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大学无机化学综合测试题+答案(吉林大学、武汉大学、第二版) 试题 期末考试 —— 内蒙古民族大学.DOC (19)

大学无机化学综合测试题+答案(吉林大学、武汉大学、第二版) 试题 期末考试 —— 内蒙古民族大学.DOC (19)

内蒙古民族大学 2013-2014 学年二学期 课程考试试卷答案(D 卷)
课程名称:普通化学和无机化学 考试时间:120 分钟 专业: xxx 题目部分, (卷面共有 53 题,100 分,各大题标有题量和总分) 一、单项选择题(20 小题,共 20 分) 1、对于A,B两种混合气体,下列公式中不正确的是 A、p 总 V 总= n 总 RT B、pAVA= nART C、p 总 VA= nART D、 M 混 ? 年级:xxx 级

d混 RT b总

答案:B 2、下列几种溶液中,蒸气压最低的是 A、1 mol·kg-1 NaCl B、 1 mol·kg-1 HAc C、1 mol·kg-1 H2SO4 D、1 mol·kg-1 CO(NH2)2 答案:C 3、 60℃时, 180 g 水中溶有 180 g 葡萄糖, 已知 60℃时水的蒸气压为 19.9 kPa, C6H12O6 的相 对分子质量为 180, 则此水溶液的蒸气压应为 A、 1.81 kPa B、 9.95 kPa C、 15.9 kPa D、 18.1 kPa 答案:D 4、0.542 g HgCl2(相对分子质量为 271)溶于 50 g 水中, 溶液的凝固点为 -0.0744℃, ( 水的 Kf = 1.86 K·kg·mol-1 )则 HgCl2 在水中是 A、 不电离 B、 部分电离 C、 完全电离 D、 不能确定是否电离 答案:A 5、1.17 % 的 NaCl 溶液产生的渗透压接近于 (相对原子质量: Na 23, Cl 35.5) A、 1.17 % 葡萄糖溶液 B、 1.17 % 蔗糖溶液 -3 C、 0.20 mol·dm 葡萄糖溶液 D、 0.40 mol·dm-3 蔗糖溶液 答案:D 6、某反应在标准态和等温等压条件下,在任何温度都能自发进行的条件是
? ? A、 ? r H m > 0, ? r S m >0 ? ? B、 ? r H m < 0, ? r S m <0 ? ? ? ? C、 ? r H m > 0, ? r S m <0 D、 ? r H m < 0, ? r S m >0 答案:D 7、冰的熔化热为 6008 J·mol-1,在 0℃时 1.00 mol 冰熔化时的熵变为 A、 334 J·mol-1·K-1 B、 22.0 J·mol-1·K-1 C、 0 D、 -22.0 J·mol-1·K-1 答案:B

试卷答案 第 1 页 (共 11 页)

8、25℃时 NaCl 在水中的溶解度约为 6 mol·dm-3,若在 1 dm3 水中加入 1 molNaCl,

?? NaCl(aq) 的 则 NaCl(s) + H2O(l) ? A、 ΔS > 0,ΔG > 0 B、 ΔS > 0,ΔG < 0 C、 ΔG > 0,ΔS < 0 D、 ΔG < 0,ΔS < 0 答案:B 9、分几步完成的化学反应的总平衡常数是 A、 各步平衡常数之和 B、 各步平衡常数之平均值 C、 各步平衡常数之差 D、 各步平衡常数之积 答案:D 10、在一定温度下,将 1.00 mol SO3 放在 1.00 dm3 密闭容器中,反应 2SO2(s) + O2(g) 2SO3(g) 达到平衡时,SO2 为 0.60 mol,则反应的 Kc 为 A、 2.8 B、 2.2 C、 1.5 D、 1.9 答案:C 11、Fe (NO3)3 水溶液的 pH 值比较低,解释这个现象的最恰当理由是 A、水总是要电离出 H3O+? B、Fe3+与 OH?生成沉淀,多出 H3O+?
C、Fe3+ 本身是路易斯酸
? + D、 Fe (H 2 O) 3 6 要离解放出 H3O ?

