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无机化学试题库

第一章 气体

填空题:

1、某广场上空有一气球,假定气压在一日内基本不变,早晨气温15℃时,气球体积为25.0L;中午气温为30℃,则其体积为 26.3 L;若下午的气温为25℃,气球体积为 25.9L。

2、某真空集气瓶的质量为134.567g。

将一温度为31℃,压力为98.0kPa的气体充入其中,然后再称其质量为137.456g,则该气体的质量m=2.889 g。

如果集气瓶中装满31℃的水,其总质量为1067.9g(该温度下水的密度为0.997g·mL-1),集气瓶的容积为0.936L;该气体的密度ρ= 3.09 g.·L-1,摩尔质量M= 79.6g·moI-1。

3、恒定温度下,将1.0L204kPa的氮气与2.0L303kPa的氧气充入容积为3.0L的真空容器中,则p(N2)= 68 kPa;p(O2)=202 kPa;容器内的总压力p= 270kPa。

4、在温度T时,在容积为cL的真空容器中充入氮气和氩气。

容器内压力为a kPa,若p(N2)=bkPa,则p(Ar)= a-bkPa;N2和Ar的分体积分别为 bc/a L和   (a-b)c/aL;n(N2)=bc/RTmol,n(Ar)= (a-b)c/RT  mol。

5、在相同温度、压力、体积下,两种气体的摩尔质量分别为M1和M2(M1>M2)。

试比较:

n1 = n2, m1 > m2;Ēk,1=  Ēk,2;v1 < v2;ρ1> ρ2。

若体积增大,温度、压力保持不变,则ρ1,ρ2 都不变 。

选择题:

1、一定温度下,某容器中含有相同质量的H2,O2,N2与He的混合气体,其中分压最小的组分是………………………………………………………………(B )

(A)N2  (B)O2 (C)H2(D)He

2、某温度下,一容器中含有2.0mol O2,3.0molN2及1.0molAr。

如果混合气体的总压为akPa,则p(O2)=…………………………………………………(A )

(A)a/3kPa(B)a/6 kPa(C) a/4 kPa(D)a/2 kPa

3、1000℃时,98.7kPa压力下硫蒸气密度为0.5977g·L-1,则相应条件下硫的化学式为…………………………………………………………………………(D )

(A)S    (B)S8 (C)S4 (D)S2

4、将C2H4充入温度为T(120℃)、压力为p的密闭容器中,该容器的容积是可变的,设其初始体积为V。

容器中C2H4的体积分数为5.0%,其余为空气。

当点燃该混合气体时,发生了C2H4的燃烧反应:

C2H4(g)十3O2(g)=2CO2(g) +2H2O(g)。

燃烧完全后,让容器恢复到原来的温度和压力,则容器的容积为…………(D)

(A)1.15V  (B)1.10V(C) 1.05V(D)1.00V

5、用金属锌与盐酸反应制取氢气。

25℃下,用排水集气法收集氢气,集气瓶中的气体压力为98.70kPa(25℃时,水的饱和蒸气压为3.17kPa),体积为2.50L,则反应中消耗的锌为…………………………………………………………(C)

(A)0.10g (B) 6.51g(C)6.30g(D)0.096g

计算题:

1、在标准状况下,某混合气体中含有ω(CO2)=80.0%, ω(CO)=20.0%。

试计算100.0mL该混合气体的质量,p(CO),p(CO2)以及它们的分体积。

解:

0.176g,28.5kPa,72.9kPa,28.1mL,71.9mL

2、某容器中含有N2和CO2的混合气体,它们的质量分别为m1(g),m2(g),在温度丁(K)下,总压为p(kPa)。

试确定计算N2的分压及容器体积的表达式。

解:

[44m1/(44m1+28m2)]p, [(44m1+28m2)/1232p]RT

第二章热化学

填空题:

1、热是 能量传递的一种形式,系统吸热,Q >0;系统放热,Q< 0;定压下气体所做的体积功W=-pex(V2-V1) ;气体膨胀时,体积功W< 0。

若NaOH溶液与HCl溶液正好中和时,系统的焓变∆rHΘ=akJ·mol-1,则其热力学能的变化∆rUΘ= a kJ·mol-1。

这是一个均(单)相反应。

2、反应进度ζ的单位是mol;反应计量式中反应物B的计量数υB< 0。

生成物的υB>0。

3、由石墨制取金刚石的焓变∆rHmΘ > 0,燃烧相同质量的石墨和金刚石,  石墨 燃烧放出的热量更多。

4、己知298K时下列热化学方程式:

