一、 选择题
1.下列叙述中正确的是
(A) 反应活化能越小,反应速率越大; (B) 溶液中的反应一定比气相中的反应速率大; (C) 增大系统压力,反应速率一定增大;
(D) 加入催化剂,使正反应活化能和逆反应活化能减少相同倍数; 2.pH=6的溶液的酸度是pH=3的溶液的多少倍
(A )3 (B )1/3 (C )300 (D )1/1000
3.等温等压过程在高温不自发进行而在低温时可自发进行的条件是 (A )△H<0,△S<0 (B )△H>0,△S<0 (C )△H<0,△S>0 (D )△H>0,△S>0
4.已知在室温下AgCl 的
sp K = 1.8×10-10,Ag 2CrO 4的
sp K = 1.1×10-12,Ag 2CO 3的
sp K = 8.5×10-12,
Ag 3PO 4 的
sp K = 8.9×10-17,那么溶解度最大的是(不考虑水解)
(A) AgCl (B) Ag 2CrO 4 (C) Ag 2CO 3 (D) Ag 3PO 4 5.用Nernst 方程式[][]还原剂氧化剂lg 0592.0z
+
=
??,计算+
-24Mn /MnO 的电极电势,下列叙述不正确的是 (A )温度应为298K
(B )+
2Mn 浓度增大则 ?减小 (C )+
H 浓度的变化对?无影响 (D )-
4MnO 浓度增大,则?增大
6.已知E (Ti +/Ti) = - 0.34 V ,E (Ti 3+/Ti) = 0.72 V ,则E (Ti 3+/Ti +)为 (A) (0.72 + 0.34) / 2 V (B) (0.72 - 0.34) / 2 V (C) (0.72 ? 3 + 0.34) / 2 V
(D) (0.72 ? 3 + 0.34) V
7.40℃和101.3kPa 下,在水面上收集某气体2.0dm 3
,则该气体的物质的量为(已知40℃时的水蒸气压为7.4kPa )
(A )0.072mol (B )0.078mol (C )0.56mol (D )0.60mol 8.下列氧化还原电对中,
?值最大的是
(A )Ag /Ag +
(B )Ag /AgCl (C )Ag /AgBr (D )Ag /AgI (最小) 9.下列哪种变化为熵减变化
(A )一种溶质从溶液中结晶出来 (B )炸药爆炸 (C )将NaCl 晶体溶于水中 (D )冰融化成水 10.下列说法哪个正确
(A )放热反应均为自发反应
(B )△S 为负值的反应均不能自发进行 (C )冰在室温下自动融化成水
(D )因为 G ?=—RTInK ,所以温度升高,平衡常数减小 11.在氨水中加入下列物质,O H NH 23?的解离度变小的是 (A )加Cl NH 4 (B )加HCl (C )加热 (D )加水稀释 12.下列几组溶液具有缓冲作用的是 (A )H 2O ——NaAc (B )HCl ——NaCl
(C )NaOH ——Na 2SO 4 (D )NaHCO 3——Na 2CO 3
13.0.1mol ·L -1H 2S 溶液中,其各物种浓度大小次序正确的是________。(已知K (H 2S)=
1.1?10-7,K (H 2S)= 1.3?10-13)
(A) H 2S > H + > S 2- > OH -; (B) H + > H 2S > HS - > S 2-; (C) H 2S > H + > OH - > S 2-; (D) H 2S > H + > S 2- > HS -; 14.在一容器中,反应 2NO 2 (g)
2NO (g) + O 2 (g),恒温条件下达到平衡,
加一定量Ar 气体保持总压力不变,平衡将会________。
(A) 向正方向移动 (B) 向逆方向移动 (C) 无明显变化 (D) 不能判断
15.催化剂能提高反应速率是由于________。
(A) 增大反应物之间的碰撞频率 (B) 降低了反应的活化能 (C) 提高了正反应的活化能 (D) 增大了平衡常数值
16.某电池()()3
-2dm mol 10.0A
A ?-+
())
(+??+
B dm mol 10
0.1B 3-2
