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无机及分析化学教材课后习题答案

第一章物质结构基础1-1.简答题(1) 不同之处为:原子轨道的角度分布一般都有正负号之分,而电子云角度分布图均为正值,因为Y平方后便无正负号了;除s轨道的电子云以外,电子云角度分布图比原子轨道的角度分布图要稍“瘦”一些,这是因为︱Y︱≤ 1,除1不变外,其平方后Y2的其他值更小。

(2) 几率:电子在核外某一区域出现的机会。

几率密度:电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率,表示微粒波的强度,用电子云表示。

(3) 原子共价半径:同种元素的两个原子以共价单键连接时,它们核间距离的一半。

金属半径:金属晶体中相邻两个金属原子核间距离的一半。

范德华半径:分子晶体中相邻两个分子核间距离的一半。

(4) BF3分子中B原子采用等性sp2杂化成键,是平面三角形;而NF3分子中N原子采用不等性sp3杂化,是三角锥形。

(5)分子式,既表明物质的元素组成,又表示确实存在如式所示的分子,如CO2、C6H6、H2;化学式,只表明物质中各元素及其存在比例,并不表明确实存在如式所示的分子,如NaCl、SiO2等;分子结构式,不但表明了物质的分子式,而且给出了分子中各原子的具体联接次序和方式,像乙酸的结构式可写为C HH HC OO H其结构简式可记为CH 3COOH 。

1-2解 1错;2错;3对;4对;5对;6错。

7对;8错;9对 10错;11错;12错。

1-3 波动性;微粒性1-4. 3s=3p=3d=4s ;3s< 3p< 4s <3d ;3s< 3p< 3d< 4s ; 1-5 32;E 4s < E 4p < E 4d < E 4f ; 第六周期;La 系;2;铈(Ce) 1-6 HF>HCl>HBr>HI ;HF>HCl>HBr>HI;HF<HCl<HBr<HI;HF>HI>HBr>HCl 。

1-7 (1)M 原子的核外电子排布:22626521s , 2s 2p , 3s 3p 3d , 4s 。

(2)M 原子的最外层电子数为2,最高能级组中电子数为7。

(3)M 元素在周期表中属于第4周期,VII B ,Mn 。

1-8 a e f h i 是基态 b c d 是激发态 g 是不可能组态 1-9 (1)电子数为35,1个未成对电子。

(2) 4个电子层;4个能级组;18个轨道;8个能级1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p ;7个价电子(3)第四周期,ⅦA,非金属,最高氧化态为7。

1-10 (1)Zn 元素,属于ds 区,第4周期,IIB 族。

(2)位于IIIA 族、 p 区、价层电子构型为ns 2np 1的元素。

1-11答:该元素的价层电子排布式为:3d104s1,为铜元素,属于第4周期,IB族,ds区。

1-12 (1) Si≈Ge>As (2)As>Si>Ge (3)As>Si=Ge (4)As >Ge>Si1-13 NH4+中心原子N采取等性sp3杂化,CS2中心原子C采取sp杂化,C2H4中心原子C采取sp2杂化。

1-14 PCl3中心原子P价电子构型3s23p3,采取不等性sp3杂化,分子构型三角锥形。

HgCl2中心原子Hg价电子构型5d106s2,采取sp杂化,分子构型直线形。

BCl3中心原子B价电子构型2s22p1,采取sp2杂化,分子构型正三角形。

H2S中心原子S价电子构型3s23p4,采取不等性sp3杂化,分子构型折线形。

1-15 极性分子:HF、NO、CHCl3、NF3、C2H5OH、C2H5OC2H5非极性分子:Ne、Br2、CS2、C2H4、C6H61-16(1)不能;(2)不能;(3)能;(4)能1-17答:[Ar]3d54s1;[Xe]4f145d106s26p1;[Kr] 5s1;[Ar]3d9;[Ar]3d1;[Kr]4d105s21-18答:V型;直线;正八面体;正四面体;三角锥;四面体第二章化学反应的基本原理2-1简答题1.热力学第一定律,又称为能量守恒与转换定律。

其定义为:自然界一切物体都具有能量,能量有各种不同形式,它能从一种形式转化为另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,在转化和传递过程中能量的总和不变。

根据能量守恒定律,可得体系热力学能(亦称内能)的变化ΔU为Q与W之和,即ΔU = Q+ W。

2.热力学只规定了浓度(或压力)——规定100 kPa为标准压力,但未指定温度。

因从手册中查到的热力学常数大多是 K下的数据,所以本书以 K为参考温度。

同一种物质,所处的状态不同,标准状态的含义也不同,具体规定如下:①气体的标准状态物质的物理状态为气态,气体具有理想气体的性质,且气体的压力(或分压)值为标准压力。

