第一章 物质结构基础
1.de Bloglie 关系式：??h 又 J?kg?m2?s?2 mv6?1?34已知m?9.1095?10?31kg；v?5.0?10m?s；h?6.626?10代入，
J?s；
6.626?10?34J?s6.626?10?34kg?m2?s?2?s????1.455?10?10m?145.5pm?316?1?316?19.1095?10kg?5.0?10m?s9.1095?10kg?5.0?10m?s
2. (1) 3d；n=3, l=2, m=0,±1, ±2，共5个轨道，每一轨道至多两个电子，即：3,2,0, ±1/2；3,2,1, ±1/2；3,2,-1, ±1/2；3,2,+2, ±1/2；3,2,-2, ±1/2； (2) 4s；n=4, l=0, 即4,0,0 (±1/2)；
(3) 氧原子中的4个p电子：n=2, l=0, m=0, ±1, 即2,1,0, ±1/2；2,1,1, +1/2(或-1/2)；2,1,-1, +1/2(或-1/2)；
(4) 4s1电子，4,0,0,+1/2或4,0,0,-1/2。
3.根据周期数、族序数和主、副族规律： （1）第3周期，零族，主族；（2）第5周期，ⅣA族，主族；（3）第4周期ⅣB，副族； （4）第4周期，ⅠB，副族。
4.填表 原子 序数 26 33 55 75 电子 构型 [Ar]3d64s2 [Ar]4s24p3 [Xe]6s1 [Xe]5d56s2 价电子层 3d,4s 4s,4p 6s 5d,6s 最高 氧化值 +8 +5 +1 +7 所属 分区 d区 p区 s区 d区 周期 第4周期 第4周期 第6周期 第6周期 族 副族B 主族A 主族A 副族B 原子中未成对电子数 4 3 1 5 5. (1)②, (2)③;②;④, (3)①②, (4)⑤
6.(1)Ga价电子构型为4s24p1，价电子数为3；（2）W原子的电子构型为[Xe]5d46s2； (3)最外层有6个电子的元素应为ⅥA；（4）Sb原子的电子构型为[Kr]5s25p3,未成对电子数为3。
7.(1)该元素属于ⅡA；(2)金属性强，电负性小；(3)一般氧化值为+2，其氧化物的化学式可表示为XO。
8. (1)第3周期，ⅣA元素，硅，Si，[Ne]3s23p2； (2)第3周期的铁元素，Fe，[Ar] 3d64s2； (3)有4个电子层，最高氧化值又与氯相同的金属元素是锰，Mn，[Ar]3d54s2。
9.离子化合物中影响库仑作用的因素是离子电荷和离子半径，作用力越大，熔点就越高。据此即可判断：（1）MgO>BaS；（2）KCl>CsCl；（3）NaF>NaCl>NaBr>NaI；（4）MgSO4>K2SO4。
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10.原子半径和等于共价键键长的理论值，故：（1）H?Cl键长为(37+99)pm=136pm；（2）C?N键长为(77+70)pm=147pm；（3）C?Cl键长：(77+99)pm=176pm；（4）C?F键长：(77+64)pm=141pm；（5）N?I键长(70+133)pm=203pm。
11.根据元素周期表中（1）阴离子半径大于相同电子构型的阳离子半径；（2）阴离子负价越高，外层电子排斥越显著，故大于相同电子构型的低价阴离子；（3）阳离子价数越高受原子核的吸引更大，故小于相同电子构型的低价阳离子。 （1）O2->F->Na+>Mg2+；（2）P3-> Mg2+>Al3+>Si4+
12.（1）BBr3为sp2杂化；（2）HgCl2为sp杂化；（3）SiH4为sp3杂化； （4）CS2为sp杂化；（5）[Hg(CN)4]2-为sp3杂化；（6）[PtCl6]2-为sp3d2杂化
13.（1）SiCl4的空间构型为正四面体；（2）H2Se构型为角形或V字形； （3）CO32-构型为正三角形； （4）ICl3构型为T字形；
（5）AsCl5构型为三角双锥； （6）[AlF6]3-构型为正八面体形。
14.（1）ClF3，T字形，有极性；（2）TeCl4，变形四面体，有极性； （3）SO2，角形（或V字形），有极性；（4）XeF2，直线形，无极性； （5）NF3，三角双锥，有极性；（6）BrF5，四方锥，有极性。
15.根据“构型相同时，元素间电负性相差越大，其电偶极距越大”规律： （1）NH3>PH3>AsH3，（2）AsF3>AsCl3>AsBr3>AsI3
16.依题意：X—Mg，Y—P，Z—Cl： （1）电负性：Cl最大，Mg最小；
