文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.第1章思考題與習(xí)題參考答案一、選擇題1．等壓下加熱5％的下列水溶液，最先沸騰的是（）A.蔗糖（C12H22O11）溶液C.丙三醇（C3H8O3）溶液B.葡萄糖（C6H12O6）溶液D.尿素（(NH2)2CO）溶液解：選D。在等壓下稀溶液的依數(shù)性變化規(guī)律，溶液質(zhì)量摩爾濃度增大，溶液的蒸氣壓下降。這，溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量越小，質(zhì)量摩爾濃度越大。選項(xiàng)D中，最先沸騰就是指溶液的蒸氣壓最低。根據(jù)難揮發(fā)非電解質(zhì)里，相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下非電解質(zhì)尿素的摩爾質(zhì)量最小，尿素溶液的質(zhì)量摩爾濃度最大，蒸氣壓最低，在等壓下最先沸騰。2．0.1mol·kg－1下列水溶液中凝固點(diǎn)最低的是（）A.NaCl溶液B.C12H22O11溶液C.HAc溶液解：選D。電解質(zhì)溶液的依數(shù)性雖然不能用拉烏爾定律進(jìn)行統(tǒng)一照難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性進(jìn)行定性描述。即溶質(zhì)的粒子數(shù)目增大，會(huì)引起溶液的蒸氣壓降低，沸點(diǎn)升高，凝固點(diǎn)下降和溶液的滲透壓增大。此題中，在相同質(zhì)量摩爾濃度下，溶液中的粒子數(shù)目估算出來是D.H2SO4溶液的定量計(jì)算，但仍然可以參H2SO4溶液最多，所以其凝固點(diǎn)最低。3．膠體溶液中，決定溶膠電性的物質(zhì)是（）A.膠團(tuán)B.電位離子C.反離子D.膠粒解：選D。根據(jù)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，膠核和吸附層的整體稱為膠粒，膠粒中反離子數(shù)比電位離子數(shù)少，故膠粒所帶電荷與電位離子符號(hào)相同。即膠粒帶電，溶膠電性由膠粒決定。4．溶膠具有聚結(jié)不穩(wěn)定性，但經(jīng)純化后的Fe(OH)3溶膠可以存放數(shù)年而不聚沉，其原因是（）A.膠體的布朗運(yùn)動(dòng)C.膠團(tuán)有溶劑化膜B.膠體的丁鐸爾效應(yīng)D.膠粒帶電和膠團(tuán)有溶劑化膜解：選D。溶膠具有動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性和聚結(jié)穩(wěn)定性，而聚結(jié)穩(wěn)定性是溶膠穩(wěn)定的根本原因，它包含兩個(gè)方面，膠粒帶有相同電性的電荷，當(dāng)靠近時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電排斥，阻止膠粒聚結(jié)合并；而電位離子和反離子形成的溶劑化膜，也會(huì)阻隔1文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.膠粒的聚結(jié)合并。由于純化的Fe(OH)3溶膠具有這種聚結(jié)穩(wěn)定性，從而可以存放數(shù)年而不聚沉。5．有濃度同為0.01mol·L-1的電解質(zhì)①NaNO②Na2SO4③Na3PO4④MgCl2，3它們對(duì)Fe(OH)3溶膠的聚沉能力大小順序?yàn)椋ǎ〢.①②③④B.②④③①C③②①④D.③②④①解：選D。根據(jù)哈迪-叔爾采規(guī)則：起聚沉作用的主要是與膠粒帶相反電荷的離子。相反電荷離子的價(jià)態(tài)愈高，聚沉能力愈大。Fe(OH)3溶膠中膠粒帶正電荷，起聚沉作用的應(yīng)是電解質(zhì)中的陰離子，且價(jià)態(tài)愈高，聚沉能力愈大。所以聚沉能力由大到小的順序?yàn)棰邰冖堍?，其中由于④中氯離子數(shù)目大于①中硝酸根數(shù)目，參與聚沉溶膠的粒子數(shù)目多，所以④聚沉能力比①強(qiáng)。二、填空題1．1molH，1molH2SO4，1mol1H2SO4所表示的基本單元分別是H、2H2SO4、1H2SO4。22．丁鐸爾效應(yīng)能夠證明溶膠具有光學(xué)性質(zhì)，其動(dòng)力學(xué)性質(zhì)可以由布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)證明，電泳和電滲實(shí)驗(yàn)證明溶膠具有電學(xué)性質(zhì)。3．將等體積的0.003mol·L－1AgNO3溶液和0.008mol·LKCl溶液混合所得的1－AgCl溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式為[(AgCl)m.nCl-.(n–x)K+]x-.xK+，該溶膠在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)。三、簡(jiǎn)答題1．什么叫分散系?分散系是如何分類的?答：分散系：一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中形成的混合物叫分散的物質(zhì)叫分散質(zhì)，分散其他物質(zhì)的物質(zhì)叫分散劑。（1）按分散質(zhì)或分散散系。被分劑的狀態(tài)：分九種，包括氣-氣分散系、液-氣分散系、固-氣分散系和氣-液分散系、液-液分散系、固-液分散系及氣-固分散系、液-固分散系、固-固分散系。（2）按分散質(zhì)粒子的大?。悍秩N。子分離子分散系（體分散系（1nm＜d＜100nm）、粗分散系（d＞100nm）d＜1nm）、膠2．對(duì)稀溶液依數(shù)性進(jìn)行計(jì)算的公式是否適用于電解質(zhì)稀溶液和易揮發(fā)溶質(zhì)的稀溶液?為什么?2文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.答：不適用。當(dāng)溶質(zhì)是電解質(zhì)的時(shí)候，拉烏爾定律發(fā)生偏離，主要原因電解質(zhì)溶液由于溶質(zhì)發(fā)生解離，使溶液中溶質(zhì)粒子數(shù)增加，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮其解離的因素，否則會(huì)使計(jì)算得到的Δp、ΔTb、ΔTf、Π值比實(shí)驗(yàn)測(cè)得值??；另一方面，電解質(zhì)溶液由于離子間的靜電引力比非電解質(zhì)之間的作用力大得多，因此用離子濃度來計(jì)算強(qiáng)電解質(zhì)溶液的Δp、ΔTb、ΔTf、Π時(shí)，其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值偏離較大，應(yīng)該用活度代替濃度進(jìn)行計(jì)算。對(duì)易揮發(fā)溶質(zhì)的稀溶液，由于其溶質(zhì)不斷揮發(fā)，溶液濃度不斷變化，所以也無法進(jìn)行依數(shù)性計(jì)算。3．難揮發(fā)溶質(zhì)的溶液，卻過程中的凝聚溫度是否恒定？為什么？劑的揮發(fā)，溶液濃度逐漸增大，其沸點(diǎn)是逐漸升高的,至溶液達(dá)到飽和后，沸點(diǎn)恒定；在蒸氣冷卻過程中，由于溶劑是純凈的，其凝聚溫度是等于溶劑的沸點(diǎn)。4．若滲透現(xiàn)象停止了，是否意味著半透膜兩端溶液的濃度也相等了？據(jù)范特霍夫的滲透壓定律，若滲透現(xiàn)象停止了，說明滲透壓相等，但其濃度不一定相等。在不斷的沸騰過程中，它的沸點(diǎn)是否恒定？其蒸氣在冷答：由于溶恒定的，答：5．溶膠穩(wěn)定的因素有哪些?促使溶膠聚沉的辦法有哪些?用電解質(zhì)聚沉溶膠時(shí)有何規(guī)律?答：溶膠穩(wěn)定的因素有兩個(gè)，一是溶膠具有動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性，另一個(gè)是聚結(jié)穩(wěn)定性。溶膠的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性系指在重力的出來，從而保持系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定的過程中不發(fā)生分散質(zhì)粒子的相互聚結(jié)，從而保持系統(tǒng)一定的分散度的促使溶膠聚沉的辦法有加入電解質(zhì)、將兩種帶相反電荷的膠體按一定的比例混合及加熱等。電解質(zhì)膠的聚沉作用取決于與膠粒所帶電荷符號(hào)相反的離子，而且與其所帶電荷的多少有關(guān)，一般來說，離子電荷越高，對(duì)溶膠的作用下，分散質(zhì)粒子不會(huì)從分散劑中沉淀性質(zhì)。溶膠的聚結(jié)穩(wěn)定性是指溶膠在放置性質(zhì)。對(duì)溶聚沉能力就越強(qiáng)，這個(gè)規(guī)律稱為哈迪—叔爾采規(guī)則。6．什么叫表面活性劑?其分子結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)?答：溶于水后能顯著降低水的表面自由能的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)或表面活性劑。表面活性劑的特性取決于其分子結(jié)構(gòu)。它的分子都是由極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)兩部分組成，極性基團(tuán)如-－OH，－COOH，－NH：，－SO3：H等3文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.

