武汉大学、吉林大学《无机化学》(第3版)(上册)课后习题-化学热力学初步(圣才出品)

第5章氢和稀有气体1．说出BaH 2，SiH 4，NH 3，AsH 3，PdH 0.9和HI 的名称和分类?室温下各呈何种状态?哪种氢化物是电的良导体?答：名称分类状态BaH 2氢化钡离子型氢化物固态SiH 4甲硅烷分子型氢化物气态NH 3氨分子型氢化物气态AsH 3砷化氢、胂分子型氢化物气态PdH 0.9钯氢合金金属型化合物气态为电的良导体HI 碘化氢分子型氢化物气态2．如何利用路易斯结构和价层电子对互斥理论判断H 2Se，P 2H 4，H 3O ＋的结构?答：H 2Se：折线型；P 2H 4：三角锥；H 3O ＋：三角锥。

3．写出工业制氢的三个主要化学方程式和实验室中制备氢气最简便的办法?答：工业制氢：水煤气法1273K 22C+H O H (g)CO(g)−−−→+烷烃脱氢26222C H (g)CH CH (g)H (g)∆−−→=+两性金属与碱液反应232Si 2NaOH H O NaSiO H ++−−→+↑实验室制备：2442Zn H SO ()ZnSO +H +−−→↑稀4．He 在宇宙中丰度居第二位，为什么在大气中He 含量却很低?答：在太空，由于光的照射，很可能有一系列的核聚变或者核裂变发生，此时很有可能就有He 生成。

而在大气中，由于温度、压力、光照等一系列条件的缺乏，反应无法发生，且He 的密度很小，容易向宇宙扩散。

因此，在宇宙中，He 的含量很多，而在大气中，He 含量却很低。

5．哪种稀有气体可用作低温致冷剂?哪种稀有气体离子势低，可做放电光源需要的安全气?哪种稀有气体最便宜?答：低温制冷剂：熔沸点最低的液态He。

离子势低：离子半径最大的Xe。

最便宜：大气中含量最多的Ar。

6．何为盐型氢化物?什么样的元素能形成盐型氢化物?怎样证明盐型氢化物内存在H -负离子?答：盐型氢化物就是离子型氢化物，是氢同电负性很小的碱金属或碱土金属直接化合时，倾向于获得一个电子，形成H -离子，这种性质类似于卤素。

第4章化学键与分子结构一、判断题1．相同原子间双键的键能等于其单键键能的两倍。

[南京航空航天大学2011研]【答案】×【解析】键能通常是指标准状态下气体分子拆开成气态原子时，每种键所需能量的平均值。

键能是平均值，但双键的键能和单键的键能并不是简单的线性关系，与构成键的原子结构有关。

2．原子形成共价键的数目，等于气态原子的未成对的电子数。

[南京航空航天大学2011研]【答案】×【解析】原子形成共价键的数目，等于杂化态的未成对电子数（不算配位建）。

五氯化磷的共价键数目是5个，但是其气态原子未成对的电子数只有3个，而sp3d杂化后，未成对的电子数变为5个。

3．根据杂化轨道理论，如果分子的中心原子采用sp3杂化，则分子几何构型一定为正四面体。

[电子科技大学2011研]【答案】×【解析】杂化分为等性杂化与不等性杂化，sp3等性杂化一般为正四面体。

4．在离子键理论中，晶格能是指一个离子键的键能。

[电子科技大学2011研]【答案】×【解析】晶格能是指相互远离的气态正离子和负离子结合成离子晶体时所释放的能量。

二、选择题1．下列分子中不呈直线形的是（）。

[北京科技大学2012研]A．HgCl2B．CO2C．H2OD．CS2【答案】C【解析】价电子对数＝1/2（中心原子的价电子数＋配位原子提供的σ电子数-离子电荷代数值），规定：①作为配体，卤素原子和H原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子；②作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算；③对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数；④计算电子对数时，若剩余1个电子，亦当作1对电子处理；⑤双键、叁键等多重键作为1对电子看待。

中心原子上的孤对电子对数＝（中心原子A的价电子数－A与配位原子B成键用去的价电子数之和）/2对HgCl2：价层电子对数＝[2＋2]/2＝2；对CO2：价层电子对数＝（4＋0）/2＝2；对H2O：价层电子对数＝[6＋2]/2＝4；对CS2：价层电子对数＝（4＋0）/2＝2。

