大学化学教材第三章习题解答
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3.2习题及详解一.判断题1. 在25℃及标准状态下测定氢的电极电势为零。
( X )2. 已知某电池反应为,21212B A B A +→+++而当反应式改为B A B A +→+++222时,则此反应的E Θ不变,而Δr G m Θ改变。
( √ ) 3. 在电池反应中,电动势越大的反应速率越快。
( X ) 4. 在原电池中,增加氧化态物质的浓度,必使原电池的电动势增加。
( X ) 5. 标准电极电势中θE 值较小的电对中的氧化态物质,都不可能氧化θE 值较大的电对中 的还原态物质。
( X ) 6. 若将马口铁(镀锡)和白铁(镀锌)的断面放入稀盐酸中,则其发生电化学腐蚀的阳极反应是相同的。
( X )7. 电解反应一定是0,0<∆>∆G G r r θ的反应。
( X ) 8. 超电势会导致析出电势高于平衡电势。
( X )二.选择题1. 下列关于氧化数的叙述正确的是( A )A.氧化数是指某元素的一个原子的表观电荷数B.氧化数在数值上与化合价相同C.氧化数均为整数D.氢在化合物中的氧化数皆为+12. 若已知下列电对电极电势的大小顺序E Θ(F 2/F -) > E Θ(Fe 3+/Fe 2+) > E Θ(Mg 2+/Mg) >E Θ(Na +/Na),则下列离子中最强的还原剂是( B )A.F -B.Fe 2+C.Na +D.Mg 2+3. 已知电极反应Cu e Cu →+-+22的标准电极电势为0.342V ,则电极反应+-→-2242Cu e Cu 的标准电极电势应为( C )A.0.684VB.-0.684VC.0.342VD.-0.342V 4. 已知E Θ(Ni 2+/Ni)= -0.257V ,测得镍电极的E(Ni 2+/Ni)= -0.210V ,说明在该系统中必有( A )A.121)(-+⋅>kg mol Nim B. 121)(-+⋅<kg mol Ni mC. 121)(-+⋅=kg mol Ni mD.)(2+Ni m 无法确定 5. 下列溶液中,不断增加H +的浓度,氧化能力不增强的是( D )A.MnO 4-B.NO 3-C.H 2O 2D.Cu 2+ 6. 将下列反应中的有关离子浓度均增加一倍,使对应的E 值减少的是( C )A.Cu e Cu →+-+22B. +-→-22Zn e ZnC. --→+Cl e Cl 222D. +-+→+242Sn e Sn7. 某电池的电池符号为(-)Pt|A 3+,A 2+ ¦¦ B 4+,B 3+|Pt(+),则此电池反应的产物应为( B )A. A 3+, B 4+B. A 3+, B 3+C. A 2+, B 4+D. A 2+, B 3+ 8. 在下列电对中,标准电极电势最大的是( D )A.AgCl/AgB.AgBr/AgC.[Ag(NH 3)2]+/AgD.Ag +/Ag 9. A 、B 、C 、D 四种金属,将A 、B 用导线连接,浸在稀硫酸中,在A 表面上有氢气放 出,B 逐渐溶解;将含有A 、C 两种金属的阳离子溶液进行电解时,阴极上先析出C ;把D 置于B 的盐溶液中有B 析出。
第1章 化学热力学参考答案:(一)选择题1.A 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9. A 10. C 11. A 12.C (二)填空题1.40;2.等温、等容、不做非体积功,等温、等压,不做非体积功; 3.>,<,=,> 4.增大、不变 5.不变 6.3.990 kJ·mol -1(三)判断题1. ×2. ×3. ×4. ×5. √6. ×7. ×8. ×9. × 10. × (四)计算题1.解:(g)O N (l)H 2N 4242+O(l)4H (g)3N 22+(l)H N 42摩尔燃烧热为2.解:)mol ·(kJ 28.254166.963.502)84.285(401f B r --=-⨯--⨯+=∆=∆∑HH ν)mol ·(kJ 14.627211r-Θ-=∆=H Q pK1077.3109.9824.37333mr r ⨯=⨯--=∆∆=-S T 转)mol ·(kJ 78.34357.86)15.137(36.3941f B r --=---=∆=∆∑G ν)K ·mol ·(J 9.9865.21056.1975.191216.21311B r ---=--⨯+==∆∑νNO(g )CO(g )+(g)N 21(g)CO 22+)mol ·(kJ 24.37325.90)52.110(5.3931f B r --=----=∆=∆∑H ν此反应的 是较大的负值,且)(,)(-∆-∆S H 型反应,从热力学上看,在 T 转的温度以内反应都可自发进行。
3.解:外压kPa 50e =p ,11p nRT V =,22p nRTV =,2e p p = 系统所做功:定温变化,0=∆U0=+=∆W Q U ,所以Q =1 247.1(J ) 定温过程pV =常数 ∆(pV )=0 所以 0)(=∆+∆=∆pV U H 4.解:查表知CaO(s) + SO 3(g) = CaSO 4(s)求得同理求得 因为 所以根据经验推断可知,反应可以自发进行。
《⼤学化学》课后习题答案⼤全第⼀章课后作业答案1-4.判断下列⼏种说法是否正确,并说明理由。
(1)原⼦是化学变化中最⼩的微粒,它由原⼦核和核外电⼦组成;正确原⼦是化学变化中的最⼩粒⼦。
原⼦是由居于原⼦中⼼的原⼦核和核外电⼦构成,原⼦核⼜由质⼦和中⼦两种粒⼦构成的。
构成原⼦的基本粒⼦是电⼦、质⼦、中⼦。
(2)相对原⼦质量就是⼀个原⼦的质量;错误相对原⼦质量是指以⼀个碳-12原⼦质量的1/12作为标准,任何⼀个原⼦的真实质量与⼀个碳-12原⼦质量的1/12的⽐值。
(3)4g H2和4g O2所含分⼦数⽬相等;错误4g H2含有2mol氧⽓分⼦。
氢⽓相对分⼦质量2,4g/(2g/mol)=2mol。
4g O2含有0.125mol氧⽓分⼦。
氧⽓相对分⼦质量32,4g/(32g/mol)=0.125mol。
所以分⼦数⽬不相等。
(4)0.5mol的铁和0.5mol的铜所含原⼦数相等;正确铁和铜都是由原⼦构成的⾦属,摩尔是物质的量的单位,物质的量相同,即摩尔数相同,就表⽰原⼦数相同。
(5)物质的量就是物质的质量;错误物质的量:表⽰物质所含微粒数(N)(如:分⼦,原⼦等)与阿伏加德罗常数(NA)之⽐,即n=N/NA。
物质的量是⼀个物理量,它表⽰含有⼀定数⽬粒⼦的集体,符号为n。
物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号为mol。