文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.對(duì)水的親和力很強(qiáng)，稱為親水基；非極性基因如脂肪烴基－R，芳香基－Ar等對(duì)油的親和力較強(qiáng)，稱為親油基或疏水基。在表面活性劑溶于水后，分子中的親水基進(jìn)入水相，疏水基則進(jìn)入油相，這樣表面活性劑分子就濃集在兩相界面上，形成了定向排列的分子膜，使相界面上的分子受力不均勻情況得到改善，從而降低了水的表面自由能。7．乳濁液的類型與所選用的乳化劑的類型有何關(guān)系?舉例說明。答：乳化劑不僅能提高乳濁液的穩(wěn)定性，還能決定乳濁液的類型。一般來說，親水性乳化劑有于利形成O／W型乳濁液，親油性乳化劑有于利形成W／O型乳濁液。8．解釋如下現(xiàn)象（1）為何江河入海處常會(huì)形成三角洲？答：三角洲的形成過程體現(xiàn)了膠體的性質(zhì)：當(dāng)河水和海水混合時(shí)，由于它們含的膠體微粒所帶電荷的性質(zhì)不同，由于靜電作用，異性電荷相互吸引，導(dǎo)的顆粒變大，最終沉淀了出來，日積月累的堆積，就形成了三角洲（2）加明礬為什么能夠凈水？答：由于天然水中含有帶負(fù)電荷的懸浮物（黏土礬的水解產(chǎn)物Al(OH)3膠粒卻帶正電荷，當(dāng)將明礬加性相反的膠體相互吸引而聚沉，從而達(dá)到凈水的效果（3）不慎發(fā)生重金屬離子中毒，為什么服用大量牛奶可以減輕病狀？答：由于可溶性重金屬離子（強(qiáng)電解質(zhì)）可使膠體聚沉，人體組織中的蛋白質(zhì)作為一種膠體，遇到可溶性重金屬鹽會(huì)凝結(jié)而變性，誤服重金屬鹽會(huì)使人中毒。如果立即服用大量鮮牛奶這類膠體溶液，可促使重金屬與牛奶中的蛋白質(zhì)發(fā)生聚沉作用，從而減輕重金屬離子對(duì)機(jī)體的危害（4）肉食品加工廠排出的含血漿蛋白的污水，為什么加入高分子絮凝劑可起凈化作用？答：因?yàn)楹醒獫{蛋白體溶液起到敏化作用，促進(jìn)膠體四、計(jì)算題1．10.00mL飽和NaCl溶液質(zhì)量：所致膠體。等），使天然水比較渾濁，而明入天然水中時(shí)，兩種電。。的污水具有膠體溶液的性質(zhì)，加入高分子絮凝劑會(huì)對(duì)膠的凝聚，從而凈化了污水。為12.003g，將其蒸干后得到NaCl3.173g，4文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.

文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.求：（1）NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（2）NaCl的質(zhì)量摩爾濃度；（3）NaCl的物質(zhì)的量濃度；（4）各組分的摩爾分?jǐn)?shù)。m(NaCl)3.173g0.264412.003g解：（1）(NaCl)wm總（2）n(NaCl)m(NaCl)/M(NaCl)(12.0033.173)/1000kg6.149molkg1(3.173/58.443)molb(NaCl)mm(NaCl)總mm(NaCl)總（3）c(NaCl)n(NaCl)m(NaCl)/M(NaCl)3.173/58.4435.429molL1VV10.00/1000n(NaCl)m(NaCl)/M(NaCl)（4）x(NaCl)n(NaCl)n(HO)m(NaCl)/M(NaCl)m/M(HO)2HO222．今有兩種溶液，其一為1.50g尿素(NH2)2CO溶于200g水中；另一為42.8g未知物溶于1000g水中，這兩種溶液在同一溫度開始沸騰，計(jì)算這種未知物的摩爾質(zhì)量。解：由于都是水溶液，所以溶劑的沸點(diǎn)升高常數(shù)K相同，又知，tt，b尿素未知由稀溶液的依數(shù)性公式：tKb，可得兩種溶液的質(zhì)量摩爾濃度相等：bbB設(shè)未知物的摩爾質(zhì)量為M(B)，代入上式得解之得：M(B)=342.7g·mol-13．將1.00g硫溶于20.0g萘中，使萘的凝固點(diǎn)降低1.30℃，萘的K為f6.8℃·kg·mol-1，求硫的摩爾質(zhì)量和分子式。解：設(shè)未知物的摩爾質(zhì)量為M(B)，根據(jù)溶液的凝固點(diǎn)降低公式：tKb，ffB將數(shù)據(jù)代入得：解之得M(B)=261.5g·mol-1由于單個(gè)硫元素的摩爾質(zhì)量為M(S)=32.065g·mol-1,則M(B)/M(S)=261.5/32.065＝8.155，即約8個(gè)S原子形成一個(gè)硫分子。所以該單質(zhì)硫的分子式5文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.為：S84．從某種植物中分離出一種未知結(jié)構(gòu)的有特殊功能的生物堿，為了測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量，將19g該物質(zhì)溶于100g水中，測(cè)得溶液的沸點(diǎn)升高了0.060K，凝固點(diǎn)降低了0.220K。計(jì)算該生物堿的相對(duì)分子質(zhì)量。解：利用沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低都能夠測(cè)量未知物的摩爾質(zhì)量，但一般選取相對(duì)較大的數(shù)據(jù)來計(jì)算較準(zhǔn)確，這里我們選取凝固點(diǎn)降低來計(jì)算。設(shè)未知物的摩爾質(zhì)量為M(B)，由公式tKb知，ffB解之得M(B)=1606.4g?mol-15．101mg胰島素溶于10.0mL水，該溶液在25.0℃時(shí)的滲透壓是4.34kPa，Δp(已知25.0℃水的飽和蒸氣計(jì)算胰島素的摩爾質(zhì)量和該溶液的蒸氣壓下降壓為3.17kPa)。解：（1）設(shè)胰島素的摩爾質(zhì)量為M(B)，則由滲透壓公式知：因而，M(B)mRT(101/103)g8.314Pam3K1mol1298.15K5768.7ΠV(4.341000)Pa(10.0/10)m36g·mol-1np*nBnA（2）由拉烏爾定律知，pp*xp*BnnBAB6．人體血漿的凝固點(diǎn)為272.59K，計(jì)算在正常體溫(36.5℃)下血漿的滲透壓。解：由于人體血漿為水溶液，因而其溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度可由其凝固點(diǎn)降低值求得。凝固點(diǎn)降低值：t273.15K272.59K0.56Kf由公式tKb知，血漿的質(zhì)量摩爾濃度為ffB人體血漿的滲透壓為bc0.301molL-1B7．硫化砷溶膠是由下列反應(yīng)而制得的2H3AsO3+3H2S=As2S3+6H2O試寫出硫化砷膠體的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式種電解質(zhì)對(duì)該溶膠的聚沉能力，并說明原因。解：硫化砷膠體的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式為由于硫化砷溶膠帶負(fù)電荷，所以根據(jù)哈迪-叔爾采規(guī)則，（電位離子為HS-）。并比較NaCl、MgCl2AlCl3三、電解質(zhì)陽離子對(duì)其起聚6文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.沉作用，且電荷越高，聚沉能力越強(qiáng)，所以NaCl、MgCl2、AlCl3三種電解質(zhì)中NaCl的聚沉能力最小，AlCl3的聚沉能力最大，MgCl2的聚沉能力居中。8．反滲透法是淡化海水制備飲用水的一種方法。若25℃時(shí)用密度為1021kg·m-3的海水提取淡水，應(yīng)在海水一側(cè)加多大的壓力？假設(shè)海水中鹽的總濃度以NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為3％，解：依題意，每升海水NaCl的物質(zhì)的量濃度：因?yàn)轭}意假定NaCl完全離子化，所以其中的NaCl完全離子化。每升海水的質(zhì)量為1021g，其中NaCl的物質(zhì)的量溶液中粒子數(shù)應(yīng)擴(kuò)大一倍，根據(jù)滲透壓定律：第二章思考題與習(xí)題參考答案一．選擇題1．一化應(yīng)系統(tǒng)在等溫定容條件下發(fā)生一變化，可通過兩條不同的途徑完成：（1）放熱10kJ，做電功50kJ；（2）放熱Q,不做功，則（）學(xué)反A.Q=－60kJ=－10kJ解：選A。B.Q=－10kJC.Q=－40kJD.反應(yīng)的QVH2．在298K，下列反應(yīng)中與最接近的是（）θmGθmrrA.CCl4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4HCl(g)B.CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)C.Cu2+(aq)+Zn(s)=Cu(s)+Zn2+(aq)D.Na(s)+H2O(l)=Na+(aq)+?H2(g)+OH－(aq)解：選C?！遰ΔGΔHθTΔSθ當(dāng)ΔSθ=0時(shí),ΔGθΔHθθmrmrmrmrmrm∴反應(yīng)C中反應(yīng)物和生成物中無氣體物質(zhì)、物態(tài)也無變化，ΔS值較小。θrm3．已知反應(yīng)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的rHmΘ483.63kJ·mol–1，下列敘述正確的是（）A.fHmθ(H2O,g)483.63kJ·mol–1B.rHmθ483.63kJ·mol–1表示Δξ=1mol時(shí)系統(tǒng)的焓變C.rHmθ483.63kJ·mol–1表示生成1molH2O(g)時(shí)系統(tǒng)的焓變7文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.

