《工科无机化学模拟试卷》2014.1.8
一、选择题
1．已知H2和He的相对分子质量分别为2和4。2g H2与2gHe混合后体系的压力为3300kPa，则混合气体中He的分压为：（ ）
A、3300 kPa B、2200 kPa C、1100 kPa D、1650 kPa
Θ－
2．已知：CuCl2(s) ＋ Cu(s) ＝ 2 CuCl(s) ΔrHm ＝170 kJ · mol1 ，
Θ－
Cu(s) ＋ Cl2(g) ＝ CuCl2(s) ΔrHm ＝－206 kJ · mol1 ，
Θ－
则CuCl(s) 的ΔfHm （kJ·mol1）为（ ）
A、36 B、18 C、－18 D、－36
Θ
3．反应 NH3( l )＝NH3(g)达到平衡时，氨蒸气压为8.57×105 Pa，则其K的数值为（ ）
A、8.57×105 B、857 C、8.75 D、0.118
－
4．欲使1000 ml 0.010 mol·L1的HAc溶液pH＝5.00，需加入固体NaOH的质量(g)为（ ） A、0.72 B、0.46 C、0.26 D、1.12
5．已知相同浓度的盐 NaA ，NaB ，NaC ，NaD 的水溶液pH 值依次增大 ，则相同浓度的下列稀酸中离解度
最大的是（ ）
A、HD B、HC C、HB D、HA
－－
6.某溶液中含有 KCl ，KBr 和 K2CrO4 ,它们的浓度均为 0.010 mol·L1，向该溶液中逐滴加入 0.010 mol·L1
的 AgNO3 溶液时，最先沉淀和最后沉淀的是（ ）
－－－
（已知：Ksp(AgCl)＝1.56×1010 ，Ksp(AgBr)＝7.7×1013 ，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×1012 ） A、AgBr 和 Ag2CrO4 B、Ag2CrO4 和 AgCl C、AgBr 和 AgCl D、一齐沉淀
7．下列各组量子数中，合理的一组是 （ ）
11 B、n＝4，l＝5，m＝－1，ms＝＋ 2211 C、n＝3，l＝3，m＝＋1，ms＝－ D、n＝4，l＝2，m＝＋3，ms＝－
22 A、n＝3，l＝1，m＝＋1，ms＝＋
8．下列离子半径大小顺序正确的是（ ）
－＋＋＋－－－＋＋＋
A、F>Na>Mg2>Al3>O2 B、O2> F>Na>Mg2>Al3
－－＋＋＋＋＋＋－－
C、O2> F> Al3>Mg2> Na D、Na>Mg2>Al3> F>O2 9．PH3分子中P原子采取的杂化类型是（ ）
A、s p B、s p2 C、s p3 D、不等性s p3 10．下列说法中正确的是（ ）
A、色散力仅存在于非极性分子之间 B、极性之间的作用力称为取向力 C、诱导力仅存在于极性分子与非极性分子之间
D、分子间作用力小的物质，其熔点、沸点也会小于分子间作用力大的物质 二、填空题
1．状态函数的特征是其变化量只决定于 ，而与变化的 无关。在热(Q)、功(W)、焓(H)和热力学能(U)中， 是状态函数， 不是状态函数。
2．已知反应 NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g) 在标准状态下能够自发进行，说明该反应的ΔrGmo ,ΔrSmo 。(填写：>0、<0或 =0)。
1/2
3．在300K时反应 A(g)+B(g)==C(g) 的速度方程为v=kc(A)c(B)。其反应速度的单位是 ；速度
-1
常数的单位是 。（浓度的单位用mol·L，时间单位用s）
4．已知反应2A(g) ===2C(g) +B(g)为一基元反应，A的反应级数为 ，总反应级数为 ，速度方程式为 。
5．可逆反应 2A(g)+B(g)===D(g)+E(g) 达到平衡时，其平衡常数表示式为Kc= ，Kp与 Kc的关系为 。
- - 1 - -
6.反应 C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)，ΔrHmo > 0 达到平衡时，若减小容器的体积;平衡 移动，平衡常数 ；若提高体系的温度，平衡 移动，平衡常数 。
7．在配制FeCl3、SnCl2溶液时，通常要加入浓 中其目的是为了 。
8．溶度积规则是指：当 达到沉淀溶解平衡，形成饱和溶液；当 为过饱和溶液，会有沉淀产生；当 为不饱和溶液，若有沉淀，沉淀会溶解。