物质的质量:质量不随物体的形状和空间位置⽽改变,是物质的基本属性之⼀,通常⽤m表⽰物质的量=物质的质量/物质的摩尔质量(6)化合物的性质是元素性质的加合。
错误化合物的性质是由组成该化合物的微观结构决定的,例如CO和CO2,组成元素相同,性质却不同。
1-5.硫酸铵(NH4)2SO4、碳酸氢铵NH4HCO3和尿素CO(NH2)2三种化肥的含氮量各是多少?哪种肥效最⾼?答:①硫酸铵(NH4)2SO4,含氮量为(14*2)/(14*2+1*8+32*1+16*4)≈0.212②碳酸氢铵NH4HCO3,含氮量为14/(14+1*5+12+16*3)≈0.177③尿素CO(NH2)2,含氮量为(14*2)/(12+16+14*2+1*4)≈0.467综上,0.177<0.212<0.467,这三种肥料中,尿素的含氮量最⾼,所以尿素的肥效最⾼。
无机化学(第四版)答案第一章物质的结构1-1 在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问:总共有种含不同核素的水分子?由于3H太少,可以忽略不计,问:不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子?1-2 天然氟是单核素(19F)元素,而天然碳有两种稳定同位素(12C和13C),在质谱仪中,每一质量数的微粒出现一个峰,氢预言在质谱仪中能出现几个相应于CF4+的峰?1-3 用质谱仪测得溴得两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为79Br 789183占50。
54%,81Br 80。
9163占49。
46%,求溴的相对原子质量(原子量)。
1-4 铊的天然同位素203Tl和205Tl的核素质量分别为202。
97u和204。
97u,已知铊的相对原子质量(原子量)为204。
39,求铊的同位素丰度。
1-5 等质量的银制成氯化银和碘化银,测得质量比m(AgCl):m(AgBr)=1。
63810:1,又测得银和氯得相对原子质量(原子量)分别为107。
868和35。
453,求碘得相对原子质量(原子量)。
1-6 表1-1中贝采里乌斯1826年测得的铂原子量与现代测定的铂的相对原子质量(原子量)相比,有多大差别?1-7 设全球有50亿人,设每人每秒数2个金原子,需要多少年全球的人才能数完1mol金原子(1年按365天计)?1-8 试讨论,为什么有的元素的相对质量(原子量)的有效数字的位数多达9位,而有的元素的相对原子质量(原子量)的有效数字却少至3~4位?1-9 太阳系,例如地球,存在周期表所有稳定元素,而太阳却只开始发生氢燃烧,该核反应的产物只有氢,应怎样理解这个事实?1-10 中国古代哲学家认为,宇宙万物起源于一种叫“元气”的物质,“元气生阴阳,阴阳生万物”,请对比元素诞生说与这种古代哲学。
1-11 “金木水火土”是中国古代的元素论,至今仍有许多人对它们的“相生相克”深信不疑。
与化学元素论相比,它出发点最致命的错误是什么?1-12 请用计算机编一个小程序,按1.3式计算氢光谱各谱系的谱线的波长(本练习为开放式习题,并不需要所有学生都会做)。
第一章溶液基础知识部份一、填空题:1、稀溶液的依数性包括哪四种性质蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降、具有渗透压。
起决定作用的是蒸汽压下降。
2、稀溶液的依数性与溶质的粒子数有关,而与溶质的本性无关。
3、在寒冬植物细胞中的细胞液浓度增大,从而降低了细胞液的凝固点,以至细胞液不结冰,植物仍能生长,这表现出植物的耐寒性。
4、海水鱼放在淡水中,由于产生溶血现象而死亡,这是因为鱼细胞中的渗透压>淡水的渗透压所致。
5、将26.3gCdSO4固体溶解在1000g水中,起凝固点比纯水降低0.285K,则CdSO4在水中的解离度为21.43%。
6、把下列溶液的凝固点和渗透压按从小到大的顺序排列,A、0.02 mol·L-1KCl;B、0.01 mol·L-1K2SO4;C、0.02 mol·L-1 C6H12O6;D、0.02 mol·L-1HAc。
凝固点是A<B<D<C;渗透压是C<D<B<A 。
二、计算题:1、樟脑的熔点是178℃,取某有机物晶体0.014g与0.20g樟脑熔融混合,(樟脑的K f = 40℃·Kg·mol-1)测得其熔点为162℃,求此物质的相对分子量。
解:Δt=K f m b178-162=40×0.014/0.2×10-3×MM=175g.mol-12、已知某非电解质水溶液298K是的蒸汽压为3137.0Pa,该温度下纯水的蒸汽压为3147.0Pa,计算该稀溶液的沸点。
自测部份一、选择题:1、互不发生反应的A、B和C三种理想气体,按物质的量分别为1mol,2mol和3mol混合后总压为303.9kPa,其中B气体分压为(A)kPa。
A、101.3B、50.65C、151.95D、202.62、气体常数取值错误的是:(D)A、82.06 cm3·atm·k-1·mol-1B、8.314 J·k-1·mol-1C、0.08206 dm3·atm·k-1·mol-1D、8.314 dm3·P a·k-1·mol-13、5%乙二醇(分子量为62)和5%葡萄糖(分子量为180)它们的蒸汽压是(B)A、前者大于后者B、前者小于后者C、两者相等D、无法比较4、0.345g硫溶于21.5gCS2中,沸点比纯溶剂的沸点高0.121K,则硫在CS2中的分子式(K b=1.93)(D)A、SB、S3C、S4D、S85、相同质量的尿素(CO(NH2)2)和葡萄糖(C6H12O6)分别溶于0.1Kg 水中形成稀溶液,尿素溶液和葡萄糖溶液的凝固点下降之比为(B)A、1:1B、3:1C、1:3D、2:1 分子量之比60:1806、在100g水中溶解6g分子量60的非电解质,则该溶液的沸点为( D )A、1.86℃B、101.86℃C、0.512℃D、100.512℃二、判断题:1、在常压下将NaCl固体撒在冰上,冰发生融化。