文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.D.rHmθ483.63kJ·mol–1表示該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B。A錯(cuò)，根據(jù)ΔH定義,HO(g)的系數(shù)應(yīng)為1。C錯(cuò)，該方程為表示ΔrH＞0時(shí)表示該系統(tǒng)能量的解：選θfm2生成2molH2O(g)時(shí)系統(tǒng)的焓變。D錯(cuò)，θm增加，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔrH＜0時(shí)表示該系統(tǒng)能量的減少，該反應(yīng)為放θm熱反應(yīng)。4．下列反應(yīng)可以表示Δ(CO,g)===394.38kJmol-1的是（）Gθmf2A.C（石墨B.C（金剛石,s）+O2(g)====CO2(g)C.C（石墨,s）+O2(l)====CO2(l)D.C（石墨,s）+O2(g)====CO2(l)A。B錯(cuò)，C（金剛石，s）非參考狀態(tài)單質(zhì)，不符合標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下摩爾完C錯(cuò)，O(l)非參考狀態(tài)單質(zhì),不符合標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下摩爾完全ΔrG(CO2,g)的定義所指定的產(chǎn)物；D錯(cuò)，CO2(l),s）+O2(g)====CO2(g)解：選全生成反應(yīng)定義；2生成反應(yīng)定義；CO(l)不符θ2m不符ΔrG(CO2,g)的定義所指定的產(chǎn)物。θm5．反應(yīng)MgCO(s)MgO(s)+CO2(g)在高溫下正向反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,其逆反應(yīng)3在298K時(shí)自發(fā),近似判斷逆反應(yīng)的r與是（）rSHmmA.θ＞0,Sθ＞0B.θ＜0,Sθ＞0HrmrmHrmrmC.θ＞0,Sθ＜0D.θ＜0,Sθ＜0HrmrmHrmrmS0解：選A。該反應(yīng)有氣體物質(zhì)產(chǎn)生，故＞。且高溫自發(fā)，低溫非自發(fā)，根rm據(jù)判斷結(jié)果應(yīng)選A。ΔGΔHθTΔSθθrmrmrm二、填空題1．解：（1）H:等溫，定壓且系統(tǒng)只做體積功（非體積功為0）的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)且HSm用下列熱力學(xué)函數(shù)判斷反應(yīng)自發(fā)性的條件是rmrmr（2）S:等溫，定壓且系統(tǒng)只做體積功（非體積功為0）的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)且HSmrmrmr8文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.（3）ΔG:等溫、定壓且系統(tǒng)只作體積功（非體積功為0）的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)。rm（4）ΔGθ：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，等溫、定壓且系統(tǒng)只作體積功（非體積功為0）的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)。rm2．系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)是：狀態(tài)函數(shù)僅決定于系統(tǒng)的狀態(tài)；狀態(tài)函數(shù)的變化只與系統(tǒng)的變化的過程有關(guān)，而與變化的途徑無關(guān)。3．反應(yīng)進(jìn)度ξ的單位是mol；反應(yīng)計(jì)量式中反應(yīng)物B的化學(xué)計(jì)量數(shù)v的值B規(guī)定為負(fù)值。4．正、逆反應(yīng)的H，其絕對(duì)值相等，符號(hào)相反；反應(yīng)的H與反rmrm應(yīng)式的寫法有關(guān)。5．所謂標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是在指溫度T和標(biāo)準(zhǔn)壓力下該物質(zhì)的狀態(tài)。其中標(biāo)準(zhǔn)壓力P=100kPa；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)雖然沒有指定溫度，但是為了便于比較，IUPAC推薦選擇298K作為參考溫度。6．根據(jù)吉布斯—亥姆霍茲方程：ΔG（T）=ΔrHm（T）―TΔrSm（T）。若rm忽溫略度對(duì)rH和rS的影響，則可得到該式的近似式：ΘmΘmΔGθΔHθTΔSθrmrmrm三、簡(jiǎn)答題1．區(qū)別下列符號(hào)的意義。H：系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)，焓，定義為H=U+pV,無具體物理意義。ΔH：系統(tǒng)焓的改變值，物理意義為在定壓，只做體積功的情況下，系統(tǒng)與環(huán)境交換的熱。Hrmθ：標(biāo)準(zhǔn)條件下，當(dāng)產(chǎn)物與反應(yīng)物溫度相同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)過程中系統(tǒng)只做體積功，且反應(yīng)在定壓條件下按照所給定的方程式完全反應(yīng)，此時(shí)的反應(yīng)熱。Hf：在溫度T時(shí)，由參考狀態(tài)的單質(zhì)完全生成1mol物質(zhì)B時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓θm變。S：系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)，熵，代表系統(tǒng)的混亂度。9文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.S：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，物質(zhì)的摩爾熵。BθmSθ：反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，化學(xué)反應(yīng)按照給定方程式完全反應(yīng)系mr統(tǒng)的熵變。G：系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)，吉布斯自由能，定義為G=H-TS,無具體物理意義。G：化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變，即該反應(yīng)能對(duì)外所的最大非體積功。：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變。rmGrθmGf：標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成反應(yīng)的吉布斯自由能變。θm2．若將合成氨反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量方程式分別寫成N(g)+3H2(g)==2NH3(g)和212N2(g)+3H2(g)==NH3(g)，二者的ΔH和ΔrGmθ是否相同？兩者間有何關(guān)系？θrm2答：不相同，這些符號(hào)都與熱力學(xué)方程式的寫法有關(guān)。四、計(jì)算題1．由附錄查出298K時(shí)有關(guān)的ΔH數(shù)值，計(jì)算下列反應(yīng)的ΔH（已知：θmθmfrΔHθ(NH,1)50.63kJmol-1）。