①2NH3(g)→N2(g) +3H2(g) ∆rHmΘ=92.2 kJ·mol-1

② H2(g)+ 1/2O2(g)→H2O(g) ∆rHmΘ=-241.8 kJ·mol-1

③4NH3(g)+5O2(g)→ 4NO(g)+6H2O(g)  ∆rHmΘ=-905.6kJ·mol-1

试确定∆fHmΘ(NH3,g,298K)= -46.1kJ·mol-1;∆fHmΘ(H2O,g,298K)=-241.8  kJ·mol-1; ∆fHmΘ(NO,g,298K)=90.2kJ·mol-1。

由NH3(g)生产1.00kgNO(g)则放出热量为7.55*103kJ。

5、已知反应HCN(aq)+OH-(aq) →CN-(aq)+ H2O(l)的∆rHmΘ=-12.34kJ·mol-1;反应H+(aq) + OH-(aq)→H2O

(1)的∆rHmΘ=-55.84kJ·mol-1。

∆fHmΘ(OH-,aq)=-229.994kJ·mol-1,∆fHmΘ(H2O,l)=-285.83kJ·mol-1,则∆fHmΘ(H+,aq)=0 kJ·mol-1;HCN(aq)在水中的解离反应方程式为 HCN(aq)→H+(aq)+ CN-(aq),该反应的∆rHmΘ=43.5kJ·mol-1。

选择题

1、下列物理量中,属于状态函数的是………………………………………(A  )

(A)H(B)Q (C)∆H (D) ∆U

2、按化学热力学中的规定,下列物质中标准摩尔生成焓为零的是………(B )

(A)Na(l)(B)P4(白磷,s)(C)O3(g)(D)I2(g)

3、298K时反应C(s)十CO2(g) →2CO(g)的∆rHmΘ=akJ·mol-1,则在定温定压下,该反应的∆rHmΘ等于…………………………………………………………( C)

(A)a kJ·mol-1 (B)a+2.48kJ·mol-1(C)a-2.48kJ·mol-1 (D)-akJ·mol-1

4、下列反应中,反应的标准摩尔焓变等于产物的标准摩尔生成焓的是…(D)

  (A) CaO(s) +CO2(g)→CaCO3(s)

 (B)1/2H2(g)+1/2Br2(g) →HBr(g)

 (C)6Li(s) +N2(g)→2Li3N(s)

(D) K(s)十O2(g)→KO2(s)

5、下列叙述中错误的是………………………………………………………(  C )

 (A)所有物质的燃烧焓∆cHmΘ<0

 (B)∆cHmΘ(H2,g,T) = ∆fHmΘ(H2O, l, T)

  (C)所有单质的生成焓∆fHmΘ=0

 (D) 通常同类型化合物的∆fHmΘ越小,该化合物越不易分解为单质

6、在定压下某气体膨胀吸收了1.55kJ的热,如果其热力学能增加了1.32kJ,则该系统做功为…………………………………………………………………(D )

(A)1.55kJ(B)1.32kJ(C)0.23kJ(D)-0.23 kJ

7、已知298K下∆fHmΘ(CH3OH,l)=-238.66kJ·mol-1,∆fHmΘ(CH3OH,g)=-200.66 kJ·mol-1,则在同一温度下甲醇的标准摩尔气化焓∆vapHmΘ(CH3OH)=… (B)

(A)-38.00 kJ·mol-1(B)38.00kJ·mol-1(C)19.00kJ·mol-1(D)-19.00 kJ·mol-1

计算题

1、25℃下,0.6410g纯固体萘(C10H8,Mr=128.17)在含有足量氧气的恒定体积量热计中燃烧,生成CO2(g)和H2O(1)。

测定在此过程中系统放出了25.79kJ的热。

写出萘燃烧的化学反应方程式,计算∆cUmΘ(C10H8,s,298K)和∆cHmΘ(C10H8,s,298K)。

解:

-5157kJ·mol-1 -5162kJ·mol-1

2、Apollo登月火箭用联氨(N2H4(1))作燃料,以N2O4(g)作氧化剂,燃烧后产生N2(g)和H2O(g)。

写出配平的化学反应方程式,并由298K时的∆fHmΘ(B, 相态)计算燃烧1.00kg联氨(Mr(N2H4)=32.05)所放出的热量和所需要的300.0K,101.325kPa的N2O4的体积。

解:

1.681*104kJ·mol-1,384.0L

第三章化学动力学基础

填空题:

