1、第一章 物质结构基础1-1.简答题(1) 不同之处为:原子轨道的角度分布一般都有正负号之分,而电子云角度分布图均为正值,因为 Y 平方后便无正负号了; 除 s 轨道的电子云以外,电子云角度分布图比原子轨道的角度分布图要稍“瘦” 一些,这是因为Y 1,除 1 不变外,其平方后 Y2 的其他值更小。(2) 几率:电子在核外某一区域出现的机会。几率密度:电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率,表示微粒波的强度,用电子云表示。(3) 原子共价半径:同种元素的两个原子以共价单键连接时,它们核间距离的一半。金属半径:金属晶体中相邻两个金属原子核间距离的一半。范德华半径:分子晶体中相邻两个分子核间距离的
2、一半。(4) BF3 分子中 B 原子采用等性 sp2 杂化成键,是平面三角形;而 NF3 分子中 N 原子采用不等性 sp3 杂化,是三角锥形。(5)分子式,既表明物质的元素组成,又表示确实存在如式所示的分子,如CO2、C 6H6、H 2;化学式,只表明物质中各元素及其存在比例,并不表明确实存在如式所示的分子,如 NaCl、SiO 2 等;分子结构式,不但表明了物质的分子式,而且给出了分子中各原子的具体联接次序和方式,像乙酸的结构式可写为CHOH其结构简式可记为 CH3COOH。1-2 解 1 错;2 错;3 对;4 对;5 对;6 错。7 对;8 错;9 对 10 错;11 错;12 错。
3、1-3 波动性;微粒性 1-4. 3s=3p=3d=4s;3sHClHBrHI;HFHClHBrHI; HFHIHBrHCl。1-7 (1)M 原子的核外电子排布:266521s,p,3sd,4s。(2)M 原子的最外层电子数为 2,最高能级组中电子数为 7。(3)M 元素在周期表中属于第 4 周期, VI B,Mn。1-8 a e f h i 是基态 b c d 是激发态 g 是不可能组态1-9 (1)电子数为 35,1个未成对电子。(2) 4个电子层;4个能级组;18个轨道;8个能级 1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p;7个价电子(3)第四周期,A,非金属,最高氧化态为 7。1
4、-10 (1)Zn 元素,属于 ds 区,第 4 周期,IIB 族。(2)位于 IIIA 族、 p 区、价层电子构型为 ns2np1 的元素。1-11 答: 该元素的价层电子排布式为: 3d104s1,为铜元素,属于第 4 周期,IB 族,ds 区。1-12 (1) SiGeAs (2)AsSiGe (3)As SiGe (4)As GeSi1-13 NH4 中心原子 N 采取等性 sp3 杂化,CS 2 中心原子 C 采取 sp 杂化,C 2H4 中心原子 C采取 sp2 杂化。1-14 PCl3 中心原子 P 价电子构型 3s23p3,采取不等性 sp3 杂化,分子构型三角锥形。HgCl2
5、 中心原子 Hg 价电子构型 5d106s2,采取 sp 杂化,分子构型直线形。BCl3 中心原子 B 价电子构型 2s22p1,采取 sp2 杂化,分子构型正三角形。H2S 中心原子 S 价电子构型 3s23p4,采取不等性 sp3 杂化,分子构型折线形。1-15 极性分子:HF、NO、CHCl 3、NF 3、C 2H5OH、C 2H5OC2H5非极性分子:Ne、Br 2、CS 2、C 2H4、C 6H61-16(1)不能;(2)不能;( 3)能;(4)能1-17答:Ar3d 54s1;Xe4f 145d106s26p1;Kr 5s 1;Ar3d 9;Ar3d 1;Kr4d 105s21-1
6、8 答:V 型;直线;正八面体;正四面体;三角锥;四面体 5)第二章 化学反应的基本原理2-1 简答题1.热力学第一定律,又称为能量守恒与转换定律。其定义为:自然界一切物体都具有能量,能量有各种不同形式,它能从一种形式转化为另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,在转化和传递过程中能量的总和不变。根据能量守恒定律,可得体系热力学能(亦称内能)的变化 U 为 Q 与 W 之和,即 U = Q+ W。2.热力学只规定了浓度(或压力)规定 100 kPa 为标准压力,但未指定温度。因从手册中查到的热力学常数大多是 298.15 K 下的数据,所以本书以 298.15 K 为参考温度。同一种物质,所处
7、的状态不同,标准状态的含义也不同,具体规定如下:气体的标准状态 物质的物理状态为气态,气体具有理想气体的性质,且气体的压力(或分压)值为标准压力。纯液体(或纯固体)的标准状态 处于标准压力下,且物理状态为纯液体(或纯固体) 。溶液的标准状态 处于标准压力下,且溶质的质量摩尔浓度 b=1 molkg-1 的状态。热力学用 b表示标准浓度,且 b=1 molkg-1。对于比较稀的溶液,通常做近似处理,用物质的量浓度 c 代替 b,这样标准状态就可近似看做 c =1 molL-1时的状态,记为 c。2-2 判断题1;2 ;3 ; 4;5;6; 7;8;9;10;11;12;13; 2-3 填空题1.
