大学化学课后习题参考答案

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：

摩尔燃烧热为

2．解：

此反应的 是较大的负值，且型反应，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，，，

系统所做功：

定温变化，

，所以Q=1 247.1（J）

定温过程pV=常数 (pV)=0

所以

4．解：查表知

CaO(s) + SO3(g) = CaSO4(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。

但由于该反应 ，故存在一个能使反应自发进行的最高温度，该

温度为

一般的炉温是1 200℃左右，所以热学上，用CaO来吸收SO3以减少天气污染的可能性是存在的。这种方法在实际中已有应用。

5．解：（1）

＞0 ，在298.15 K，标态下不自发。

（2）

T＞837.5K反应自发

6．解：（1）

（2） T = 308 K

当可逆过程时做电功最大，

（3）

反应正向自发进行。

7．解： Ag2O(s) 2 Ag (s) +

＞0， ＞0 T＞452.77 K才分解。

第二章 化学反应动力学

参考答案

1.已知A+B=2C为简单反应,则k的单位是_L·mol-1·s-1 或 L·mol-1·min-1_,该反应为__2_级反应。

2. 已知: 2N2O5=4NO2+O2,反应基理如下：

N2O5=NO2+NO3(快)

NO2+NO3=NO+O2+NO2(慢)

NO+NO3=2NO2(快)

该反应速度方程为，它是一个_____2___级反应。

3. 利用阿累尼乌斯公式将lnk对1/T作图，可得一条直线，直线的斜率为___-Ea/R ___，在纵坐标上的截距为_____lnA_____。

4. 二甲醚[(CH3)2O]分解为甲烷、氢和一氧化碳的反应动力学实验数据如下：

（1）600s和800s间的平均速率。

（2）用浓度对时间作图（动力学曲线），求800s的瞬时速率。

5. 在300K温度下，氯乙烷分解反应的速率常数为2.5×10-3min-1。（1）该反应是几级反应？说明理由。（2）氯乙烷分解一半，需要多长时间？（3）氯乙烷浓度由0.40mol·L-1降为0.010mol·L-1，需要多长时间？（4）若初始浓度为0.40mol·L-1，反应进行8h后，氯乙烷浓度还剩多少？

6. 已知某反应在700K时，速度常数为：k=1.2 L·mol-1 ·S-1 ,此反应的活化能为150kJ·mol-1，试计算800K时的反应速率常数。

解：根据公式（2-13）

可知

则=25.06 所以

答：800K时的反应速率常数为30.07 L·mol-1 ·S-1。

7. 某一级反应，在300K时反应完成50%需时20min，在活化能350K时反应完成50%需时5min，试计算该反应的活化能。

解：一级反应，t1/2=，可看出t1/2与k成反比，

答：该反应的活化能为24.2KJ·mol-1。

8. 人体中某种酶的催化反应活化能为50.0kJ·mol-1，正常人的体温为37℃，问在发烧至40℃的病人体中，该反应速率增加了百分之几？

解：根据公式（2-13）

可知

则=1.2

所以反应速度增加了20%

答：该反应速率增加了20%。

第3章 溶液中的离子平衡

四、计算题

1.柠檬酸（缩写H3Cit）常用于配制供培养细菌的缓冲溶液。如用500mL的0.02mol•L-1柠檬酸，需加入0.400 mol•L-1的氢氧化钠溶液多少毫升，才能配成pH为5.00的缓冲溶液？（已知柠檬酸的pKa1=3.14，pKa2=4.77， pKa3=6.39）

参考答案：

解：已知具有缓冲能力的缓冲溶液其pH范围应为pH=pKa±1。现要配制pH为5.00的缓冲溶液，pKa应为4~6，应选择的缓冲对为（NaH2Ct-Na2HCt），即pKa= pKa2=4.77。

令需加入0.400 mol•L-1的氢氧化钠溶液x毫升，即

4.在50mL0.1 mol•L-1HAc溶液中加入1.36gNaAc •3H2O晶体（M=136），假设溶液体积不变，试计算：（1）缓冲溶液的pH（Ka=1.8×10-5）。（2）在此溶液中加入1mL0.2 mol•L-1HCl。溶液的pH为多少？（3）若将此溶液冲稀至200mL，溶液的pH为多少？

