天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)名校考研真题(化学反应中的质量关系和能量关系)【圣才出品
天津大学无机化学教研室《无机化学》第4版下册配套题库名校考研真题+课后习题+章节题库(碱金属和碱土金
对于碱金属，如不考虑
的影响，可以近似用反应的焓变（
布斯自由能变（ ）来加以说明。
碱金属在水溶液中转变为水合离子过程的焓变：
）代替反应的吉
表 10-1
从以上数据可看出，尽管锂的升华和电离过程吸收的能量比 Cs 大，但 Li＋水合过程所 放出的能量比 Cs＋大得多（由于 r（Li＋）＜＜（Cs＋）），从而导致整个过程焓变化数值较铯 小，所以 Eθ（Li＋/Li）值比 Eθ（Cs＋/Cs）小。
2NaOH ＋ CO2 ＝ Na2CO3＋ H2O
第二部分 课后习题 第 10 章 碱金属和碱土金属元素
（一）思考题 1．钠和钾在地壳中的丰度相近（2.74％），但为什么海洋中钾的含量远小于钠？ 答：（1）不少钾盐在水中的溶解度比钠盐小，并且钾与土壤里的硅酸盐、硅铝酸盐结 合得很牢固； （2）钾是植物生长的要素，从岩石中溶解出的钾大部分被植物所吸收。
4．为什么人们常用 Na2O2 作供氧剂？ 答：因为 Na2O2 在室温下可与 H2O、CO2 反应生成 O2，即
5．某地的土壤显碱性主要是由 Na2CO3 引起的，加入石膏为什么有降低碱性的作用？ 答：石膏主要成分为 CaSO4，它虽不溶于水，但与 Na2CO3 作用可生成更难溶的 Ca CO3， 则降低了由于 Na2CO3 水解而引起的土壤碱性。
H2O2 是强氧化剂，具有杀菌消毒作用。KO2 也能用来除去 CO2 和再生 O2。 因此，超氧化钾既是空气净化剂，又是供氧剂。
3．写出以食盐、水、碳、氧气、电能等为原料制备：（1）金属钠单质、（2）烧碱、（3） 纯碱等三种化工产品的反应方程式，并注明反应条件。[电子科技大学 2009 研]
答：各步的反应方程式为： （1）金属钠单质的制备可以采用电解熔融 NaCl 获得，即：
《无机化学》天津大学第四版第一章：化学反应中的质量关系和能量关系
等离子态
“Plasma” I. Langmuir 1926 定义1: “包含足够多的正负电荷数目近于 相等的带电粒子的物质聚集状态。”
等离子第态1章 化学反应中的质量关系和能量关系
固态等离子体：晶格中正离子与自由电子 组合;半导体中电子与空穴的组合等。 液态等离子体：如电解质溶液中正负离子 的组合。 定义2: “等离子体是由大量带电粒子组成 的非凝聚系统。” （国家自然科学基金委，“等离子体物理 学发展战略调研报告”，1994年） 强调了非凝聚系统，即排除了单纯的固态 和液态，但包含了电子束和离子束。
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系
理想气体状态方程
实际工作中，当压力不太高、温度不太 低的情况下，气体分子间的距离大，分 子本身的体积和分子间的作用力均可 忽略，气体的压力、体积、温度以及 物质的量之间的关系可近似地用理想 气体状态方程来描述。
理想第1气章 体化学状反态应中方的程质量关系和能量关系
表明反应中每消耗1 mol N2和3 mol H2 生成2 mol NH3
1.3.2化第学1章计量化学数反与应反中的应质进量度关系和能量关系
反应进度
对于化学计量方程式
dξ = νB-1dnB
0＝∑νBB B
ξ为反应进度, 其单位为mol
nB为B的物质的量, νB为B的化学计量数 改写为 dnB = νB dξ
化学计量数(ν)
化学反应
cC + dD = yY + zZ
移项
0 = -cC - dD + yY + zZ
令 -c =νC、-d =νD、y =νY、z =νZ
(精选)无机化学简明教程(天津大学)课后习题参考答案
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1．解：1.00吨氨气可制取2.47吨硝酸。
