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同济大学环境科学与工程学院普通化学2005—2006年期末考试试题 一、
选择题(每小题2分,共20分) 1.在同一元素原子中,下列轨道为等价轨道的是……………………( ) A.3s、3p、3d
B. 1s、2s、3s
C.3dxy、3dyz 、3dz2 2.下列物质的晶体结构中既有共价键又有大p键和分子间力的是……(
) A. 金刚砂;
B. 碘;
C.石墨;
D.石英。 3.为有利于反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(aq)+H2O(l) (ΔrHmӨ<0)向右进行,理论上采用的反应条件是…………………………………………( ) A.低温高压
B.高温高压
C.低温低压
D.高温低压 4. 已知φӨ (I2/I-)=0.535V,φӨ (H2O2/H2O )=1.776V,φӨ (Cl2/Cl-) =1.358V, φӨ (Na+/Na)= –2.76V ,则这几对电对中氧化性最强的是……………(
)
A.Na+
B.H2O2
C.Cl2
D.I2
5.某温度时,反应H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g)的标准平衡常数KӨ=4×10-2,则反应HBr(g) = 1/2H2(g) +1/2 Br2(g)的标准常数KӨ等于…………………( ) A.1/4×10-2
B.1/(4×10-2)1/2
C. 4×10-2 6.下列分子中,中心原子成键是以sp3不等性杂化的是……………
(
)
A.BeCl2
B.PH3
C.BF3
D.CH4
7.H2分子之间的作用力有………………………………………………………(
) A.氢键
B.取向力
C.诱导力
D.色散力 8.下列各组量子数中,合理的是………………………………………………(
) A.(3,1,—2,—1/2)
B.(4,0,2,1/2)
C.(5,—3,—3,1/2)
D.(3,2,2,1/2) 9.下列几种物质中△fGm Ө (298K)为零的是 ………………………………… (
) A.Br2(g)
B.Br-(aq)
C.Br2(l)
D.Br2(aq)
10.下列何种函数不是状态函数………………………………………………( )
A.U
B.H
C.P
D.W 二、
填空题(每空1分,共30分) 1.原子核外出现第一个2p电子、3d电子、4f电子的元素,分别处于第______周期;第______周期;第______周期。24Cr价层电子构型为__________,元素位于______周期,_______族,______区。 2.在一密闭钟罩内有一杯纯水和一杯浓糖水,水将从______向_______转移并能完全转移。 3.对于恒温恒压条件下的封闭体系,自发过程一定是△G _______的过程。氧化还原反应自发进行时E_______。 4. H2O的共轭酸是________,共轭碱是________。 5.若两原子间形成σ键,则其轨道重叠方式为 ;若形成π键,则其轨道重叠方式为 。 6.导电性能最好的金属是______,硬度最大的金属是______,熔点最高的金属是______. 7.电解ZnSO4溶液时,若两极都是惰性电极,则阳极反应为_____________________,阴极反应为__________________________。 8.化合物[CoCl2(NH3)3(H2O)] Cl的系统命名名称为 ,其中心离子 ,配位数______,配位体是 。 9.ns和np轨道杂化时,其杂化轨道的类型有 、 和 三种。 10.KMnO4是一强氧化剂,其氧化性随溶液pH值不同而不同,在强酸性溶液中它易被还原成
,在近中性溶液中它易被还原成_________,而在强碱性溶液中它的还原产物是___________。 三、
判断题(对者在题前括号内打“√”,否则打“×”。每小题1分,共10分) (
)1.由于2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g),故速率方程为v=kCNO2 CH22,反应级数为4。 (
)2.在一定温度下,改变溶液的pH,水的离子积不变。 (
)3.溶度积小的难溶物溶解度也一定小。 (
)4.核外电子在原子核外绕着固定的轨道运动,比如S电子绕球形轨道,而P电子则绕哑铃形轨道运动。 (
)5.因为△rGmӨ =
△rHmӨ– T△rSmӨ
,所以温度T越高,△rGmӨ越小,反应越易自发进行。 (
)6.一个电极反应乘以或除以任何实数时,电对的φӨ值都会作相应的改变。 ( )7.BCl3与PH3具有相同的分子构型,即均为平面三角形,成键时中心原子的杂化轨道类型均为sp2杂化,分子的电偶极矩均为零。 (
)8. 0.1mol/L-1HAC溶液中[H+]=1.3×10-3 mol/L;故0.050 mol/LHAC溶液中 [H+]=0.65×10-3 mol/L (
)9.配制SnCl2溶液时应将SnCl2溶于浓盐酸中,目的是防止SnCl2水解生成难溶物。 (
)10.将适量的Na2CO3和NaHCO3溶液相混合后形成的溶液具有缓冲作用。 四、 完成并配平下列反应方程式(每小题2分,共10分) 1.Au + HNO3 + HCl = 2.Al + NaOH + H2O = 3.FeCl3 + KI = 4.SiCl4 + H2O = 5.Cr2O72- + Fe 2+ + H+
= 五、 简答题:(每小题3分,共6分) 1、为什么碘易溶于苯或四氯化碳,而难溶于水? 2、同族元素的氧化物,为什么二氧化硅晶体是坚硬难熔的固体,而二氧化碳通常状况下是气体? 六、 计算题(每小题8分,共24分) 1.已知
φӨ (Br2/Br-
)=1.07V ,
φӨ (Fe3+/Fe2+)=0.77V ,在25℃利用下列反应组成原电池:
2Fe2+(aq) + Br2(l) = 2Fe3+(aq)
+ 2Br-
(aq) ⑴计算该原电池的EӨ ⑵计算反应的△rGmӨ ⑶写出原电池图式: ⑷计算当c (Br- )=0.1mol·dm-3,c (Fe3+)= c (Fe2+)/10时,原电池的E。 2.
