大学化学习题课3资料Word文件下载.docx
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当Ea2>
Ea1时，温度的改变对那一个反应的影响大？
请根据Arrhenius方程说明原因。
解Arrhenius方程为：
，对Ea越大的反应，其直线斜率越小（因Ea>
0），即k的变化就越大，速率的变化也越大，即表明相同的温度变化对Ea值大的反应影响显著，因此，对反应
（2）影响大。
10.已知气态乙醛的热分解反应为二级反应，当乙醛的初始浓度为0.005mol/L，在500ᵒC反应300s后已有27.8％分解；
510ᵒC反应300s后已有36.2％分解。
求该反应的活化能及在400ᵒC时反应的速率常数。
解：
二级反应的反应物浓度对反应时间的关系式：
Arrhenius公式：
则Ea=1.91×
102kJ/mol
T3=673.15K,则k3=0.0031（mol/L•s）-1
11.某药物分解30%即失效，将其放置在3ᵒC的冰箱里的保存期为2年。
某人购回此药后因故在室温下（25ᵒC）放置了两周。
通过计算说明此药是否已经失效？
已知该药的分解百分数与药物浓度无关，且分解活化能为Ea=135.0kJ/mol.
由于该药的分解百分数与药物浓度无关，则该药的分解反应属于一级反应
一级反应的反应物浓度对反应时间的关系式：
T1=276.15K时，c1（A）=70%c0（A）,t1=730d,则k1=4.89×
10-4d-1
T2=298.15K,Ea=135.0×
103J/mol,则k2=0.037d-1
当药物失效时，c2（A）=70%c0（A），,的t2=9.64d
所以放置两周后该药已经失效。
13．青霉素G的分解为一级反应，实验测得有关数据如下：
T/K
310
316
327
k/h-1
2.16⨯10-2
4.05⨯10-2
0.119
求反应的活化能和指数前因子A。
解由公式
==85.3kJ·
mol-1
与之相同方法，用不同温度下的k求出三个Ea后，求得均值：
Ea=84.7kJ·
又
A=4.04⨯1012
同理，将不同温度下的k值代入上述关系式，求出三个A值后，得均值：
A=4.05⨯1012
14．在28︒C，鲜牛奶大约4h开始变质，但在5︒C的冰箱中可保持48h。
假定变质反应的速率与变质时间成反比，求牛奶变质反应的活化能。
解v∝k,由题v∝1/t,即k∝1/t
==75.2kJ·
16．人体中某酶催化反应的活化能是50.0kJ•mol–1，试估算此反应在发烧至40︒C的病人体内比正常人（37︒C）加快的倍数（不考虑温度对酶活力的影响）。
解由==0.19
=1.240︒C病人体内此酶的催化反应比正常人（37︒C）快1.2倍
17.镭原子蜕变为一个氡和一个ɑ粒子的半衰期是1622年，此蜕变反应是一级反应。
问1.0000g的无水RaBr在10年内放出氡的体积在0ᵒC时是多少（cm3）？
一级反应的半衰期,得k=4.27×
10-4y-1
，t=10y，得
由于是无水RaBr，得=1.0043
，得
放出氡的物质的量n=
V=n×
22.4L/mol=4.48×
10-4L=0.448cm3
第八章氧化还原反应与电极电位
2、利用离子-电子法配平下列各反应方程式：
（1）MnO4-（aq）+H2O2（aq）+H+（aq）→Mn2+（aq）+Ｏ2（g）+H2O（l）
（2）Cr2O72-（aq）+SO32-（aq）+H+（aq）→Cr3+（aq）+SO42-（aq）+H2O（l）
（3）As2S3（s）+ClO3-（aq）+H2O（l）→Cl-（aq）+H3AsO4（aq）+SO42-（aq）-+H+（aq）
解
（1）2MnO4-（aq）+5H2O2（aq）+6H+（aq）→2Mn2+（aq）+5Ｏ2（g）+8H2O（l）
（2）Cr2O72-（aq）+3SO32-（aq）+8H+（aq）→2Cr3+（aq）+3SO42-（aq）+4H2O（l）
（3）3As2S3（s）+14ClO3-（aq）＋18H2O（l）→14Cl-（aq）+6H3AsO4（sln）+9SO42-（aq）-+18H+（aq）
4、根据标准电极电位（强酸性介质中），按下列要求排序：
（1）按氧化剂的氧化能力增强排序：
Cr2O72-、MnO4-、MnO2、Cl2、Fe3+、Zn2+
（2）按还原剂的还原能力增强排序：
Cr3+、Fe2+、Cl-、Li、H2
解
（1）氧化剂能力增强顺序：
Zn2+、Fe3+、MnO2、Cl2、Cr2O72-、MnO4-
（2）还原剂能力增强顺序：
Cl-、Cr3+、Fe2+、H2、Li
5、根据标准电极电位，判断标态时下列反应的自发方向，并写出正确的电池组成式。
（1）Zn（s）+Ag+（aq）Zn2+（aq）+Ag（s）
（2）Cr3+（aq）+Cl2（g）Cr2O72-+Cl-（aq）
（3）Fe3+（aq）+I2（s）IO3-（aq）+Fe2+（aq）
解