-9．在NH3H2O溶液中加入一定量的固体NH4Cl，则溶液中的OH浓度 ，NH3的解离度 ，这种现象称为 。NH3的解离常数 。
10．30号元素基态原子核外电子排布式为 ，该元素属于 周期，IIB族， 区。 11.基态氮原子中2p3上3个电子的三组量子数（n、l、m、ms）分别是 ，
， 。 12.出下列原子在基态时的电子排布
(1). Mn: ; (2). Fe_ ; 13.等性sp2、sp3杂化轨道的夹角分别为__ _____. 14. 在定温定压下已知反应A=3B的反应热为ΔrHm1，反应3A=C的反应热为 ΔrHm2，则反应9B=C的反应热ΔrHm3为（ ）。 15. 25℃时Ag2CrO4的溶解度为（ ）。（Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-10）。
Θ
Θ
Θ
Θ
2+-16.已知：Zn + 2e
2+-Zn E（Zn2+/Zn ） = -0.762 8V, 那么1Zn + e 2ΘΘ
1Zn EΘ（Zn2+/Zn
= -0.762 8V由2此可知，标准电极电势E由 决定，与电极反应中 无关。 17.用分子轨道理论写出N2分子的电子排布 ；其键级为 ； N2的分子轨道电子排布式为 ，键级为 _ _。
-
18. 写出电对MnO4/Mn2+的能斯特方程式（酸性介质）：
??。
当溶液的酸度增大时，其电极电势相应变大，在标准状态下，电对MnO4/Mn2+与标准氢电极组成原电池。该电池的符为： 。
三、简答题
1.溶液蒸汽压下降的原因？
答：液体的蒸汽压与单位时间内由液面蒸发的分子数有关，由于溶质的加入，必然会降低单位体积的溶液内所含溶剂分子的数目，溶液的部分表面也被难挥发的溶质分子所占据，因此在单位时间内溢出页面的溶剂分子数目相应减少。当蒸汽中有较少的溶剂分子数时已能和液体处于平衡状态，因而溶液蒸汽压比溶剂的蒸汽压低。
2.食盐和冰的混合物可作冷冻剂。简述原因
答：当食盐和冰混合后，由于冰表面或多或少的附有少量的水，食盐就溶于这些水中形成溶液，而溶液的蒸汽压低于水的蒸汽压，冰就要融化，冰在融化是需要吸收大量的热，所以温度降低，起到冷冻的作用。
3.K原子的4s和3d轨道哪一个能级高？H原子呢？为什么？
答：K原子的E3d>E4s，H原子E3d - - 2 - - 4.CH4、H2O、NH3中心原子杂化态皆是sp3，其键角大小是否相同?为什么?其空间构型各为何? 答：键角不同。空间构型为CH4 正四面体 NH3三角锥形 H2O 折线形。原因是因为SP3轨道有的是和氢原子成键，有的则被中心原子的孤对电子占据。而孤对电子与成键电子相比，斥力比较大，使得成键电子的夹角变小。 5. BF3分子构型是平面三角形，而NF3分子构型是三角锥形，试用杂化轨道理论解释. 答：BF3中B的价电子结构为2s22p1，形成分子时，进行sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的p轨道成键，故BF3分子为平面三角形；NF3中的N价电子结构为2s22p3，形成分子时，进行sp3不等性杂化，其中一个sp3杂化轨道为孤对电子占有，另三个电子分别与F成键，故分子结构为三角锥型。 6.如何解释下列颜色变化? AgF无色 AgCl白色 AgBr浅黄色 AgI黄色 答:根据离子极化作用增强可使化合物的颜色加深的道理,F-、Cl-、Br-、I-的半径依次增大,变形性增大,Ag+为18e型,有较强的极化力,则Ag+ X-之间的相互极化作用依次增强,而使AgF.AgCl.AgBr.AgI的颜色依次加深. 7.用离子极化学说解释：在卤化银中，只有氟化银易溶于水，其余都难溶于水，而且溶解度从氟化银到碘化银依次减小 答：较强的离子极化作用和变形性能使化学键的性质由离子键逐步过渡到共价键。卤化银中，银离子的极化作用相同，但氟离子的变形性最小，离子成分最多，所以易溶解。阴离子从Fˉ→Iˉ离子半径增大，变形性增大，键的共价键增强，所以越来越难溶于水。 8.第24号Cr的外层价电子构型是什么？为什么？ 答：Cr的外层价电子构型1s22s22p63s23p63d54s1。这是因为3d轨道上半充满,原子更稳定,符合洪德规则,而不是3d44s2这种排布。 9.为何氮气是反磁性物质而氧气却是顺磁性物质? 