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1、工程化学习题考试复习含答案习题课一一、选择题1 下列情况中属于封闭体系的是（ B ）A氢气在盛有氯气的密闭绝热容器中燃烧B反应N2O4（g）2NO2（g）在密闭容器中进行C氢氧化钠与盐酸在烧杯里反应D用水壶烧开水2 如果某一封闭系统经过一系列变化后又变到初始状态，则体系的（ C ）AQ=0 W=0 U=0 H=0 BQ0 W=0 U=0 H=QCQ= W U=Q+W H=0 DQ W U=Q+W H=03 下列符号中，不属于状态函数的是（ E ）AT BH CP DU EQ4下列物质的fHm 不等于零的是（ D ）AFe（s） BC（石墨） CNe（g） DCl2（l）5定温下，下列哪一个反应

2、的熵变数值最大？（ D ）ACO2（g）=C（s）+O2（g）B2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）CCaSO42H2O（s）=CaSO4（s）+2H2O（l）D2NH3（g）=3H2（g）+N2（g）6在等温和等压条件下，某反应的rGm =11.6KJmol-1，表明该反应（ C ）A 一定自发B一定不自发C是否自发还需具体分析D达到平衡7已知热化学方程式为Zn（s）+1/2O2（g）=ZnO（s）rHm = 348.28 KJmol-1Hg（l）+1/2O2（g）= HgO（s）rHm = 90.83 KJmol-1由此可知Zn（s）+ HgO（s）= ZnO（s）+ Hg（l）的r

3、Hm 是（ C ）A439.1 KJmol-1 B515 KJmol-1C257.45 KJmol-1 D无法计算8某温度时，反应3H2（g）+N2（g）=2NH3（g）的标准平衡常数为K1 ，反应NH3（g）=3/2 H2（g）+1/2 N2（g）的平衡常数K2 等于（ D ）A1/2 K1 B1/2 K1 C1/ K1 D1/ K19在等温条件下，若化学平衡发生移动，其平衡常数（ C ）A增大 B减小 C不变 D难以判断10某反应在973K时K 为2.9210-2，1173K时K 为1.04，此反应为（ B ）反应A放热 B吸热 C无法判断二、计算题例1N2O5在气相中的分解反应为2 N2

4、O5（g）4NO2（g）O2（g）已知338K时，K14.8710-3S-1；318K时， K24.9810-4S-1。求该反应的活化能Ea和298K时的速率常数K3。解：已知T1338K，K14.8710-3S-1 T2318K，K24.9810-4S-1依公式lg K1/ K2Ea/2.303R(1/T21/T1)得Ea2.303R(T1T2T1T2) lg K1/ K2 2.3038.314(338318338318) lg4.8710-3/4.9810-4102KJmol-1298K时的速率常数K3 lg K1/ K3Ea/2.303R(1/T31/T1)lg K3lg K1Ea/2.

5、303R(1/T31/T1) lg4.8710-3102103/2.3038.314(1/2981/338) -4.428 K33.7310-5S-1例2：已知反应NO(g)1/2Br2(l) NOBr(g)(溴化亚硝酰)25时的平衡常数K1 3.610-15；液体溴在25时的蒸气压为0.0284MPa。求25时反应 NO(g)1/2Br2(g) NOBr(g)的平衡常数K解：已知25时NO(g)1/2Br2(l) NOBr(g) （1）；K1 3.610-15从25时液溴的饱和蒸气压可得液态溴转化为气态溴的平衡常数Br2(l) Br2(g) （2）K2 0.0284MPa/101.325KP

6、a0.2801/2Br2(l) 1/2Br2(g) (3)K3 K2 0.529由反应式(1)(3)得NO(g)1/2Br2(g) NOBr(g)K P(NOBr)/P P(NO) /P P(Br2) /P 1/2 K1 1/ K3 3.610-150.529 6.810-15例3：某容器中充有N2O4和NO2的混合物，n（N2O4）：n（NO2）10.0：1.0在308K，0.101MPa条件下,发生反应N2O4(g) 2 NO2(g)；K （308K）0.315(1)计算平衡时各物质的分压(2)使上述反应系统体积减小到1/2，反应在308K，0.202MPa条件下进行,平衡向何方移动?在新

7、的平衡条件下,系统的各组分分压改变了多少?解：此反应是在恒温恒压条件下进行的,设反应开始时n（N2O4）1.0mol则n（NO2）0.10mol；P总0.101MPaN2O4(g) 2 NO2(g) 始 1.0 0.10 衡 1.0X 0.102X平衡时，n总1.0X 0.102X1.1X，各物质分压为P（N2O4）（1.0X）（1.1X）P总P（NO2）（0.102X）（1.1X）P总K P（NO2）/P 2P（N2O4）/ P 0.315（0.102X）/（1.10X）2P总（1.0X）（1.1X）P 0.315（0.102X）20.101（1.0X）（1.1X）101.32510-3 X