（1）φ（Ag+/Ag）>
φ（Zn2+/Zn）Zn（s）+Ag+（aq）Zn2+（aq）+Ag（s）
电池组成式（－）Zn（s）│Zn2+（aq）‖Ag+（aq）│Ag（s）（＋）
（2）φ（Cl2/Cl-）>
φ（Cr2O72-/Cr3+）Cr3+（aq）+Cl2（g）Cr2O72-+Cl-（aq）
（－）Pt（s）│Cr3+（aq）,Cr2O72-（aq）,H+（aq）‖Cl-（aq）│Cl2（g）│Pt（s）（＋）
（3）φ（IO3-/I2）>
φ（Fe3+/Fe2+）Fe3+（aq）+I2（s）IO3-（aq）+Fe2+（aq）
（－）Pt（s）│Fe2+（aq）,Fe3+（aq）‖IO3-（aq）,H+（aq）│I2（s）│Pt（s）（＋）
8、根据标准电极电位和电极电位Nernst方程计算下列电极电位：
（1）2H+（0.10mol·
L-1）+2e-H2（200kPa）,
（2）Cr2O72-（1.0mol·
L-1）+14H+（0.0010mol·
L-1）+6e-2Cr3+（1.0mol·
L-1）+7H2O,
（3）Br2（l）+2e-2Br-（0.20mol·
L-1）
解
（1）n=2，+=0+=-0.068V
（2）n=6，+=1.36+1.36v-0.414v＝0.946V
（3）n=2，+=1.066v+=1.066v+0.0414v＝1.1074V
13、在酸性介质中，随pH值升高，下列氧化型物质中，哪些离子（物质）的氧化能力增强？
哪些离子（物质）的氧化能力减弱？
哪些离子（物质）的氧化能力不变？
Hg22+、Cr2O72-、MnO4-、Cl2、Cu2+、H2O2。
解pH升高，H＋浓度下降。
在半反应中，没有H+参与的电对氧化能力不变；
Hg22+、Cl2、Cu2+；
H＋在氧化型一边的电极电位下降，氧化能力减弱；
Cr2O72-、MnO4-、H2O2；
H＋在还原型一边的电极电位上升，氧化性增强。
16、298.15K，Hg2SO4（s）+2e-2Hg（l）+SO42-（aq）=0.6125V
Hg22+（aq）+2e-2Hg（l）=0.7973V
试求Hg2SO4的溶度积常数。
解将两个电极组成原电池；
Hg22+（aq）+SO42－（aq）＝Hg2SO4（s）
＝0.7973V-0.6125V＝0.1848v,n=2
电池标准电动势与平衡常数关系式lg=2×
/0.05916v，==1.8×
106
Ksp==5.6×
10-7
18、在298.15K，以玻璃电极为负极，以饱和甘汞电极为正极，用pH值为6.0的标准缓冲溶液组成电池，测得电池电动势为0.350V；
然后用活度为0.01mol·
L-1某弱酸（HA）代替标准缓冲溶液组成电池，测得电池电动势为0.231V。
计算此弱酸溶液的pH值，并计算弱酸的解离常数Ka。
解根据PH操作定义公式
＝4.0
HA=H++A-Ka=
第九章原子结构和元素周期律
6．写出下列各能级或轨道的名称：
⑴n=2，l=1⑵n=3，l=2⑶n=5，l=3
⑷n=2，l=1，m=-1⑸n=4，l=0，m=0
解⑴2p轨道；
⑵3d轨道；
⑶5f轨道；
⑷2p能级，m=-1的轨道不是实函数，无法描述几何图形；
⑸4s轨道。
8．以下各“亚层”哪些可能存在？
包含多少轨道？
⑴2s⑵3f⑶4p⑷5d
解⑴2s亚层只有1个轨道；
⑵3f亚层不存在，因为n=3的电子层中l只能小于3，没有l=3的f轨道；
⑶4p亚层有3个轨道；
⑷5d有5个轨道。
9．按所示格式填写下表：
（基态）
原子序数
电子排布式
价层电子排布
周期
族
49
1s22s22p6
3d54s1
6
ⅡB
解
[Kr]4d105s25p1
5s25p1
5
IIIA
10
2s22p6
2
24
[Ar]3d54s1
4
VIB
80
[Xe]4f145d106s2
5d106s2
10．不参考周期表，试给出下列原子或离子的电子排布式和未成对电子数：
⑴第4周期第七个元素；
⑵第4周期的稀有气体元素
⑶原子序数为38的元素的最稳定离子；
⑷4p轨道半充满的主族元素。
解⑴[Ar]3d54s2，5个未成对电子；
⑵[Ar]3d104s24p6，没有未成对电子；
⑶原子的电子排布式为[Kr]5s2，+2离子的电子排布式为[Kr]5s0，离子没有未成对电子；
⑷[Ar]3d104s24p3，3个未成对电子。
11．写出下列离子的电子排布式：
Ag+、Zn2+、Fe3+、Cu+。
解Ag+：
[Kr]4d10；
Zn2+：
[Ar]3d10；
Fe3+：
[Ar]3d5；
Cu+：
[Ar]3d10。
15．基态原子价层电子排布满足下列各条件的是哪一族或哪一个元素？
⑴具有2个p电子；
⑵有2个量子数n=4和l=0，6个量子数n=3和l=2的电子；
⑶3d亚层全充满，4s亚层只有一个电子。
解⑴原子价层电子排布是ns2np2，IV
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