第十二章1．卤素中哪些元素最开朗？为何有氟至氯开朗性变化有一个突变？答：单质的开朗性序次为：F2>>Cl 2>Br 2>I 2—从 F2到 Cl 2开朗性突变，其原由归纳为 F 原子和 F 离子的半径特别小。

r/pmF Cl Br I F64 99 114 133 136181—Cl —195216Br—I—(1)因为 F 的原子半径特别小，F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大，使解离能（ 155KJ/mol ）远小于Cl 2的解离能（ 240KJ/mol ）。

F2的(2)因为 F-离子半径特别小，所以在形成化合物时，氟化物的离子键更强，键能或晶格能更大。

因为 F-离子半径特别小，F-的水合放热比其余卤素离子多。

2．举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-复原性递变规律，并说明原由。

答：氧化性次序为：F2> Cl 2 >Br2>I 2; 复原性次序为：I ->Br- >Cl - >F- .只管在同族中氯的电子亲合能最高，但最强的氧化剂倒是氟卤素单质是很强的氧化剂, 跟着原子半径的增大, 卤素的氧化能力挨次减弱。

只管在同族中氯的电子亲合能最高, 但最强的氧化剂倒是氟。

一种氧化剂在常温下, 在水溶液中氧化能力的强弱 , 可用其标准电极电势值来表示,值的大小和以下过程相关（见课本P524）3．写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反响式，并注明必需的反响条件。

答：（ 1） 2Cl 2+Ti =TiCl4（ 2） 3Cl 2+2Al =2AlCl3（ 3） Cl 2+H2 =2HCl（ 4） 3Cl 2+2P(过度 )=2PCl 35Cl 2( 过度 )+2P=2PCl 5加热，干燥加热，干燥点燃干燥干燥（5） Cl 2+H2O=HClO +HCl(6)Cl 2+2KCO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO34．试解说以下现象：（ 1）I 2溶解在 CCl4中获取紫色溶液，而I 2在乙醚中倒是红棕色。

1.什么叫稀溶液的依数性？试用分子运动论说明分子的几种依数性？答2.利用溶液的依数性设计一个测定溶质分子量的方法。

答3.溶液与化合物有什么不同？溶液与普通混合物又有什么不同？答4.试述溶质、溶剂、溶液、稀溶液、浓溶液、不饱和溶液、饱和溶液、过饱和溶液的含意。

答为溶质。

体系叫溶液。

5.什么叫做溶液的浓度？浓度和溶解度有什么区别和联系？固体溶解在液体中的浓度有哪些表示方法？比较各种浓度表示方法在实际使用中的优缺点。

答6.如何绘制溶解度曲线？比较KNO3、NaCl和NaSO4的溶解度曲线，说明为什么着三条曲线的变化趋势（及斜率）不一样？答以溶解度为纵坐标，以温度为横坐标所做出的溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。

KNO3溶解度随温度升高而增大；NaCl溶解度随温度升高几乎不变； NaSO4溶解度随温度升高而减小。

7.为什么NaOH溶解于水时，所得的碱液是热的，而NH4NO3溶解与水时，所得溶液是冷的？答8.把相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g水中，问所得溶液的沸点、凝固点、蒸汽压和渗透压相同否？为什么？如果把相同物质的量的葡萄糖和甘油溶于100g水中，结果又怎样？说明之。

答9.回答下列问题：（a）提高水的沸点可采用什么方法？（b）为什么海水鱼不能生活在淡水中？（c）气体压强和溶液渗透压有何差别？（d）为什么临床常用质量分数为%生理食盐水和用质量分数为5%葡萄糖溶液作输液？（e）为什么浮在海面上的冰山其中含盐极少？（f）试述亨利（Henry）定律和拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是。

答（a）增大水的蒸气压；（b）因为渗透压不同；（c） =CRT稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度的关系同理想气体方程式一致。

（d）在一定条件下，难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液中溶质的浓度成正比，而与溶质的本性无（e）非极性或弱极性的固态物质溶于弱极性溶剂而难溶于强极性溶剂。

（f）亨利（Henry）定律的适用范围是中等强度；拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是任何强度。

第8章化学平衡一、选择题1．在一定条件下，密闭容器中反应H2（g）＋I2（g）2HI（g），△Hθ＝53kJ·mol-1达到平衡。

欲提高I2的转化率，可采取的措施是（）。

[南开大学2011研] A．降低反应温度B．通入Ar气增大体系压强C．通入H2增大体系压强D．以上皆不可行【答案】C【解析】该反应为吸热反应，降低温度，反应逆向移动，降低了I2的转化率，该反应反应前后气体的体积未发生改变，所以改变压强不会影响反应的平衡，I2的转化率不会发生改变。

