大学《无机化学与化学分析》期末试卷A卷 附答案

分数 五、计算题：（每题5分数，共25分）

1. 有人试图利用反应：NO(g) + CO(g) = ?N2(g) + CO2(g)净化汽车尾气，请通过计算回答：

(1) 在25°C的标准态下，用一句话说明，人们寻求高效催化剂有无现实意义 (2) 估算在600°C时该反应的标准平衡常数K? 标准热力学函数(298.15K) NO(g) ΔfH?mol-1 m/kJ· ΔfG?mol-1 m/kJ· S?mol-1·K-1 m/J·评卷人 CO(g) -110.52 -137.15 N2(g) 0 0 CO2(g) -393.50 -394.36 90.25 86.57 210.65 197.56 191.50 213.64

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2. 范特霍夫观察到，对于室温下大多数化学反应，温度每上升10K，反应速率增大2~4

倍。试估算这些化学反应活化能。

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3. 我国规定，工业废水中有毒物质Cd2+降低到0.10mg·dm-3以下才可以排放。若用加消

石灰中和沉淀法除去Cd2+，按理论上计算，废水中pH值应控制在多少范围？

（M(Cd)=112g·mol-1，K?10-15） sp(Cd(OH)2)=5.27×

4. 某未知浓度的一元弱酸HA溶液pH=3.0，同浓度的盐NaA溶液pH=9.0。试计算HA

的解离常数。

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3+2+

5. 已知K?10-39，K?10-17，φ?sp(Fe(OH)3)=3.0×sp(Fe(OH)2)=5.0×A(Fe/Fe)=0.77V，

-

φ?B(I2/I)=0.54V，请计算说明，I2是否能氧化Fe(OH)2？

2008普通化学课程试题答案（A）

一、填空 1. ΔrGm<0

2. CaCO3溶解度下降 同离子效应 3. 1s22s22p63s23p63d54s2 四 d VIIB 4 4. AsH3 PH3 5. 3 2 180°

6. 线性组合 对称性匹配 能量接近 最大重叠 7. BaO 离子键 SiF4 分子间力 二、选择 1 B 1 × 2 C 3 C 2 × 4 D 3 × 5 D 6 D 4 × 7 C 5 × 8 D 9 B 6 × 10 C 7 × 11 B 12 B 8 × 13 C 9 × 14 C 15 D 10 √ 三、判断

四、简答 1. BF3中心原子B为等性sp2杂化，杂化轨道的空间分布为平面正三角形，因此成键后

化合物空间结构为平面正三角形；NF3中心原子N为不等性sp3杂化，杂化轨道的空间分布为四面体，其中一个轨道被孤电子对占据，成键后化合物空间结构为三角锥形。 2. 红色配合物：[Co(SO4)(NH3)5]Br，溴化一硫酸根?五氨合钴(III)

紫色配合物：[CoBr(NH3)5]SO4，硫酸一溴?五氨合钴(III) 3. Na卤化物为离子化合物，Si卤化物为共价化合物，因此前者熔点较高。从NaF?NaI，

离子间距增加，晶格能下降，因此熔点降低；而从SiF4?SiI4，分子量增加，分子间力增加，因此熔点升高 五、计算

-1

1. (1) 25°C下，反应的ΔrG?m=(-394.36)-(-137.15)-86.57=-343.78kJ?mol<0，反应向右进行

的趋势很大，因此寻求合适的催化剂很有意义

-1

(2) ΔrH?m=(-393.50)-(-110.52)-90.25=-373.23kJ?mol

ΔrS?191.50-197.56-210.65=-98.82J?mol-1?K-1 m=213.64+0.5×

?

ΔrG?ΔrH?mm ? TΔrSm

lnK = ? ,RT) = ?

RTRT

?

?ΔrH?ΔrS?mm

? m ,RT) = ,RT) + ,R) =

RTR

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373.23×1000-98.82

+ = 39.54

8.314×(600+273)8.314K? = 1.5×1017

k2EaT2 ? T1k2T1T22. 根据阿伦尼乌斯公式，ln = ?Ea=Rln ，T1=298K，T2=308K，

k1RT1T2k1T2?T1

k2298×308

=2时，Ea=8.314×ln2×=5.29×104J?mol-1=53kJ?mol-1 k110k2298×308=4时，Ea=8.314×ln4×=1.06×105J?mol-1=106kJ?mol-1 k110反应活化能在53~106kJ?mol-1之间 3. c(Cd)= 8.9×10mol?dm，[OH]≥

pH≥9.88

pK?a + pc 4. 弱酸的[H]=Kc c)，此时pH1=pc,2)；弱酸盐的[OH-]=K?hc c)=2

K?sp2+

]))=

[Cd2+]

2+-7-3-

5.27×10-1510-5，pOH≤4.12，-7=7.7×8.9×10

K?w

cK?a

+

? a

? a

? ?

pK?pK?w ? pKa + pcw + pKa ? pc

)c)，此时pOH= + pc,2)，相应的pH2= ? pc,2)

22

? ?

两式相加，代入题中数据，得：3+9=7+pK?10-5 a，因此pKa=5，Ka=1×

5. 酸性环境下：Fe3+ + e = Fe2+，φ?A=0.77V

? ?

碱性环境下：Fe(OH)3 + e = Fe(OH)2 + OH-，根据能斯特方程，φ?B=φ=φA

[Fe3+]? K?3.0×10-39sp(Fe(OH)3)

+0.0592V×lg2+=φA+0.0592V×lg? (Fe(OH)2))=0.77+0.0592×lg

[Fe]Ksp(Fe(OH)2)5.0×10-17=?0.55V -

而φ?B(I2/I)=0.54V，因此I2能氧化Fe(OH)2

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