答案:D 12、用 0.20 mol·dm-3 HAc 和 0.20 mol·dm-3 NaAc 溶液直接混合(不加水),配制 1.0 dm3 pH = 5.00 的缓冲溶液,需取 0.20 mol·dm-3 HAc 溶液为 (pKa(HAc) = 4.75) A、6.4 ? 102 cm3 B、6.5 ? 102 cm3 C、3.5 ? 102 cm3 D、3.6 ? 102 cm3 答案:D 13、已知:HAc 的 Ka = 1.8 ? 10-5,H3PO4 的 K1 = 7.6 ? 10-3,K2 = 6.3 ? 10-8,K3 = 4.4 ? 10-13,
? 则 PO 3 4 + 3HAc

H3PO4 + 3Ac ,K=

?

K ( HAc) =2.8 ? 107 因反应的 K 值较大,故 HAc K1 K 2 K 3
?

? (0.5 mol· dm-3)和 PO 3 dm-3)反应生成 H3PO4 (约 0.1 mol· dm-3) 和 Ac (约 0.3 mol· dm-3)。 4 (0.1 mol·

下述看法中正确的是 A、HAc 的浓度不低且过量,反应的 K 值又很大,所以上述反应可以进行
? B、因 K(HAc)介于 H3PO4 的 K1,K2 之间,即使 HAc 过量一些也不会使 PO 3 4 转化为 H3PO4

C、无法判别能否发生上述反应 D、不管 HAc 浓度如何,仅就 K =2.8 ? 107 就可判断可以发生上述反应 答案:B 14、市面上买到的干电池中有 MnO2,它的主要作用是 A、吸收反应中产生的水分 B、起导电怍用 C、作为填料 D、参加正极反应 试卷答案 第 2 页 (共 11 页)

答案:D 15、A、B、C、D 四种金属,将 A、B 用导线连接,浸在稀硫酸中,在 A 表面上有氢气放 出,B 逐渐溶解;将含有 A、C 两种金属的阳离子溶液进行电解时,阴极上先析出 C;把 D 置于 B 的盐溶液中有 B 析出。 这四种金属还原性由强到弱的顺序是 A、 A > B > C > D B、 D > B > A > C C、C > D > A > B D、B > C > D > A 答案:B 16、某化学反应的速率常数的单位是(时间)-1,则反应是 A、 零级反应 B、 三级反应 C、 二级反应 D、 一级反应 答案:D 17、某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应的半衰期与反应物初始浓度 的关系是 A、 无关 B、成正比 C、成反比 D、倒数关系 答案:B 18、下列化合物中不存在的是 A、 BN B、 POCl3 C、OF6 D、SiF4 答案:C 19、下列偶极矩不等于零的分子是 A、BeCl2 B、BF3 C、NF3 D、CO2 答案:C 20、几何形状是平面三角形的离子是
2A、 SO 3 B、 SnCl 3 C、 CH 3 D、 NO 3

答案:D 二、填空(20 小题,共 20 分) 1、在 20℃ 和 100 kPa 下, 某储罐中天然气的体积为 2.00×106m3, 当压力不变, 在气温 降至 -10℃时, 气体的体积变为___________________________ 。 答案:1.80×106 m3 2、 将 0.62 g 某试样溶于 100 g 水中, 溶液的凝固点为 -0.186℃, 则该试样的相对分子质量 为 __________ (水的 Kf=1.86 K·kg·mol-1)。 答案:62 3、当 26.9 g 未知难挥发非电解质溶于 500 g 硝基苯中 , 溶液的凝固点降低了 2.30 K 。 已知硝基苯的 Kf= 7.00 K· kg· mol-1, 则该未知溶质的相对分子质量为 _______________ 。 答案:164 4、已知在 25℃时 CO(g) CO2(g) H2O(g)
? / kJ·mol-1 ? f Gm

-137.2

-394.4

-228.6

则反应:CO(g) + H2O(g)

= CO (g)
2

? + H2(g),在 25℃和 101.3 kPa 下的 ? r G m 为

___________________________________。 答案: -28.6 kJ·mol-1 试卷答案 第 3 页 (共 11 页)

5、已知 4NH3(g)+5O2(g) ? ?? 4NO(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g) ? ?? 2N2(g)+6H2O(l)
? 答案: ? f H m (NO) = +90 kJ·mol-1