8、 Q=_-1.67kJ/mol ,W= -40.13kJ/mol, rUm= -41.8kJ/mol, rHm = -41.8kJ/mol, rSm = -5.6kJ/mol, rGm= -40.13kJ/mol2. 放, , 467.8 K, 可确定 AgNO3(s)分解的最终产物是 Ag 。3 解:未反应时,PCl 5的物质的量 512.69()0.2708gnPCl molol设反应达到平衡时,气体总的物质的量为: 10.3.238.155PVkaLn lRTmolK根据反应式: 可得,达到平衡时,32ClP532()0.2,()(0.15nPlolnClmol根据理想气体分压定律: 5
9、53225()1.0()47().9ppClkPaxlPlClpKp4 解: rHm=-201.0-(-110.5)=-90.5kJ.mol1 rSm=239.9-130.7*2-197.7=-219.2J.mol1. K1 rGm(350K)= rHm-TrSm=-90.5-350*(-219.2)*10-3=-13.78kJ.mol1 lnK(350K)=-13.78/0.00831350=2.06 K(350K)=114.8 Q= p(CH 3OH)/p p(CO)/p .(p(H 2)/p )2=1.6 因为 Q K,故 p(CO2) 9.5610-1kPa7 解:CCl4 ( l )
10、 = CCl4 ( g ) fHm/ kJmol-1 - 135.4 -102.9 rHm = 32.5 kJmol-1 Sm/ Jmol-1K-1 216.4 309.74 rSm = 93.34 Jmol-1K-1p = 101.3 kPa 100 kPa , Tb T 转 = rHm/rSm = 32.5/ 0.09334 = 348.19 (K )又据克拉贝龙- 克劳修斯方程式:ln20 / 101.3= 32.5 (T b348.19 ) / 0.00831348.19T b 解得:20 kPa 压力下,T b = 304.2 ( K )8 解: 22()COlgClgx xeqp0
11、.1122 2()().0.10.6()3.8,()()6.1eqetoal pKlxCOkPaClkPap 9 解 4HBr(g) + O2(g) = 2H2O(g) + 2Br2(g) tctctctc-v d)Br(2d)OH(dHBrd4 2 1522 sLmol10.)()( tt 152l.8drdr tctc152 sLol10.)Br(1tv48.1016/4/ 2223 PKeqeqSO10 解:设速率方程为 ()mkcNOCl(1)5114.80(0.2)2kolLolLs (2)41 1.9(.4)ml ls(1)/(2)得: 151451412 2411 130.2.8
12、049. /6.0()(0)6.0.5molLolLsvlsk molLscNOCloLmosl11 解:(1)设速率方程为 v = kcn(CH3CHO)。任选两组数据,代入速率方程即可求得 n 值。如选第 1,4 两组数据得:0.025 mol1 Ls1 = k(0.10 molL1 )n0.406 mol1 Ls1 = k(0.40 molL1 )n两式相除得:n)41(Lmol40.(sL0.46mol251解得n 2,故该反应的速率方程为:v = kc2(CH3CHO)(2) 将任一组实验数据(如第3 组)代入速率方程,可求得k:0.228 molL1 s1 = k(0.30 mol