②纯液体(或纯固体)的标准状态处于标准压力下,且物理状态为纯液体(或纯固体)。

③溶液的标准状态处于标准压力下,且溶质的质量摩尔浓度bθ=1 mol∙kg-1的状态。

热力学用bθ表示标准浓度,且bθ=1 mol∙kg-1。

对于比较稀的溶液,通常做近似处理,用物质的量浓度c代替b,这样标准状态就可近似看做c =1 mol∙L-1时的状态,记为cθ。

2-2判断题1×;2 ×;3√;4√;5×;6×;7×;8×;9×;10×;11√;12×;13×;2-3 填空题1. Q=mol ,W= mol ,Δr U m θ= mol ,Δr H m θ = mol ,Δr S m θ = mol ,Δr G m θ= mol2. 放,< , > , <3. kJ/mol , K4. 2Δr G m θ (1)+3Δr G m θ (3)-2Δr G m θ (2)5. K θ = 4067 4×(3) - 2×(1) - 2×(2) 得所求反应式故:Δr G m = 4Δr G m (3) - 2Δr G m (1) - 2Δr G m (2)8 Q = 4 ,逆向自发, 32()(293) 1.37100.21c O c K K θθ-==⨯Q = ,逆向自发9 大,小;小,小10. 速率常数,活化能;11 v=kc(A)2 c(B),三级; 12. 56.6kJ ,×10—;13一级、×10-4mol •l -1 s -1、增大、向右; 2-4选择题224)}2({)}1({)}3({ΘΘΘΘ=K K K K(1)C;(2)A;(3)C;(4)C;(5)D;(6)A;(7)C;(8)B;(9)B;(10)B;11 ;B 12 A ; 13 B 14 C ;15 A;16 B, 17 C, 18 B, 19 D, 20 C, 21 C2-5计算题1解:先写出配平的化学反应式,再计算出反应的标准热效应和标准熵变,即可估算出转变温度T转的值。

B2O3(s) + 2NH3(g) → 2BN(s) + 3H2O(g)/kJ·mol-1 –––/J·K-1·mol-1该反应属于,的类型,故算得的温度是该反应自发进行的最低温度。

这在一般的工业生产中是完全可以实现的。

因此,该反应有可能通过适当提高温度(约840℃)来自发进行。

显然,上述计算的前提是假定反应中各物质均处于标准态。

2解:2AgNO3(s) = Ag2O(s) + 2NO2(g)+ 1/2 O2(g)△r Hθm = mol,△rSθm= mol·KT 转 = > K ,可确定AgNO 3(s )分解的最终产物是Ag 。

3 解:未反应时,PCl 5的物质的量512.659()0.01277208.2gn PCl mol g mol -==⋅设反应达到平衡时,气体总的物质的量为:11101.3 1.000.02338.315523PV kPa Ln mol RT kPa L mol K K--⨯===⋅⋅⋅⨯ 根据反应式:532PCl PCl Cl =+可得,达到平衡时,532()0.0023,()()0.0105n PCl mol n PCl n Cl mol ===根据理想气体分压定律:{}{}5532325()10.0()()()45.7()() 2.09()pp PCl kPax PCl p PCl p Cl kPa p PCl p p Cl p K p PCl p θθθθ======4 解:△r H θm==rS θm =rG θm (350K )=△r H θm-T△r S θm =**10-3=lnK θ(350K)=×350= K θ(350K)= Q= p (CH 3OH )/p θ p (CO )/p θ .(p (H 2)/p θ)2 =因为 Q< K θ(350K) 所以反应向正反应方向进行. 5解:设反应掉的SO 2的分压为x kPa2SO 2(g ) + O 2(g)2SO 3(g)kPa P o i / 100 50 0kPa P eq i / 100-x6解:2322132()()()(383)14.8(383)(383)/ 4.65(383)9.5610()r m r m Ag CO s Ag O s CO g G K kJ mol LnK K G K RT K K K p CO p θθθθθθ--=+∆=⋅=-∆=-=⨯=为防止反应正向自发,应保证Q> K θ,故p(CO 2)> ×10-1kPa 7解:CCl 4 ( l ) = CCl 4 ( g )Δf H m θ/ kJ·mol -1 - Δr H m θ = kJ·mol -1()eq SOeqP kPa x x x x P 340250100130==+-+-==总()()()()48.11003010060100/40///2222223=⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛==θθθθPPPPP P K eq O eqSO eq SO xx +-250S m θ/ J·mol -1·K -1 Δr S m θ = J·mol -1·K -1p = kPa ≈ 100 kPa ,T b ≈ T 转 = Δr H m θ/Δr S m θ = = (K ) 又据克拉贝龙- 克劳修斯方程式: ln {20 / }= (T b - ) / × 解得:20 kPa 压力下,T b = ( K )8解: 22()()()COCl g CO g Cl g =+eq p p θ0.10x - x x {}{}221222()() 1.010()0.100.062() 3.8,()() 6.216.2eq eq eq totalp CO p p Cl p x K p COCl p xx p COCl kPa p CO p Cl kPap kPa θθθθ-===⨯-=====9解 4HBr(g) + O 2(g) = 2H 2O(g) + 2Br 2(g) ∵tc t c t c t c -vd )Br (d 21d )O H (d 21d )O (d d )HBr (d 41222⋅=⋅=-=⋅=∴11522s L mol 100.2d )Br (d 21d )O (d ---⋅⋅⨯-=⋅-=tc t c 1152s L mol 100.8d )Br (d 2d )HBr (d ---⋅⋅⨯-=-=tc t c 1152s L mol 100.2d )Br (d 21---⋅⋅⨯=⋅=tc v10解:设速率方程为()m kc NOCl ν=(1)51111 4.810(0.200)2mk mol L mol L s ν----⨯=⋅=⋅⋅ (2)41112 1.9210(0.400)2mk mol L mol L s ν----⨯=⋅=⋅⋅ (1)/(2)得:151114115114112124111241130.200 4.8100.400 1.92102 4.810/26.010()(0.200)6.010(0.500) 1.510mmol L mol L s mol L mol L s m v mol L s k mol L s c NOCl mol L mol L s mol L mol L s ν----------------------⎛⎫⋅⨯⋅⋅= ⎪⋅⨯⋅⋅⎝⎭≈⨯⋅⋅===⨯⋅⋅⋅=⨯⋅⋅⨯⋅=⨯⋅⋅11解:(1)设速率方程为 v = kc n (CH 3CHO)。

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