第一章 物质结构基础1.de Bloglie 关系式:hmv λ=又 22J kg m s -=⋅⋅ 已知319.109510m kg -=⨯;615.010v m s -=⨯⋅;346.62610h J s -=⨯⋅;代入,34342210316131616.62610 6.62610 1.45510145.59.109510 5.0109.109510 5.010J s kg m s sm pm kg m s kg m sλ--------⨯⋅⨯⋅⋅⋅===⨯=⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯⋅2. (1) 3d ;n=3, l=2, m=0,±1, ±2,共5个轨道,每一轨道至多两个电子,即:3,2,0, ±1/2;3,2,1,±1/2;3,2,-1, ±1/2;3,2,+2, ±1/2;3,2,-2, ±1/2; (2) 4s ;n=4, l=0, 即4,0,0 (±1/2);(3) 氧原子中的4个p 电子:n=2, l=1, m=0, ±1, 即2,1,0, ±1/2;2,1,1, +1/2(或-1/2);2,1,-1,+1/2(或-1/2);(4) 4s 1电子,4,0,0,+1/2或4,0,0,-1/2。
3.根据周期数、族序数和主、副族规律:(1)第3周期,零族,主族;(2)第5周期,ⅣA 族,主族;(3)第4周期ⅣB ,副族; (4)第4周期,ⅠB ,副族。
5. (1)②, (2)③;②;④, (3)①②, (4)⑤6. (1)Ga 价电子构型为4s 24p 1,价电子数为3; (2)W 原子的电子构型为[Xe] 4f 145d 46s 2; (3)最外层有6个电子的元素应为ⅥA ;(4) Sb 原子的电子构型为[Kr]4d 105s 25p 3,未成对电子数为3。
7.(1)该元素属于ⅡA ;(2)金属性强,电负性小;(3)一般氧化值为+2,其氧化物的化学式可表示为XO 。
无机化学第三章课后习题参考答案第三章电解质溶液和离子平衡1、完成下列换算:(1)把下列H+浓度换算成PH:C(H+)/ mol .L-1: *10-5*10-12*10-8*10-4(2)把下列pH换算成H+浓度:2、试计算:(1)pH=与pH=的HCl溶液等体积混合后溶液的pH和c(H+);(2) pH=的HCl溶液与pH=的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH 和c(H+)。
3、写出下列弱酸在水中的解离方程式与K aθ的表达式:(1) 亚硫酸(2)草酸(H2C2O4)(3)氢硫酸(4)氢氰酸(HCN)(5)亚硝酸(HNO2)4、已知25℃时,某一元弱酸mol .L-1溶液是pH为,试求:(1)该酸是K aθ(2) 该浓度下酸的解离度。
、白醋是质量分数为的醋酸(CH3COOH)溶液,假定白醋的密度ρ为1.007gml-1,它的pH为多少6、设mol .L-1氢氰酸(HCN)溶液的解离度为%,试求此时溶液的pH和HCN的标准解离常数K aθ。
7、已知质量分数为%的氨水密度ρ为0.988 gml-1,试求:(1)该氨水的pH;(2)若将其稀释一倍,pH又为多少8、(1)在1.00L mol .L-1HAc溶液中通入mol HCl气体(且不考虑溶液体积改变),试求HAc的解离度,并与未通入HCl前做比较。
(2)在mol .L-1NH3H2O溶液中,加入mol NaOH(设加入后,溶液体积无变化),试求NH3H2O的解离度,并与未加NaOH前做比较。
9、描述下列过程中溶液pH的变化,并解释之:(1)将NaNO2溶液加入到HNO2溶液中;(2)将NaNO3溶液加入到HNO3溶液中;(3)将NH4NO3溶液加到氨水中;10、计算下列缓冲溶液的pH(设加入固体后,下列溶液体积无变化):(1)在100ml mol .L-1 HAc中加入KOH;(2)(NH4)2SO4溶于浓度为mol .L-1的氨水。
11、静脉血液中由于溶解了CO2而建立下列平衡:H2CO3 H+ + HCO-上述反应是维持血液pH稳定的反应之一,加入血液的pH=7,那么缓冲对c(HCO-)/c(H2CO3)之比应为多少12、现有一由NH3和NH4Cl组成的缓冲溶液,试计算:(1)若c(NH3))/c(NH4+)=,该缓冲溶液的pH等于多少(2)当该缓冲溶液的pH=时,c(NH3))/c(NH4+)等于多少13、欲配制pH=的缓冲溶液,在300ml mol .L-1HAc溶液中需加入多少克固体NaAc3H2O(忽略加入固体所引起的体积变化)14、现有125ml mol .L-1NaAc溶液,欲配制250ml pH=的缓冲溶液,需加入mol .L-1HAc多少毫升15、取mol .L-1某一元弱酸溶液与mol .L-1 KOH溶液混合,将混合溶液稀释至100ml,测得此溶液pH为,求此一元弱酸的标准解离常数。
第三章化学动力学基础一、判断题(每题1分,共10分)1. 溶液中,反应物A在t1时的浓度为c1,t2时的浓度为c2,则可以由(c1-c2)/(t1-t2)计算反应速率,当△t→0时,则为平均速率。
()2. 反应2A+2B→C,其速率方程式r = kc(A)[c(B)]2,则反应级数为3。
()3. 化学反应3A(aq)+B(aq)→2C(aq),当其速率方程式中各物质浓度均为1.0 mol∙L--1时,其反应速率系数在数值上等于其反应速率。
()4. 对零级反应来说,反应速率与反应物浓度无关。
()5. 反应aA(aq)+bB(aq)→gG(aq)的反应速率方程式为r = k[c(A)]a[c(B)]b,则此反应一定是一步完成的简单反应。
()6. 可根据反应速率系数的单位来确定反应级数。
若k的单位是mol1-n∙L n-1∙s-1,则反应级数为n。
()7. 对不同化学反应来说,活化能越大者,活化分子分数越多。
()8. 通常升高同样温度,E a较大的反应速率增大倍数较多。
()9. 一般温度升高,化学反应速率加快。
如果活化能越大,则反应速率受温度的影响也越大。
()10. 催化剂只能改变反应的活化能,不能改变反应的热效应。
()二、填空题(每空2分,共40分)1. 元反应A+B→C的反应速率方程式r =________________,其反应级数为_______。
2. 质量作用定律仅适用于________反应;反应速率系数k的单位与元反应方程式中的_____________有关。
3. 某反应的反应速率系数单位为:mol∙L-1·s-1,则该反应的反应级数为________.4. 某反应A→B+C,当A的浓度为0.20 mol·L-1时,反应速率是0.0050 mol∙L-1∙s-1,若是零级反应,反应速率系数为____________,若是一级反应,反应速率系数为_______________。
大学化学课后习题答案第三章A第3章水化学与水污染一、是非题(对的在括号内填“√”号,错的填“×”号)(1) 两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值,则这两种酸的浓度(单位:mol/dm3)相同。
( )(2) 0.01mol/dm3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大,这表明CN-的K b值比F-的K b值要大。
