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普通化学全本部分习题答案

《普通化学》课程练习题使用教材 教材名称普通化学 编 者 史国纲出 版 社中国石油大学出版社第一章 物质及其变化的一些基本规律上交作业 3、7(1)(2)、8、113 NH 3的分压为: kpa n NH n p x p NH NH 47.3513370.018.032.032.0p )(333=⨯++=⨯==总 O 2的分压为:kpa n O n p x p O O 95.1913370.018.032.018.0p )(222=⨯++=⨯==总 N 2的分压为:kpa n N n p x p N N 95.1913370.018.032.018.0p )(222=⨯++=⨯==总7查出各物质及水合离子的标准生成焓标在反应方程式中各对应物质和水合离子化学式的下面,然后根据公式计算。

(1) )()(2)(2222g O g H l O H +=1/-⋅∆mol kJ H f θ -285.83 0 01122229866.577)83.285(200)](,[2)]}(,[)](,[2{--⋅=⋅-⨯-+=∆-∆+∆=∆mol kJ mol kJ l O H H g O H g H H H f f f θθθθ(2) )(4)()(4)(32432g H s O Fe l O H s Fe +=+1/-⋅∆mol kJ H f θ0 -285.83 -1118.4 011243229892.24]}0)83.285(4[)]4.1118(0{[)]}(,[3)](,[4{)]}(,[)](,[4{--⋅=⋅+-⨯--+=∆+∆-∆+∆=∆mol kJ mol kJ g Fe H l O H H g O Fe H g H H H f f f f θθθθθ8 )(21)(322g SO O g SO =+1/-⋅∆mol kJ H f θ -296.83 0 -395.721122329889.98)]83.296(0[72.395)]}(,[)](,[21{)](,[--⋅-=⋅-+--=∆+∆-∆=∆mol kJ mol kJ l O H H g O H g SO H H f f f θθθθ11 (1)反应速率表达式为:)()(22Cl c NO c k v ⋅⋅=(2)该反应对NO 为二级反应,对Cl 2的一级反应,总反应级数为3。

(3)如果将容器的体积增加到原来的2倍,则NO 和Cl 2的浓度均原先的1/2,则反应速率为原先的8121212=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛倍。

第二章 化学反应的方向和限度上交作业 3、5、8、153.解:由附录查出各物质的标准生成焓和标准熵标在各物质化学式的下面,然后根据公式计算。

(1)1/-⋅∆mol kJ H f θ -46.11 0 90.25 -241.8211298/--⋅⋅mol K J S θ192.34 205.03 210.65 188.72{}{}1122983298229829829848.905]0)11.46(4[)82.241(625.904)](,[5)](,[4)]}(,[6)](,[4{--⋅-=⋅+-⨯--⨯+⨯=∆+∆-∆+∆=∆mol kJ mol kJ g O H g NH H g O H H g NO H H f f f f θθθθθ111122983298229829829841.180]03.205534.1924[]72.188665.2104[)]}(,[5)](,[4{)]}(,[6)(,[4{----⋅⋅=⋅⋅⨯+⨯-⨯+⨯=+-+=∆mol K J mol K J g O S g NH S g O H S g NO S S θθθθθ则27.959)1041.18015.29848.905(15.2983298298298<⋅-=⋅⨯⨯--=∆⨯-∆=∆-mol kJ mol kJ S H G θθθ 所以在298.15K 、标准态时,反应可以自发进行。

(2)11298/--⋅⋅mol K J S θ 39.75 69.91 -53.1 -10.751298/-⋅∆mol kJ G f θ -604.04 -237.18 -553.54 -157.2911112298298298229829826.184]91.6975.39[)]75.10(21.53[)]}(,[)](,[{)]}(,[2)(,[{-----+⋅⋅-=⋅⋅+--⨯+-=+-+=∆mol K J mol K J l O H S s CaO S aq OH S aq Ca S S θθθθθ39.130)]}18.237()04.604[()]29.157()54.553[({)]}(,[)](,[{)]}(,[2)(,[{1122982982982298298>⋅=⋅-+---+-=∆+∆-∆+∆=∆---+mol kJ mol kJ l O H G s CaO G aq OH G aq Ca G G f f f f θθθθθ所以在298.15K 、标准态时,反应不能自发进行。

