解：（1）ΔH298°= [4390.25 + 63(-285.84)]-43(-46.11)= -1169.6(kJ/mol) （2）ΔH298°= 43（-1676）-33（-1120.9）= -3341.3(kJ/mol) （3）ΔH298°=（-393.51）-[(-110.53)+(-241.82)]= -41.16(kJ/mol)
2-10 由?fHm?的数据计算下列反应在298K、标准状态下的反应热?rHm?。 解：（1）ΔH298°=[(-3226.87 )+(-285.84)]–[(-3267.54)+(-254.64)]= 9.47 (kJ/mol) （2）ΔH298°=[(-254.64)+(-1166.37)]-[(-871.54)+(-570.78)]=21.31(kJ/mol)
2-11 由葡萄糖的燃烧热和水及二氧化碳的生成热数据，求298K标准状态下葡萄糖的
?fHm?。
解：由C6H12O6(s)+6O2(g)＝6CO2(g)+ 6H2O(l)可知：
??????rHm＝[?cHm(C6H12O6)]＝[6?fHm(CO2)+6?fHm(H2O)]－?fHm(C6H12O6)
∴?fHm?(C6H12O6)＝[6?fHm?(CO2)+6?fHm?(H2O)] - ?cHm?(C6H12O6)
＝[6×(－393.51)+6×(－285.84)] －2803.03
＝-1273.07 kJ·mol
2-12 已知298K时，下列反应
BaCO3（s）＝BaO（s）＋ CO2（s）
?fHmSm?-1
?/kJ·mol-1 －1216.29 －548.10 －393.51
/ J·k-1·mol-1 112.13 72.09 213.64
求298K时，该反应的?rHm?，?rSm?和?rGm?，以及该反应可自发进行的最低温度。
解：ΔH298°= (-548.10)+(-393.51)-(-1216.29)= 274.68(kJ/mol)
ΔS298°= (72.09 + 213.64) – 112.13 = 173.6 (J/mol2K)
ΔG298°=ΔH298°- TΔS298°= 274.68 – 298 3173.6310-3 = 222.95(kJ/mol) ΔGT°=ΔH298°- TΔS298°< 0 ,
自发反应温度T >ΔH298°/ΔS298°= 274.68/ 0.1736 = 1582 (K)
2-13 ?fGm?和Sm?数据，计算下列反应在298K时的?rGm?，?rSm?和?rHm?。 （1） Ca(OH)2(s) + CO2(g) ＝ CaCO3(s) + H2O(l) （2） N2(g) + 3H2(g) ＝ 2NH3(g)
（3） 2H2S(g) + 3O2(g) ＝ 2SO2(g) + 2H2O(l) 解：（1）ΔG298°= (-1128.8-237.19)-(-898.56-394.36)=-73.07(kJ/mol) ΔS298°= (92.88+69.94)-(83.39+213.64) =-134.21(J/mol2K)
ΔH298°=ΔG298°+ TΔS298°= -73.07+2983(-134.21)310= -113.06(kJ/mol) （2）ΔG298°= 23(-16.5)-0 =-33.0(kJ/mol)
ΔS298°=23 192.3-(191.5+33130.57) =-198.61(J/mol2K)
ΔH298°=ΔG298°+ TΔS298°= -33.0+2983(-198.61)310-3 = -92.19(kJ/mol) （3）ΔG298°= [23(-300.19)+ 23(-237.19)]- 23(-33.6) =-1007.56(kJ/mol) ΔS298°=23248.1+2369.94-(23205.7+33205.03) =-390.41(J/mol2K)
ΔH298°=ΔG298°+ TΔS298°= -1007.56+2983(-390.41)310-3 = -1123.9(kJ/mol)
5
-3
第三章 物质结构
3-1下列各组量子数，哪些是不合理的？为什么？ （1） n=2 l=1 m=0 （2） n=2 l=2 m= -1 （3） n=3 l=0 m= +1