1、在氨合成的催化反应中,某温度下该反应的反应速率测量结果为:

∆c(NH3)/∆t=2.0×10-4mol·L-1·s-1;如果以-∆c(N2)/∆t表示反应速率,其值为1.0*10-4mol·L-1·s-1;若以-∆c(H2)/∆t表示,则为 3.0*10-4mol·L-1·s-1。

2、反应2NO(g) +Cl2(g)→2NOCl

(1)在-10℃下的反应速率实验数据如下:

浓度c/( mol·L-1)

初始速率r

(mol·L-1·min-1)

NO

Cl2

0.10

0.10

0.18

0.10

0.20

0.36

3

0.20

0.20

1.45

推断NO的反应级数为2,C12的反应级数为1 ;-10℃下,该反应的速率系数k= 180L2·mol-2·min-1 。

3、对于元反应,某物种的反应级数一定等于该物种在反应方程式中的系数。

通常,反应速率系数随温度升高而增大,k与物种浓度无关 ,k的单位取决于 反应级数。

若某反应的速率系数的单位是s-1,则该反应为 1 级反应。

4、反应A(g)+ 2B(g)→C(g)的速率方程为r=kc(A)·c(B)。

该反应为 2级反应,k的单位是  mol-1·L·s-1。

当只有B的浓度增加2倍时,反应速率将增大 3倍;当反应容器的体积增大到原来的3倍时,反应速率将 降低9倍。

5、某一级反应的半衰期T1/2=2.50h,则该反应的速率系数k=7.7*10-5s-1;若此反应中物种A的浓度降低至初始浓度的25%,则所需时间为 1.8*104 s 。

6、催化剂能加快反应速率的主要原因是 降低了反应活化能,使活化分子分数增大。

7、如果某反应的速率方程为:

r=kc(A)[c(B)]3/2,则该反应一定不是元反应。

在复合反应中,中间产物的能量比相关元反应中活化络合物的能量 低 。

选择题:

1、某反应的速率方程为r=k[c(A)]x[c(B)]y。

当仅c(A)减少50%时,r降低至原来的1/4;当仅c(B)增大到2倍时,r增加到1.41倍;则x,y分别为……………( C )

(A)x=0.5,y=1(B) x=2,y=0.7

(C)x=2, y=0.5  (D)x=2,y=1.41

2、下列叙述中正确的是………………………………………………………(  B )

(A) 在复合反应中,反应级数与反应分子数必定相等

(B)通常,反应活化能越小,反应速率系数越大,反应越快

(C)加入催化剂,使Ea(正)和Ea(逆)减小相同倍数

(D) 反应温度升高,活化分子分数降低,反应加快

3、增大反应物浓度,使反应加快的原因是…………………………………( D)

(A) 分子总数增大(B)活化分子分数增大

 (C)反应级数增大  (D)单位体积内活化分子总数增加

4、升高同样温度,一般化学反应速率增大倍数较多的是…………………(  C)

(A)吸热反应 (B) 放热反应

 (C) Ea较大的反应  (D)Ea较小的反应

5、生物化学家常定义Q10=k(37℃)/k(27℃);当Q10=2.5时,相应反应的活化能Ea=……………………………………………………………………………(A )

(A)71 kJ·mol-1 (B)31 kJ·mol-1(C)8.5kJ·mol-1(D)85 kJ·mol-1

计算题:

已知反应

的活化能Ea=271kJ·mol-1,k0=1.0×1015s-1。

该反应为几级反应?

计算250℃下反应速率系数kl,再根据k1计算350℃下的反应速率系数k2。

解:

反应级数为1,k1=8.6*10-13s-1,k2=1.9*10-8s-1

  

第四章熵和Gibbs函数

填空题:

1、可逆反应Cl2(g) +3F2(g) ↔2ClF3(g)的∆rHmΘ(298K)=-326.4kJ·mol-1,为提高F2(g)的转化率,应采用高压低温的反应条件;当定温定容、系统组成一定时,加入He(g),α(F2)将不变。

2、已知反应CO(g) +2H2(g) ↔ CH3OH(g)的KΘ(523K)=2.33×10-3,KΘ(548K)=5.42×10-4,则该反应是 放  热反应。