-2的电动势E 为v 27.0,则该电池的标准电动势 ?为
(A )0.24v (B )0.27v (C )0.30v (D )0.33v 17.下列氧化还原电对的电极电势不随酸度变化的是
(A )NO -
3 / HNO 3(B )SO -24/ H 2SO
4 (C )Fe (OH )3/ Fe (OH )2 (D )MnO -4/ MnO -
24
18.某氧化还原反应的标准吉布斯自由能变为 m r G ?,平衡常数为 K ,标准电动势为 ?,则下列对
m
r G ?、 K 、 E 的值判断合理的一组是 。 (A)
m r G ?<0; ?>0; K <1 (B) m r G ?>0; ?<0; K >1 (C) m r G ?<0; ?<0; K >1 (D) m r G ?>0; ?<0; K <1
二、填空题
1.在原电池中,?值大的电对是正(填正、负)极,发生的是还原反应;?值小的电对是负(填正、负)极,发生的是氧化反应。
2.根据电解质的强弱,确定下列各溶液()HCl NaOH SO H SO NH NaAc 42424和、、、
在相同浓度下,pH 值由小到大的顺序:H 2SO 4、HCl 、(NH 4)2SO 4、NaAc 、NaOH 3.根据平衡移动原理,讨论下列反应:
()()g O H 2g Cl 222+()()g 2O g HCl 4+;
m r H ?(298.15K )>0
将222O HCl O H Cl 、、、四种气体混合后,反应达到平衡时,若进行下列各项操作,对平衡数值各有何影响(操作项目中没有注明的是指温度不变、体积不变)
4.用价键理论解释,PCl 5能稳定存在;而NCl 5不能稳定存在是因为PCl5中P 可以形成sp3d2杂化,而N 不能。
5.pH=1.0与pH=2.0的HCl 溶液等体积混合后溶液的pH=1.26
6.氧化还原电对中,氧化型物质生成沉淀时,电极电势将减小;还原型物质生成弱酸时,电极电势将增大。
7.下列氧化剂:4323KMnO FeCl Br KClO 、、、和22O H ,当溶液中H +浓度增大时,氧化能力增强的是KClO 3、KMnO 4、H 2O 2,不变的是FeCl 3、Br 2。
8.已知
?:Cr Cr Cr O Cr 86
.041
.036
.12327
2--++
+
-
,Cr 2+能否发生歧化反应否
9.当体系的状态被改变时,状态函数的变化只决定于始态和终态,而与变化途径无关。 10.在氨水中加入下列物质时,氨水的解离度将和溶液的pH 值将如何变化 (a )加Cl NH 4解离度下降 pH 减小(b )加NaOH 解离度下降 pH 升高
(c )加水稀释 解离度增大 pH 不能确定(与加水量的多少有关)
11.在含有AgCl(s)的饱和溶液中,加入0.1 mol ·L -1 的NaCl 、AgCl 的溶解度将减小,此时
反应商J = K (填“=”,“<”或“>”)
12.在乙醇的水溶液中,分子间存在的分子间力的种类有取向力、色散力、诱导力和氢键。
三、是非题
N1.CaCO 3在常温下不分解,是因为其分解反应为吸热反应;在高温下分解,是因为此时分解放热。
N2.稳定单质规定它的
m f H ?、 m r G ?、
m S 为零。
N3.酸性水溶液中不含OH -,碱性水溶液中不含H +。 Y4.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应。 Y5.在一定温度下,改变溶液的pH 值,水的离子积不变。 Y6.通常,反应速率常数k 与浓度无关,而与温度有关。 N7.6
101-? mol ·L -1 HCl 稀释100倍后,pH=8。
N8.HF ,HCl ,HBr ,HI 都是分子晶体,沸点随分子量增大而增大。 N9.氨水的浓度越小,电离度越大,溶液中OH -浓度也必越大。
N10.在氧化还原反应中,如果两个电对的?值相差越大,则反应进行越快。 四、问答题