参考答案：

解：（1）1.36gNaAc •3H2O晶体加入到溶液中的浓度为：

所以缓冲溶液的pH为5.04

（2）在上面的溶液中加入1mL0.2 mol•L-1HCl，所发生的反应：

所以溶液的pH为5.02

（3）将此溶液稀释至200mL

此时溶液的pH为5.04不变。

7.一种混合离子溶液中含有0.020 mol•L-1Pb2+和0.010 mol•L-1Fe3+，弱向溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液（忽略加入氢氧化钠后溶液体积的变化），问：（1）哪种离子先沉淀？（2）欲使两种离子完全分离，应将溶液的pH控制在什么范围？

参考答案：

解：已知Ksp{Pb(OH)2}=1.2×10-15, Ksp{Fe(OH)3}=4×10-38。

（1）cPb2+=0.020 mol•L-1，cFe3+=0.010 mol•L-1，逐滴加入NaOH后，析出沉淀所需要的OH-最低浓度是

显然，析出Fe(OH)3沉淀所需要的c（OH-）比析出Pb(OH)2所需要的小的多，所以Fe3+先沉淀。

（2）欲使两种离子完全分离，即当Pb(OH)2开始沉淀时，c (Fe3+)《10-5 mol•L-1。当Pb(OH)2开始沉淀时，

计算表明，c (Fe3+)早已沉淀完全。所以两种离子完全分离，溶液的c(OH-)应该控制在，Fe3+刚刚沉淀完全， Pb(OH)2开始沉淀时，即

所以，应将溶液的pOH控制在6.61~10.80，即pH控制在3.20~7.39。

第4章 氧化还原反应与电化学

参考答案：

（一）选择题

1. C 2. C 3. D 4. B 5. B

（二）填空题

1．20

2．Mn2+ MnO2

3．较小 较大

4．0.177 H+(1 mol·L－1) H+(1.0×10－3 mol·L－1)

5．相同，不同，相同

（三）判断题

1. × 2. √ 3. √ 4. × 5. ×

（四）简答题和计算题

1．解：因为 ＜ ，故在标准状态下，反应向左进行(正向非自发)。然而MnO2的氧化性受介质酸度的影响较大。从MnO2/Mn2+电对的半反应式

MnO2(s) +4H+(aq) + 2e－ Mn2+(aq) + 2H2O可得出H+浓度对其电极电势的影响为

即值随H+浓度的增大而增大，所以实验室用浓盐酸(如12 mol·L－1)与MnO2的在加热条件下反应以增加MnO2的氧化性；与此同时，c(Cl－)的增加及加热使p(Cl2)降低，均使

减小，增大了Cl－的还原性，使 ＞ ，反应正向进行。此外，加热还可以反应速率增加。

2．解： Fe3+(aq) + I－(aq) Fe 2+(aq) +I2(s)

当两溶液等体积混合后，离子浓度均变为1 mol·L－1，据上述计算，＞0，反应正向进行，溶液由浅黄色转变为棕黄色，并（或）有紫色碘沉淀析出。

3．解：（1）依题意钴电极为负极，氯电极为正极：

（2）原电池反应为

Co + Cl2 Co2+ + 2Cl－

（3）

当p(Cl2)增大时， 增大，原电池电动势值增大；

当p(Cl2)减小时， 减小，原电池电动势值减小。

（4）当c(Co2+) = 0.010 mol·L－1，时

原电池的电动势增加了0.06V

4．解：pH = 4.0及其他物质均处于标准条件下：

（1）反应 + H+(aq)+ Br－Br2 (l) + Cr3+(aq) + H2O(l)

组成原电池：

正极： +14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O

负极： 2Br－ － 2e Br2

因 ＜ ，故正反应不能自发进行。

（2）反应 （l）组

成原电池：

正极：

负极：2Cl－ － 2e Cl2

因 ＜ ，故正反应不能自发进行。

5．解： Ag+ + Fe2+ Ag(s) + Fe3+

起始浓度/mol·L－1 0.1

平衡浓度/ mol·L－1 1.0 0.1－x x

故

Fe2+的转化率

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/04b70d16e2bd960590c67793.html