高考化学无机化学计算题专题训练.docx

1、高考化学无机化学计算题专题训练高考化学无机化学计算题专题训练化学热力学：1高价金属的氧化物在高温下容易分解为低价氧化物。以氧化铜分解为氧化亚铜为例，估算反应分解的温度。该反应的自发性是焓驱动的还是熵驱动的？温度升高对反应自发性的影响如何？解： 4CuO=2Cu2OO2rHm(298 K)2fHm(298 K，Cu2O)fHm(O2)-4fHm(298 K，CuO) 2(-169)04(-157.3)291.2 kJmol-1 rSm(298 K)2Sm(298 K，Cu2O)Sm(298 K，O2)-4Sm(298 K，CuO) 293.3205.138442.7220.94 Jmol-1K-

2、1 分解时：rGm0 即rHm(298 K) - TrSm(298 K)0 TrHm(298 K)/rSm(298 K)1318 K 在此反应中，rHm(298 K)0，rSm(298 K)0，故该反应的自发性是熵驱动的。温度升高，此反应更易朝着正反应方向进行。2. 银器与硫化物反应表面变黑是生活中的常见现象。 （1）设空气中H2S气和H2气“物质的量”都只达10-6 mol，问在常温下银和硫化氢能否反应生成氢气?温度达到多高，银器表面才不会因上述反应而变黑? （2）如果考虑空气中的氧气加入反应，使反应改为2 Ag(s) + H2S(g) + 1/2O2(g) = Ag2S(s) + H2O(

3、l)，该反应是否比银单独和硫化氢反应放出氢气更容易发生?通过计算来回答。温度对该反应自发性的影响如何?附：298 K下Ag2S的标准生成焓和标准熵分别为-31.8 kJmol-1和146 Jmol-1K-1解：（1）2Ag(s) + H2S(g) = Ag2S(s) + H2(g) 298K时，rHm=fHm(Ag2S)- fHm(H2S) =-31.8-(-20.63) kJmol-1 =-11.17 kJmol-1rSm=130.684+146-205.79-242.55 JK-1mol-1 =-14.206 JK-1mol-1rGm=rHm- TrSm=-6.94 kJmol-1 rGm

4、=rGm+ RT ln(p(H2)/p)/(p(H2S)/p)= rGm=-6.94 kJmol-1要使反应不发生，则rGm0TrHm/rSm=787 K即温度高于787 K银器表面才不会因上述反应而变。（2）2Ag(s) + H2S(g) + 1/2O2(g) = Ag2S(s) + H2O(l)同理，298K时，rHm=-285.83-31.8-(-20.63) kJmol-1 =-297 kJmol-1rSm=-177.55 JK-1mol-1rGm=rHm- TrSm=-244.1 kJmol-1因为-244.1 0, 故298K时不能用CO还原Al2O3.rHo = (-393.5)

5、 3- (-110.5 3)- (-1676) = 827(kJ mol-1)rSo = (213.6 3 +28.3 2) (197.6 3 + 50.9) =53.7(J mol-1K-1)rGo = rHo - TrS 827/0.0537 =15400(K) 反应自发进行的最低温度要大于15400K，理论上可行，但实践上温度很难达到15400K，所以用CO还原 Al2O3是不可行的。 5. 为使Ag2O在常温下分解，真空泵需将氧的分压降至多大？解：Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2 O2 (g) rGm(298)=-fGm(Ag2O)= 11.2 kJmol-1 rG=rG+RTln

6、J0 lnJ-rG/(RT)= (-11.2)/(8.31510-3298)= -4.52 J0.01 J=p(O2)/p1/2 p(O2)0.01 kPa化学平衡：1. Na2SO410H2O的风化作用可用如下反应来表示： Na2SO410H2O(s) Na2SO4(s)+10H2O(g)问在298K(饱和水蒸气压为3.17 kPa)和空气相对湿度为60%时，Na2SO410H2O是否会风化？已知项 目Na2SO410H2ONa2SO4H2O(g)fGm/(kJmol-1)36441267228.6解法1： G126710(228.6)(3644)91 (kJmol-1) K=exp(-rG

7、m/RT)=exp(-91103)/(8.315298)=1.110-16设Na2SO410H2O产生的水蒸气压为p1，则 (p1/p)10=K=1.110-16 p1=2.5 (kPa)298K时空气的实际水的蒸汽压 p2=3.1760%=1.9 (kPa) 因p2500，采用最简式H+=pH=2.28（12）加入10 mL NaOH溶液后，溶液中剩余的乳酸的浓度为c(HLac)=0.067 molL-1生成的乳酸钠浓度为c(NaLac)=0.067 molL-1因此组成一个乳酸-乳酸钠缓冲溶液体系，因溶液中乳酸和乳酸钠浓度相等，因此 pH=pKa =3.85（3）加入20 mL NaOH溶液后溶液中的乳酸刚好完全被转化为乳酸钠，其浓度为 c(NaLac)=0.10 molL-1乳酸钠在水中发生完全电离，Lac-会发生碱式电离，相应的碱常数为Kb(Lac-)=Kw/ Ka(HLac)10-14/(1.410-4)= 7.1410-11因c/ Kb =0.10/(