增加一种反应物浓度，另一种反应物的转化率会增大。

2．某反应物在一定条件下的平衡转化率为35％，当加入催化剂时，若反应条件不变，此时它的平衡转化率是（）。

[北京航空航天大学2010研]A．大于35％B．小于35％C．等于35％D．无法知道【答案】C【解析】催化剂只能提高反应速率，不会改变平衡状态。

3．反应下列因素使反应逆向进行的有（）。

[南开大学2010研]A．T一定，V一定，压入N2B．T一定，V变小C．V一定，T一定，压入He气体D．T一定，P一定，压入He气体【答案】D【解析】对化学平衡，增加反应物的浓度，平衡向正反应方向移动；对气体分子总数减小的反应，减小体积V即压强增大，平衡向正反应方向移动；恒温、恒容条件下，加入与反应体系无关的气体，对化学平衡无影响；恒温、恒压条件下，无关气体的引入，反应体系体积的增大，造成各组分气体分压的减小，化学平衡向气体分子总数增加的方向移动。

4．在298K，反应达平衡时，，反应的（）。

[中科院2010研]A．-4.3kJ·mol-1B．＋14.2kJ·mol-1C．＋139kJ·mol-1D．-141kJ·mol-1【答案】B【解析】Δr G mθ＝-RTlnKθ＝-RTln（p/pθ）二、填空题1．在一固定体积的容器中放入一定量的NH 4Cl，发生反应：NH 4Cl （s）NH 3（g）＋HCl （g），∆r H ＝177kJ·mol －1。

第5章氢和稀有气体一、填空题1．人们将氢化物分为______氢化物，______氢化物和______氢化物三种类型。

【答案】离子型，分子型，金属型。

2．拉姆齐和雷利在1894年从空气中第一次分离出的稀有气体是______；l962年巴特利特第一次合成出来的稀有气体化合物是______，该化合物是模仿______合成出来的。

【答案】Ar（或氩）；3．用Xe和F2直接反应合成出的化合物有______、______和______。

【答案】三、完成方程式并配平1．氙的化合物与水反应。

答：2．氢化物LiH与下列化合物反应。

答：3．完成下列氟化物与水反应的方程式。

答：4．完成并配平下列反应方程式。

答：四、问答题1．举例说明氢气都有哪些重要的化学性质。

答：氢气的化学性质主要有以下几种：（1）与活泼金属在加热条件下反应，生成离子型氢化物。

（2）与非金属元素形成分子型氢化物。

H2与氧化能力强的F2在低温下即可剧烈反应。

存光照或引燃的条件下，H2与Cl2和O2等反应。

H2是合成氨的重要原料，与N2在高温、加压和催化剂存在的条件下反应。

（3）在加压条件下与过渡金属形成金属型氢化物。

（4）在高温条件下，H2作为反应的还原剂。

（5）利用H2在有机合成中进行加氢反应，在催化剂作用下合成特定的化合物。

2．氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？答：氢作为能源其优点如下：（1）原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制；（2）氢气燃烧时放出的热量很大；（3）作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境；（4）有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。

发展氢能源需要解决三个方面的问题：氢气的发生，氢气的储备和氢气的利用。

3．由氙的元素电势图计算的值。

答：酸性溶液中氙的元素电势图为说明H4XeO4具有很强的氧化性。

4．为什么XeOF4不能用玻璃容器储存？并指出应该用什么容器储存？答：XeOF4会与SiO2发生如下反应：可用镍容器（因氟与镍反应生成致密的保护膜）和某些塑料容器（如聚四氟乙烯）。

第四部分模拟试题武汉大学、吉林大学《无机化学》（第3版）配套模拟试题及详解一、填空题（20*1=20分）1．在中，具有顺磁性的是______。

【答案】【解析】当原子或离子核外轨道中有单电子时则具有顺磁性。

价电子结构式：的d 轨道中均有单电子。

2．BrF 3和XeOF 4分子的几何构型分别为______和______。

【答案】T 形；四方锥形【解析】根据价层电子对理论，前者有5对价层电子，3对共用电子对，两对孤对电子，sp 3d 杂化分子为T 形；后者有6对价层电子，5对共用电子对，一对孤对电子，本为八面体，但有一孤对电子从锥低伸向与锥体相反的方向，使其变形。

3．已知226Ra 的半衰期为1590年，则此一级反应的速率常数为______。

【答案】6-11.1910d -⨯【解析】一级反应的半衰期为：1/21ln 2t =k ，故6-111/2ln 2ln 2= 1.1910d t 1590365k -==⨯⨯。