fm24（1）NH(l)+O(g)===N(g)+2HO(l)24222（2）HO(l)+1O(g)===HO(g)22222（3）HO(g)===HO(l)2222不查表，根據(jù)上述3個(gè)反應(yīng)的ΔH，計(jì)算下列反應(yīng)的ΔH。θmθmrr解：（1）－（3）×2得（4）（4）－（2）×2即得所求式。Hrθ,(1)622.33kJmol1m查表計(jì)算得2．甘氨酸二肽氧化反應(yīng)為計(jì)算：（1）298K時(shí)，甘氨酸二肽氧化反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾（2）298K及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1g固體甘氨酸二肽氧化時(shí)放熱多少？焓。解：（1）已知Hθ(C4H8N2O3,s)=-745.25kJ?mol-1fm10文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.H(H2NCONH2,s)=--333.17kJ?mol-1(CO2,g)=-393.51kJ?mol-1θmfHfθmHf(H2O,l)=-285.85kJ?mol-1θm所以3O2(g)+C4H8N2O3(s)=H2NCONH2(s)+3CO2(g)+2H2O(l)Hf=[Hθ(H2NCONH2,s)+3×Hθ(CO2,g)+2×Hθ(H2O,l)]-fmfmfmθmHf(C4H8N2O3,s)θm=-1340.15kJ?mol-1（2）因?yàn)镸(C4H8N2O3)＝132g?mol-1，所以1gC4H8N2O3氧化時(shí)放熱：(1340.15÷13)kJ＝10.15kJ3．關(guān)于生命起源的各種理論中，總要涉及動(dòng)植物體內(nèi)的一些復(fù)雜的化合物能否自發(fā)地由簡(jiǎn)單化合物轉(zhuǎn)化得來。例如，298K及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，計(jì)算下列反應(yīng)的ΔGθ，判斷尿素能否由二氧化碳和氨自發(fā)反應(yīng)得來。反應(yīng)：rmCO(g)+2NH(g)===(NH)CO(s)+HO(l)，（已知23222ΔGθ((NH)CO,s)197.15kJmol-1）fm22解：15苯和氧反應(yīng)：CH(l)+O(g)===6CO(g)+3HO(l)。在25℃和標(biāo)準(zhǔn)2662224．定壓下狀態(tài)下，0.25mo液態(tài)苯與氧反應(yīng)放熱816.91kJ，求1mol液態(tài)苯和氧反應(yīng)時(shí)焓變和熱力學(xué)能變。Hθ816.96kJ1mol3267.64kJmol-1解：0.25molrm=－3263.92kJ5．已知下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓（1）C（石墨,s）+O2(g)====CO2(g)ΔHθ393.51kJmol-1rm,1（2）H(g)+1O(g)===HO(l)ΔHθ285.85kJmol-1rm,22222（3）CHCOOCH(l)+7O(g)===3CO(g)+3HO(l)ΔHθ1788.2kJmol-1233222rm,3計(jì)算乙酸甲酯(CH3COOCH3,l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。11文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.解：乙酸甲酯的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成反應(yīng)為3C（石墨，s）+O2（g）+3H2（g）=CH3COOCH3（l）根據(jù)蓋斯定律，題中所給的反應(yīng)式(1)×3＋(2)×3－(3)即為CH3COOCH3的生成反應(yīng)，所以=3×（－393.51kJ·mol）+3×（－285.85kJ·mol1）－（－1788.2kJ·mol1）1－－－=－249.88kJ·mol－16．葡萄糖在酵母菌等的作用下，經(jīng)過下列發(fā)酵反應(yīng)生成乙醇：C6H12O6(s)→葡萄糖-6-磷酸→果糖-6-磷酸→甘油醛-3-磷酸→2CH3CH2OH(l)+2CO2(g)。查附錄，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和298K時(shí)全發(fā)酵過準(zhǔn)摩爾θ焓ΔH。（各物質(zhì)的程的標(biāo)溶解熱可忽略，已知葡萄糖的rmHθ(CHO,s)1274.4kJmol1）fm6126解：因?yàn)槠咸烟堑娜l(fā)酵過程的方程式可寫為C6H12O6(s)=2CH3CH2OH(l)+2CO2(g)所以H2Hθ(CHCHOH,l)2ΔHθ(CO,g)ΔHθ(CHO,s)θrmfm32fm2fm6126=2×（－276.98kJ·mol-1）+2×（－393.51kJ·mol-1）－（－1274.4kJ·mol-1）=2615.38kJ·mol-17．液態(tài)乙醇的燃燒反應(yīng)：CHOH(l)+3O(g)===2CO(g)+3HO(l)25222利用教材附錄提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算298K和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，92g液態(tài)乙醇完全燃燒放出的熱量。解：反應(yīng)CHOH(l)＋3O2（g）=2CO2(g)＋3H2O（l）是乙醇的完全燃燒反應(yīng)25則：ΔHθΔHθ(CHOH,l)1366.75kJ·mol－1rmcm25M(C2H5OH)=46g·mol-1，則92g46gmol12mol，H=2mol×（－1366.75kJ·mol－1）=－2733.5kJ8．大力神火箭發(fā)動(dòng)機(jī)采用液態(tài)N2H4和氣體N2O4作燃料，反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱量和氣體推動(dòng)火箭升高。反應(yīng)為利用有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)在298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓ΔHθ。若該反應(yīng)的熱能完全rm12文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.轉(zhuǎn)變?yōu)槭?00kg重物垂直升高的位能，試求此重物可達(dá)到的高度（已知：ΔHθ(NH,l)50.63kJmol-1）。fm24解：根據(jù)反應(yīng)2N2H4(l)＋N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)計(jì)算其反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓ΔHr。θm=0+4×（－=－1078.28kJ·mol－1h，則它的位能為mgh=100kg×9.8m·s－2·h=980Nh根據(jù)能量守恒定律980Nh=1078.3×103J，h=1100m241.84kJ·mol）－2×50.63kJ·mol－1－9.66kJ·mol－11－設(shè)重物可達(dá)到的高度為9．植物體在光合作用中合成葡萄糖的反應(yīng)可近似表示為計(jì)算該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能，并判斷反應(yīng)在298K及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下能否自發(fā)進(jìn)行（已知葡萄糖的ΔG(CHO,s)-910.5kJmol-1）。θfm6126解：6CO2(g)＋6H2O（l）=C6H12O6(g)+6O(g)=-910.5kJ·mol-1+0－6×（－394.38kJ·mol）－6×（－237.14kJ·mol-1）-1=2878.62kJ·mol-110．查教材附錄數(shù)據(jù)計(jì)算25℃時(shí)反應(yīng)24226CH(g)+H(g)=CH(g)的G，指出該rm反應(yīng)在25℃和100KPa下的反應(yīng)方向。解：CH(g)＋H2（g）=C2H6(g)24=－32.86kJ·mol－1－0－68.15kJ·mol－1=－101.01kJ·mol－1在25℃和100kPa下，乙烯的加氫反應(yīng)可以正向進(jìn)行。11．將空氣中的單質(zhì)變氮成各種含氮化合物的反應(yīng)叫固氮反應(yīng)。查教材附表根據(jù)ΔGf數(shù)值計(jì)算下列三種固氮反應(yīng)的ΔGθ，從熱力學(xué)角度判斷選擇哪個(gè)反應(yīng)rmθm最好。（1）N(g)+O(g)===2NO(g)22（2）2N(g)+O(g)===2NO(g)22213文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.