2．解：氯气质量为2.9×103g 3．解：一瓶氧气可用天数33111-1222()(13.210-1.0110)kPa 32L9.6d 101.325kPa 400L d n p p V n p V -⨯⨯⨯===⨯⨯４．解：pV MpVT nR mR== = 318 K 44.9=℃ ５．解：根据道尔顿分压定律ii n p p n=p (N 2) = 7.6104 Pap (O 2) = 2.0104 Pa p (Ar) =1103 Pa６．解：（1）2(CO )n = 0.114mol; 2(CO )p = 42.87 10 Pa ⨯（2）222(N )(O )(CO )p p p p =--43.7910Pa =⨯ （3）4224(O )(CO ) 2.6710Pa0.2869.3310Pan p n p ⨯===⨯ 7.解：（1）p (H 2) =95.43 kPa （2）m (H 2) =pVMRT= 0.194 g 8.解：（1） = 5.0 mol（2） = 2.5 mol结论: 反应进度()的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。
9.解：∆U = Q p p ∆V = 0.771 kJ 10.解： （1）V 1 = 38.3⨯10-3m 3= 38.3L（2） T 2 = nRpV 2= 320 K （3）W =(p V ) = 502 J（4） U = Q + W = -758 J （5） H = Q p = -1260 J11.解：NH 3(g) +45O 2(g) 298.15K−−−−→标准态NO(g) + 23H 2O(g) m r H ∆= 226.2 kJ ·mol 1 12.解：m r H ∆= Q p = 89.5 kJ m r U ∆= mr H ∆ nRT =96.9 kJ13.解：（1）C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)m r H ∆ =m f H ∆(CO 2, g) = 393.509 kJ ·mol 121CO 2(g) + 21C(s) → CO(g) m r H ∆ = 86.229 kJ ·mol 1CO(g) +31Fe 2O 3(s) → 32Fe(s) + CO 2(g)m r H ∆ =8.3 kJ ·mol 1各反应m r H ∆之和m r H ∆= 315.6 kJ·mol 1。
天津大学无机化学教研室《无机化学》第4版下册配套题库名校考研真题+课后习题+章节题库(过渡金属一)【
Fe3＋离子能与卤素离子形成配位化合物，它和 F－离子有较强的亲合力，当向血红色的
[Fe（SCN）6]3－配合物溶液中加入氟化钠 NaF（NaF 溶液的 pH≈8）时，血红色的[Fe（SCN） 6]3－配离子被破坏，生成了无色的[FeF6]3－配离子：
[Fe（SCN）6]3－＋ 6F－ ＝[FeF6]3－ （无色） ＋ 6SCN－ 由于 Fe3＋与 F－有较强的亲合力，而且加入 NaF 后降低了溶液的酸度，所以血红色的
4．用化学反应式表述下列变化过程：（1）在 Cr3（SO4）3 溶液中加入 NaOH 溶液，
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产生葱绿色沉淀；（2）当加入 NaOH 过量时，沉淀溶解；（3）然后向该溶液中滴加 H2O2 并用水浴加热，发现溶液变成黄色；（4）用稀硫酸酸化，溶液颜色变为橙红色；（5）再向 溶液加入乙醚和 H2O2，有机溶剂层变成深蓝色；（6）混合溶液放置有气体产生。[电子科技 大学 2009 研]
能存在，但由于
，所以 也容易被氧化。正
是利用 的还原性来测定溶液中钛的含量（用含 的标准液作氧化剂进行滴定，用
KSCN 溶液作指示剂）：
不存在，因为锆很难形成低氧化态离子。
4．在配制和保存下列溶液时，应注意什么问题？（写出必要的化学反应方程式）
答：
在水溶液中比较稳定，但长期放置时会缓慢地发生下列反应：
－
淡绿色的 FeSO4 晶体经 H2SO4 溶解后，加入 K2Cr2O7
Cr2O72 6 Fe2 14H
2Cr3+ 6Fe3 7H 2O
绿色
加入过量的 NaOH 溶液
Fe3 ＋3OH－
Fe（OH）3 （红棕色沉淀）
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)(上册)-章节题库-第1~2章【圣才出品】
第1章化学反应中的质量关系和能量关系一、选择题1．初始压强均为100kPa的2dm3N2和1dm3 O2充入抽空的1dm3容器中，如果温度保持不变，N2的分压是（）。