8、0.234P（N2O4）(1.00.234)(1.100.234) 0.101 0.058MPaP（NO2）（0.1020.234）(1.100.234) 0.1010.043 MPa(2)在已达上述平衡状态时，对系统施加压力达到0.202MPa时，P（N2O4）20.058 MPa0.116 MPaP（NO2）20.043 MPa0.086 MPaQP（NO2）/P 2P（N2O4）/ P 0.086/101.32510-320.116/101.32510-30.63QK ，平衡向左移动，即向分子数减少的方向移动计算新平衡条件下各物质的分压可不管反应途径N2O4(g) 2 NO2(g) 始

9、1.0 0.10 衡 1.0y 0.102y平衡时，n总1.0y 0.102 y1.1y，P总0.202MPaP（N2O4）（1.0y）（1.10y）P总P（NO2）（0.102 y）（1.10y）P总K P（NO2）/P 2P（N2O4）/ P 0.315（0.102 y）20.202(1.10y)（1.0y）101.32510-3 y0.155P（N2O4）(1.00.155)（1.100.155）0.2020.136 MPaP（NO2）（0.1020.155）（1.100.155）0.2020.066 MPaP（N2O4）0.136 MPa0.058MPa0.078 MPaP（NO2）0

10、.066 MPa0.043 MPa0.023 MPa当P总从0.101 MPa增加到0.202MPa时, P（N2O4）和P（NO2）均增加,但P（N2O4）的更多,说明平衡向左移动了。例4：估算CaCO3分解的最低温度已知:Hf (CaCO3)1206.9KJmol-1Hf (CaO)635.13KJmol-1Hf (CO2)393.51KJmol-1S (CaCO3)92.9Jmol-1K-1S (CaO)38.2Jmol-1K-1S (CO2)213.7Jmol-1K-1解：CaCO3(S)CaO(S)CO2(g)依据公式GHTS,当CaCO3(S)分解时,体系达到平衡状态,此时G0,即

11、T转H (298K)S (298K)H (298K)1Hf (CaO,S)1Hf (CO2,g)1Hf (CaCO3,s) 1(635.13)1(393.51) 1(1206.9)178.26 KJmol-1S (298K) 1S (CaO,S) 1S (CO2,g) 1S (CaCO3,s) (138.21213.7)192.9159.0 Jmol-1K-1T分解H (298K)S (298K)178.26103 Jmol-1159.0 Jmol-1K-11121K例5：计算320K时反应HI(g,0.0405MPa) 1/2H2(g,1.0110-3 MPa)1/2I2(g,1.0110-

12、3 MPa)的平衡常数并判断反应进行的方向。解:要计算平衡常数,必须先确定该温度下的G ,忽略温度对H 和S 的影响,则GT H (298K) TS (298K)H (298K)1/2Hf (H2,g)1/2Hf (I2,g)Hf (HI,g) 1/201/262.43826.54.7 KJmol-1S (298K) 1/2S (H2,g)1/2S (I2,g) S (HI,g) 1/2130.591/2260.6206.48 10.9 Jmol-1K-1G (320K) H (298K) TS (298K) 4.7320(10.9) 10-38.2 KJmol-1G (320K) 2.303

13、RTlgK (320K)lgK (320K) G (320K)2.303RT8.21032.303 8.3143201.34K (320K) 4.610-2G(320K) G (320K) 2.303RTlgQ8.22.303 8.31432010-3lg(1.01/101.325)1/2(1.01/101.325)1/240.5/101.3251.6 KJmol-1G0,反应能向正向进行。习题课二1下列说法正确的是（ C ）A根据稀释定律，弱酸的浓度越小，其解离度就越大，因此酸性也越强。B两种酸HX和HY的水溶液具有相同的PH值，则这两种酸的浓度必然相等。C多元弱酸溶液中，由于Ka1 Ka2

14、 ，故计算多元弱酸溶液中的氢离子浓度时，可近似地用一级解离平衡进行计算。D弱酸或弱碱的解离平衡常数Ki 不仅与溶液温度有关，而且与其浓度有关。2将浓度为0.1molL-1的HAc溶液加水稀释一倍,则C(H+)为( C )0.1molL-1A0.05 B0.2 C0.05KHAc D1/2 0.1 KHAc 3在HAc溶液中加入下列物质时，HAc解离度增大的是（ CD ）ANaAc BHCl CNH3H2O DH2O4已知氢硫酸的Ka1 =8.9110-8，Ka2 =1.110-12，0.1 molL-1的H2S溶液的PH值为( A )A4.03 B5.97 C6.48 D3.975在2L的0.