? = -1170 kJ·mol-1 ?rHm ? = -1530 kJ·mol-1 ?rHm

则 NO 的摩尔生成焓为 __________________________。 6、同离子效应使难溶电解质的溶解度_________________________; 盐效应使难溶电解质的溶解度_____________________________; 后一种效应较前一种效应_____________________________得多。 答案:减小 增大 小 7、根据酸碱质子理论,硫酸在水中的酸性比它在醋酸中的酸性________;氢氟酸在液态 醋酸中的酸性比它在液氨中的酸性____________;氨在水中的碱性比它在氢氟酸中的碱性 ________ ; 相 同 浓 度 的 高 氯 酸 和 硝 酸 在 水 中 的 酸 性 实 际 无 法 比 较 , 这 是 因 为 存 在 ____________________效应。 答案:强 弱 弱 水的拉平效应 8、已知反应 : (1) CH4(g) + 2O2(g)

= CO (g) + 2H O(l)
2 2 ?

(2) 2Zn(s) + Ag2O2(s) + 2H2O(l) + 4OH (aq)

= 2Ag(s) + 2Zn(OH)

24 (aq)

则反应中电子的转移数分别为(1)__________________;(2)_________________。 答案:(1) 8 (2) 4 9、已知:Zn(OH) 2? + 2e Zn2+ + 2e
? ?

? 计算 Zn(OH) 2 4 的 K 稳。 答案:将发生上列反应的半电池分别作为负极和正极,构成一原电池,其反应为

= Zn
?

4

= Zn + 4OH

?

? ? = -1.22 V ? ? = -0.76 V

Zn2+ + 4OH 所以

Zn(OH) 2 4

电池的标准电动势: E ? = (-0.76) - (-1.22) = 0.46 (V) K 稳 = 10 2 E ? / 0.059 = 102 ? 0.46/ 0.059 = 3.9 ? 1015

?? 2B + 1 / 2C 10、反应 A ?
如对A来说,反应是一级反应,其速率方程表达式为______________________。 如 dB、 / dt = 1.0 mol·dm-3·min-1, 则-dA、 / dt =_____________________; dC、 / dt =___________________________________。 答案:v = k A

d (A) = 0.5 mol·dm-3·min-1 dt d ( C) = 0.25 mol·dm-3·min-1 dt 11、下图所示是波函数 ?

的角度分布图。

试卷答案 第 4 页 (共 11 页)

答案: d z 2 12、造成第三过渡元素原子半径和第二过渡元素原子半径相接近的原因是_____________。 答案:镧系收缩 13、 氢键一般具有_________性和_________性, 分子间存在氢键使物质的熔沸点________, 而具有内氢键的物质的熔沸点往往是_________________。 答案:方向 饱和 升高 较低 14、 请列出四个和 OCN- 互为等电子体的分子或离子: _________、 ________、 _________、 _________,其几何构型均为________________________。 答案:CO2 N2O
N3

NO ? 2

直线形

15、原子轨道线性组合分子轨道的三条原则是: (1)____________________, (2)___________________,(3)____________________。 答案:a. 能量相近 b. 轨道最大重叠 c. 对称性匹配 16、填写下列各空格: H2 S 中心原子杂化轨道 (注明等性或不等性) 分子几何构型 共价键有无极性 分子有无极性 分子间作用力 答案: H2 S 中心原子杂化轨道 (注明等性或不等性) 分子几何构型 共价键有无极性 分子有无极性 分子间作用力 17、 金属原子(或负离 子)堆积方式 体心立方金属晶格 NaCl 型晶格 试卷答案 第 5 页 (共 11 页) 金属原子(或正负 离子)配位数 晶胞中原子或离子数 不杂化 V形 有 有 取向力,诱导力,色散力 BeH2 等性 sp 直线形 有 无 色散力 BeH2