A．100 kPaB．200 kPaC．300 kPaD．400 kPa【答案】B【解析】当n、T一定时，按波义耳定律的分压为2．在相同的温度和压强下，在两个体积相同的容器中分别充满N2和He，则两容器中物理量相等的是（）。
A．分子数B．密度C．电子数D．原子数【答案】A【解析】根据理想气体状态方程pV＝nRT，相同的温度、压强和体积的两种气体，物质的量相同。
3．下列实际气体中，性质最接近理想气体的是（）。
A．H2B．HeC．N2D．O2【答案】B【解析】理想气体是指分子本身不占有体积、分子间没有作用力的气体。
在题中所给出的实际气体中，单原子分子He的体积和分子间作用力均最小，其性质最接近理想气体。
4．实际气体与理想气体性质接近的条件是（）。
A高温高压B．低温高压C．高温低压D．低温低压【答案】C【解析】在高温低压条件下，实际气体分子之间的距离较远，分子之间的作用力很小，可忽略；同时，分子本身的体积与气体的体积相比小得多，可忽略。
5．扩散速率约为甲烷3倍的气体是（）。
A．H2B．HeC．N2D．CO2【答案】A【解析】根据气体的扩散定律，气体的扩散速率与其相对分子质量的平方根成反比：6．下列各组气体中，在相同温度下两种气体扩散速率最接近整数倍的是（）。
A．H2和HeB．He和N2C．He和O2D．H2和O2【答案】D【解析】气体的扩散速率与相对分子质量的平方根成反比：7．将5dm3300 K、300kPa的O2与8dm3 400K、200kPa的N2以及3.5dm3 350K、600kPa的He压入10dm3的容器中，维持体系温度300K，则下面判断中正确的是（）。
A．O2的压强降低，N2和He的压强增加B．N2的压强增加，O2和He的压强降低C．N2的压强不变，总压比混合前的总压低D．O2、N2和He的压强均降低【答案】D【解析】根据理想气体状态方程，当n一定时，有混合气体中各气体的分压为8．气体的溶解度与气相中气体的分压成正比，可用c A＝kp A表示。
无机化学(天大四版)C1-4选择填空题201110
第一章化学反应中的质量关系和能量关系（要点：几个术语、焓变计算）一、是非题(对的在题后打“√”，错的打“×”)1．物体的温度越高，则所含的热量越多。
“×” 2．热是一种传递中的能量。
“√”3．同一状态可能有多个热力学能值。
“×”4．热力学定律是概括物质宏观变化规律，而不是通过对物质微观粒子性质及其变化规律的了解推导出来的。
“√” 5．体系对环境做功数值上必须不大于体系热力学能的减少。
“√”6．体系状态不变，其状态函数也不变；但体系的状态函数不变，其状态不一定不变。
“√”7．任何情况下，化学反应的热效应只与化学反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
“×”8．已知下列反应：H2(g)+1/2O2(g) === H2O(l) Δr H mӨ=–285.8 (kJ·mol–1)当温度升高100K时，此反应的Δr H mӨ(T)远大于Δr H mӨ。
“×”9．金刚石和石墨燃烧时各放出热量为395.39和393.3kJ·mol–1，则由石墨变为金刚石时体系必吸热。
“√”10．恒压下ΔH=q P及ΔH=Ｈ2–Ｈ1，因为Ｈ2与Ｈ1均为状态函数，故q P也是状态函数。
“×”11．反应放出的热量不一定是该反应的焓变。
“√”12．体系的焓变等于恒压反应热。
“×”13．反应H2(g)+S(g)→H2S(g)的Δr H mӨ就是H2S(g)的标准摩尔生成焓。
“×”14．由于CaCO3分解是吸热的，所以它的摩尔生成焓为负值。
“×”二、选择题1．根据热力学中的规定，下列物质中标准摩尔生成焓为零的有A\C 。
A.C(石墨) B.Br2(g) C.N2(g) D.P(红磷)2．已知A+B→M+N(Δr H mӨ)1=35 kJ·mol–12M+2N→2D(Δr H mӨ)2=–80 kJ·mol–1则A+B→D的(Δr H mӨ)3为 C (kJ·mol–1)。
无机化学(天津大学版)
第一章化学反应中的质量关系和能量关系[ 学习指导]1．“物质的量”（n）用于计量指定的微观基本单元或其特定组合的物理量，其单位名称为摩[尔]，单位符号为mol 。