2. 已知Kb(NH3·H2O) = 1.8×10-5 ,试计算100mL 0.1mol·dm-3氨水溶液的pH值为多少?若向此溶液中加入100mL 0.2mol·dm-3 MgCl2溶液时,有无Mg(OH)2沉淀生成? (已知K s[Mg(OH)2]= 5.6×10-12)。 3.
3. 已知298.15K时,反应MgCO3(s)
MgO(s) + CO2(g) 中各物质热力学数据如下: ①
① 通过计算△rGm Ө 判断298.15K标准态下,该反应能否自发进行? ②
② 计算该反应在1000K时的平衡常数K Ө 。 答案一.选择题 1.C
2.C
3.A
4.B
5.B
6.B
7.D
8.D
9.C
10.D 二.填空题 1.
二.
三.
四.
3d54S1.
四.
VIB.
d区 2.
2. 纯水 浓糖水 3.
3. △G<0.
E>0. 4.
4. H3O+.
OH- 5.
5. 头对头.
肩并肩。 6.
6. Ag.
Cr
W 7.
7. 阴极:Zn2++2e→Zn 阳极:4OH—4e→2H2O+O2 8.
8. 氯化二氯.三氨.水合钴(Ⅲ).
Co3+.
6.
Cl-.
NH3.
H2O 9.
9. ASP.
SP2.
SP3 10.
10. Mn2+.
MnO2.
MnO42- 三.判断题: 1.×.
2.√.
3.×
4.×.
5.×.
6.×.
7.×.
8.×.
9.√.
10.√. 四.完成并配平下列反应方程式: 1.
1. Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO(g)+2H2O 2.
2. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(g) 3.
3. 2FeCl3+2KI=I2+2FeCl2+2KCl 4.
4. SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl 5.
5. Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 五.简答题: 1.
1. I2和苯、四氯化碳都是非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”原则 ,碘易溶于苯或四氯化碳而难溶于水。 2.
2. 二氯化硅是原子晶体,而二氯化碳是分子晶体。 六.计算 1.
1. 解: ①
EΘ=Φ正—Φ负=1.07-0.77=0.3(V) ②
② △rGmΘ=-nFEΘ
=-2.96485×0.3
=-57.891KJ.mol-1
③ (-)Pt∣Fe2+(ag).Fe3+(aga)∣∣Br-(ag)∣Br2(l)∣Pt(+). ④
E=EΘ-0.05917/2LgC2Fe3+.C2Br-/C2Fe3+ =0.3-0.05917/2Lg(1/10)2.0.12 =0.4183(V) 2.
2. 解:COH-=(Kb.C)1/2=(1.8×10-5×0.1)1/2 =1.34×10-3(mol/l) PH=14-POH=14-2.87=11.13两溶液等体积混合 CNH3.H2O=0.05mol/l COH-=(Kb.C)1/2 =(1.8×10-5×0.05)1/2
=9.487×10-4(mol/l)
CMgCl2=(mol/l) CMg2+=0.1(mol/l) Q=CMg2+.C2OH-
=0.1×1.8×10-5×0.05=9×10-8>KSP[Mg(OH)2]
所以有Mg(oH)2沉淀生成 3.
3. 解:① △rHmΘ=[(-393.5)+(-601.83)]-(-1096) =100.67(KJ.mol-1) △
△ rSmΘ=213.6+27-72.6 =168(J.mol-1.K-1)=0.168(KJ.mol-1.K-1) △
△ rGmΘ=△rHΘm-T△rSmΘ =100.67-298.15×0.168 =50.58(KJ.mol-1)>0 所以不能自发进行 ②△rGmΘ(1000K)=△rHmΘ-T△rSmΘ
=100.67-1000×0.168
=-67.33(KJ.mol-1)
㏑KΘ=-△rGmΘ/RT
=-(-67.33)×1000/8.31×1000=8.102
KΘ=33.02
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