答:由分子轨道法, N2[KK(σ2s)2(σ2s*)2(π2p)4(σ2p)2],而O2[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(π2p)4(π2p*)2]，N2分子中无成单电子而O2分子中两个三电子π键中各有一个成单电子，因而N2是抗磁性的，而O2是顺磁性的。 10.PF3和BF3的分子组成相似，而它们的偶极矩却明显不同，PF3（1.03D）而BF3（0.00D），为什么？ 答:这是因为P与B价电子数目不同，杂化方式也不同，因而分子结构不同所致。PF3中P采取sp3杂化方式，分子构型为不对称的三角锥形，键的极性不能抵消，因而分子有极性；而BF3中B采取sp2杂化方式，分子为对称的平面正三角形，键的极性完全抵消，因而分子无极性。 四、计算题 1．已知反应 C(石墨)+O2(g) === CO2(g) ΔrHo=-393.5kJ·mol-1 ，ΔrGo=-394.4kJ·mol-1 ；C(金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔrHo=-391.6kJ·mol-1 ，ΔrGo=-390.5kJ·mol-1 ，So(石墨)=5.74 J·mol-1·K-1 。通过计算说明石墨和金刚石哪一个晶体的晶格有序程度更高。 o-1o-1 解：(1) C(石墨)+O2(g) === CO2(g) ΔrH=-393.5kJ·mol ，ΔrG=-394.4kJ·mol ； (2) C(金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔrHo=-395.4kJ·mol-1 ，ΔrGo=-397.3kJ·mol-1 ， (1)-(2) 得 C(石墨)=== C(金刚石) ΔrHo =1.9kJ·mol-1 ，ΔrGo=2.9kJ·mol-1 由ΔrG=ΔrH-TΔrSo o ooo 得1.9?2.9?1000：Δ 298o o r S= o ?rH???rG?To o ,ΔrSo==-3.36 J·mol-1·K-1 。 -1 -1 而ΔrS= S(金刚石)- S(石墨)∴S(金刚石)=ΔrS+S(石墨)=-3.36+5.73=2.37 J·mol·K故金刚石晶体的晶格有序程度更高。 - - 3 - - 2．在1133K时于一恒容容器中发生如下反应： 3H2（g）+ CO（g）==== CH4(g) + H2O(g) 起始分压(kPa) 203.0 101.0 0 0 平衡时CH4的分压为13.2kPa，求该反应在1133K时的平衡常数Kc及各物质的平衡浓度。？ 解： 平衡分压(kPa)：P(CH4)=P(H2O)=13.2 P(H2)=203.0-3×13.2=163.4 P(CO)=101.0-13.2=87.8 平衡浓度为：[CH4]=[H2O]=[CO]= P13200P163400=0.0014mol.L-1. [H2]= =0.0173mol.L-1， ??RT8314?1133RT8314?1133[CH4][H2O]0.0014?0.0014P87800?=0.0093mol.L-1 ∴ Kc==40.7 ?33[CO][H2]0.0093?0.0173RT8314?1133-1 — 2- 3. 浓度均为0.01mol·L的Cl和CrO4的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，何种离子先沉淀？当第二种离子沉淀时先沉淀离子的浓度是多少？（Ksp（AgCl）=2×10，Ksp（Ag2CrO4）=1×10） 解：AgCl先沉淀[Cl-]=2×10-5 Θ -10Θ -124、.已知 MnO-4+8H +5e = Mn+4H2O E?(MnO-4/ Mn)=1.51V + -2+ 2+ Fe+e =Fe E?( Fe/ Fe)=0.77V 3+ -2+ 3+ 2+ (1)判断标准状态时，下列反应的方向； MnO-4+ 5Fe+ 8H → Mn+ 4H2O +5Fe 2+ + 2+ 3+ (2)将这两个半电池组成原电池，用电池符号表示该原电池的组成，标明电池的正、负极，并计算其标准电动势； (3)当氢离子浓度为10mol?L?，其它各离子浓度均为1mol?L?时，计算该电池的电动势。 1 1 - - 4 - -