( )(3) 由HAc-Ac-组成的缓冲溶液,若溶液中c(HAc)>c(Ac-),则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。
( )(4) PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9,从而可知两者的饱和溶液中Pb2+的浓度与Ca2+的浓度近似相等。
( )(5) MgCO3的溶度积K sp=6.82×10-6,这意味着所有含有MgCO3的溶液中,c(Mg2+)=c(CO32-),而且c(Mg2+)·c(CO32-)=6.82×10-6。
( )二、选择题(将正确答案的标号填入空格内)(1) 往1dm3、浓度为0.10mol/dm3HAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解,会发生的情况是_______。
(A) HAc的K a值增大 (B) HAc的K a值减小(C)溶液的pH值增大 (D) 溶液的pH值减小(2) 下列各种物质的溶液浓度均为0.01mol/kg,按它们的渗透压递减的顺序排列是______。
(A) HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2(B) C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2(C) CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6(D) CaCl2-HAc-C6H12O6-NaCl(3) 设AgCl在水中,在0.01mol/dm3CaCl2中,在0.01mol/dm3NaCl中以及在0.05mol/dm3AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2和s3,这些量之间的正确关系是______。
(A) s0>s1>s2>s3 (B) s0>s2>s1>s3(C) s0>s1= s2>s3 (D) s0>s2>s3>s1三、填空题在下列各系统中,各加入约1.00gNH4Cl固体并使其溶解,定性分析对所指定的性质影响如何?并简单指出原因。
P 53~56 第三章 化学反应速率参考答案综合题:解:①设反应的速率方程为:aCHO CH k v ][3⋅= 将(1)和(2)组数据代入得:ak ]2.0[081.0⋅= -----(A )ak ]10.0[020.0⋅= -----(B )(A)÷(B)得:a]10.020.0[020.0081.0=a205.4=解得:a ≈2∴该反应得速率方程为:23][CHO CH k v ⋅= ②反应的级数为a=2级③将任意一组数据(如第4组)代入速率方程求速率常数k :2]40.0[312.0⋅=k解得:)(95.111--⋅⋅=s L mol k④将[CH 3CHO]=0.15mol.L -1,)(95.111--⋅⋅=s L mol k 代入速率方程求v)(044.0]15.0[95.1112--⋅⋅=⋅=s L mol v⑤∵0>∆θmr H ,根据0(>-=∆逆)(正)a am r E E H θ有: 逆)(正)〉(a aE E 再根据RTEaeA k-⋅=当T=298k 时,)(k 逆(正)<k∴正逆反应的速率关系是:逆正v v <⑥当0>∆θmr H ,升温T 2>T 1根据0(>-=∆逆)(正)a am r E E H θ有:逆)(正)〉(a a E E再根据211212)()ln(T T T T R E k k a ⋅-=(正)正211212)()ln(T T T T R E k k a ⋅-=(逆)逆有:逆正1212k k k k >∴升温时,正、逆反应的速率变量的关系是逆正k k ∆>∆同理:降温时:T 2<T 1∵逆)(正)〉(a aE E ∴根据211212)()ln(T T T T R E k k a ⋅-=有:有:逆正||||1212k k k k < ∴降温时,正、逆反应的速率变量的关系是逆正k k ∆<∆⑦当0<∆θm r H ,升温T 2>T 1根据0(<-=∆逆)(正)a amr E E H θ有:逆)(正)(a a E E <再根据211212)()ln(T T T T R E k k a ⋅-=(正)正211212)()ln(T T T T R E k k a ⋅-=(逆)逆有:逆正||||1212k k k k <∴升温时,正、逆反应的速率变量的关系是逆正k k ∆<∆同理:降温时:T 2<T 1∵逆)(正)(a a E E <∴根据211212)()ln(T T T T R E k k a ⋅-=有:有:逆正1212k k k k > ∴降温时,正、逆反应的速率变量的关系是:逆正k k ∆>∆⑧解:根据慢反应是复杂反应的速控步骤,书写复杂反应的速率方程为:)(22-⋅=C l O c k v⑨解:因为反应是基元反应,故速率方程为:)(22NO c k v ⋅=当)(2)(22/NO c NO c ⋅=时,2222//)](2[)]([NO c k NO c k v ⋅=⋅=)(422NO c =所以反应速度为原来的4倍。
第三章 化学反应速率总章目标:1:了解化学反应速度的概念及反应速度的实验测定 2:了解基元反应、复杂反应、反应级数、反应分子数的概念 3:掌握浓度、温度及催化剂对反应温度的影响4:了解速率方程的实验测定和阿累尼乌斯公式的有关计算 5:初步了解活化能的概念及其于反应速度的关系。
各小节目标:第一节:反应速率的定义1:掌握表示化学反应速率的两个概念。
2:学会用平均速率和瞬时速率来表示化学反应速率。
○1平均速率:2121c c r tt -=-- ○2瞬时速率:某一时刻的化学反应速率。
第二节:反应速率与反应浓度的关系○1掌握反应级数的概念,学会建立简单的速率方程。
○2掌握速率常数k 的概念及意义,可以由速率常数的单位来确定反应级数。
第三节:反应机理○1了解什么是基元反应。
○2学会从微观角度角度建立速率方程探讨反应机理。
第四节:反应物浓度与时间的关系○1熟练掌握零级、一级、二级、三级反应中反应物浓度与时间的关系。
○2学会计算零级、一级反应的半衰期,了解二级、三级反应的半衰期。
第五节:反应速率理论的简介了解解释基元反应速率方程的碰撞理论和解释阿仑尼乌斯方程的过渡态理论。
第六节:温度对化学反应速率的影响○1掌握阿仑尼乌斯公式的三种表达方式及计算○1aE RTk Ae-=○2ln ln Eak A RT =-+○3ln lg 2.303a E k A RT=-+,○2熟悉温度对化学反应速率的影响。