13、L1 )2k = 2.53 mol1 Ls1(3) 当c(CH 3CHO) = 0.25 molL1 时:v = kc2(CH3CHO) = 2.53 mol 1Ls1 (0.25 molL1 )2 = 0.158 molL 1 s1 12 解: r=2.70ntkr302kr51.01molLsr3201rk351341502.(2.7).60krsolLs13解:解: 182 131212sLmol03.4 )70K3(molK8.4J2.0lg)(.l kkTREa2112531711ln().6060650l ()8.4.aETRsJolkK14 解:2211 121ln()l854a
14、aETkRkJmol15 解: 2211 3112ln()07036l ()7.88.4aEkTRJmolKLmolsk 第三章 气体、溶液和胶体3-1 简答题:1.由于雪的表面有一层水膜,将盐洒在雪里后,盐会溶解于水膜中形成溶液,致使蒸气压下降,凝固点降低,从而使雪融化。2.与海水相适应,海鱼体内细胞液的渗透压高于淡水,将海鱼置于淡水中后,淡水就会向海鱼的细胞内渗透,致使细胞肿胀甚至破裂(溶血现象) 。当然水压力等环境的变化,亦应是海鱼难以在淡水中存活的原因。3.(1)溶胶是多相分散体系,有巨大的比表面,在电解质溶液中会选择吸附某种离子,而获得表面电荷。 (2)胶体粒子表面上的分子与水接触时
15、发生电离,其中一种离子进入介质水中,结果胶体粒子带电。3-2 0.0292;1.5810 -3;-0.163;217.8 kPa;3.16kPa;6.33kPakgmol -13-3 半透膜存在;膜两边浓度不相等;低浓度向高浓度方向渗透3-4 粒子直径在 1100nm之间的分散系;丁铎尔效应;许多难溶的小分子聚集体;胶核;选择性地吸附与其组成相类似的离子;电势离子 3-5 胶粒带有同种电荷和有水化膜;与胶粒带相反电荷的离子3-6 水包油,油包水,O/W3-7 解:(1) 混合前:222 (5.01)20NONOpVpnRTRT初 初 初 初混合后: 2150.NO混 混混合前后 n 数相等 1
16、50pRT初 75pkPa初也可这样计算: 12V(5.0)10.p17kPa(2) iiVp总 总22 5.0137.NNpkPa总 总 22 12.OV总 总(3) 12pRT1250(73.0)435pkPa3-8 解:查表得,-1 -1242 24(HCO)=16.7 gmol, (HCO)=9.0 gmolMM 则 .09.4/.0 5.m(1) 245().7.3(2) 24().09.HCO=7.6 mL125V溶 液 -12424().(). gm(3) 2424(HCO)5.0()=. 5mol9mnM-12424 3(). () .69 lL71cV(4) -12424 3
17、0.5 HCO=0.584 olkg()(9.)nbm3-9 解. 该蔗糖水溶液的质量摩尔浓度为, 由 TbK bbB 得Tb1.134 molkg1 0.512 Kmol1 kg0.590 K 沸点为 373.15K0.590K373.74K。3-10 解 苯的凝固点下降常数为 5.12 Kkgmol-1,设萘的摩尔质量为 M,则ff 3-132.675.108gmol).07TKbM-3-11 解.T f Tf*T f 273.15K270.00k3.15 K根据 Tf K f bB因甘油的 M=92 gmol1 ,故 100 g 水中应加入的甘油质量为mBMn B92 gmol 1 0.169 mol15.55 g3-12 解. T fT f*T f =273.15K272.96K=0.188K根据 Tf K f bB M148 gmol 13-13 解.根据 Tf K f bB 当溶液很稀时,有 c bB根据 cRT=0.30 molkg 1 8.314 kPadm3mol1 K1 (27337)K776 kPa3-14 解. 1-4 Lmol649.0olg48.53L02.6Cl)(NHc-1-1-4os ol2.l2ml19.l)( 红细胞行为正常。3-15 解:H 2S在溶液中离解为H 和HS ,所以AS 2S3溶液胶团结构简式为:+3m(As) (-) Hxn