无机及分析化学教材课后习题答案
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Y 2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一半。
(4) BF 3分子中B 原子采用等性sp 2杂化成键，是平面三角形；而NF 3分子中N 原子采用不等性sp 3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CO 2、C 6H 6、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 C
H H
C O O H
其结构简式可记为CH 3COOH 。
;
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。 1-3 波动性；微粒性
1-4. 3s=3p=3d=4s ；3s< 3p< 4s <3d ；3s< 3p< 3d< 4s ；
1-5 32；E 4s < E 4p < E 4d < E 4f ; 第六周期；La 系；2；铈(Ce)
1-6 HF>HCl>HBr>HI ；HF>HCl>HBr>HI; HF
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，ⅦA ，非金属，最高氧化态为7。
1-10 （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ns 2np 1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) Si≈Ge＞As （2）As＞Si＞Ge （3）As＞Si＝Ge （4）As＞Ge＞Si
1-13 NH4＋中心原子N采取等性sp3杂化，CS2中心原子C采取sp杂化，C2H4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、CHCl3、NF3、C2H5OH、C2H5OC2H5
非极性分子：Ne、Br2、CS2、C2H4、C6H6
1-16（1）不能；（2）不能；（3）能；（4）能
1-17答：[Ar]3d54s1；[Xe]4f145d106s26p1；[Kr] 5s1；[Ar]3d9；[Ar]3d1；[Kr]4d105s2
1-18答：V型；直线；正八面体；正四面体；三角锥；四面体
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ΔU为Q与W之和，即ΔU = 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K下的数据，所以本书以K为参考温度。
（
同一种物质，所处的状态不同，标准状态的含义也不同，具体规定如下：
①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。②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）。③溶液的标准状态处于标准压力下，且溶质的质量摩尔浓度bθ=1 mol?kg-1的状态。热力学用bθ表示标准浓度，且bθ=1 mol?kg-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 mol?L-1时的状态，记为cθ。
2-2判断题
1×；2 ×；3√；4√；5×；6×；7×；8×；9×；10×；11√；12×；13×；
2-3 填空题
1. Q=mol ，W= mol，Δr U mθ= mol，Δr H mθ= mol，Δr S mθ= mol，Δr G mθ= mol
2. 放，< , > , <
3. kJ/mol , K
4. 2Δr G m θ (1)+3Δr G m θ (3)-2Δr G m θ (2)
5. K θ = 40
,
6
7 4×(3) - 2×(1) - 2×(2) 得所求反应式
故：Δr G m = 4Δr G m (3) - 2Δr G m (1) - 2Δr G m (2)
8 Q = 4 ，逆向自发， 32()(293) 1.37100.21c O c K K θ
θ
-==?Q = ，逆向自发 9 大，小；小，小
10. 速率常数，活化能；11 v=kc(A)2 c(B)，三级；
12. 56.6kJ ，×10—；
13一级、
×10
-4mol?l -1 s -1
、增大、向右；
2-4选择题
(1)C ；(2)A ；(3)C ；(4)C ；(5)D ；(6)A ；(7)C ；(8)B ；(9)B ；(10)B ；11 ；B 12 A ； 13 B 14
C ；15 A ；16 B ， 17 C ， 18 B ， 19
D ， 20 C ， 21 C
/
2-5计算题
1解：先写出配平的化学反应式，再计算出反应的标准热效应和标准熵变，即可估算出转变温度T 转的值。
B 2O 3(s) + 2NH 3(g) → 2BN(s) + 3H 2O(g)
/kJ·mol -1 – – –
/J·K -1·mol -1
该反应属于 ，
的类型，故算得的温度是该反应自发进行的最低温度。这在一般的工业生产中是完全可以实现的。因此，该反应有可能通过适当提高温度（约840℃）来自发进行。
224
)}2({)}1({)}3({ΘΘΘΘ
=K K K K
显然，上述计算的前提是假定反应中各物质均处于标准态。 ：
2解：
2AgNO 3（s ） = Ag 2O （s ） + 2NO 2（g ）+ 1/2 O 2（g ）