○3学会计算不同温度下的速率常数的关系212112lg ()2.303a E k T T k R TT -=。
第七节:催化剂与催化反应简介简单了解催化剂对化学反应速率的影响原理。
Ⅱ 习题一 选择题1.下列说法正确的是( )A.反应速率常数的大小即反应速率的大小B.反应级数和反应分子数是同义词C.反应级数越大,反应速率越大D.从反应的速率常数的单位可以推测该反应的反应级数2.关于催化剂的下列说法中,正确的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A 不能改变反应的△G , △H, △S, △UB 不能改变反应的△G ,但能改变△H ,△S, △UC 不能改变反应的△G ,△H ,但能改变△S, △UD 不能改变反应的△G ,△H, △U ,但能改变△S3.对任意化学反应,其含义是( )A.表明它是二级反应B.表明它是双分子反应C.表明反应物与产物间的计量关系D.表明它是基元反应4.二级反应速度常数的量纲是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A. s -1B. mol ∙dm -3 C . mol ∙dm -3 ∙ s -1 D . mol -1∙dm 3∙ s -15.某化学反应进行1h ,反应完成50%,进行2h ,反应完成100%,则此反应是( )A.零级反应B.一级反应C.二级反应D.三级反应6.升高同等温度,反应速度增大幅度大的是( )(《无机化学例题与习题》吉大版)A.活化能小的反应B.双分子反应C. 多分子反应 D .活化能大的反应7.对于反应2D+E→2F,若反应机理为:(快)(快)(慢)则反应的速度方程为()A.v=kC D2C EB.v=kC D C EC.v=kC D3/2C E D .v=kC D1/2C E8.某一级反应的速率常数为9.5×10-2min-1,则此反应的半衰期为()(《无机化学例题与习题》吉大版)A.3.65 minB.7.29 minC.0.27 minD.0.55 min9.反应W产物的速度常数为8L2mol-2s-1,若浓度消耗一半时的速度为8L2mol-2s-1,则起始浓度为()A.8mol/LB.4mol/LC.16mol/L D .2mol/L10.温度升高导致反应速率明显增加的主要原因是()(《无机化学例题与习题》吉大版)A .分子碰撞几率增加 B.反应物压力增大C .活化分子数增加D .活化能降低11.有反应X+Y=Z。
第3章氧化还原反应电化学3.1 本章小结3.1.1. 基本要求(包括重点和难点)第一节氧化数的概念第二节电极反应、电池符号、电极类型电动势、电极电势(平衡电势)、标准电极电势能斯特方程、离子浓度及介质酸碱性改变对电极电势的影响及计算原电池电动势与吉布斯函数变的关系利用电极电势判断原电池的正负极、计算电动势、比较氧化剂与还原剂的相对强弱氧化还原反应方向的判据计算氧化还原反应的平衡常数并判断氧化还原反应进行的程度第三节分解电压(理论分解电压、实际分解电压、超电压)电解产物(盐类水溶液电解产物)第四节金属的腐蚀:化学腐蚀、电化学腐蚀(析氢腐蚀、吸氧腐蚀)金属腐蚀的防止3.1.2. 基本概念第一节氧化与还原: 对于一个氧化还原反应,得到电子的物质叫做氧化剂,失去电子的物质叫做还原剂。
氧化剂从还原剂中获得电子,使自身氧化数降低,这个过程叫做还原;还原剂由于给出电子而使自身氧化数升高,这个过程叫做氧化。
还原剂失去电子后呈现的元素的高价态称为氧化态,氧化剂获得电子后呈现的元素的低价态称为还原态。
氧化数: 指化合物分子中某元素的形式荷电数,可假设把每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得。
氧化数的计算遵循以下规律:(1)单质氧化数为0(2)简单离子的氧化数等于该离子所带的电荷数(3)碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为+1、+2(4) 氢在化合物中氧化数一般为+1,在活泼金属氢化物中的氧化数为-1。
(5) 化合物中氧的氧化数一般为-2,但在过氧化物中,其氧化数为-1,在超氧化物中为-21,在氧的氟化物OF 2和O 2F 2中氧化数分别为+2和+1。
(6) 在所有的氟化物中,氟的氧化数为-1(7) 在多原子分子中,各元素氧化数的代数和为0,多原子离子中,各元素的氧化数的代数和等于离子所带的电荷数;在配离子中,各元素氧化数的代数和等于该配离子的电荷第二节原电池(电池符号) 利用氧化还原反应产生电流,使化学能转变为电能的装置叫做原电池。
第三章水化学一.判断题(正确的画“∨”,错误的画“×”)1.单组分系统必定是单相系统。
2.多组分系统必定是多相系统。
3.在一封闭系统中,一定温度下当H2O(l) H2O(g) 达成平衡,如果系统的体积减小为原来的1/2,则蒸气压增大2倍。
4.在蔗糖水溶液、冰、水蒸气、氧气、氮气组成的系统中,有3个相,4种组分。
5.巳知两种弱酸溶液的pH值相同,而氢离子浓度不相同。
6.在H2S饱和的水溶液中c(S2-)=1/2c(H+)。
7.某共轭酸给出质子的能力强,是强酸,则其共轭碱必定是弱碱。
8.弱酸的K a值愈小,酸性愈弱,其盐的水解度愈大。
9.BaSO4在水中的溶解度大于在硫酸溶液中的溶解度。
10.在Mg(OH)2在0.1mol·L-1NaOH溶液中其溶解度S=K sp·10-2。
11.巳知AgCl的K sp=1.56×10-10>Ag2CrO4的K sp=9×10-12,所以AgCl在水中的溶解度大于Ag2CrO4。
12.加入过量的酸或碱到缓冲溶液中,溶液的pH值也会保持不变。
13.某缓冲溶液共轭酸浓度等于其共轭碱的浓度时,该溶液的c(H+)=K a。
14.二元弱酸的水溶液,H+主要来源于一级解离。
15.弱酸的共轭阴离子是弱碱。
16.在含有Cl-和I-的溶液中,加入沉淀剂AgNO3,首先沉淀的是K sp大的AgCl。
17.巳知BaCrO4、CaF2和AgI的溶度积分别为1.6×10-10、3.4×10-11和1.6×10-16,则它们在水中的溶解度从大到小的顺序为:S (BaCrO4) > S (CaF2) >S(AgI)。
18.0.1mol·L-1NaCl和0.1mol·L-1NaNO3,其浓度相同,溶液蒸气压降低值不相等。
19.对于难溶电解质的多相离子平衡系统来说,其溶液是稀的未饱和溶液。