当平衡后将系统容积压缩增大压力时,平衡向正反应方向移动;加入催化剂后平衡将不移动 。

3、对于吸热可逆反应来说,温度升高时,其反应速率系数k正将 增大 ,k逆将增大 ,标准平衡常数KΘ将增大,该反应的∆rGmΘ将变小 。

4、在密闭容器中加热分解足量的NaHCO3(s),使其在较高温度下分解为Na2CO3(s),H2O(g)和CO2(g)。

当反应达到平衡后,系统中共有(3)个相;若将系统中的Na2CO3(s)除去一部分,但仍保持分解平衡时的温度和压力,平衡将( 不移动);若将系统中的NaHCO3(s)全部除去,其他条件不变时,系统处于(非平衡)状态。

5、反应N2(g)+ O2(g)→2NO(g)是一个熵 增加的反应,在298K下,N2(g),O2(g),NO(g)三者的标准摩尔嫡SmΘ由小到大的顺序为N2 <  O2 <NO  。

6、在相同温度下,如果反应A的∆rGm1Θ<0,反应B的∆rGm2Θ<0,并且│∆rGm1Θ│=0.5│∆rGm2Θ│,则K1Θ和K2 Θ的关系为  K1Θ=(K2 Θ)1/2 。

7、已知在一定温度下下列反应及其标准平衡常数:

①4HCl(g)+O2(g)↔2Cl2(g)+2H2O(g) K1Θ

②2HCl(g)+1/2O2(g)↔ Cl2(g)+H2O(g) K2Θ

③1/2Cl2(g)+1/2H2O(g)↔ HCl(g)+1/4O2(g)K3Θ

则K1Θ,K2Θ,K3Θ之间的关系是K1Θ=(K2Θ)2=(K3Θ)-4  。

如果在某密闭容器中加入8.0mol HCl(g)和2.0molO2(g),分别按上述三个反应方程式计算平衡组成,最终计算结果将   完全相同。

若在相同温度下,同一容器中由4.0molHCl(g),1.0molO2(g),2.0molC12(g)和2.0molH2O(g)混合,平衡组成与前一种情况相比将不改变 。

8、已知298K下,∆fGmΘ(I2,g)=19.327kJ·mol-1,∆fGmΘ(H2O,l)=-237.129kJ·mol-1,∆fGmΘ(H2O,g)=-228.572kJ·mol-1。

推算298K下碘的饱和蒸气压=4.09*10-2kPa,水的饱和蒸气压=3.16kPa。

确定碘升华时,∆rHmΘ>0,∆rSmΘ  > 0。

选择题:

1、在一定温度下,将1.0molN2O4(g)放入一密闭容器中,当反应N2O4(g)↔ 2NO2(g)达到平衡时,容器内有0.8molNO2,气体总压为100.0kPa,则该反应的KΘ为………………………………………………………………………………(A )

  (A) 0.76 (B)1.3  (C)0.67 (D) 4.0

2、已知下列反应及其标准平衡常数:

C(s)+H2O(g) ↔ CO(g)+H2(g)     K1Θ

 CO(g) +H2O(g)↔ CO2(g)+ H2(g)   K2Θ

 C(s)+ 2H2O(g)↔CO2(g) + 2H2(g)    K3Θ  

C(s)+CO2(g)↔2CO(g)     K4Θ  

试确定下列关系式中错误的是…………………………………………(D)

  (A)K3Θ=K1ΘK2Θ(B)K4Θ=K1Θ/K2Θ

 (C) K1Θ=K3Θ/K2Θ (D)K2Θ=K3Θ/K4Θ

3、在21.8℃时,反应NH4HS(s) ↔NH3(g)+ H2S(g)的标准平衡常数KΘ=0.070,平衡混合气体的总压是………………………………………………………(C)

  (A)7.0 kPa   (B)26kPa (C)53kPa  (D) 0.26kPa

4、在某容器中,反应Sn(s)+2Cl2(g)↔ SnCl4(g)的∆rHmΘ<0,反应达到平衡后,为提高SnCl4(g)的生成量,应采取下列措施中的……………………………(B )

  (A)升高温度(B)压缩减小体积

(C)增加Sn(s)的量(D)通入氮气

5、反应MnO2(s)+4H+(aq)+2Cl-(aq)↔Mn2+(aq)+ Cl2(g)+2H2O(l)的标准平衡常数表达式为……………………………………………………………………( B )

(A)

(B)

(C)

(D) 

6、某可逆反应的∆rHmΘ<0,当温度升高时,下列叙述中正确的是…………(D)

 (A)正反应速率系数增大,逆反应速率系数减小,KΘ增大

 (B)逆反应速率系数增大,正反应速率系数减小,KΘ减小

  (C)正反应速率系数减小,逆反应速率系数增大,KΘ增大

(D)正反应速率系数增大的倍数比逆反应速率系数增大的倍数小

7、某容器中加入相同物质的量的NO和Cl2,在一定温度下发生反应:

NO(g) +1/2Cl2(g) ↔ NOCl(g)。

平衡时,各物种分压的结论肯定错误的是………(A)

  (A)p(NO)=p(C12)(B)p(NO)=p(NOCl)

 (C)p(NO)<p(Cl2) (D)p(NO)>p(NOCl)

8、下列符号表示状态函数的是………………………………………………(  D)

(A) ∆rGmΘ(B)Q (C) ∆rHmΘ (D)SmΘ

9、下列热力学函数的数值等于零的是………………………………………(C )

 (A)SmΘ(O2,g,298K) (B)∆fGmΘ(I2,g,298K)

(C) ∆fGmΘ(P4,s,298K) (D) ∆fGmΘ(金刚石,s,298K)

10、反应MgCO3(s) ↔MgO(s)+ CO2(g)在高温下正向自发进行,其逆反应在298K时为自发的,则逆反应的∆rHmΘ与∆rSmΘ是……………………………(  D)

  (A) ∆rHmΘ>0,∆rSmΘ>0  (B)∆rHmΘ<0,∆rSmΘ>0

 (C) ∆rHmΘ>0,∆rSmΘ<0 (D) ∆rHmΘ<0,∆rSmΘ<0

计篡题:

1、454K时,反应3Al2Cl6(g)↔2Al3Cl9(g)的KΘ=1.04*10-4。

在一密闭容器中,充有A12Cl6和A13Cl9两种气体,p(A12Cl6)=47.3kPa,p(A13Cl9)=1.02kPa。

计算反应商,判断反应在454K下向何方向进行,以及p(A13Cl9)是增大还是减小。

解:

9.83*10-4,逆,减小

2、—氧化氮可以破坏臭氧层,其反应是:

NO(g)+O3(g)↔NO2(g)+O2(g),该反应的标准平衡常数KΘ(298K)=6.1×1034。

假定高层大气中的NO,O3和O2的分压分别为5.0×10-6kPa,2.5×10-6kPa和5.0 kPa,计算298K下O3的平衡分压和该反应的∆rGmΘ(298K)。

解:

8.2*10-35kPa,-198.4 kJ·mol-1

3、已知反应2CuO(g)↔Cu2O(g)+1/2O2(g)的∆rGmΘ(300K)=112.7kJ·mol-1,∆rGmΘ(400K)=101.6kJ·mol-1。

计算∆rHmΘ和∆rSmΘ(假定∆rHmΘ和∆rSmΘ不随温度而变化);当p(O2)=100 kPa时,该反应能自发进行的最低温度是多少?

解:

146.0kJ·mol-1 111.0J·mol-1·K-1   1315K

第五章 酸碱平衡

填空题:

1、根据酸碱质子理论,CO32-是碱,其共轭酸 是HCO3-;H2PO4-是两性物质,它的共轭酸是 H3PO4,它的共轭碱是HPO42-;Fe(H2O)63+的共轭碱是 [FeOH(H2O)5]2+ 。

在水溶液中能够存在的最强碱是 OH- ,最强酸是H3O+ ;如果以液氨为溶剂,液氨溶液中的最强碱是 NH2-,最强酸是NH4+。

2、已知298K时浓度为0.010mol·L-1的某一元弱酸溶液的pH为4.00,则该酸的解离常数等于1.0*10-6  ;将该酸溶液稀释后,其pH将变 大,解离度α将变  大,其KaΘ将 不变。

3、在0.10mol·L-1HAc溶液中,浓度最大的物种是HAc , 浓度最小的物种是 OH-,加入少量的NH4Ac(s)后,HAc的解离度将变小,这种现象叫做同离子效应。

4、在相同体积相同浓度的HAc溶液和HCl溶液中,所含c(H+) 不相同;若用同一浓度的NaOH溶液分别中和这两种酸溶液并达到化学计量点时,所消耗的NaOH溶液的体积相等  ,此时两溶液的pH不相等 ,其中pH较大的溶液是 HAc  。

5、25℃时,KwΘ=1.0×10-14,100℃时KwΘ=5.4×10-13;25℃时,KaΘ(HAc)=1.8×10-5,并且KaΘ(HAc)随温度变化基本保持不变;则25℃时,KbΘ(Ac-)=5.6*10-10  ,100℃时KbΘ(Ac-)= 3.0*10-8;后者是前者的54 倍。

6、0.10mol·L-1Na3PO4溶液中的全部物种有 Na+,P

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