CsCl 型晶格 其中堆积最紧密的是_____________________________。 答案: 金属原子(或负离 金属原子(或正负 子)堆积方式 离子)配位数 8 体心立方金属晶格 体心立方堆积 6:6 NaCl 型晶格 面心立方堆积 8:8 CsCl 型晶格 简单立方堆积 面心立方堆积
? 18、(1) 已知 CO2 分子为直线形,可预计 N2O 和 N 3 的构型分别为

晶胞中原子或离子数 2 4,4 1,1 和

形。 (2) 根据价层电子对互斥理论, 可以推断下列离子的构型分别为 XeOF3?
? , I3 ? , I3



答案:(1) 直线,直线; (2) 变形四面体,角形,直线形
219、 下列分子和离子 POCl3, SOCl2, 和 SF4 的几何构型分别是____________、 ICl ? S2O 3 2 ,

____________、____________、____________、____________。 答案:四面体形 三角锥形 弯曲形 四面体形 变形四面体 20、在氯化钠的结构中:阴、阳离子的配位数分别是 。Na+的次近邻位置上 有 个 Na+。 答案:6:6 12 三、计算(5 小题,共 20 分) 1、Fe(CO)5 是一种有毒液体, 常用于有机合成作催化剂, 它不溶于水, 而可溶于 CS2。在 28.0℃, 将 30.0 g Fe(CO)5 溶于 100 g CS2 中, 试求: (1) 溶液的蒸气压是多少 ? (2) 蒸气相中, 这两种物质的摩尔分数各是多少 ? 已知:在 28.0℃ Fe(CO)5 蒸气压为 52.0 Pa, CS2 的蒸气压为 533 Pa 相对原子质量:S 32.1 , Fe 55.9 答案:先计算液相的摩尔分数 Fe(CO)5 n1= 30.0/196 = 0.153 (mol) x1= 0.153/(0.153+1.314) = 0.104 CS2 n2= 100/76.1 = 1.314 (mol) x2= 1.314/(0.153+1.314) = 0.896 (1) 溶液蒸气压 p = p1+ p2= p10x1+ p20x2 =(52.0×0.104) + (533×0.896)= 5.41+478 = 483(Pa) 试卷答案 第 6 页 (共 11 页)

(2) 蒸气相的摩尔分数 Fe(CO)5 x1'= p1/ p = 5.41/483 = 0.0112 CS2 x2'= p2/ p = 478/483 = 0.990 2、已知下列数据: (1) 2C(石墨) + O2(g)
2

= 2CO(g) (2) C(石墨) + O (g) = CO (g) (3) 2CH OH(l) + 3O (g) = 2CO (g) + 4H O(l) (4) 2H (g) + O (g) = 2H O(l)
2 3 2 2 2 2 2 2

? -1 ?rHm 1 = -221.1 kJ·mol ? -1 ?rHm 2 = -393.5 kJ·mol ? -1 ?rHm 3 = -1453.3 kJ·mol ? -1 ?rHm 4 = -571.7 kJ·mol

? 计算下列反应的焓变 ? r H m
Cr2 O3 CO ( g ) ? 2 H 2 ( g ) ??? ? CH 3OH (l ) ZnO

答案:根据 Hess 定律: 1 [(2) ? 2 - (1) - (3) + (4) ? 2] = 待求的反应 2 ? 1 所以 ? r H m = [(-393.5) ? 2 - (221.1) - (-1453.3) + (571.7) ? 2] = -128.0 (kJ·mol-1) 2 3、Fe3O4(s) + CO(g)

=3FeO(s) +CO (g)
2

Kp1

FeO(s) + CO(g) = Fe (s) + CO2(g) 873 K 973 K 0.871 1.15 0.678 1.77

Kp2

Kp1 Kp2

什么温度条件下, FeO(s)、 Fe(s)、 Fe3O4(s)、 CO(g)和 CO2(g) 可以共处于一个平衡状态?此时, p CO / p CO 之比是多少?
2

答案: 由数据看出, Kp1 = Kp2 时则皆达到平衡, 此时 T < 873 K , 平衡时
? ?r Hm 100 0.678 1 = ( ) 2.30 ? 0.00831 973 ? 873 0.871