3C=CH CH 2C=CCHCH CH 3C=C C=CHCCH CH CH CH 2C=C3C=C 2C=C 32C=CHC=CH CH CHCH CH C=CH CH CCH CH ClC=CH CH CCH CH BrC=CH CH CCH CH I22-甲基-2-溴丙烷(5)CH 3C=CH 2CH 3CH 3CCH 3CH 3BrHBr2-甲基-1-溴丙烷(6)CH 3C=CH 2CH 3CH 3CHCH 2BrCH 3HBr ROOR2-甲基-2-碘丙烷(7)CH 3C=CH 2CH 3CH 3CHCH 3CH 3IHI2-甲基-2-碘丙烷(8)CH 3C=CH 2CH 3CH 3CHCH 3CH 3I HI ROOR(9)CH 3C=CH 2CH 3CH 3CHCH 3CH 3OSO 3HH 2SO 4叔丁氧磺酸叔丁醇(10)CH 3C=CH 2CH 3CH 3CHCH 3CH 3OHH 2O,H +2-甲基-1-溴-2-丙醇(11)CH 3C=CH 2CH 3CH 3CHCH 2Br CH 3OHBr 2, H 2O2-甲基-1-溴-2-丙醇+CH 3CHCH 2BrCH3I(12)CH 3C=CH 2CH 3CH 3CHCH 2Br CH3OH Br 2, NaI +CH 3CHCH 2BrCH3BrH 2O2-甲基-1-溴-2-碘丙烷2-甲基-1,2-二溴丙烷(13)CH 3C=CH 2CH 3+O 3Zn/H 2OHCHO CH 3CCH 3O甲醛丙酮(14)CH 3C=CH 2CH 3RCO 3HCH 3C CH 2OCH 3环氧异丁烷2-甲基-1,2-二丙醇(15)CH 3C=CH 2CH 3CH 3CHCH 2OH CH 3OH冷,碱性KMnO 4丙酮(16)CH 3C=CH 2CH 3+KMnO 4热的CO 2CH 3CCH 3O4、写出溴和丙烯加成反应的能量-反应进程图丙烯和HCl 加成时生成CF 3CH 2CH 2Cl ,为什么CF 3的强吸电子作用,反应的中间体为:CH=CH 2+H+CF 3CH 2CH 2+CF 3CHCH 3+(A)(B)(B )稳定,所以主要产物为CF 3CH 2CH 2Cl为:CH 3CH 2C=CCH 3CH 3CH 3C=CCH H 2C=C2C=C=C(CH CH CHCH CCH CH 3CHCH CH hvCHCH BrBrCl CH Cl2hv2CHCH ClCHCH Br2HBr CH HBr ROORNaOH3CHCH 3Br醇CH 2NaOH CH 3CHCH OHCl 2醇CH 2H 2ONaOHCl 2hv3CHCH Cl醇CH CH 3CHCH OH H 2O H 2SO 4H CH CH 2CHCH I由3CCH 3OH CH 3C=CHCH 3CH H H 2/NiCH 3CHCH CH NaOH 醇3CH ClCCH 3CH CH =CHCCH CH CH H 2/NiCCH CH CH 3CHCH 3OH CH H B 2H 6H 2O 2/OH 3C=CH CH H+3CHCH 3CH 3+CH 3C=CH 2CH 33CCH 2CCH CH CH CH (CH 3)3CH3CCH 2CHCH CH CH CH 3CCH CH。
第1章 化学热力学参考答案:(一)选择题1.A 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9. A 10. C 11. A 12.C (二)填空题1.40;2.等温、等容、不做非体积功,等温、等压,不做非体积功; 3.>,<,=,> 4.增大、不变 5.不变 6.3.990 kJ·mol -1(三)判断题1. ×2. ×3. ×4. ×5. √6. ×7. ×8. ×9. × 10. × (四)计算题1.解:(g)O N (l)H 2N 4242+O(l)4H (g)3N 22+(l)H N 42摩尔燃烧热为 2.解:)mol ·(kJ 28.254166.963.502)84.285(401f B r --=-⨯--⨯+=∆=∆∑HH ν)mol ·(kJ14.627211r-Θ-=∆=H Q pK 1077.3109.9824.37333mr r ⨯=⨯--=∆∆=-S T 转)mol ·(kJ 78.34357.86)15.137(36.3941f B r --=---=∆=∆∑G ν)K ·mol ·(J 9.9865.21056.1975.191216.21311B r ---=--⨯+==∆∑νNO(g)CO(g)+(g)N 21(g)CO 22+)mol ·(kJ 24.37325.90)52.110(5.3931f B r --=----=∆=∆∑H ν此反应的 是较大的负值,且)(,)(-∆-∆S H 型反应,从热力学上看,在 T 转的温度以内反应都可自发进行。
3.解:外压kPa 50e =p ,11p nRT V =,22p nRTV =,2e p p = 系统所做功:定温变化,0=∆U0=+=∆W Q U ,所以Q =1 247.1(J ) 定温过程pV =常数 ∆(pV )=0 所以 0)(=∆+∆=∆pV U H 4.解:查表知CaO(s) + SO 3(g) = CaSO 4(s)求得同理求得 因为 所以根据经验推断可知,反应可以自发进行。
第一章化学反应热教学内容1.系统、环境等基本概念; 2. 热力学第一定律; 3. 化学反应的热效应。
教学要求掌握系统、环境、功、热(恒容反应热和恒压反应热)、状态函数、标准态、标准生成焓、反应进度等概念;熟悉热力学第一定律;掌握化学反应标准焓变的计算方法。
知识点与考核点1.系统(体系)被划定的研究对象。
化学反应系统是由大量微观粒子(分子、原子和离子等)组成的宏观集合体。
2.环境(外界)系统以外与之密切相关的部分。
系统和环境的划分具有一定的人为性,划分的原则是使研究问题比较方便。
系统又可以分为敞开系统(系统与环境之间既有物质交换,又有能量交换);封闭体系(系统与环境之间没有..能量交换);..物质交换,只有孤立系统(体系与环境之间没有物质交换,也没有能量交换)系统与环境之间具有边界,这一边界可以是实际的相界面,也可以是人为的边界,目的是确定研究对象的空间范围。
3.相系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。
在同一个系统中,同一个相可以是连续的,也可以是不连续的。
例如油水混合物中,有时水是连续相,有时油是连续相。
4.状态函数状态是系统宏观性质(T、p、V、U等)的综合表现,系统的状态是通过这些宏观性质描述的,这些宏观性质又称为系统的状态函数。
状态函数的特点:①状态函数之间往往相互制约(例如理想气体状态方程式中p、V、n、T之间互为函数关系);②其变化量只与系统的始、末态有关,与变化的途径无关。
