5. 反应 2NO2(g) = N2O4(g) 在298.15 K的 (1) 当混合物
= 2.67 ? 104 Pa,
= -4.77 kJ·mol-1,
= 1.07 ? 105 Pa 反应向什么方向进行?
(2) 当混合物= 1.07 ? 105 Pa,= 2.67 ? 104 Pa 反应向什么方向进行?
6. 超音速飞机燃料燃烧,在高空大气中排出NO气体,可能直接破坏保护我们免受紫外线伤害的臭氧,其反应是NO(g) + O3(g)NO2(g) + O2(g) 如果已知298 K,100 kPa下,NO(g)、O3(g) 和NO2(g) 的摩尔生成Gibbs自由能分别为86.7,163.6 和51.8 kJ·mol-1,计算此反应的、和KC。
7. 在一定温度下把一定量固体NH4HS放在一真空密闭容器中,它将分解直至总压力为68 kPa.。NH4HS(s)H2S(g) + NH3(g) (1) 计算分解反应的;
(2) 保持温度不变,再加入NH3直至NH3分压为93 kPa,这条件下H2S分压是多少? 总压是多少?
8. 有一化学反应C2H5Br(g)C2H4(g) + HBr(g),其活化能是226 kJ·mol-1,650 K时,速率常数为2.0 ? 10-5 s-1,在哪个温度时速率常数是6.0 ? 10-5 s-1?
9. 某反应的速率常数k为1.0 ? 10-2 min-1,若反应物的初始浓度为1.0mol·dm-3,则反应的半衰期是多少?
10. K原子一条光谱线的频率为7.47 ? s-1,求此波长光子的能量(kJ·mol-1)是多少?
(h = 6.63 ? 10-34J·s)
11. 钠灯发射波长为588nm的特征黄光,这种光的频率是多少?每摩尔光子的能量(以kJ·mol-1为单位)是多少?(已知h = 6.63 ??10-34 J·s) 二、问答题(5小题,共30分)
1. 请解释在H原子中3s和3p轨道有相等的能量,而在Cl原子中3s轨道能量比相应的3p轨道能量低。 2. 填空回答: 最高价 低价离子的电元素 原子序数 价层电子排布 周期和族 子构型 氧化物 水合物 酸碱性 A B C D E 24 56 5s24d10 五 VIIA H2CrO4 8电子 PbO2 Pb(OH)4 两性 3. 写出下列电子构型的阳离子位于周期表中的哪些区?并对每种构型的阳离子在每一区中各举一例:8电子构型,18电子构型,18+2电子构型,9—17电子构型,2电子构型。 4. 写出下列原子和离子的基态电子组态: (1) C, (2) F, (3) Ca, (4) Ga3+, (5) Bi 5. 写出下列物种的基态电子组态:
(1) W (74号), (2) Rh3+(45号), (3) Eu3+(63号), (4) Eu2+(63号), (5) V5+(23号)。
一、计算(14小题,共80分)
1. 在 27℃ 和 103.6 kPa 压力下, 从水面上收集到氧气 0.248 dm3, 试计算收集到多少摩尔氧气? 氧气的分体积是多少? ( 27℃时水的蒸气压为 3.6 kPa ) 2. 已知在 57 ℃,水的蒸气压为 17.3 kPa,将空气通过 57 ℃ 的水,用排水集气法在 101 kPa 下收集 1.0 dm3气体。
问:(1)将此气体降压至 50.5 kPa(温度不变),求气体总体积; (2)若将此气体在 101 kPa 下升温至 100 ℃,求气体总体积。
3. 在珠穆朗玛峰的顶部水的沸点为 70℃, 问该处的大气压力是多少 ? 已知水的摩尔蒸发热DvapHm= 41.2 kJ·mol-1 . 4. 用乙二醇作防冻剂,估算在-30℃正好结冰的乙二醇水溶液的组成(摩尔分数)。(已知水的Kf=1.86 K·kg·mol-1) 5. 在 300 K 时, 4.0 g·dm-3聚氯乙烯溶液渗透压为 6.5×10-2 kPa, 试计算聚氯乙烯的摩尔质量。
6. 已知在298K:
(298)/ kJ·mol-1 / J·K-1·mol-1
C(石墨)
0 5.69
CO2(g) -393.5 213.6
CO(g) -110.5 197.9
判断在900℃时, C(石墨) + CO2(g) = 2CO(g) 反应能否自发进行? 7. 1000 K时,CaCO3(s) 和CaO(s)、CO2达到平衡时CO2的压力为3.9 kPa, C(s) + CO2(g)
2CO(g)
= 1.9
当固体 CaCO3、CaO和C混合,在1000 K的密闭容器中达到平衡时,CO的平衡分压是多少?
8. 1000 K时 2SO2(g) + O2(g)的Kp、Kc各是多少?
2SO3(g) Kp’= 3.50则反应SO3(g)SO2(g) +O2(g)
9. 600 K 时HI的离解率为19.4 %,求此温度时,离解反应2HI(g)常数。
10. 大气中排出的NO气体,可以直接破坏臭氧层,其反应是 NO(g) + O3(g)
H2(g) +I2(g)的平衡
NO2(g) + O2(g)
反应在298 K下,Kp = 7.1 ′ 1034。
假设上述反应进行前,高层大气中NO、O3 和O2 浓度分别为 2 ′ 10-9,1 ′ 10-9 和2 ′ 10-3 mol·dm-3,计算O3 的平衡浓度(假设开始NO2 浓度为0) ,根据上述计算有多少O3被破坏? 11. 已知反应 2NO2
N2O4 的热力学数据如下:
NO2 N2O4
/ kJ·mol-1 33.2 9.2 / J·K-1·mol-1 240 304
,并判断反应能否自发进行;
(1) 计算298 K时的
(2) 298 K,当p总 = 200 kPa时,NO2和N2O4的体积分数各为多少?