文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.（3）N(g)+3H(g)===2NH(g)223解：（1）N2(g)＋O2（g）=2NO(g)=2×86.69kJ·mol-0-0=173.38kJ·mol－11－（2）2N2(g)＋O2（g）=2N2O(g)=2×103.66kJ·mol－1=207.32kJ·mol－1（3）N2(g)＋3H2（g）=2NH3(g)=2×（－16.12kJ·mol）1－=－32.24kJ·mol－1ΔG＞0ΔGθ＞0只有ΔGθ＜0，所以選擇（3）因?yàn)棣萴,1rrm,2rm,312．查教材附錄數(shù)據(jù)計(jì)算說明在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，下述反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度。（1）N(g)+O(g)===2NO(g)22（2）NHHCO(s)===NH(g)+CO(g)+HO(g)43322（3）2NH(g)+3O(g)===NO(g)+NO(g)+3HO(g)3222（已知：ΔH(NHHCO,s)849.4kJmol-1；θfm43Sθ(NHHCO,s)121Jmol-1K1）。m43解：（1）N(g)＋O2（g）=2NO(g)2ΔSθ2×210.77kJ·mol-1－191.60J·mol-1·K-1－205.14J·mol-1·K-1rm=24.8J·mol-1·K-1（2）NH4HCO3（s）=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)ΔHθ168.09kJ·mol－1ΔSθ474.34J·mol1K1－－rmrmT=354.4K轉(zhuǎn)（3）2NH3（g）＋3O（g）=NO2（g）+NO（g）+3H2O（g）2ΔHθ－509.38kJ·mol－1ΔSθ16.76J·mol1K1－－rmrm因?yàn)棣?lt;0SΔθ>0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)及任何溫度下反應(yīng)均自發(fā)。rmHθmr14文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.

文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.13．固體AgNO3的分解反應(yīng)為AgNO(s)===Ag(s)+NO(g)+1O(g)2322查教材附表并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下AgNO3(s)分解的溫度。若要防止AgNO3分解，保存時(shí)應(yīng)采取什么措施。解：AgNO3(s)分解的溫度即為反應(yīng)AgNO3(s)=Ag(s)+NO2(g)+1O2(g)的轉(zhuǎn)化溫2度。Hθmθm根據(jù)公式：T＝rS轉(zhuǎn)r=33.85kJ·mol－1－(－123.14kJ·mol－1)=156.99kJ·mol－1=1×205.14J·mol-1K-1+240.06J·mol-1·K-1+42.72J·mol-1·K-1－140.922J·mol-1·K-1=244.43J·mol-1·K-1156.99kJmol-1轉(zhuǎn)244.43Jmol1K1T642K＝(642-273)℃=369℃分解溫度T>369℃若要防止AgNO3分解，應(yīng)低溫避光保存。第三章思考題與習(xí)題參考答案一、選擇題1．對(duì)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)確的是()。2SO3(g)下列幾種速率表達(dá)式之間關(guān)系正NO(g)A.B.dc(SO)dc(O)dc(SO)dc(SO)22dt232dtdtdtdc(SO)dc(O)dc(SO)dc(O)322dtdtC.D.322dtdt解：選D。依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的瞬時(shí)速率的表達(dá)通式，對(duì)于一般化學(xué)反應(yīng)，速率表達(dá)可寫出通式如下：2．由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的速率方程為v＝kc(H2)c1/2(Cl2)，在其他條件不變的情下況，將每一反應(yīng)物濃度加倍，此時(shí)反應(yīng)速率為()。A.2vB.4vC.2.8vD.2.5v15文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.解：選C。依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的速率方程υ＝kc(H2)c1/2(Cl2)，H2和Cl2濃度增大都增大一倍時(shí)，速率應(yīng)該增大22倍，即相當(dāng)于2.8Υa。3．測(cè)得某反應(yīng)正反應(yīng)的活化能Ea.=70kJ·mol-1，逆反應(yīng)的活化能Ea.=20正逆kJ·mol-1，此反應(yīng)的反應(yīng)熱為A.50kJ·mol-1B.-50kJ·mol-1A。依據(jù)過渡態(tài)理論，反應(yīng)熱可以這樣計(jì)算：Q=Ea,正()C.90kJ·mol-1D.-45kJ·mol-1－解：選Ea,。逆4．在298K時(shí)，反應(yīng)2H2O2===2H2O+O2，未加催化劑前活化能Ea=71kJ·mol-1，加入Fe3+作催化劑后，活化能降到42kJ·mol-1，加入催化劑后反應(yīng)速率為原來的（）。A.29倍B.1×103倍C.1.2×105倍D.5×102倍解：選C。依據(jù)阿侖尼烏斯指數(shù)式k=A·e，可得EaRTEE290008.314298kea1a2eRT1.21052k15．某反應(yīng)的速率常數(shù)為2.15L2·mol-2·min-1，該反應(yīng)為()。A.零級(jí)反應(yīng)B.一級(jí)反應(yīng)C.二級(jí)反應(yīng)D.三級(jí)反應(yīng)vkc解：選D。對(duì)于一個(gè)基元反應(yīng)，aA+bB=cC+dD，有反應(yīng)速率為(A)cb(B)a則其速率常數(shù)k的單位的通式可寫成：(mol·L-1)1-a-b·s-1，反推可以得到為三級(jí)反應(yīng)。6．已知反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)===2NOCl(g)的速率方程為v＝kc2(NO)c(Cl2)。故該反應(yīng)()A.一定是復(fù)雜反應(yīng)B.一定是基元反應(yīng)C.無法判斷解：選C?；磻?yīng)符合質(zhì)作量用定律，但符合質(zhì)作量用定律的不一定都是基元反應(yīng)。反應(yīng)是基元反應(yīng)還是復(fù)雜反應(yīng)，要通過實(shí)驗(yàn)來確定。7．已知反應(yīng)N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH>0，當(dāng)升高溫度時(shí)，Kθ將(A.減小B.增大B。根據(jù)呂·查德里原理，對(duì)吸熱反應(yīng)，當(dāng)升高溫度時(shí)，平衡就向能降低溫)。θrmC.不變D.無法判斷解：選16文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.度（即能吸熱）的方向移動(dòng)；即反應(yīng)正向進(jìn)行，平衡常數(shù)將增大。8．已知反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡常數(shù)為K1θ，反應(yīng)SO2(g)+1O2(g)SO3(g)平衡常數(shù)為K2θ。則K1θ和K2θ的關(guān)系為2()A.K1θ＝K2θ＝K2θB.K1θ＝C.K2θ＝D.2K1θK2K1解：選C。根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式，平衡常數(shù)與化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)是有關(guān)的。化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的變化影響著平衡常數(shù)的指數(shù)項(xiàng)。9．反應(yīng)2MnO4-+5C2O42-+16H+===2Mn2++10CO2+8H2OΔrHmθ<0，欲使KMnO4褪色加快，可采取的措施最好不是(A.升高溫度B.降低溫度C2O42-濃度)。C.加酸D.增加解：選B。欲使KMnO4褪色加快，即增大反應(yīng)的速率，只能通過升高溫度，增大反應(yīng)物的濃度，加入催化劑等來考慮。