5. 解:由附录查出各物质的标准生成焓和标准熵标在各物质化学式的下面,然后根据公式计算。

1/-⋅∆mol kJ H f θ 0 -241.82 -110.52 011298/--⋅⋅mol K J S θ 5.740 188.72 197.56 130.574{}{}11229829822982982983.131)]82.241(0[]0110.52-)](,O H [)](,[)]}(,[)](,[{--⋅=⋅-+-+=∆+∆-∆+∆=∆mol kJ mol kJ g H C H g H H g CO H H f f f f θθθθθ石墨{}111122982982298298298674.133]72.188740.5[]574.13056.197[)](,O H [)](,[)]}(,[)](,[{----⋅⋅=⋅⋅+-+=+-+=∆mol K J mol K J g S C S g H S g CO S S θθθθθ石墨因θ298H ∆和θ298S ∆均可视为常数,切反应在标准压力下进行,若让反应自发进行,则)10674.1333.131(3298298298<⋅⨯⨯-=∆⨯-∆=∆-mol kJ T S T H G θθθ则K T 98210674.1333.1313=⨯>-所以,该反应在标准态时自发进行的温度条件是必须升高到982K 以上。

8.解:403.0]/)([]/)([21==θθθp CO p p CO p K 669.0]/)([]/)([222==θθθp H p p O H p K 由因为]/)([]/)([]/)([]/)([]/)(][/)([]/)([]/)([222222θθθθθθθθp H p p O H p p CO p p CO p p H p p CO p p O H p p CO p K •=⋅= 所以,2696.0669.0403.021=⨯=⋅=θθθK K K15. 解:532323222321014.1)108.60()104.30()1033.25()()()(-⨯=⨯⋅⨯⨯=⋅=O p SO p SO p Q p ,而θθθθθθp K p O p SO p SO p p O p p SO p p SO p K p ⋅=⋅⋅==)()()(]/)([]/)([]/)([2323222223 所以551098.01001325.1995.0-⨯=⨯==θθp K K p 所以p p K Q >,反应逆向进行,平衡左移。

当SO 3分压减至3kPa 时,p p K O p SO p SO p Q <⨯=⨯⋅⨯⨯=⋅=-732323222321060.1)108.60()104.30()103()()()(,反应正向进行,平衡右移。