2. 摩尔质量（M ） M = m/n3. 摩尔体积（V m）V m = V/n4. 物质的量浓度（c B）c B = n B/V5. 理想气体状态方程pV = nRT6. 理想气体分压定律p=工p B ; P B = （n B/n）p7. 化学计量式和化学计量数0 = 2v B B；v BB8. 反应进度（E ）表示化学反应进行程度的物理量，符号为E ,单位为mol随着反应的进行，任一化学反应各反应物及产物的改变量：△ n B = v B E9. 状态函数状态函数的改变量只与体系的始、终态有关，而与状态变化的途径无关。
10. 热和功体系和环境之间因温差而传递的热量称为热。
除热以外，其它各种形式被传递的能量称为功。
11. 热力学能（U）体系内部所含的总能量。
12. 能量守恒定律孤立体系中能量是不会自生自灭的，它可以变换形式，但总值不变。
13. 热力学第一定律封闭体系热力学能的变化：△U = Q + WQ > 0, W > 0, △ U > 0 ；Q < 0, W < 0, △ U < 0。
14. 恒压反应热（Q p ）和反应焓变（△ r H m ）H （焓）=U + pV , Q p = △ r H m15. 赫斯定律Q p =刀Q B , △ r H m = EA r H m（B）B B标准（状）态：p e= 100kPa 下气体：纯气体物质液体、固体：最稳定的纯液体、纯固体物质。
溶液中的溶质：摩尔浓度为1mol • L-1标准态下17. 标准摩尔生成焓（1'1丄）最稳定的单质 ------------------- > 单位物质的量的某物质严_ =宀18. 标准摩尔反应焓变（I'-二）一般反应cC + dD = yY + zZ=[y -丄（丫） + z "（Z）] - [c「=（C）+d I—（D）]=2 v、S （生成物）+工v i -（反应物）第二章化学反应的方向、速率和限度1. 反应速率：单位体积内反应进行程度随时间的变化率，即:2. 活化分子：具有等于或超过Ec能量（分子发生有效碰撞所必须具备的最低能量）的分子3. 活化能（1）经验活化能：活化分子具有的平均能量（厂）与反应物分子的平均能量卜）1 di口—--- -----r d£之差称为反应活化能(£)。
天津大学无机化学教研室《无机化学》(第4版)名校考研真题(原子结构与元素周期性)【圣才出品】
第5章 原子结构与元素周期性一、选择题1．一基态原子的第五电子层只有2个电子，则该原子的第四电子层电子数可能为（）。
[北京科技大学2010研]A．8B．18C．8～18D．18～32【答案】C【解析】根据鲍林原子轨道近似能级图中的轨道填充次序，从第四层开始电子依次填入4s，3d，4p，5s，4d，5p。
若第五层只有2个电子，则第四层电子数在8～18个之间。
2．某元素原子最外层只有一个电子。
其量子数n＝4，l＝0，m＝0，m s＝＋1/2，该原子为（）。
[南京航空航天大学2007研]A．11NaB．37RbC．23MnD．24Cr【答案】D3．符合基态碳原子中的一个电子的一组量子数（n，l，m l，m s）为（）。
[中科院2010研]A．3，1，－1，1/2B．2，0，0，－1/2C．2，2，－1，1/2D．1，0，1，1/2【答案】B4．在第一、二、三周期的18个元素中，基态原子最外层成单电子数与该元素所在的周期数相等的元素共有（）。
[武汉大学2007研]A．3个B．4个C．5个D．6个【答案】B【解析】这四种元素分别是H、C、O、P，第一周期H原子基态最外层成单电子数为1，第二周期C和O原子最外层成单电子数为2，第三周期P原子基态最外层成单电子数为3。
5．核外某电子的角量子数I＝3，它的磁量子数m可能取值有（）。
[华南理工大学2010研]A．1个B．3个C．5个D．7个【答案】D【解析】磁量子数的取值为0，±1，±2，±3，所以其取值可以有7个。
二、填空题1．元素性质的周期性变化是由于的变化而造成的。
在元素周期系中，电负性最大的元素是，电负性最小的的非放射性元素是，第一电离能最大的元素是。
[北京科技大学2010研]【答案】电子层结构的周期性；F；Cs；He2．第27号元素的基态原子的电子排布式：，它位于第周期、族、区。
[华南理工大学2009研]【答案】1s22s2s2p63s23p63d74s2；四；Ⅷ；d三、判断题1．在碳纳米管中，碳原子的杂化轨道类型与石墨相同，皆为sp2杂化。