所以這里降低溫度不利于加快反應(yīng)速率。10．設(shè)有可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)H>0，且rma+b>d+e，要提高A和B的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施是(A.高溫低壓B.高溫高壓)。C.低溫低壓D.低溫高壓解：選B。根據(jù)呂·查德里原理，吸對(duì)熱反應(yīng)，當(dāng)升高溫度時(shí)，平衡就向能降低溫度（即能吸熱）的方向移動(dòng)；當(dāng)增大壓力時(shí)，平衡就向能減小壓力（即分子化學(xué)計(jì)量數(shù)之和小）的方向移動(dòng)；所以為提高反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施是高溫高壓。二、填空題1．已知反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g)的反應(yīng)歷程為①②2NO(g)+H2(g)===N2(g)+H2O2(g)H2O2(g)+H2(g)===2H2O(g)（慢反應(yīng)）（快反應(yīng)）則該反應(yīng)稱為復(fù)雜反應(yīng)反應(yīng)。此兩步反應(yīng)均稱為基元反應(yīng)反應(yīng)，17文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.而反應(yīng)①稱為總反應(yīng)的定速步驟，總反應(yīng)的速率方程近似為v=kc(H2)c2(NO)，此反應(yīng)為3級(jí)反應(yīng)2．已知基元反應(yīng)CO(g)+NO2(g)===CO2(g)+NO(g)，該反應(yīng)的速率方程為v=kc(CO)c(NO)2；此速率方程為質(zhì)量作用定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，此反應(yīng)對(duì)NO2是1級(jí)反應(yīng)是2級(jí)反應(yīng)。，總反應(yīng)。3．催化劑加快反應(yīng)速率主要是因?yàn)榇呋瘎﹨⑴c了反應(yīng)，改變反應(yīng)途徑，降低了活化能。4．增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快的主要原因是活化分子總數(shù)增加，提高溫度，反應(yīng)速率加快的主要原因是活化分子百分?jǐn)?shù)增加。5．增加反應(yīng)物的量或降低生成物的量，Q<Kθ，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；對(duì)放熱反應(yīng)，提高溫度，Q>Kθ，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。6．對(duì)于氣相反應(yīng)，當(dāng)Δn=0時(shí)，增加壓力時(shí)，平衡不移動(dòng)；當(dāng)Δn<0時(shí)，增加壓力時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；當(dāng)Δn>0時(shí)，增加壓力時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。7．在氣相平衡PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)系統(tǒng)中，如果保持溫度、體積不變，充入惰性氣體，平衡將不移動(dòng)；如果保持溫度，壓力不變，充入惰性氣體，平衡將向右移動(dòng)。8．化學(xué)平衡狀態(tài)的主要特征是v=v；溫度一定時(shí)，改變濃度、壓力可使正逆平衡發(fā)生移動(dòng)，但Kθ值不變，如溫度改變使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，此時(shí)Kθ值改變。9．某化學(xué)反應(yīng)在298K時(shí)的速率常數(shù)為1.1×10-4s-1，在323K時(shí)的速率常數(shù)為5.5×10-2s-1。則該反應(yīng)的活化能是為。，303K時(shí)的速率常數(shù)三、簡(jiǎn)答題：ERT1．根據(jù)阿侖尼烏斯指數(shù)式k=A·ea，對(duì)一切化學(xué)反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率均加快嗎？反應(yīng)速率常數(shù)的大小與濃度、溫度、催化劑等因素有什么關(guān)系？ERT解：根據(jù)阿侖尼烏斯指數(shù)式k=A·ea，，溫度與速率常數(shù)成正比，而速率常數(shù)又與反應(yīng)速率成正比，所以對(duì)一切化學(xué)反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率均加快。反應(yīng)速率常數(shù)大小由反應(yīng)物性質(zhì)決定，與反應(yīng)物的濃度無關(guān)，與溫度成正比。18文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.加入催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，增大了反應(yīng)速率常數(shù)，從而使化學(xué)反應(yīng)速率加快。2．反應(yīng)速率方程和反應(yīng)級(jí)數(shù)能否根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式直接得出？次氯酸根和碘離子在堿性介質(zhì)中發(fā)生下述反應(yīng)：ClO-+I-OHIO-+Cl-其反應(yīng)歷程為（1）ClO-+H2O===HClO+OH-（2）I-+HClO===HIO+Cl-（3）HIO+OH-===H2O+IO-（快反應(yīng)）（慢反應(yīng)）（快反應(yīng)）試證明v＝kc(I-)c(ClO-)c-1(OH-)解：反應(yīng)速率方程式和反應(yīng)級(jí)數(shù)不能根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式直接得出，因?yàn)橘|(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)，且用于定速步驟。對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)的速率方程，只能通過實(shí)驗(yàn)獲得。（2）為定速步驟，所以vkc(I-)c(HClO)因?yàn)榉磻?yīng)2c(HClO)c(OH-)c(ClO-)由反應(yīng)（1）可得平衡常數(shù)K=所以c(HClO)Kc(ClO-)c(OH-)Kc(ClO-)整理得：vKkc(I-)c(ClO-)c(OH-)2代入速率方程得：vkc2(I)-c(OH-)令kK=k所以vkc(I-)c(ClO-)c1(OH-)23．寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表示式。θ（1）CH4(g)+2O2(g)（2）MgCO3(s)CO2(g)+2H2O(l)MgO(s)+CO2(g)NO2(g)（3）NO(g)+1O2(g)2（4）2MnO4-(aq)+5H2O2(aq)+6H+(aq)2Mn2+(aq)+5O2(g)+8H2O(l)解：p(CO)2p(CO)ppθ（1）Kθ（2）Kθ2p(CH)p(O)2θp42pθθ19文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.p(NO)2pθ（3）Kθ（4）2p(NO)p(O)1/2pθpθc(Mn)2p(O)52+2cpθθKθc(MnO-)c(HO)5c(H+)22642θcθccθ四、計(jì)算題：1．A(g)→B(g)為二級(jí)反應(yīng)。當(dāng)mol·L-1·min-1。（1）寫出該反應(yīng)的速率方程。（A的濃度應(yīng)為多大？A的濃度為0.050mol·L-1時(shí)，其反應(yīng)速率為1.22）計(jì)算速率常數(shù)。（3）在溫度不變時(shí)欲使反應(yīng)速率加倍，解：（1）依題意有：vkc(A)2（2）依據(jù)vkc(A)，代入數(shù)據(jù)計(jì)算：1.2k(0.05)2得到k480Lmol-1min-1=8Lmol-1s-1vkc(A)代入數(shù)據(jù)計(jì)算：2.4480c2(A)得到c(A)=2（3）依據(jù)22．