第三章 电解质溶液上交作业 1、3、11、14、15、211. 解:(1) H +的离子浓度为0.0020mol·dm -3,OH -的例子浓度为312105--⋅⨯dm mol ,pH=-lg c(H +)=-lg(0.0020)=2.7(2) OH -的离子浓度为0.010 mol·dm -3,H +的离子浓度为312101--⋅⨯dm mol ,pH=-lg c(H +)=-lg(12101-⨯)=12(3) 设溶液中已有x mol·dm -3的HAc 解离,根据解离平衡: HAcH ++Ac -平衡浓度/ mol·dm -3 0.05-x x x 代入HAc 解离常数表达式:)()()()(HAc c Ac c H c HAc K -+⋅=521076.105.0-⨯=-xx采用近似计算方法,即当05.005.0)HAc (500≈-≥x c Kc,开始浓度为时故521076.105.0-⨯=x 451038.905.01076.1--⨯=⨯⨯=x 即03.3)1038.9lg()(lg 1007.1)(101)(1038.9)()(43111434=⨯-=-=⋅⨯=⨯=⋅⨯==-+--+-----+H c pH dm mol H c OH c dm mol Ac c H c (4)用近似计算公式通式:47.11)1036.3lg()(lg 1036.3)(101)(1097.25.01077.1)()(123121433523=⨯-=-=⋅⨯=⨯=⋅⨯=⨯⨯=⋅=-+--+-+----H c pH dmmol H c H c md mol O H NH c OH c3.解:由题可知,解离的氢氰酸为35101%010.010.0--⋅⨯=⨯dm mol 解离平衡 HCNH + + CN -则平衡时的浓度/3-⋅dm mol :1-5101-⨯ 5101-⨯ 5101-⨯ 代入HCN 解离常数表达式:105551000.11011)101()101()()()()(-----+⨯=⨯-⨯⨯⨯=⋅=HCN c CN c H c HCN K 即该温度时,HCN 解离常数为101000.1-⨯11.解:c(Mn2+) = 0.0015 ×10/15=0.001 mol·dm-3c(NH3) = 0.15×5/(10+5) = 0.05 mol·dm-3M [(NH4)2SO4)] = 132.1c (NH4+)=2 (0.495/132.1) / (15×10-3) = 0.50mol·dm-3pH = 14-pKb + lg (c b/c s) = 14 - 4.75 +lg(0.05/0.50) = 8.25 即c(OH-)= 1.78×10-6K sp(Mn(OH)2) = 1.9×10-13Q = c(Mn2+) c2(OH-) = (0.001 )×[1014 - 8.25]2 = 3.16 ×10-15< Ksp(Mn(OH)2) = 1.9×10-13所以,不会产生Mn(OH)2沉淀14.解:(1)CO32-– HCO3-,H2O – H3O+,HPO42-– H2PO4-,S2-– HS-(2)H3PO4– H2PO4-,HAc –Ac-,HNO2–NO2-,Cu(H2O)42+–[Cu(H2O)3(OH)]+15. 解: (1)K sp(PbI2)=1.39×10-8PbI2⇌Pb2+ + 2I-平衡浓度/ mol·dm-3s 2s∴K sp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-) =s ·(2s)2=4s3= 1.39×10-8∴s= 1.51×10-3 mol·dm-3(2) PbI2 ⇌Pb2+ + 2I-平衡浓度/ mol·dm-3s 2s+0.010∴K sp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=s ·(2s+0.010)2= 1.39×10-8,∵s 很小,∴2s+0.010≈ 0.010∴s= 1.39×10-4 mol·dm-321 (1)Ag2CrO4(s) =2Ag+ + CrO42-…………..(a)AgCl (s) = Ag+ + Cl-…………………….(b)(a)- 2 ×(b)得Ag2CrO4(s) + 2Cl- = 2AgCl(s) + CrO42-K Ө = K Өa/ (KӨb )2 = K sp(Ag2CrO4) / [Ksp(AgCl)]2 = (9×10-12) / (1.56×10-10)2 = 3.7 ×108 (2)Mg(OH)2(s) = Mg2+ + 2OH-……………(a)NH3·H2O = NH4+ + OH-………………..(b)(a)–2 ×(b)得:Mg(OH)2(s) + 2NH4+ = Mg2+ + 2NH3·H2OKӨ = KӨa/ (KӨb )2 = K sp[Mg(OH)2) / [Kb(NH3·H2O)]2 = (1.8×10-11)/(1.77×10-5)2 = 5.7×10-2(3)ZnS (s) = Zn2+ + S2-…………………..(a)CuS(s) = Cu2+ + S2-…………………..(b)(a)-(b) ZnS (s) + Cu2+ = CuS (s) + Zn2+KӨ = KӨa / K Өb = K sp(ZnS) / Ksp(CuS) = (1.2×10-23)/(8.5×10-45) = 1.4×1021(4)H2O = H+ + OH-……………………..(a)HAc = H+ + Ac-…………………………...(b)NH3·H2O = NH4+ + OH-……………...(c)(a)– (b) – (c), NH4+ + Ac- + H2O = HAc + NH3·H2OKӨ = KӨa/ KӨb KӨc = K w / [K a (HAc)×K b(NH3)]= (1.0×10-14)/(1.77×10-5)2= 3.2×10-5第四章氧化还原反应和电化学上交作业44. (1)Fe2+ - e ==Fe3+MnO4- + 8H+ + 5e == Mn2+ + 4H2O所以方程式为5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O(2)Cr3+ + 8OH- - 3e == (CrO4)2- + 4H2OH2O2 + 2e == 2OH-所以2Cr3+ + 3H2O2 + 10OH- == 2(CrO4)2- + 8H2O(3) MnO4- + 8H+ + 5e == Mn2+ + 4H2OH2O2 - 2e == 2H+ + O2↑所以5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ == 2Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O(4)Mg - 2e == Mg2+2NO3- + 10H+ + 8e == N2O↑+5H2O所以4Mg + 2NO3- + 10H+ == 4Mg2+ + N2O↑+ 5H2O第五章原子结构和周期系上交作业3、4、113.2p,主量子数为2,角量子数为(0,1),轨道数位44f,主量子数为4,角量子数为(0,1,2,3),轨道数位166s,主量子数为6,角量子数为(0,1,2,3,4,5),轨道数位64 5d,主量子数为5,角量子数为(0,1,2,3,4),轨道数位324.第一组是正确的。

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