有NO)。 24 9