在1073K時(shí)，測(cè)得反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g)的反應(yīng)物的初始濃度和N的生成速率如下表2實(shí)驗(yàn)初始濃度/（mol·L-1）序號(hào)c(NO)c(H2)1232.00×10-31.00×10-32.00×10-36.00×10-36.00×10-33.00×10-31.92×10-30.48×10-30.96×10-3（1）寫出該反應(yīng)的速率方程并指出反應(yīng)級(jí)數(shù)；（2）計(jì)算該反應(yīng)在1073K時(shí)的速率常數(shù)；（3）當(dāng)c(NO)=4.00×10-3mol·L-1，c(H2)=4.00×10-3mol·L-1時(shí)，計(jì)算該反應(yīng)在1073K時(shí)的反應(yīng)速率。解：（1）設(shè)速率方程為：v=kc(NO)cy(H2)x代入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得：①1.92×10-3=k(2.00×10-3)x(6.00×10-3)y20文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.②0.48×10-3=k(1.00×10-3)x(6.00×10-3)y③0.96×10-3=k(2.00×10-3)x(3.00×10-3)y①÷②得4=2xx=2；①÷③得2=2y，y=1所以v=kc(NO)c(H2)2（2）k=8×104L2·mol-2·s-1（3）v=5.12×10-3mol·L-13．已知反應(yīng)N2O5(g)===N2O4(g)+1O2(g)在298K時(shí)的速率常數(shù)為23.46×105s-1，在338K時(shí)的速率常數(shù)為4.87×107s-1，求該反應(yīng)的活化能和反應(yīng)在318K時(shí)的速率常數(shù)。解：則：Ea=103.56kJ.mol-1318KT298KT代入公式13k3.46105s1k?13ETTa31RTTlnkk3131得k3=4.79×106s-14．在301K時(shí)，鮮牛奶大約4h變酸，但在278K的冰箱中可保持48h，假定反應(yīng)速率與牛奶變酸的時(shí)間成反比，求牛奶變酸的活化能。1212112ETT11lnk2a21RTT21解：v所以k，48kkttttk1t4t121301K278K)則：Ea=75.16kJ.mol(E8.314JKmol1301K278ln12-1a-15．已知反應(yīng)2H2O2===2H2O+O2的活化能Ea=71kJ·mol-1，在過氧化氫酶的催化下，活化能降為8.4kJ·mol-1。試計(jì)算298K時(shí)在酶的催化下，H2O2的分解速率為原來的多少倍？解：lnkEalnA①;lnkElnA②aRT2RT121EE710008400=25.27所以k29.4×10108.314298k1lnk2aa2=kRT121文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.即v2/v1=9.4×10106．在791K時(shí)，反應(yīng)CH3CHO===CH4+CO的活化能為190kJ·mol-1，加入I作2催化劑約使反應(yīng)速率增大4×103倍，計(jì)算反應(yīng)在有I存在時(shí)的活化能。2EE解：lnka2lnA①;lnklnA②a1RT2RT1EEkk2kln2因?yàn)?103，aa21kRT11190000Jmol1E所以lg(4103)a22.3038.314JK-1mol1791K則E=135.4kJmol-1.a27．已知下列反應(yīng)在1362K時(shí)的平衡常數(shù)：（1）H2(g)+1S2(g)H2S(g)K1θ=0.80K2θ=1.8×1042（2）3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)計(jì)算反應(yīng)（3）4H2(g)+2SO2(g)S2(g)+4H2O(g)在1362K時(shí)的平衡常數(shù)Kθ。解：目標(biāo)方程式（3）可以這樣重合得到：(3)=(2)×2-(1)×21.8104(Kθ)22∴Kθ==5.06×1082(Kθ)210.88．在800K下，某體積為1L的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)SO2(g)的起始量為0.4mol·L-1，O2(g)的起始量為1.0mol·L-1，當(dāng)80%的SO2轉(zhuǎn)化為SO3時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，求平衡時(shí)三種氣體的濃度及平衡常數(shù)。解：2SO2(g)+O2(g)======2SO3(g)起始濃度/(mol?L-1)平衡濃度/(mol?L-1)0.4100.4(1-80%)1-0.480%0.4×80%2=0.08=0.84=0.32所以c(SO)0.08molL1，c(O)0.84molL1，2222文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.c(SO)0.32molL13c2(SO)0.32219.05Lmol-1.Kc=3c2(SO)c2(O)0.0820.84Lmol122因?yàn)閴毫ζ胶獬?shù)：cK=K(RT)-1=[19.05/（8.314×800）]（kPa）-1=0.00286（kPa）p-1所以標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K=Kp(pθ)=Kc(RT)-1(pθ)=0.00286（kPa）-1×100kPa=θ0.2869．在523K下PCl5按下式分解PCl5(g)PCl3(g)+C12(g)將0.7mol的PCl5置于2L密閉容器中，當(dāng)有0.5molPCl5分解時(shí)，體系達(dá)到平衡，計(jì)算523K時(shí)反應(yīng)的Kθ及PCl5分解率。解：PCl5(g)=====PCl3(g)+Cl2(g)起始濃度/(mol?L-1)平衡濃度/(mol?L-1)0.72=0.35000.70.5=0.10.250.252n因?yàn)閜V=nRT所以p=RT=cRTV0.35.01100%=71.43%0.3510．反應(yīng)C(s)+CO2(g)＝1.6×10，計(jì)算:（1）反應(yīng)的ΔrHmθ，并說明是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)；（2）計(jì)算1773K時(shí)反應(yīng)的ΔG2CO(g)在1773K時(shí)Kθ＝2.1×103，1273K時(shí)Kθ2rmθ（3）計(jì)算反應(yīng)的ΔrSmθ。解：H(TT（1）由lnKKθ2θ1rθm2TT1)R21=8.314Jmol1K11773K1273Kln2.1103Hr=96.62kJ·mol-11.6102θm(17731273)K（2）Hθ=-2.303RTlgKθ=-2.303×8.314Jmol1K1×1773K×lg2100=rm23文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.-112.78kJ·mol-1（3）GθHθTSθmrmrmrTθGθmT(96620112760)Jmol-1118.1Jmol-1K-1Sθrmr1773Krm11．在763K時(shí)反應(yīng)H2(g)+I2(g)起始濃度混合，反應(yīng)將向何方向進(jìn)行？實(shí)驗(yàn)序2HI(g)Kθ=45.9，H2、I2、HI按下列c(H2)/(mol·L-1)c(I2)/(mol·L)c(HI)/(mol·L)-1-1號(hào)10.0600.0960.0860.4000.3000.2632.0020.50001.023(2.00)2解：Kθ=45.9Q1==166.7>Kθ=45.9反應(yīng)逆向)1(0.0601)(0.4001自發(fā)()20.50001Q2==8.68<K=45.9，正向自發(fā)θ()())0.09610.3001()21.021)(Q3=≈45.9=Kθ=45.9，平衡狀態(tài)(0.08610.263112．Ag2O遇熱分解2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g)，已知298K時(shí)Ag2O的ΔHfmθ=-30.59kJ·mol-1，ΔfGmθ=-10.82kJ·mol-1。求:（1）298K時(shí)Ag2O(s)-Ag體系的p(O2)；（2）Ag2O的熱分解溫度（在分解溫度時(shí)p(O)＝100kPa）。