5*.过程系统状态的变化(例如:等容过程、等压过程、等温可逆过程等)6*.途径完成某过程的路径。
若系统的始、末态相同,而途径不同时,状态函数的变量是相同的。
7*.容量性质这种性质的数值与系统中的物质的量成正比,具有加合性,例如m(质量)V、U、G等。
8*.强度性质这种性质的数值与系统中的物质的量无关,不具有加合性,例如T、 (密度)、p(压强)等。
9.功(W)温差以外的强度性质引起的能量交换形式 [W=W体+W有]。
第1章化学反应基本规律1.2 习题及详解一.判断题1. 状态函数都具有加和性。
(×)2. 系统的状态发生改变时,至少有一个状态函数发生了改变。
(√)3. 由于CaCO3固体的分解反应是吸热的,故CaCO3的标准摩尔生成焓是负值。
(×)4. 利用盖斯定律计算反应热效应时,其热效应与过程无关,这表明任何情况下,化学反应的热效应只与反应的起,始状态有关,而与反应途径无关。
(×)5.因为物质的绝对熵随温度的升高而增大,故温度升高可使各种化学反应的ΔS大大增加。
(×)6. ΔH, ΔS受温度影响很小,所以ΔG受温度的影响不大。
(×)7. 凡ΔGθ大于零的过程都不能自发进行。
(×)8. 273K,101.325KPa下,水凝结为冰,其过程的ΔS<0, ΔG=0。
(√)9.反应Fe3O4(s)+4H2(g) → 3Fe(s)+4 H2O(g)的平衡常数表达式为2244(/)(/)H OTHp pKp pθθθ=。
(√)10.反应2NO+O2→2NO2的速率方程式是:)()(22OcNOkcv⋅=,该反应一定是基元反应。
(×)二.选择题1. 某气体系统经途径1和2膨胀到相同的终态,两个变化过程所作的体积功相等且无非体积功,则两过程( B )A.因变化过程的温度未知,依吉布斯公式无法判断ΔG是否相等B.ΔH相等C.系统与环境间的热交换不相等D.以上选项均正确2. 已知CuCl2(s)+Cu(s)→2CuCl(s) Δr H mΘ(1) =170KJ•mol-1Cu(s)+Cl2(g) → CuCl2(s) Δr H mΘ(2) =-206KJ•mol-1则Δf H mΘ(CuCl,s)应为(D )KJ.mol-1A.36B. -36C.18D.-183. 下列方程式中,能正确表示AgBr(s)的Δf H mΘ的是( B )A.Ag(s)+1/2Br2(g)→ AgBr(s)B.Ag(s)+1/2Br2(l)→AgBr(s)C.2Ag(s)+Br2(l)→ 2AgBr(s)D.Ag+(aq)+Br-(aq)→ AgBr(s)4. 298K下,对参考态元素的下列叙述中,正确的是( C )A.Δf H mΘ≠0,Δf G mΘ=0,S mΘ=0B.Δf H mΘ≠0,Δf G mΘ≠0,S mΘ≠0C.Δf H mΘ=0,Δf G mΘ=0,S mΘ≠0D.Δf H mΘ=0,Δf G mΘ=0,S mΘ=05. 某反应在高温时能自发进行,低温时不能自发进行,则其( B )A.ΔH>0, ΔS<0 ;B. ΔH>0, ΔS>0C.ΔH<0, ΔS<0 ;D.ΔH<0, ΔS>06.1mol气态化合物AB和1mol气态化合物CD按下式反应:AB(g)+CD(g)→AD(g)+BC(g),平衡时,每一种反应物AB 和CD都有3/4mol转化为AD和BC,但是体积没有变化,则反应平衡常数为( B )A.16B.9C.1/9D.16/97.400℃时,反应3H2(g)+N2(g)→2NH3(g)的K673Θ=1.66×10-4。
第三章分子结构习题解答1.用列表的方式分别写出下列离子的电子分布式。
指出它们的外层电子分别属于哪种构型(8、9~17、18或18+2)?未成对电子数是多少?Al3+、V2+、V3+、Mn2+、Fe2+、Sn4+、Pb2+、I-【解答】离子离子的电子分布式外层电子构型未成对电子数Al3+1s22s22p68 0V2+1s22s22p63s23p63d39~17 3V3+1s22s22p63s23p63d29~17 2Mn2+1s22s22p63s23p63d59~17 5Fe2+1s22s22p63s23p63d69~17 4Sn4+1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s218+2 0Pb2+1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s218+2 0I-1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p68 02.下列离子的能级最高的电子亚层中,属于电子半充满结构的是_________。
A.Ca2+;B.Fe3+;C.Mn2+;D.Fe2+;E.S2-【解答】B,C。
离子离子的电子分布式属于电子半充满的结构Ca2+1s22s22p63s23p6 ×Fe3+1s22s22p63s23p63d5∨Mn2+1s22s22p63s23p63d5∨Fe2+1s22s22p63s23p63d4×S2-1s22s22p63s23p2 ×3.指出氢在下列几种物质中的成键类型:HCl中_______;NaOH中_______;NaH中_______;H2中__________。
【解答】极性共价键;极性共价键;离子键;非极性共价键。
4.对共价键方向性的最佳解释是_________。
A.键角是一定的; B.电子要配对;C.原子轨道的最大重叠; D.泡利原理。
【解答】C。
分析:原子间相互成键时,必须符合原子轨道最大重叠原则和对称性匹配原则,因而原子间形成共价键时,总是按确定的方向成键,这决定了共价键的方向性。
5.关于极性共价键的下列叙述中,正确的是__________。
A.可以存在于相同元素的原子之间;B.可能存在于金属与非金属元素的原子之间;C.可以存在于非极性分子中的原子之间;D.极性共价键必导致分子带有极性。
【解答】A—错误,相同元素原子之间是非极性共价键;B—正确,如AlCl3;C—正确,如CO2分子是一个非极性分子,但C-O键是一个极性共价键;D—错误,如CO2分子中C-O键是一个极性共价键,但CO2分子是一个非极性分子。
6.sp3杂化轨道是由_____。
A.一条ns轨道与三条np轨道杂化而成;B.一条ls轨道与三条2p轨道杂化而成;C.一条ls轨道与三条3p轨道杂化而成;D.一个s电子与三个p电子杂化而成。
【解答】A。
sp3杂化轨道是由一条ns轨道与三条np轨道杂化而成。
分析:只有同一原子中能量相近、不同类型的原子轨道才能杂化。
7.关于原子轨道杂化的不正确说法是_____。
A.同一原子中不同特征的轨道重新组合;B.不同原子中的轨道重新组合;C.杂化发生在成键原子之间;D.杂化发生在分子形成过程中,孤立原子不杂化。