（4） n=2 l=3 m= +2 解：（2）（3）、（4）不合理。因为l的取值为0，1，2，…（n-1），（2）中l的值只能是0或1；（3）中m的取值范围只能是0，±l；（4）中l的取值范围只能是0或1，当l为0时，m只能为0，当l为1时，m的取值可为0或±l。
3-2 用原子轨道符号表示下列各套量子数；并按其轨道能量高低次序排列。 编号 n l m n 编号 n l m n ① 5 2 －1 －? ④ 3 2 ＋1 ＋? ② 4 0 0 ＋? ⑤ 3 2 －2 －? ③ 3 1 0 －? ⑥ 3 0 0 －? 解：①为5dxz ②为4s ③为3pz ④为3dyz ⑤为3dxy ⑥为3s 多电子体系能量高低顺序为 3s < 3pz < 4s < 3dyz = 3dxy < 5dxz 单电子体系能量高低顺序为 3s = 3pz = 3dyz = 3dxy< 4s < 5dxz 3-3 如①所示，填充下列各题的空白。
① K（Z＝19） 1s22s22p63s23p64s1
② 1s2s2p3s3p
③ Zn（Z＝30） 1s22s22p63s23p63d（ ）4s（ ） ④ [Ar] 3d（ ）4s2
⑤ [Kr] 4d（ ）5s（ ）5p5
⑥ Pb（Z＝82） [Xe] 4f（ ）5d（ ）6s（ ）6p（ ） 解：②、Cl（Z＝17）
③、10，2 ④、（Z＝21～23，25～28，30） ，1～3或5～8或10 ⑤、I（Z＝53），10，2 ⑥、14，10，2，2 3-4 试填出下列空白。
原子序数 电子排布式 电子层数 周期 族 区 元素名称
16
19 42
1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p64s1
2
2
6
2
6
10
2
2
2
6
2
5
6
10
2
3 4 5
3 4 5
Ⅵ A Ⅰ A Ⅵ B
p s d
硫 钾 钼
1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1
48 1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s 5 5 Ⅱ B ds 镉
3-5 写出下列原子和离子的电子排布式。
（1）29Cu和Cu2+ （2）26Fe和Fe2+
（3）47Ag和Ag+ （4）53I和I- 解：（1）1s22s22p63s23p63d104s1 和 1s22s22p63s23p63d9
（2）1s22s22p63s23p63d64s2 和 1s22s22p63s23p63d6
6
（3）1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s
2
2
6
2
6
10
2
6
10
2
5
226261026101
和 1s2s2p3s3p3d4s4p4d
2
2
6
2
6
10
2
6
10
2
6
22626102610
（4）1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p 和 1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p 3-6 选出下列各组中第一电离能最大的一种元素。
（1） Na、Mg、Al （2） Na、K、Rb （3） Si、P、S （4） Li、Be、B 解：（1） Mg （2） Na （3） P （4） Be 3-7 下列元素中，哪一组电负性依次减小？
（1） K、Na、Li （2） O、Cl、H （3） As、P、H （4） Zn、Cr、Ni 解：第（2）组的电负性依次减小。
3-8 比较下列各组元素的半径大小，并解释之。
（1） Mg和Al （3） Cl和K 解：离子半径
－
＋
2＋3＋
（2） Br和I （4）Cu和Cu
＋
－－
2+
（1） Mg2＋ > Al3＋ 由于核外电子数相同，则核电荷数越大，离子半径越小；