2解：由題意可得Ag2O分解的化學(xué)反應(yīng)吉布斯自由能變、焓變分別為Gθ2(Gθ)=21.64kJ·mol；Hθ2(Hθ)=61.18kJ·mol-1-1rmfmrmfmGRTlnKθ（1）θmKθp(O)/pθ221.64RTlnp(O)/pθ2rKθp(O)/pθ0.00061p(O2)=0.0161kPap(O)=100kPa所以Kθ=1，2（2）因?yàn)楫?dāng)恰好分解，處于平衡狀態(tài)時(shí)，224文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.lnK2θrmHθ11T1=298K則KRTT1θ12118.314Jmol1K161.18kJmol11ln，T2=470KT298K20.0001611第四章思考題與習(xí)題參考答案一．選擇題1.下列說法不正確的是（）A.氫原子中,電子的能量只取決于主量子數(shù)nB.多電子原子中,電子的能量不僅與n有關(guān),還與l有關(guān)C.波函數(shù)由四個(gè)量子數(shù)確定D.是薛定格方程的合理解,稱為波函數(shù)解：選C.波函數(shù)是由三個(gè)量子數(shù)n,l,m確定的，與自旋量子數(shù)ms無關(guān)。2．下列波函數(shù)符號(hào)錯(cuò)誤的是（）A.1.0.0解：選C.n,l,m三個(gè)量子數(shù)的取值必須符合波函數(shù)的取值原則，即n＞l≥∣m∣，所以，應(yīng)改為3．2p軌道的磁量子數(shù)取值正確的是（）A.1，2B.0，1，2C.1，2，3B.2.1.0C.1.1.0D.3.0.0D.0，+1，-1解：選D。只有D符合磁量子數(shù)的取值原則。因?yàn)閙取值受角量子數(shù)l取值的限制，對(duì)于給定的l值，m=0，1，2，…，l，共2l+1個(gè)值。2p軌道的角量子數(shù)l=1，所以磁量子數(shù)m=0，1。4．基態(tài)某原子中能量最高的電子是（）A.3,2,+1,+1/2B.3,0,0,+1/2C.3,1,0,+1/2D.2,1,0,-1/2解：選A。對(duì)于多電子的原子，其能量高低由n,l共同決定，二者數(shù)值較大且均符合四個(gè)量子數(shù)取值原則的就是能量最高的電子。5．某元素原子激發(fā)態(tài)的電子結(jié)構(gòu)式為[Ar]3d34s24p2,則該在周期表中位于（）A.d區(qū)ⅦB族B.p區(qū)ⅣA族C.s區(qū)ⅡA族D.p區(qū)ⅣB族解：選A。某元素原子激發(fā)態(tài)的電子結(jié)構(gòu)式為[Ar]3d34s24p2,由此可知其基態(tài)原25文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.子的電子結(jié)構(gòu)為[Ar]3d54s2，由分區(qū)及族的劃分原則可知A是正確的。6．下列分子中，中心原子采用sp3不等性雜化的是（A.BeCl2B.H2SC.CCl4）D.BF3解：選B?？捎门懦ㄟM(jìn)行選擇。BeCl2的中心原子采用sp等性雜化；CCl4的中心原子采用sp3等性雜化；BF3的中心原子采用sp2等性雜化。7．下列說法不正確的是（）A.所有不同類原子間的鍵至少具有弱極性B.色散力不僅存在于非極性分子中C.原子形成共價(jià)鍵數(shù)目等于游離的氣態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)D.共價(jià)鍵的極性是由成鍵元素的電負(fù)性差造成的解：選C。原子形成共價(jià)鍵數(shù)目等于游離的氣態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)的這種說法是價(jià)鍵理論的觀點(diǎn)，有缺陷；后來發(fā)展的雜化軌道理論認(rèn)為，在形成化學(xué)鍵的過程中，中心原子的成對(duì)電子可以激發(fā)到能量相近的原子軌道而雜化成鍵。8．下列各物質(zhì)（化學(xué)鍵中只存在鍵的是）A.CH2OB.PH3C.C2H4D.N2解：選B。判斷某物質(zhì)化學(xué)鍵中只存在鍵就是說該物質(zhì)不含有雙鍵或三鍵。PH3分子中，中心原子采用sp3不等性雜化，只存在單鍵，而CH2O、C2H4含有雙鍵，N2含有三鍵。9．下列各物質(zhì)化學(xué)鍵中同時(shí)存在鍵和鍵的是（A.SiO2B.H2SC.H2解：選D。判斷某物質(zhì)化學(xué)鍵中同時(shí)存在鍵和鍵的，簡(jiǎn)單有單鍵，又含有雙鍵或三鍵。C2H2中C-C原子間含有一個(gè)鍵和兩個(gè)）D.C2H2的講就是該物質(zhì)既含鍵；A、B、C則只存在單鍵。10．下列元素電離能、電子親和能及電負(fù)性大小的比較中不正確的是（）A.第一電離能：O＞S＞Se＞TeC.電負(fù)性：Zn＞Cd＞HgB.第一電子親和能：O＞S＞Se＞TeD.電負(fù)性：Si＞Al＞Mg＞Na解：選B。元素的電子親和能越大，表示元素由氣態(tài)原子得到電子生成負(fù)離子的傾向越大，該元素非金屬性越強(qiáng)。但是因?yàn)榈诙芷谠影霃捷^小，電子間26文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.

文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.斥力較大造成第二周期元素的電子親和能小于第三周期，所以B是錯(cuò)誤的。A.選項(xiàng)中O、S、Se、Te為同一主族元素從上到下電離能由大變小，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，所以第一電離能：O＞S＞Se＞Te正確。C、D考查的是電負(fù)性，其遞變規(guī)律同一周期主族元素從左到右電負(fù)性逐漸增加，過渡元素的電負(fù)性變化不大。同一主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小，副族元素則從上到下電負(fù)性逐漸增強(qiáng)。Zn、Cd、Hg為同一副族元素Zn<Cd<Hg；Si、Al、Mg、Na為同一周期主族元素，所以電負(fù)性Si＞Al＞Mg＞Na是正確的。11．下列物質(zhì)的分子間只存在色散力的是（）A.SiH4B.NH3C.H2SD.CH3OH解：選A。判斷物質(zhì)的分子間只存在色散力的原則即判斷分子是否為非極性分子。SiH4是非極性分子,其他均為極性分子。12．下列晶體熔化時(shí)只需克服色散力的是（）A.CH3COOHB.CH3CH2OCH2CH3C.SiO2D.CS2解：選D。因?yàn)橹挥蟹菢O性分子間只存在色散力，晶體熔化時(shí)只需克服色散力即是說只要判斷出哪種晶體是非極性分子晶體即可。CS2晶體是非極性分子晶體，熔化時(shí)只需克服色散力，而SiO2晶體是原子晶體，CH3COOH、CH3CH2OCH2CH3的晶體是極性分子晶體。二、填空題1．下列各電子結(jié)構(gòu)式中，表示基態(tài)原子的是（1），表示激發(fā)態(tài)原子的是（3）（4）（6），表示錯(cuò)誤的是（2）（5）。（1）1s22s1（2）1s22s22d1（3）1s22s12p2（4）1s22s22p13s1（5）1s22s42p2（6）1s22s22p63s23p63d12．下列各組量子數(shù)中，（4）組代表基態(tài)Al原子最易失去的電子，（1）組代表Al原子最難失去的電子。（1）1，0，0，－1/2（2）2，1，1，－1/2（3）3，0，0，+1/2（4）3，1，1，－1/2（5）2，0，0，+1/23．符合下列每一種情況的各是一哪族或哪一元素？（1）最外層有6個(gè)p電子ⅧA族,稀有氣體元素（He除外）；（2）n=4，l=0軌道上的兩個(gè)電子和n=3、l=2軌道上的5個(gè)電子是價(jià)電子3d54s2ⅦB族27文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.Mn；（3）3d軌道全充滿，；（4）+3價(jià)離子的電子構(gòu)型與氬原子實(shí)[Ar]相同[Ar]3d14s2ⅢB族Sc；（5）在前六周期元素（中，原子半徑最大Cs；（6）在能I1最高的一族元素ⅧA族；（7）電負(fù)性相差最大的兩個(gè)元素CsNe(F)；（8）+1價(jià)離子最外層有18個(gè)電子IB族。n和l值，各有多少？4s軌道只有一個(gè)電子3d104s1IB族Cu稀有氣體元素除外）各周期中，第一電離4．指出下（1）2pn=2（2）4fn=4列各能級(jí)對(duì)應(yīng)的每一能級(jí)包含的軌道，l=1，l=3，3有條軌道；，7有條軌道；（3）6sn=6，l=0（4）5dn=5，l=2，1有條軌道；，5有條軌道。5．寫出下列各種情況的合理量子數(shù)。（1）n=3，4，…，l=2，m=0，ms=+1/2（2）n=3，l=1，2，m=1，ms=－1/2（3）n=4，l=3，m=0，ms=+1/2，－1/2（4）n=2，l=0，m=0，ms=+1/2（5）n=1，l=0，m=0，ms=+1/2，－1/2。6．某一多電子原子中具有下列各套量子數(shù)的電子，各電子能量由低到高的順序?yàn)椋ㄈ裟芰縀<E2s<E3p<E3d=E3d<E相同，則排在一起）。1sn3423134flm120001ms（1）（2）（3）（4）（5）（6）230201+1/2－1/2+1/2+1/2－1/2+1/2