【解答】B,C。
杂化是指在形成分子时,由于原子的相互影响,若干能量相近、类型不同的原子轨道混合起来,重新组成一组新轨道,这种轨道重新组合的过程就叫杂化,所形成的新轨道叫杂化轨道。
杂化是发生在分子形成过程中,孤立原子不杂化。
8.关于共价键的正确叙述是________。
A.σ键一般较π键强;B.用杂化轨道重叠成键将有利于提高键能;C.金属与非金属元素原子间不会形成共价键;D.共价键具有方向性,容易破坏。
【解答】A,B。
分析:σ键是两个原子的成键轨道沿键轴的方向以“头碰头”的方式重叠,由于成键轨道在轴向上重叠,故成键时原子轨道发生最大程度的重叠,π键的特点是两个原子轨道以平行或“肩并肩”方式重叠,所以σ键的键能大,稳定性高,反应性小,σ键一般较π键强。
原子轨道在空间有一定取向,除了s轨道成球形对称外,p、d、f轨道在空间都有一定的伸展方向。
在形成共价键时,除了s轨道和s轨道之间可以在任何方向上达到最大程度的重叠外,p、d、f原子轨道的重叠都只有沿着一定的方向才能发生最大程度的重叠,因此共价键是有方向性的。
杂化轨道重叠成键将有利于提高键能。
9.根据杂化轨道理论预测下列分子的杂化轨道类型、分子的空间构型:SiF4、HgCl2、PCl3、OF2、SiHCl3【解答】分子杂化轨道类型分子的空间构型SiF4sp3杂化正四面体HgCl2Sp杂化直线形PCl3sp3不等性杂化三角锥OF2sp3不等性杂化V字形SiHCl3sp3杂化四面体10.BCl3分子的空间构型是平面三角形,而NCl3分子的空间构型是三角锥型,为什么?【解答】BCl3中B原子采用sp2杂化与Cl形成分子,因而呈平面三角形;NCl3中N原子采用sp3不等性杂化,N原子上一个sp3轨道有孤对电子未参与成键,电子云密度大,因而s成分和p成分分布不均匀,而成三角锥形。
11.测知CS2的电偶极矩为零,试用杂化轨道理论简要说明CS2分子内共价键的形成情况,有几个σ键.几个π键?绘图说明。
【解答】CS2的电偶极矩为零,说明CS2分子是一个非极性分子,推测C原子发生sp杂化,C原子的两个sp杂化轨道分别与S原子的p轨道以“头碰头”的方式重垒形成两个σ键,C原子未参与杂化的两个2p轨道分别与S原子的另一个p轨道以“肩并肩”的方式重垒形成两个π键。
12.下列说法中正确的是_____,错误的应如何改正?A.多原子分子中,键的极性越强,分子的极性也越强;B.由极性共价键形成的分子,一定是极性分子;C.分子中的键是非极性键,此分子一定是非极性分子;D.非极性分子的化学键一定是非极性共价键。
【解答】A,错误。
多原子分子中,如BF3,B-F键是极性共价键,但BF3分子是非极性分子。
改为“双原子AB型分子,键的极性越强,分子的极性也越强。
”;B,错误。
由极性共价键开成的分子,不一定是极性分子,如CO2分子,C-O键是极性共价键,但CO2分子是非极性分子。
C,错误。
分子中的键是非极性共价键,此分子不一定是非极性分子,如O3分子,O-O键是非极性共价键,但O3分子是极性分子。
D,错误。
非极性分子的化学键不一定是非极性共价键,如CO2分子。
13.下列各物质中分别存在什么形式的分子间力(色散力、诱导力、取向力)?有无氢健?Cl2、HCl、H2O、NH3、【解答】Cl2是非极性分子,非极性分子间只存在色散力;HCl是极性分子,极性分子间存在色散力、诱导力和取向力;H2O和NH3是极性分子且含有氢键,极性分子间存在色散力、诱导力、取向力和氢键。
14.NH3的沸点比PH3_____,这是由于NH3分子间存在着_____;PH3的沸点比SbH3低,这是由于_____的缘故。
【解答】高,氢键;PH3分子量小,色散力小。
分析:色散力与分子的变形性有关,变形性越大,色散力越大。
15.CCl4分子与H2O分子间的相互作用力有_____;NH3分子与H2O分子间的相互作用力有_____。
【解答】色散力和诱导力。
色散力、诱导力、取向力和氢键。
分析:极性分子与极性分子间存在色散、诱导力、取向力,如果有N、O、F原子还存在氢键;非极性分子间只存在色散力;非极性分子和极性分子间存在色散力和诱导力。
16.简要说明以下事实:铜的导电性随温度升高而降低,硅的导电性随温度升高而增大。
【解答】铜是金属晶体,具有导体的性质,由于金属温度升高,金属中的原子或离子振动加剧,电子在导带中跃迁受到的阻力加大,故金属的导电性随温度的升高而降低。
硅具有半导体的性质,半导体的价带也是满带,但最高满带与最低空带的禁带宽度较窄,E g≤4.8×10-19J(3eV),而大于导体的禁带宽度,在一般条件下,满带中的电子不能跃入空带,故不能导电。
但在光照或适当加热半导体的条件下,满带中电子得到能量可以越过禁带,跃迁到空带上去,从而使空带部分填充电子而形成导带,在满带上则留下“空穴”,它们都可以导电。
所以半导体的导电性随温度的升高而增大。
17.用能带理论说明导体、半导体、绝缘体能带之间的区别?并用能带理论阐述金属晶体的特性。
【解答】按照金属键的能带理论,导体、绝缘体和半导体的区别取决于禁带的宽度(最低空带底与最高满带顶之间的能量差)以及价电子的分布状况。
一般金属导体的价带是导带或重带。
禁带宽度E g≤0.48×10-19J(0.3eV),在外电场力作用下,导带和重带中的电子,可以在未占满电子的分子轨道间跃迁,所以导带和重带能导电。
金属晶体具有导带或重带结构,故金属具有导电性。
由于金属温度升高,金属中的原子或离子振动加剧,电子在导带中跃迁受到的阻力加大,故金属的导电性随温度的升高而降低;由于金属中的价电子可吸收波长范围很广的光子射线而跳到较高能级,当跳回较低能级时又将吸收的光子发射出来,所以金属具有金属光泽;电子也可以传输热能,使金属有导热性;由于金属中的电子是离域的,故一个地方的金属键被破坏,在另一个地方又可以生成新的金属键,因此机械加工根本不会完全破坏金属结构,而只能改变金属的外形,这就是金属具有延性、展性、可塑性的原因。
绝缘体(如金刚石)不导电,因为它的价带是满带,最高满带顶与最低空带底间的禁带宽度较宽,E g≥8×10-19J(5eV),所以在外电场作用下,满带中的电子不能越过禁带跃迁到空带,不能形成导带,故不能导电。
半导体(如单晶硅,单晶锗)的能带结构与绝缘体能带结构相似,价带也是满带,但最高满带与最低空带的禁带宽度较窄,E g≤4.8×10-19J(3eV),而大于导体的禁带宽度,在一般条件下,满带中的电子不能跃入空带,故不能导电。
但在光照或适当加热半导体的条件下,满带中电子得到能量可以越过禁带,跃迁到空带上去,从而使空带部分填充电子而形成导带,在满带上则留下“空穴”,它们都可以导电。
所以半导体的导电性随温度的升高而增大。