15、1 molL-1HAc溶液中加入2L的0.05 molL-1的NaOH溶液，所得溶液的C（H+）为（）molL-1A2.510-3 B6.610-4 C 1.7410-5 D 3.510-5 6将PH=2.00和PH=11.00的强酸和强碱溶液等量混合,所得溶液的PH值为( C )A1.35 B3.35 C2.35 D6.507有一难溶强电解质M2X，其溶度积为KSP ，则其溶解度S的表示式为( D )AS= KSP B3 K SP /2 CKSP D3 KSP /48Mg(OH)2在下列那种溶液中的溶解度最大？（ A ）A纯水 B0.01 molL-1的MgCl2溶液中C0.01 molL-

16、1的Ba(OH)2溶液中 D0.01 molL-1的NaOH溶液中二1实验测得0.020molL-1HAc溶液的PH值为3.23,求该HAc溶液的离解度和HAc的离解常数。解： HAc + H2O H3O+ +Ac已知PH值3.23,lgH3O+3.23H3O+5.9104a5.9104/0.020100%3.0%Ac H3O+5.9104HAc 0.0205.91040.019K (HAc) H3O+AcHAc(5.9104)20.0191.81052若在50.00 ml的0.150 molL-1NH3和0.200 molL-1NH4Cl缓冲溶液中,加入0.100ml1.00 molL-1的

17、HCl,求加入HCl前后溶液的PH值各为多少?(K (NH3)1.8105)解：未加HCl以前PH14.00PK(B)lgB/BH B NH30.150 BH NH4 0.200PH14.00lg1.8105lg0.150/0.20014.004.740.129.14加入0.100ml1.00 molL-1的HCl,此时溶液的体积为50.10ml, HCl在该溶液中的浓度为C(HCl)1.000.10050.100.0020 molL-1由于加入HCl,它产生的H3O+与缓冲溶液中的NH3反应生成NH4。NH3 + H2O NH4+ + OH 始 0.1500.0020 0.2000.0020

18、 0衡 0.148X 0.202X X X(0.202X)(0.148X )1.8105 X1.3105C(OH) 1.3105 molL-1加入HCl后, PH14.00lg1.31059.113将0.2moldm-3的HF与0.2 moldm-3的NH4F溶液等量混合,计算所得溶液的PH值和HF的解离度。（K HF = 6.3110-4）解：两种溶液等量混合后，其浓度各减小一半，均为0.1moldm-3。设已解离HF的浓度为X moldm-3k，则HF H+ + F+开始浓度/ moldm-3 0.1 0 0.1平衡浓度/ moldm-3 0.1-X X 0.1+XKHF = H+F+/

19、HF = X（0.1+X）/（0.1-X）= 6.3110-4因为KHF 很小，且由于同离子效应，故X很小，0.1+X0.1 0.1-X0.1，代入上式，得 X = 6.3110-4 moldm-3所以 PH =-H+ = -（6.3110-4）= 3.20HF的解离度= 6.3110-4/0.1 100% = 0.631%4向含有0.250 moldm-3NaCl和0.005 moldm-3KBr的混合溶液中缓慢滴加AgNO3溶液，问：（Ksp （AgCl）=1.7710-10，Ksp （AgBr）=5.3510-13）（1） 先生成何种沉淀？（2） Cl-和Br-能否有效分步沉淀而得到分离

20、？忽略加入AgNO3溶液后引起的体积变化。解：（1）开始沉淀时，需要的Ag+分别为AgCl： Ag+=Ksp （AgCl）/ Cl- = 1.7710-10/0.250 = 7.0810-10 moldm-3AgBr： Ag+=Ksp （AgBr）/ Br- = 5.3510-13/0.005 = 1.0710-10 moldm-3故先生成AgBr沉淀。 (2)当有AgCl沉淀生成时，溶液中Ag+浓度至少要达到7.0810-10 moldm-3，此时溶液中Br-浓度为 Br-= Ksp （AgBr）/Ag+ = 5.3510-13/7.0810-10 = 7.5610-4 moldm-3。由于

21、7.5610-4 moldm-310-5 moldm-3所以，此法不能使Cl-和Br-有效分步沉淀而得到分离。5若某酸性溶液中Fe3+和Mg2+浓度都为0.01 moldm-3，试计算说明是否能控制一定的PH值，使其分别沉淀出来而得到分离。（Ksp （Fe(OH)3）=2.6410-39, Ksp （Mg(OH)2）=5.6110-12）解：Ksp （Fe(OH)3）= Fe3+OH-3当Fe(OH)3刚开始沉淀时有OH-=3 Ksp （Fe(OH)3）/ Fe3+ =3 2.6410-39/0.01 =6.4110-13PH=14+lgOH-=1.81当Fe(OH)3沉淀完全时OH-=3 2