（2）Mg?P—共价键，两元素电负性差???1.0(?1.7)；Mg?Cl—离子键，Mg与Cl间电负性差为???2.0(?1.7)；
（3）MgCl2，为离子化合物；Y?Z可生成PCl3和PCl5两种共价分子，其中PCl3构型为三角锥形，有极性，而PCl5则为三角双锥，结构对称，无极性。 17．（1）HCl分子间有色散力，诱导力和取向力；（2）He原子间只有色散力；（2）H2O分子间存在色散、诱导、取向三种作用力，此外还有氢键；（4）H2O?Ar分子间只有色散力和诱导力；（5）苯和CCl4分子间，只有色散力，因两者均为非极性分子；（6）苯酚和对甲苯酚间，分子间的三种作用力都有，且有氢键。
18．（1）硬度：MgF2
19.根据：（1）离子晶体与离子电荷和离子半径有关；（2）分子晶体：①如为同类型分子，
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分子的体积越大，分子间力越强；②极性分子作用力强于相对分子质量相近的非极性分子。 故：（1）沸点：I2>Br2>Cl2>F2；（2）熔点：BaF2>BaCl2>BaBr2>BaI2；（3）硬度：NaF>NaCl>NaBr>NaI
20.填表如下： 物质 MgCl2 O2 SiC HF SiO2 BaO 晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 分子晶体 原子晶体 离子晶体 晶格结点上的粒子 Mg2+，Cl－ 粒子间作用力 库仑力 （离子键） 色散力 共价键 三种分子间力加氢键 离子型 共价键 库仑力 主要物理性质 硬度较大，脆性，熔、沸点较高， 熔化或水溶液导电，机加工性差 质软，熔、沸点极低，导热性差， 绝缘性好，机加工性级差 硬度大，脆，熔、沸点高，导热性 差，室温绝缘，高温半导体 与O2大致相同 硬度大，脆性，熔、沸点高，导电 性差，耐热性好，机加工性差 与MgCl2大致相同 O2分子 Si，C原子 HF极性分子 [SiO4]4- Ba2+,O2- 21.（1）CH4是非极性分子晶体，熔化时只需克服色散力；（2）CaCl2为离子晶体，必须克服其间作用的库仑力；（3）BN为共价型的原子晶体，要克服其共价键力，因此需很高的温度方可实现；（4）CO2干冰，非极性分子晶体，其中只存在极弱的色散力，很容易分开，这表现为干冰的升华性；（5）Ag，金属晶体，破坏金属键力，需较高的能量；（6）Ar，非极性分子晶体，只存在微弱的色散力，故常温下即为气态；（7）NH3，极性分子晶体，三种分子间力外，还存在氢键；（8）CuF2，离子晶体，克服其正、负离子间的库仑作用力。
22.（1）X为Si，原子晶体，熔点、沸点高，脆性，硬度大，机械加工性差，晶体中电子跃迁较易，是典型的半导体元素；（2）XY—Si3P4,近于原子晶体，熔、沸点较高，脆性，硬度大，机械加工性差；（3）XZ—SiCl4，非极性分子晶体，熔、沸点较低，不导电，导热性差，不能机械加工。
第三章 化学平衡和化学反应速率
11??3I2(g)+ Cl2(g)的K1?2.2?10。试计算：22??① 2ICl(g) ?I2(g)+Cl2(g)的K2，② I2(g)+Cl2(g) ?2ICl(g)的K3。
1．（1）已知298K时，反应ICl(g) ???2??答：K2=(K1)=4.84?10-6 K3=1/K2=2.07?105
（2）已知某温度时反应H2(g)+S(g) ??H2S(g)的K1?1.0?10?3；反应S(g)+O2(g)
???SO2(g)的K2。 ?5.0?10?6，试计算：H2(g)+SO2(g) ?H2S(g)+O2(g)的K3答：K?3=
K1?=200 ?K22．某温度时，反应Fe3O4(s)+4H2(g) ?3Fe(s)+4H2O(g)，开始时用氢1.6g和过量的Fe3O4
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在密闭容器中作用达至平衡后，有铁16.76g生成，求此反应的标准平衡常数K?。
答：消耗H2：
16.674?＝0.4mol 生成H2O: 0.4mol 563PH2O?nH2ORT??vPP===1 K=
PH2nH2RTP?vP?3．碳酸氢钠的热分解反应2NaHCO3(s) ?Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)。在125℃时，
K?=0.253，求此温度下，CO2（g）和H2O（g）的平衡分压。
PCOPH2O答：K? =(?2)·(?)