1.能否直接根据难溶强电解质溶度积的大小来判断溶解度的大小,为什么?(4分) 答:对于同一类型难溶电解质,可以用K sp 的大小来比较它们溶解度的大小;但对不同类型的,则不能认为溶度积小的,溶解度也一定小,要根据溶度积常数进行计算。 2.能否用铁制容器存放4CuSO 溶液,为什么?为何可用FeCl 3浓溶液腐蚀印刷电路板?铁溶于过量盐酸和过量稀硝酸,其氧化产物有何不同?(6分)
答:不能,因为铜离子会将铁单质氧化成Fe 2+,Fe+Cu 2+=Fe 2++Cu ;因为Fe 3+的氧化性大于Cu ,可将Cu 溶解;铁溶于过量盐酸的产物为Fe 2+,溶于过量稀硝酸的产物为Fe 3+ 。
3.在内服药生产中,除去产品中的-24SO 杂质时严禁使用Ba 盐,而在医院进行肠胃造
影时却令患者大量服用BaSO 4?洗涤BaSO 4沉淀时,往往使用稀H 2SO 4,而不是用蒸馏水?(4分)
答:在内服药中,若使用钡盐可能会过量,Ba 2+是重金属离子,对人体有害。而肠胃造影时使用BaSO 4,其K sp 很小,会溶解的Ba 2+很少,对人体危害极小;因为BaSO 4在稀H 2SO 4中由于同离子效应溶解度比在蒸馏水中的小,用稀H 2SO 4洗涤BaSO 4,沉淀损失量小。
4.用Zn 与稀硫酸制备H 2时,在反应开始后的一段时间内反应速率加快,后来反应速率变慢,试从浓度、温度等因素来解释这个现象(已知该反应为放热反应)?(3分) 答:反应物浓度高、反应温度高对反应起促进作用。该反应开始时,因为放热使体系温度升高,加快反应了速率,且开始时反应物浓度高,反应较快;随反应物的消耗,其浓度下降,反应速率随之变慢。
5.由锡石(SnO 2)生产金属锡,要求温度尽可能低。可以单独加热矿石(产生O 2),或将锡石与碳一起加热(产生CO 2),或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸汽)。根据热力学原理,应选用何种方法?农村常用草木灰作为钾肥(含碳酸钾),试解释为什么草木灰不宜与氮肥(氯化铵)一起使用?(5分)
答:根据热力学原理,反应自发进行的条件是: m r G ?= m H r ?—T m S r ?<0,通过计
算可知:锡石与氢气一起加热产生H 2O (g )的反应所需温度最低(840.7K )可选用;
因为它们之间易发生反应:O H NH 2CO O H 2NH 2CO 23224-23?+↑=+++,
O H NH O H NH 2323+↑=?造成肥料失效。
五、计算题
1.已知 ?(Br 2/Br -)=1.065v , ?(IO -
3,H +/ I 2)=1.20v (1)写出标准状态下自发
进行的电池反应式;(2)若c (Br -)=0.0001 mol ·L -1,而其它条件不变,反应将如何进行?(3)若调节溶液pH=4,其它条件不变,反应将如何进行?(4)若在Br 2电极中加入AgNO 3,问电池电动势将变大或变小,为什么?(8分)
解:(1)2IO -3+12H 2O+10e - = I 2+ 6H 2O ①;Br 2+2e -=2Br - ② ①+5?②得2IO -3+10 Br - +12H += I 2+5Br 2+6H 2O ; (2))(+?= ?(IO -3,H +/ I 2)=1.20v ;
)(-?= ?(Br 2/Br -)+
2
-)Br (c 1
lg 20592.0=1.3018v ?=)(+?—)(-?= -0.1018v<0
故反应逆向进行 (3))(+?=
?(IO
-
3
,H +/ I 2)+
1
H c lg 10
0592
.012
)(+=0.916v
)(-?= ?(Br 2/Br -)=1.065v
?=)(+?—)(-?= -0.149v<0
故反应逆向进行
(4)在Br 2电极中加入AgNO 3,Br -与Ag +反应会生成沉淀AgBr ,而
[][]还原剂氧化剂lg 0592.0z
+
= ??,Br -作为还原剂浓度减小,故电池电动势增大。
2.某工厂废液中含有Pb 2+和Cr 3+, 经测定c (Pb 2+) = 3.0?10-2mol·L -1, c (Cr 3+) = 2.0?10-2 mol·L -1, 若向其中逐渐加入NaOH(忽略体积变化)将其分离,试计算说明: (1) 哪种离子先被沉淀?
