大学化学考查题目及要求

大学化学考查题目及要求

以下题目中任意选取二题，（未提供数据自己查表）计算并根据要求进行讨论，每题讨论字数在300~500之间。要独立完成，若雷同均记为零分。要求用A4纸打印。

1. 由二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法：

通过计算说明在常温常压下，这两个反应进行的方向；另外，请就这两个反应的可操作性进行讨论。

2. 汽车的尾气主要成分为 NO 和CO，从热力学角度分析，这两种气体应该能相互作用，发生如下反应

NO(g) + CO (g) → 1/2 N2(g) + CO2(g) ΔrHm? ＝－373.0 kJ.mol-1 ，K?≈10120 但是由于动力学关系，此反应进行得太慢实际上却难以加以利用。请考虑用什么方法来实现利用该反应达到治理汽车尾气的目的？原理何在？ 讨论能否改变该体系的热力学性质？

3. 石墨是碳的稳定态，石墨的SmΘ是5.740J·mol－1·K－1，金刚石的ΔfHmΘ是1.897 kJ·mol－1，ΔfGmΘ是2.900kJ·mol－1。求金刚石的绝对熵SmΘ。说明这两种碳的同素异形体哪个更有序？并从金刚石和石墨晶体结构的角度对计算结果加以验证。 讨论熵对反应的影响。

4. 某药物在人体血液中的消除过程为一级反应，已知半衰期为50小时，(1)问服药24小时后药物在血液中浓度降低到原来的百分之几?(2)在服药1片后12小时测得血药浓度为3ng?cm-3，已知血药浓度须不低于2.54ng?cm-3才能保持药效，问服药后隔多少时间必须再次服药?(注：ng为纳克即10-9克)。 讨论：影响化学反应速率的因素及其应用。

5. 二甲醚热分解反应CH3OCH3(g) == CH4(g) + H2 (g) +CO(g) 为一级反应，在504℃ 下，如起始醚的压力为42kPa，经2000s后系统压力为80 kPa。求：（1）此反应在504℃下的速率常数k；（2）如测出此反应在600℃下的半衰期为140s，求反应的活化能。假设活化能不随温度而变。 讨论：活化能对反应速率的影响。

6. 在血液中，H2CO3—HCO3-缓冲液的功能之一是要从细胞组织中快速除去运动之后所产生的乳酸HL(HL的

=8.4×10-4) ，

－

（1）求反应HL+ HCO3- == H2CO3＋Ｌ的平衡常数K。

（2）在正常血液中，CＨ2CO3=0.0014 mol·dm-3,C HCO3-＝0.027 mol·dm-3，求正常血液的pH值。

（3）求再加入等体积0.0050 mol·dm-3的HL之后的pH值。 并讨论缓冲溶液的作用急应用。

7. 用化学沉淀方法处理某厂排放的含有Cd2+浓度为10mg·dm-3的废水，试计算

1

pH应控制在什么范围才能使处理水达到Cd2+的排放标准(0.1mg·dm-3)?若处理1m3的这种废水应加入多少烧碱(NaOH)?(

(Cd(OH)2)=2. 2×10-14)。

讨论：沉淀生成或溶解的应用。

8. 施肥过多会使作物枯萎的原因是什么？ 讨论溶液依数性应用。

9. 实验室制氢气时常加入少量硫酸铜溶液，以加快反应速率，原因是什么？ 讨论电化学腐蚀与防护的原理及其应用，最好再举一例，加以分析 10. 氢氧燃料电池的电池反应为 H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) 计算：（1）氢氧燃料电池的标准电动势；（2）若燃料电池的转化效率为 83%，转化 1mol氢可以获得多少电能？（3）假设分别需要电动势为 1.23V和 14.76V的电池，如果你是设计师，该如何设计这样的电池？ 讨论：影响原电池电动势的因素及其应用。

11. 元素的最高氧化数和原子的电子层结构有何联系,在常见元素中哪些元素的氧化数是不变的,哪些元素的氧化数是可变的.

讨论：如何理解原子中的电子结构和化学性质的关系。

12. 元素电负性意义是什么?举例说明电负性数据应用在哪些方面?

并讨论电负性对元素性质的关系

13. 因N2的分子量大于NH3的,所以N2的分子间力应大于NH3分子的,这种说法对吗?为什么?讨论分子间力对物质性质的影响。 14. 已知甲烷的生成热为-74.9kJ·mol-1，原子氢的生成热为218kJ·mol-1，碳的升华热为718kJ·mol-1，试求C-H的键能. 讨论化学键对物质性质的影响。