PP 因为PCO2=PH2O
所以PCO2=PH2O＝0.253?101325Pa=50966Pa=5.1×104
4．利用附录二中的热力学数据，计算反应SO2(g)+
?和K?。 ?rGm???答：?rGm=?rGm(SO3,g)－?rGm(SO2,g)=-371.08－(-300.19)=70.86kJ·mol-1
1O2(g) ?SO3(g)，在298K时的2?=-2.303RTlgK? ?rGmK?=2.565?1012
5．将纯氨气装入密闭容器中，在400℃、1MPa下达至平衡，测得有98%（体积）的氨
?分解。试计算氨分解反应在该温度下的标准Gibbs函数?rGm。
答：假设有100体积的氨，则最后生成49体积氮气，98体积氢气，剩余2体积氨气 由于PNH3?P PH2?P
vvPH2147400349400(?)?????19810=1.39?106 故K=PP=19810PNH324002(?)?19810P?=-2.303RTlgK?=-11.057kJ·mol-1 ?rGm6．某温度下，反应H2(g)+I2(g) ?2HI(g)达到平衡时，测得系统中c(H2)=0.5mol·L-1，
vPN2c(I2)=0.5mol·L-1，c(HI)=1.23mol·L-1。如果在此时从容器中迅速抽出HI（g）0.6mol·L-1。平衡将向何方移动？求再次平衡时各物质的浓度。
答：平衡向正反应方向移动
vNH3P PN2?vN2vH2(0.63?2x)21.232= 20.5?0.5(0.5?x)解得x=0.1345mol
所以达到新平衡状态时 c(H2)=c(I2)=0.3655=0.37mol·L-1
c(HI)=0.899=0.90 mol·L-1
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7．反应PCl3(g)+Cl2(g) ?PCl5(g)达到平衡时，改变下列条件，对平衡有何影响：（1）加入Cl2(g)；（2）除去PCl3(g)；（3）加入PCl5(g)；（4）加压减小容器体积。
答：(1)向正反应方向移动（2）向逆反应方向移动（3）向逆反应方向移动 （4）向正反应方向移动
?8．反应2Cl2(g)+2H2O(g) ?4HCl(g)+O2(g)，?rHm=113kJ·mol-1，在400℃时达到平
衡，试估计下列变化将如何影响Cl2的物质的量；
（1） 温度升至500℃；（2）加入氧气；（3）除去容器中的水气；（4）增大容器的体
积。
答：（1）向正反应方向移动（2）向逆反应方向移动（3）向逆反应方向移动（4）向逆反应方向移动
2??9．25℃时在溶液中进行的反应：S2O8现将有关数据列表如下： ?2I??2SO24?I2，
实验序号 1 2
S2O82-的起始浓度/mol·L-1
1.0×10-4 2.0×10-4
I-的起始浓度/mol·L-1
1.0×10-2 1.0×10-2
起始速率，I2浓度的增加/mol·L-1·min-1
0.65×10-6 1.30×10-6
（1）写出上述反应的速率方程式； （3）计算速率系数k。
?（2）该反应为几级反应，是否为元反应？
2?2答：(2)v=k·c(S2O8)c(I) (2)三级反应 是元反应
（3）k(2.0×10-4) ×(1.0×10-2)=1.30×10-6
-1
k=65L2·mol-2·min
10．某反应A→B，当c(A)=0.200mol·L-1，其反应速率为0.005mol·L-1·s-1。试计算在下列情况下，反应速率系数各为多少？
（1）反应对A是零级 （2）反应对A是一级 答：(1)v=k=0.005mol·L-1·s-1 (2)v=kc k=0.025s-1
11．零级反应A→B+C，如A物质的起始浓度为0.36mol·L-1，在1h内完全分解，试求该反应以s-1为单位表示的速率常数。
答：v=k
-4-1-1
k=0.36/3600=1×10mol·L·s
12．一级反应A→B+C，已知A的物质的起始浓度为0.50mol·L-1，速率常数
2
k?5.3?10?3s?1，试求：（1）反应进行3min后，A物质的浓度；（2）该反应的半衰期。
0.5kt0.55.3?10?3?180答：(1)lg= lg=
x2.303x2.303x=0.2mol A物质的浓度为0.2mol
(2)t1/2=
0.693=130.7s
5.3?10?313．某反应在700K时，其速率系数k1?0.0105L·(mol·s)-1，若活化能为188kJ·mol-1，求该反应在800K时的速率系数k2。
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