(2) 若分离这两种离子,溶液的pH 值应控制在什么范围? (已知:K (Pb(OH)2)=1.4?10-15, K (Cr(OH)3)=6.3?10-31)(7分)
解:(1)由2
-2OH c Pb c )()(?+> K (Pb(OH)2)得
c (OH -)>
1
-72
1522sp L m ol 1016.210
0.3104.1)
c(Pb )(Pb(OH)K ??=??=---+
由3
-3OH c Cr c )
()(?+> K (Cr(OH)3)得 c (OH -)>
1-102
31
33sp L mol 1016.310
0.2103.6)
c(Cr )(Cr(OH)K ??=??=
---+ 故Cr 3+先沉淀
(2)Cr 3+开始出现沉淀时pH=-lgc (H +)=-lg (10
1410
16.310
--?)=4.5 Cr 3+沉淀完全时c (OH -)>1
-93
5
31L mol 1098.310
103.6??=?--- 所以c(H+)=1-6-9
-14-L m ol 105.210
98.310??=?,pH=-lg (6
-105.2?)=5.6 Pb 2+开始出现沉淀时c (H+)=1
-87
14L m ol 1063.41016.210??=?---
pH=-lg (81063.4-?)=7.33 故pH 值应控制在5.6~7.33
3.根据AgI 的溶度积K 17103.8-?=,计算:
(1)AgI 在纯水中的溶解度(mol ·L -1
)
(2)在0.0010 mol ·L -1KI 溶液中AgI 的溶解度(mol ·L -1) (3)在0.0010 mol ·L -1AgNO 3溶液中AgI 的溶解度(mol ·L -1)
(4)K (AgCl )=10108.1-?,当溶液中有0.01 mol ·L -1Cl -和0.01 mol ·L -1I -,问能否通过滴加Ag +办法将Cl -和I -分开?(8分) 解:AgI (s )
Ag ++I -
(1)因为AgI 为难溶强电解质,且基本上不水解,所以AgI 在纯水中的溶解度
s=
c K sp ?=9.11910-? mol ·L -1
(2)因为AgI 的溶解度很小,再加上同离子效应(I -),溶解度更小,所以此时c (I -)=0.0010 mol ·L -1,所以AgI 的溶解度s=
1
-14--sp
L mol 103.8I c K ??=)
( (3)因为AgI 的溶解度很小,再加上同离子效应(Ag +),溶解度更小,所以此时c (Ag +)=0.0010 mol ·L -1,所以AgI 的溶解度s=
1
-14-sp
L mol 103.8Ag c K ??=+
)
(
(4)使Cl -沉淀所需c (Ag+)=1-8--sp
L mol 108.1Cl c AgCl K ??=)()( 使I -沉淀所需c (Ag+)=1
-15--sp L mol 103.8I c AgI K ??=)
()( ,故I -先沉淀 当Cl -开始沉淀时,c (I -)=1
-5-1-9-8
--17
L m ol 10L m ol 1061.4108.1108.3??=??
故此时I -已沉淀完全,即可通过滴加Ag+的办法将Cl -和I -分开 4.已知MnO 2+8H ++5e -Mn 2++4H 2O ?=1.507v ,Fe 3++e -Fe 2+ ?=0.771v
(1)判断下列反应的方向,并配平:++++
+→++3224Fe Mn H Fe
MnO — (2)将这两个半电池组成原电池,用电池符号表示该原电池的组成,标明电池的正、负极,并计算其标准电动势。
(3)当氢离子浓度为0.10 mol ·L -1,其它各离子浓度均为1.0 mol ·L -1时,计算该电池的电动势。(7分)
解:(1)+
+++H 8Fe 5MnO 24
—O H 4Fe 5Mn 232++++
?(—4MnO /+
2Mn
)> ?(Fe 3+/Fe 2+),该反应能自发向右(正向)进行。 (2)原电池的电池符号为()++-32Fe Fe Pt , )(,,+++Pt H Mn MnO 2-4
?= ?(—4MnO /+
2Mn
)— ?(Fe 3+/Fe 2+)=0.736v (3)?(—
4
MnO /+2Mn )=
?(—4
MnO /+
2Mn )+1
H c lg 50592.08
)
(+?=1.412v ?=?(—4MnO /+
2Mn
)— ?(Fe 3+/Fe 2+)=0.641v