12. 反应 C2H5I + OH- = C2H OH + I- 在289 K时的k1 = 5.03 ′ 10-2 dm3·mol-1·s-1, 而在333 K时的k2 = 6.71 dm3·mol-1·s-1,该反应的活化能是多少?在305 K时的速率常数k3是多少? 13. 如果一反应的活化能为117.15 kJ·mol-1,问在什么温度反应速率是400 K时反应速率的2倍?
14. 2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 的k为8.8 ′ 10-2 dm6·mol-2·s-1,已知此反应对O2来说是一级的,当反应物浓度都是0.050 mol·dm-3 时,此反应的反应速率是多少? 二、问答题(3小题,共20分)
1. 已知反应: N2(g) +H2(g)NH3(g) 673 K 时
=1.3 ′ 10-2,773 K时,= 3.8 ′ 10-3,
若起始分压为= 400 kPa,= 100 kPa,反应移动的方向。并简述理由。
= 2 kPa,试分别判断在673 K和773 K时净
2. 什么是\镧系收缩\\镧系收缩\对元素的性质产生哪些影响?
题目部分,(卷面共有16题,100分,各大题标有题量和总分) 一、计算(11小题,共70分)
1. 在 27℃ 和 103.6 kPa 压力下, 从水面上收集到氧气 0.248 dm3, 试计算收集到多少摩尔氧气? 氧气的分体积是多少? ( 27℃时水的蒸气压为 3.6 kPa )
2. 为了使溶液的凝固点为 -2.00℃ ( 水的 Kf= 1.86 K·kg·mol-1, Kb=0.52K·kg·mol-1),必须向1.00 kg水中加入几克尿素[CO(NH2)2]?这溶液在标准压力下的沸点将是多少? (尿素的摩尔质量为 60.0 g·mol-1) 3. 人体血浆的凝固点为-0.501℃,正常体温37℃时,人体血液的渗透压是多少? (已知水的Kf= 1.86 K·kg·mol-1) 4. 为了减少大气污染,常用CaO除去炉气中的SO3(g),已知CaO(s) + SO3(g) = CaSO4(s)
(298 K) = -402 kJ·mol-1,
(298 K) = -345.7 kJ·mol-1,计算在标准状态下反
应处于平衡时的温度。
5. 已知在298 K时有下列热力学数据:
/kJ·mol-1 /J·K-1·mol-1 C(s) 0 CO(g) -110.5 Fe(s) 0 Fe2O3(s) -822.2 90 5.74 197.56 27.28 假定上述热力学数据不随温度而变化,请估算Fe2O3能用C还原的温度。
6. 已知气态氨的标准摩尔生成焓为 -46.04 kJ·mol-1,固态氯化铵的标准摩尔生成焓为 -314.4 kJ·mol-1,氯化铵的晶格能为663 kJ·mol-1,H2(g) 和Cl2(g) 的键能分别为436,243 kJ·mol-1,H(g) 的电离能为1312 kJ·mol-1,Cl(g) 的电子亲和能为348.7kJ·mol-1 。 设计一个热力学循环, 计算气态氨的质子亲和焓。 7. 已知
/ kJ·mol-1
NiSO4·6H2O(s) -2219.6 NiSO4(s) -772.9 H2O(g) -228.2
(1) 计算298 K时反应NiSO4·6H2O(s) (2) 计算反应在298 K的Kp;
(3) 求上述反应在298 K时水的平衡蒸气压。
8. 20℃时甲醇的蒸气压p甲醇 = 11.83 kPa,试求:H3C-OH(l)在甲醇正常沸点时,
等于多少?
H3C-OH(g) 的
和
。
NiSO4(s) + 6H2O(g)的
;
9. 某化合物的热分解的反应为一级反应,在120 min内分解了50 %,试问其分解90 % 时
所需的时间是多少?
10. 在高温下NO2分解为NO和O2,已知该分解反应的活化能为114 kJ·mol-1,在592 K时
-13
反应的速率常数为4.98 ′ 10dm·mol-1·s-1,求656 K时的速率常数。 11. 钠灯发射波长为588nm的特征黄光,这种光的频率是多少?每摩尔光子的能量(以
-34
kJ·mol-1为单位)是多少?(已知h = 6.63 ′ 10J·s) 二、问答题(5小题,共30分)
1. 下列体系是均相催化过程还是非均相催化过程?
(1) SO2(g)被O2(g)氧化为SO3(g)的反应在NO(g)存在条件下速率增加; (2) 用Ni粉催化剂使液体植物油加氢;
(3) 水溶液中用HCl(aq)催化使D-葡萄糖转化成D-和L-葡萄糖的混合物。 3. 写出下列物种的基态电子组态:
(1) W (74号), (2) Rh3+(45号), (3) Eu3+(63号), (4) Eu2+(63号), (5) V5+(23号)。 4. 不参考任何数据表,排出以下物种性质的顺序: (1) Mg2+, Ar, Br-, Ca2+按半径增加的顺序 (2) Na, Na+, O, Ne按第一电离能增加的顺序 (3) H, F, Al, O按电负性增加的顺序
(4) O, Cl, Al, F按第一电子亲和能增加的顺序 5. 写出下列原子和离子的基态电子组态: (1) C, (2) F, (3) Ca, (4) Ga3+, (5) Bi