△r H θm = mol ， △rS θm = mol·K
T 转 = > K ，
可确定AgNO 3（s ）分解的最终产物是Ag 。
3 解：未反应时，PCl 5的物质的量512.659()0.01277208.2g n PCl mol g mol -==? 设反应达到平衡时，气体总的物质的量为：
11101.3 1.000.02338.315523PV kPa L n mol RT kPa L mol K K
--?===???? 根据反应式：532PCl PCl Cl =+可得，达到平衡时，
532()0.0023,()()0.0105n PCl mol n PCl n Cl mol ===
,
根据理想气体分压定律：
{}{}553232
5()10.0()
()()45.7()() 2.09()p p PCl kPa x PCl p PCl p Cl kPa
p PCl p p Cl p K p PCl p θθθθ
======
4 解:△r H θm==
r S θm =
rG θm （350K ）=△r H θm-T △r S θm =**10-3=
lnK θ(350K)=×350= K θ(350K)=
Q= p （CH 3OH ）/p θ
p （CO ）/p θ .(p （H 2）/p θ)2
=
因为 Q< K θ(350K) 所以反应向正反应方向进行. |
5解：设反应掉的SO 2的分压为x kPa
2SO 2（g ） + O 2(g) 2SO 3(g) kPa P o i / 100 50 0 kPa P eq i / 100-x
6解：
￥
23221
3
2()()()
(383)14.8(383)(383)/ 4.65(383)9.5610()r m r m Ag CO s Ag O s CO g G K kJ mol LnK K G K RT K K K p CO p θθθθθθ
--=+?=?=-?=-=?=
为防止反应正向自发，应保证Q> K θ，故p(CO 2)> ×10-1kPa 7解：
CCl 4 ( l ) = CCl 4 ( g )
Δf H m θ/ kJ·mol -1 - Δr H m θ = kJ·mol -1 S m θ/ J·mol -1·K -1 Δr S m θ = J·mol -1·K -1 p = kPa ≈ 100 kPa ，
T b ≈ T 转 = Δr H m θ/Δr S m θ = = （K ）
又据克拉贝龙- 克劳修斯方程式：
ln ｛20 / ｝= (T b － ) / ×
(
解得：20 kPa 压力下，T b = ( K )
8解： 22()()()COCl g CO g Cl g =+ eq p p θ 0.10x - x x {}{}221
222()() 1.010()0.100.062
() 3.8,()() 6.216.2eq
eq eq total p CO p p Cl p x K p COCl p x
x p COCl kPa p CO p Cl kPa p kPa
θθθθ-===?-=====
9解 4HBr(g) + O 2(g) = 2H 2O(g) + 2Br 2(g) ()eq SO eq P kPa x x x x P 3
40250100130==+-+-==总()()()()48.11003010060100/40///2222223=??
? ????? ??==
θθθθP P P P P P K eq O eq SO eq SO x x +-250
∵t c t c t c t c -v d )Br (d 21d )O H (d 21d )O (d d )HBr (d 41222?=?=-=?= ∴11522s L mol 100.2d )Br (d 21d )O (d ---???-=?-=t
c t c 1152s L mol 100.8
d )Br (d 2d )HBr (d ---???-=-=t
c t c 1152s L mol 100.2
d )Br (d 21---???=?=t
c v 10解：设速率方程为()m kc NOCl ν=
》
（1）5
1111 4.810(0.200)2m
k mol L mol L s ν----?=?=?? （2）4
1112 1.9210(0.400)2m
k mol L mol L s ν----?=?=?? （1）/(2)得：
1511
1411511411
2124111241130.200 4.8100.400 1.92102
4.810/2 6.010()(0.200)6.010(0.500) 1.510m mol L mol L s mol L mol L s m v mol L s k mol L s c NOCl mol L mol L s mol L mol L s ν----------------------??????= ???????
≈???===????=?????=???
11解：(1)设速率方程为 v = kc n (CH 3CHO)。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:
mol －1·L·s －1 = k mol·L －1)n
mol －1·L·s －1 = k mol·L －1)n
两式相除得:
n n
n )41()L mol 40.0()L mol 10.0(s L 0.406mol s L 0.025mol 111111=??=????------ 解得n ≈2，故该反应的速率方程为:
！
v = kc 2(CH 3CHO)
(2) 将任一组实验数据(如第3组)代入速率方程，可求得k ：