K ? = pCO 2 / pCO

lg

? -1 ?rHm 1 = -17.7 kJ·mol

? ?rHm 100 1.77 2 = ( ) lg 2.30 ? 0.00831 973 ? 873 1.15

? -1 ?rHm 2 = 30.4 kJ·mol

试卷答案 第 7 页 (共 11 页)

- 17.7 873 - T (1) ( ) 2.30 ? 0.00831 873T 30.4 873 - T lg 1.15 - lg Kp2 = (2) ( ) 2.30 ? 0.00831 873T Kp1 = Kp2 ,lg Kp1 = lg Kp2 ,由(1)、(2)式 30.4 873 - T - 17.7 873 - T lg 1.15 ( ) = lg 0.871 + ( ) 2.30 ? 0.00831 873T 2.30 ? 0.00831 873T T = 838 K 代入(2) Kp1 = Kp2 = 0.965
lg 0.871 - lg Kp1 = 所以 pCO 2 / pCO = 0.965 4、某些农药的水解反应是一级反应,水解速率是观察农药杀虫效果的重要指标。常用水 解速率常数或半衰期长短来表示。 (1) 敌敌畏在酸性介质中 20℃时的半衰期为 61.5 天,求它在 20℃时酸性介质中的水 解速率常数; (2) 敌敌畏在酸性介质中 70℃时的速率常数为 0.173 h-1,求它在 70℃时的半衰期。 答案:(1) 敌敌畏水解反应是一级反应 所以 t 1 = 0.693 / k
2

k=

0.693 0.693 ? = 1.13 ??10-2 (d-1) t1 615 .
2

(2) t 1

2

=

0.693 0.693 = 4.01 (h) ? k 0.173

HC H2 C

CH CH2

? ?? CH2 = CH-CH = CH2 5、环丁烯异构化反应: 是一级反应,在 150℃ 时 k1 = 2.0 ? 10-4 s-1,150℃ 使气态环丁烯进入反应器,初始压力是 6.66 kPa。 (1) 30 min 后环丁烯的浓度是多少? (2) 当环丁烯分压变成 3.33 kPa,所需时间是多少秒? (3) 若环丁烯初始压力为 13.3 kPa,当其分压变为 3.33 kPa 所需时间是多少? 答案:(1) 设环丁烯初始浓度变为(A)0,30 分钟后为(A)
(A)0=

p 6.66 = 1.89 ? 10-3 (mol·dm-3) ? RT 8.31 ? 423

2.0 ? 10 ?4 k ? 30 ? 60 t = lg (1.89 ? 10-3) 2.3 2.3 (A) = 1.3 ? 10-3 mol·dm-3 (2) 当环丁烯分压变为 3.33 kPa 时,
lg(A) = lg(A)0 试卷答案 第 8 页 (共 11 页)

p 3.33 = 9.47 ? 10-4 (mol·dm-3) ? RT 8.31 ? 423 k lg 9.47 ? 10-4 = lg 1.89 ? 10-3 t 2.3 t = 3.5 ? 103 s (3) 当环丁烯分压由 13.3 kPa 变为 3.33 kPa 时,所需时间为 t = 7.0 ? 103s 四、问答题(8 小题,共 40 分)
即 (A) = 1、已知在 298K,100 kPa 下 PCl3(g)
? / kJ·mol-1 ?f H m ? / J·K-1·mol-1 Sm

P(白) 0 41.09 2PCl3(g) 2PCl3(g)

P(红) -17.6 22.80
? (1) ?rHm ? (2) ?rHm

Cl2(g) 0 222.96

-287.0 311.67

2P(s,白) + 3Cl2(g) 2P(s,红) + 3Cl2(g)

? ? 问:(1) ? r H m (1) 和 ? r H m (2) 哪个大? ? (2)温度升高时, ? r G m (2) 是增大还是减小?为什么?

(3)温度升高时,反应(2)的平衡常数 K ? p 是增大还是减小?为什么?
? ? 答案: (1) ? r H m (1) < ? r H m (2) ? ? (2) ? r G m (2) 应增大,因为 ? r S m (2)是负值 ? ? ? (3) K ? , ? r Gm (2) 增大, K ? p (2) 应减小;因为 ? r G m = -2.30RT lg K p 必减小

2、用离子—电子法配平方程式 (要求写出两个半反应式)
2 4 ? ? Mn2+ + O2 MnO ? 4 + H2O2 ?? ?