22、.6410-39/1.010-5 =6.4210-12PH=14+ lgOH-=2.81当Mg(OH)2刚开始沉淀时Ksp （Mg(OH)2）= Mg2+OH-2OH-= 2 Ksp （Mg(OH)2）/ Mg2+ = 2 5.6110-12 /0.01 =2.3710-5PH=14+ lgOH-=9.37当Mg(OH)2沉淀完全时OH-= 2 5.6110-12 /1.010-5 =7.4910-4 PH=14+ lgOH-=10.87由计算可知，只要控制PH值在2.81-9.37之间，就可使Fe3+完全沉淀，而Mg2+不沉淀。待Fe3+沉淀完全后，调节溶液PH10.87，即可使Mg2+完全

23、沉淀，从而使Fe3+和Mg2+得到分离。习题课三1下列有关Cu-Zn原电池的叙述中错误的是（ ） A 盐桥中的电解质可保持两个半电池中的电荷平衡 B 盐桥中的电解质不能参与电池反应 C 电子通过盐桥流动 盐桥用于维持氧化还原反应的进行 2在一个氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，则该氧化还原反应（ ） A 速率越大 B 速率越小 C 能正向自发进行能逆向进行3根据反应装配成原电池，其电池符号为（ D ）ABCD4根据反应构成原电池，测得该电池E =0.455V，已知E I2/I- =0.535V，则E S4O62-/S2O32-为( C )V。 A0.080 B0.990 C0.0

24、80 D0.9905对于电池反应，欲使其电动势增大，可采取的措施有（ AC ）A降低Zn2+浓度 B增大Zn2+浓度C增大Cu2+浓度 D减小Cu2+浓度二、1如果把下列氧化还原反应装配成原电池，试以符号表示原电池，并写出正、负极反应式（1）ZnCdSO4ZnSO4Cd （2）Fe2AgFe3Ag解：（1）（）ZnZnSO4（C1）CdSO4（C2）Cd（）正极：Cd22e Cd 负极：Zn2e Zn2(2) （）PtFe2（C1），Fe3（C2）Ag（C3）Ag（）正极：Age Ag 负极：Fe2e Fe32将锡和铅的金属片分别插入含有该金属离子的盐溶液中组成原电池：（1）Sn21，Pb2

25、1 （2）Sn21，Pb2 0.01已知E Sn2/ Sn0.1375V E Pb2/ Pb0.1262V计算它们的电动势,分别写出电池的符号,两极反应和电池反应方程式解：（1）Sn2Pb2 1，故此时两电极处于标准状态。因ESn2/ SnE Sn2/ Sn0.1375VEPb2/ PbE Pb2/ Pb0.1262V故此时Pb2为氧化剂，Sn为还原剂，即Sn为负极，Pb为正极E（电池）E （电池）E Pb2/ PbE Sn2/ Sn 0.1262V（0.1375V）0.0113V() SnSn2（1molL1）Pb2（1molL1）Pb（）负极：Sn2e Sn2 正极：Pb22e Pb电池反

26、应：SnPb2Sn2Pb（2）EPb2/ PbE Pb2/ Pb0.059/2lgPb20.12620.059/2lg0.010.1852VESn2/ SnE Sn2/ Sn0.1375VEPb2/ PbESn2/ Sn Sn为正极，Pb为负极() PbPb2（0.01molL1）Sn2（1molL1）Sn（）负极：Pb2e Pb2 正极：Sn 22e Sn 电池反应：PbSn 2Pb2Sn3试写出下列各电池的电极反应、电池反应、并计算电池的电动势。（1）()（ Pt）H2（100KPa）H（1molL1）Br（1molL1）Br2（l）（ Pt）（）（2）()AgAg（0.05molL1）F

27、e3（0.3molL1）, Fe2（0.02molL1）Pt（）(3) ()（ Pt）H2（50KPa）H（0.5molL1）Sn4（0.7molL1）, Sn2（1. 5molL1）Pt（）其中E Br2/ Br1.087V E Ag/ Ag0.7996V E Fe3/ Fe20.771VE Sn4/ Sn20.151V解：（1）负极：H22e2 H 正极：Br22e2 Br 电池反应：H2Br22 H2 BrE（电池）E （电池）E （正）E （负）1.087V0.00V1.087V(2) 负极：Age Ag 正极：Fe3e Fe2 电池反应：AgFe3AgFe2EE（正）E（负）E Fe3/ Fe20.059/1lgFe3/ Fe2 (E Ag/ Ag 0.059/1lgAg)(E Fe3/ Fe2E Ag/ Ag) 0.059/1lgFe3/ Fe2 Ag(0.7710.7996) 0.059/1lg0.3/0.050.020.1176V(3)负极：H22e2 H 正极：Sn42e Sn2 电池反应：H2Sn42 HSn2EE（正）E（负）（E Sn4/ Sn20.059/2lgSn4/ Sn2(E H/ H20.059/2lgH 2/P( H2)/P