（2） Br－ < I－ 处于同一主族，离子价态相同，核电荷数越大，离子半径越大； （3） Cl> K 由于核外电子数相同，则核电荷数越大，离子半径越小； （4） Cu＋ > Cu2+ 同一元素，价态不同，失电子越多，离子半径越小。 3-9 指出下列分子中有几个σ键和π键。 N2、CO2、BBr3、C2H2、SiH4 解：N2 有1个σ键和2个π键
CO2 有2个σ键和2个π键 BBr3 有3个σ键；
C2H2 有3个σ键和2个π键； SiH4 有4个σ键。
3-10 根据杂化轨道理论，预测下列分子的空间构型，并判断分子的极性。 HgCl2 BF3 CHCl3 PH3 H2S 解：HgCl2 直线型，含有极性键的非极性分子；
BF3 平面正三角形，含有极性键的非极性分子； CHCl3 四面体形，极性分子；
PH3 三角锥形，极性分子； H2S 角形结构，极性分子。
3-11 下列分子间存在什么形式的分子间作用力（取向力、诱导力、色散力、氢键）？
（1）CH4 （2）He和H2O （3）HCl气体 （4） H2S （5）甲醇和水 解：（1） CH4 色散力；
（2） He和H2O 诱导力、色散力
（3） HCl气体 存在取向力、诱导力、色散力； （4） H2S 存在取向力、诱导力、色散力；
（5） 甲醇和水 存在取向力、诱导力、色散力、氢键。
3-12 判断下列化合物中有无氢键存在，如果存在氢键，是分子间氢键还是分子内氢键？（1） C6H6 （2） C2H6 （3） NH3 （4） H3BO3 （5）邻硝基苯酚
解：（1） C6H6 无氢键存在；
（2） C2H6 无氢键存在；
（3） NH3 存在氢键，是分子间氢键；
7
－
＋
（4） H3BO3 存在氢键，是分子间氢键； （5） 邻硝基苯酚 存在氢键，是分子内氢键。 3-13 比较下列各组物质的熔点高低，并说明理由。 （1） KI、SiC、HF、H2
（2） MgO、KCl、FeCl2、CCl4
解：（1）SiC > KI > HF > H2 理由：SiC是原子晶体，KI是离子晶体，HF 、H2是分子晶体，但HF存在氢键。
（2）MgO > FeCl2> KCl > CCl4 理由：MgO、KCl、FeCl2是离子晶体，正负离子带的电荷越多，离子半径越短，离子键强度越高，其离子化合物熔点越高。MgO中正负离子均带两个电荷，且离子半径最短，离子键最强；KCl和FeCl2中Fe2＋所带电荷多且离子半径较K小，在负离子相同的情况下，FeCl2的熔点要高一些；而CCl4是分子晶体。
3-14 由下列焓变数据计算RbF的晶格能。
?（1） Rb（s）=Rb（g） ?rHm (1)?78kJ?mol?1＋
?1?（2） Rb（g）=Rb＋（g） ＋ e－ ?rHm (2)?402kJ?mol
?（3） F2（g）＝2F（g） ?rHm (3)?160kJ?mol?1??1（4） F（g）＋ e－ ＝ F－（g） ?rHm ( 4)??350kJ?mol
?（5） F2（g）＋2Rb（g）＝2RbF（s） ?rHm (5)??1104kJ?mol?1
解：求算RbF的晶格能就是求反应F－（g）＋Rb＋（g）＝RbF（s）的焓变值，即： 由于该反应＝[（5）－（3）－（4）×2－（2）×2]/2
????∴该反应的焓变也应=[?rHm (5)??rHm (3)?2??rHm (4)?2??rHm (2)]?2
?[(?1104)?160?2?(?350)?2?402]?2??684 kJ?mol?1
第四章 化学反应速率
4-1 什么是化学反应的速率？什么是反应的速率方程？
解：化学反应的速率是指在给定的条件下反应物通过化学反应转化为产物的速率。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。速率方程表示的是反应速率与反应物浓度之间的关系，对于基元反应，速率方程可根据质量作用定律写出，复杂反应的速率方程可通过实验或复杂反应中最慢的基元反应求得。
4-2 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 解：速率方程中的常数k称为速率常数。它与反应物的浓度无关，而与温度、催化剂有关，改变温度或加入催化剂，速率常数的数值会变化。
4-3 什么是活化能？
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