H SO

答案:MnO 4 + 8H++ 5e?
?

?

Mn2++ 4H2O
+

⑴ ⑵
2+

H2O2 - 2e O2 + 2H ? ? + ⑴ 2 + ⑵ 5: 2 MnO ? 4 + 5H2O2 + 6H

3、指出下列公式中各物理量及常数的名称并回答公式后的问题: k = Ae-Ea / RT,讨论 k 与 Ea、T 的关系。 答案:k—反应速率常数,A—指前因子,Ea—反应活化能,R—气体常数, T—热力学温度。 由公式可知:Ea 恒定的情况下,T 增加,k 增加,即升温可加快反应速率。

= 2Mn

+ 5O2↑+ 8H2O

Ea 1 ? R T 由此可看出升高相同的温度,活化能大的反应的反应速率加快得更多。
公式两边取对数可变为: lnk = cK1 ?? IO? + Cl?是非基元反应,其反应机理如下: 4、已知在碱性溶液中,反应 I? + ClO? ? ① ClO +H2O
?

HClO + OH

?

(快 )

试卷答案 第 9 页 (共 11 页)

2 ? HIO + Cl? ② HClO + I? ??

K

(慢 ) (快 )

③ HIO + OH

?

IO + H2O

?

?? IO? + Cl? 的级数; (1) 求反应 I? + ClO? ?
(2) 求对 I?、ClO?和 OH?的级数。 答案:由② v = k1[HClO][I?]-------------------------------④ 由① 带入④ K1 =

[HClO][OH ? ] K[ClO ? ] , [HClO] = [ClO ? ] [OH ? ]

v = k1K1 [ClO?][I?][OH?]-1 = k [ClO?][I?][OH?]-1 总级数 = 1+1-1 = 1 对 I?为 1 级,ClO?为 1 级,OH?为-1 级
d ( COCl 2 ) = k (CO) (Cl2)3/2,其中最慢的 dt

?? COCl2 的速率定律为 5、已知反应 CO + Cl2 ?

?? COCl2 +Cl,请设计一个符合上述速率定律的反应机理。 一步为:COCl + Cl2 ?
答案:(1) 机制③更适合; (2) 由③, c(O2NNH-) =

dc(N 2 O) = k5 c(O2NNH-) dt

k 4 c(O 2 NNH 2 ) k ?4 c(H + )

k c(O 2 NNH 2 ) dc(N 2 O) = k5 4 k ?4 dt c(H + )
所以 k = k 5

k4 k ?4

6、第 4 周期部分元素的第二电离能如下: 元素 Ca Sc Ti V Cr Mn I2 / eV 11.67 12.80 13.58 14.15 16.30 15.64 试确定它们分别对应于哪个轨道上电子的电离,并解释上述数值的变化趋势。 答案:Cr 为 3d,其余为 4s,Cr 值高得反常与半满 d 亚层的稳定性有关。 7、已知某元素的原子序数为 51,试推测: (1) 该元素的电子结构;(2) 处在哪一周期哪一族?(3) 是非金属还是金属?(4) 最高氧化 态及其氧化物的酸碱性。 答案:(1) [Kr]4d105s25p3 试卷答案 第 10 页 (共 11 页)

(2) 此元素是第五周期 VIA 族元素,为 Sb (3) 此元素价层电子有 3 个 p 电子,性质上应偏于非金属,但所处的周期较大,又具有明 显金属性,可以认为它是半金属元素。 (4) Sb 的最高氧化态为+5,相应的氧化物为 Sb2O5,属偏酸性的两性氧化物。 8、 中心原子为主族元素时, 在什么情况下五配位体化合物分子采用(1) 三角双锥结构?(2) 四方锥结构? 答案: 中心原子不带孤对电子时, 五配位主族元素的化合物分子采用三角双锥结构, 如 PX5、 X: 卤素等;反之,若中心原子有一对孤对电子,化合物分子将采用四方锥结构,如 BrF5 和 XeOF4 等。

试卷答案 第 11 页 (共 11 页)


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