4．已知K （HAc）＝1.75×10－5，K （HNO 2）＝7.2×10－4；K （HOCl）＝2.8×10－8；在相同浓度的HAc、HNO 2、HOCl、HBr 溶液中，c （H ＋）由大到小的顺序是______；pOH 由大到小的顺序是______。

【答案】HBr＞HNO 2＞HAc＞HOCl；HOCl＞HAc＞HNO 2＞HBr【解析】HAc 在水中的解离平衡为：HAc Ac H -++ ；HNO 2在水中的解离平衡为：22HNO NO H -++ ；HBr 是强酸，在水中完全电离：HBr Br H -+→+，酸性最强，H ＋浓度最高；HOCl 在水中的解离平衡为：HOCl ClO H -++ ；根据解离平衡常数K （HNO 2）＞K （HAc）＞K （HOCl）的关系可知，三者溶液中H ＋浓度由大到小顺序为HNO 2＞HAc＞HOCl。

溶液中OH －的浓度与H ＋浓度相反。

无机化学-武大吉大第三版教材答案第二章1.某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能是何种气体?解2．一敝口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出?解3．温度下，将1.013105Pa的N2 2dm3和0.5065Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中，求O2和N2的分压及混合气体的总压。

解4．容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O2，总压为2.026105Pa，求各组分的分压。

解5．在300K，1.013105Pa时，加热一敝口细颈瓶到500K，然后封闭其细颈口，并冷却至原来的温度，求这时瓶内的压强。

解6．在273K和1.013×105Pa下，将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体，在此过程中，液体损失0.0335 g，求此种液体273K时的饱和蒸汽压。

解7．有一混合气体，总压为150Pa，其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75，求H2和N2的分压。

解8．在291K和总压为1.013×105Pa时，2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空气为3.21 g，求291K时水的饱和蒸汽压。

解9．有一高压气瓶，容积为30 dm3，能承受2.6×107Pa，问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险？解10．在273K时，将同一初压的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 Pa，试求（1）两种气体的初压；（2）混合气体中各组分气体的分压；（3）各气体的物质的量。

解11．273K时测得一氯甲烷在不同压强下的密度如下表：用作图外推法（p对ρ/p）得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。

第3章原子结构一、选择题1．4d电子的径向分布函数图上峰的个数为（）。

[南开大学2011研]A．2B．3C．4D．1【答案】C【解析】d电子的构型为花瓣形，在径向上的分布函数为4个。

2．下列各对元素中．第一电子亲合能大小排列正确的是（）。

[南开大学2011研] A．O＞SB．F＜ClC．Si＜PD．Cl＞Br【答案】D【解析】第一电子亲核能的大小与原子的电负性有关，且与形成负一价的例子的稳定性有关，根据其形成的负一价的例子的稳定性可判断出为D。

3．下列电子的各套量子数可能存在的是（）。

[南开大学2010研]A．3，0，1，-1 2B．2，－1，0，1 2C．4，2，2，1 2D．2，0，－2，-1 2【答案】C【解析】主量子数n为除零以外的正整数，其中每一个n值代表一个电子层；n值确定后，副量子数l可为零到（n-1）的正整数；磁量子数m的取值决定于l值，可取（2l＋1）个从-l到＋l（包括零在内）的整数；自旋量子数m s只有＋1/2和－1/2两个数值。

二、判断题1．在氢原子中2s轨道和2p轨道能量相同，而在氯原子中则不同。

（）[电子科技大学2010研]【答案】√2．电子属于微观粒子，其运动特性具有波粒二象性，故可以用实验测定电子运动的波长。

（）[电子科技大学2010研]【答案】√三、简答题1．按照能量从低到高进行排序，并说明理由。

（1）n＝4，l＝0；（2）n＝3，l＝2；（3）n＝3，l＝0；（4）n＝3，l＝1[厦门大学2011研]答：（2）＞（1）＞（4）＞（3）即E 3d ＞E 4s ＞E 3p ＞E 3s ，能级交错。

2．试说明四个量子数的物理意义和取值范围。

[南京航空航天大学2011研]答：（1）主量子数n ：它决定电子离核的远近和能级，n ＝1，2，3…正整数。

（2）角量子数l ：它决定原子轨道或电子云的形状，l ＝0，1，2，3…，（n -1），以s，p，d，f 对应的能级表示亚层，n 确定后，l 可取n 个数值。