8. 施肥过多会使作物枯萎的原因是什么？讨论溶液依数性应用。

解：（1）土壤中肥料浓度过高, 使土壤中的离子浓度迅速增大，导致植物的根系内部的含盐量与外部有差异,即产生了渗透作用, 从而使作物细胞失水发生质壁分离，植物根部无法得到水分, 导致植物枯萎。 （2）在一定的温度和压力下,将某一非挥发性溶质溶入溶剂中组成稀溶液时,就会产生溶液的饱和蒸气压比纯溶剂的蒸气压低,溶液的沸点比纯溶剂的沸点高,溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低及纯溶剂与溶液之间产生渗透压等现象。而稀溶液的蒸气压降低,凝固点降低,沸点升高,渗透压等数值的大小,只与溶液中所含溶质粒子的浓度有关,而与溶质本身的性质无关,所以称它们为稀溶液的依数性. 溶液沸点升高和凝固点下降有许多重要的应用。例如钢铁工件进行氧化热处理就是应用沸点升高原理。用每升含550～650 g NaOH和100～150 g NaNO2的处理液，其沸点高达410～420 K。利用凝固点下降原理，将食盐和冰（或雪）混合，可以使温度降低到251 K。氯化钙与冰（或雪）混合，可以使温度降低到218 K。体系温度降低的原因是：当食盐或氯化钙与冰（或雪）接触时，在食盐或氯化钙的表面形成极浓的盐溶液，而这些浓盐溶液的蒸气压比冰（或雪）的蒸气压低得多，冰（或雪）则以升华或熔化的形式进入盐溶液。进行上述过程都要吸收大量的热，从而使体系的温度降低。利用这一原理，可以自制冷冻剂。冬天在室外施工，建筑工人在砂浆中加入食盐或氯化钙；汽车驾驶员在散热水箱中加入乙二醇等等，也是利用这一原理，防止砂浆和散热水箱结冰。溶液凝固点下降在冶金工业中也具有指导意义。一般金属的Kf都较大，例如Pb的Kf≈130 K kg/mol，说明Pb中加入少量其它金属，Pb的凝固点会大大下降，利用这种原理可以制备许多低熔点合金。应用测定物质的冰点下降和沸点上升来推断物质的分子量，应用测定渗透压推断蛋白质、血红素等大分子物质的分子量，在生物和医学上制作等渗溶液（0.9％的生理盐水以及5％葡萄糖溶液）。利用渗透压力在医学中有很多应用，如给病人换药时,通常用与组织细胞液等渗的生理盐水冲洗伤口；配制的眼药水也必须与眼粘膜细胞的渗透压力相同。 大量输液时遵循的基本原则：①.输入低渗溶液,会使红血球破裂出现溶血现象。②.输入高渗溶液时,红血球皱缩易粘合在一起而成\团块\这些团块在小血管中,便可能形成\

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血栓\。渗透压与植物也是息息相关的，进入糖溶液或盐溶液的花卉，将因渗透压的作用而脱水枯萎，若再将它插入纯水，花卉将因水重返细胞而恢复原有的鲜艳和美丽。

12. 元素电负性意义是什么?举例说明电负性数据应用在哪些方面?并讨论电负性对元素性质的关系。 解：（1）元素电负性意义:通常把原子在分子中吸引成键电子的能力或本领叫元素电负性。元素电负性值越大，其原子吸引电子能力越强，生成阴离子的倾向愈大，在所形成的分子中就得到或靠近成键电子,成为负电荷一方；反之则反.

电负性数据应用：①.周期表右上方的典型非金属元素都有较大电负性数值，氟的电负性值数大（4.0）；周期表左下方的金属元素电负性值都较小，铯和钫是电负性最小的元素（0.7）。判断元素金属性和非金属性.一般以电负性值2为判断标准.>2一般为非金属,越大,非金属性越强;<2一般为金属,越小,金属性越强.②. 判断化合物中元素的正负化合价和化学键的类型。电负性值较大的元素在形成化合物时，由于对成键电子吸引较强，往往表现为负化合价；而电负性值较小者表现为正化合价。如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间能常形成共价键。，其中，电负性相同或相近的非金属元素相互以共价键结合。另外，电负性相等或相近的金属元素以金属键结合。

（2）①.金属元素越容易失电子，对键合电子的吸引能力越小，电负性越小，其金属性越强；非金属元素越容易得电子，对键合电子的吸引能力越大，电负性越大，其非金属性越强；故可以用电负性来度量元素金属性与非金属性的强弱。同周期元素从左往右，电负性逐渐增大，表明其对键合电子的吸引力逐渐增强，即金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。同主族元素从上往下，电负性逐渐减小，表明其对键合电子的吸引力逐渐变小，即元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。一般地说，金属元素的电负性在2.0以下，非金属的电负性在2.0以上，但这不是一个严格的界限。氟电负性最大，位于周期表的右上方，是非金属性最强的元素。②. 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如锂与镁、铍与铝、硼与硅等）的有些性质是相似的，这一规律被称为“对角线规则”。 Li、Mg在空气中燃烧产物分别为Li2O、MgO，Be（OH）2、Al（OH）3均为两性氢氧化物，硼和硅的含氧酸均为弱酸。Li、Mg的电负性分别为1.0、1.2，Be、Al电负性均为1.5，B、Si的电负性分别为2.0、1.8数值相差不大,故性质相似。

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