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3．甲烷是一种高效清洁的新能源，0.5 mol 甲烷完全燃烧生成液态水时，放出 445 kJ 热量，则下列方程式中正确的是（ ）。[南开大学 2009 研]
【答案】C 【解析】0.5 mol 甲烷完全燃烧生成液态水时，放出 445 kJ 热量，则 1 mol 甲烷完全 燃烧生成液态水时，放出（445×2）＝890 kJ 热量；由于反应为放热反应，ΔH＜0，故选 C。
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表 1-1
（1）由丙烯醛的燃烧焓计算其标准生成焓。 （2）由键能确定标准生成焓。 （3）解释上述两个数值之差。[中科院 2010 键的离解能是不同的，在由键能计算 中
用平均键能代替离解能会造成很大误差，所以两种方法计算结果会不同。
4．在某密封容器中充入等摩尔数的氢气和氧气使体系的总压为 100 kPa，然后混合
气体点燃让其反应完全，则剩余氧气的分压为（
）。（反应前后温度、体积相同）。[电
子科技大学 2009 研]
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A．25 kPa
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B．50 kPa
2．已知
则
为（ ）。[北京航空航天大学 2010 研]
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】金刚石的标准摩尔生成热即为由处于标准状态的石墨生成标准状态下单位物
质的量（1 mol）金刚石的摩尔焓变。
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C（石墨）＋O2 ＝ CO2； ΔcHm ＝ －393.7 KJ/mol
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第 1 章 化学反应中的质量关系和能量关系
一、选择题 1．在标准状态和 298K 下，下列反应中能代表 CO2（g）的标准生成焓 ΔfHθ（298K）的是（ ）。[南京航空航天大学 2007 研] A．C（金雕石）＋O2（g）＝CO2（g） B．C（石墨）＋O2（g）＝CO2（g） C．CO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g） D．2CO（g）＋O2（g）＝2CO（g） 【答案】B 【解析】某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下单位 物质的量的某纯物质的热效应，为该温度下该纯物质的标准摩尔生成焓。
ΔrHm ＝ 393.7 KJ/mol
①
C（金刚石）＋O2 ＝ CO2；ΔcHm ＝ －395.6 KJ/mol ΔrHm ＝ 395.6 KJ/mol
②
①－②得：C（石墨）═C（金刚石）
故该反应 rHθm =(393.7-395.6) kJ mol1 1.9 kJ mol1 ， 又因为 rHθm =f Hθm (金刚石)石墨f Hθm ( ) 1.9 kJ mol1 ，
kPa，混合气体总压为
kPa。保持温度不变，再充入氮气，则 p（N2）将
，p（O2）＝ kPa。[北京科技大学 2010 研]
【答案】252；756；增大；504
【解析】利用道尔顿分压定律 PiV总 =nRT ，以及 Pi =i P总 。
三、计算题 在 298K，1atm 下，丙烯醛是液体。己知
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C．75 kPa
D．100 kPa
E．无正确答案可选
【答案】A
【解析】H2（g） ＋ 1/2 O2（g） ＝ H2O（l），反应完全，则剩余气体为氧气，其
摩尔数只有原氧气摩尔数的一半，即原气体总摩尔数的 1/4。根据道尔顿分压定律可知，
压力将降到原来的 1/4，即 25 kPa。
二、填空题
在容积为 50.0L 的容器中，含有 140gN2 和 320gO2。温度为 30℃，则 p（N2）＝