高中化学竞赛无机化学计算题
高中化学竞赛《无机化学》测试卷1

《无机化学》测试卷(一)满分:30分,时间:60分钟1.(2003全国初赛)1-1 下列化学键中碳的正电性最强的是()A.C-FB.C-OC.C-SiD.C-Cl1-2 电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是()A.稀有气体B.过渡元素C.主族元素D.稀土元素1-3 下列离子中最外层电子数为8的是()A.Ga3+B.Ti4+C.Cu+D.Li+解:(1.5分)1-1 A(0.5分)1-2 B(0.5分)1-3 B(0.5分)2.2-1 用VSEPR指出下列分子或离子的空间几何构型:2-2 估计下列分子中,键角最大的是________,键角最小的是_________。
A.NH3B.PH3C.AsH3D.SbH3AD(1分)2-3 说出丙二烯(CH2=C=CH2)每个碳原子的杂化类型,画出丙二烯的分子构型,判断分子中的四个氢原子四个氢原子是否共面。
解:C1和C3为sp2杂化,C2为sp杂化(1.5分)。
分子构型:略(1分)。
四个氢原子不共面(1分)。
3.卤素的价电子组态为ns2np5,其极易得到一个电子,变成价层电子全满的阴离子。
3-1 画出中性分子Br2O3和C12O4的分子结构,其中Br和Cl皆以两种价态存在。
3-2已知O2F2中的O-O键长短于H2O2中O-O键长,解释上述现象。
3-3 比较BrO和C1O的偶极矩。
3-4 画出I7-的负离子的结构。
解:3-1(2分)3-2 F的电负性更大,会降低O上的电子云密度,从而使得孤对电子排斥作用减小,故O-O键变短(1分)。
3-3 偶极矩:BrO>C1O(0.5分)。
3-4 (1分)4.(2007全国初赛)羟胺(NH2OH)和用同位素标记氮原子(N*)的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下:NH2OH+HN*O2→ A+H2ONH2OH+HN*O2→ B+H2OA、B脱水都能形成N2O,由A得到N*NO和NN*O,而由B只得到NN*O。
高中化学竞赛试题及答案

高中化学竞赛试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪个元素的原子序数是11?A. 碳(C)B. 钠(Na)C. 氧(O)D. 氟(F)答案:B2. 根据质量守恒定律,化学反应前后哪种量是不变的?A. 元素种类B. 物质的总质量C. 原子数目D. 所有选项答案:D3. 以下哪个化合物属于共价化合物?A. NaClB. CaOC. HClD. Fe答案:C4. 什么是酸的强度?A. 酸的浓度B. 酸的腐蚀性C. 酸的电离程度D. 酸的沸点答案:C5. 以下哪个反应是氧化还原反应?A. 2H2O → 2H2 + O2B. 2H2 + O2 → 2H2OC. 2CO + O2 → 2CO2D. 2H2O + 2Na → 2NaOH + H2答案:C6. 什么是化学平衡?A. 反应物和生成物浓度不再变化的状态B. 反应速率最快的状态C. 反应物完全转化为生成物的状态D. 反应开始时的状态答案:A7. 什么是同位素?A. 具有相同原子序数,不同质量数的原子B. 具有相同质量数,不同原子序数的原子C. 具有相同化学性质的元素D. 具有相同物理性质的元素答案:A8. 什么是酸碱中和反应?A. 酸和碱反应生成盐和水B. 酸和金属反应C. 碱和金属氧化物反应D. 酸和非金属氧化物反应答案:A9. 什么是摩尔?A. 物质的量单位B. 物质的质量单位C. 物质的体积单位D. 物质的密度单位答案:A10. 什么是溶液的饱和度?A. 溶液中溶质的质量B. 溶液中溶质的质量分数C. 溶液中溶质的浓度D. 溶液中溶质达到最大溶解度的状态答案:D二、填空题(每空2分,共20分)11. 电子排布遵循的三个原则是________、________、________。
答案:能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则12. 根据离子键的极性,可以将化合物分为________和________。
答案:离子化合物、共价化合物13. 化学反应速率的快慢受________、________、________等因素的影响。
化学竞赛无机化学练习题

化学竞赛无机化学练习题一完成并配平下列反应式:1 BrO3- + XeF2 + H2O →2 SnS + (NH4)2S2 →3 BF3 + H2O →4 K2MnO4 + H2O →5 FeC2O4→6 [Co(NH3)6]2+ + O2 + H2O →7 BF3 + LiAlH4 →8 Pb(OH)3- + ClO- →9 Bi(OH)3 + Cl2 + NaOH →10 XeO3 + O3 + H2O →11 (NH4)2Cr2O7 →12 CaCO3 + H2O + Cl2→13 Pb3O4 + HCl →14 NH3 + CO2 →15 Zn + NH3 + H2O →二用反应式表示下列制备过程,注明必要反应条件及步骤,辅助原料自选。
1 以为NaNO3主要原料制备NaNO2;2 以SO2,NaOH,锌粉为原料制备保险粉;3 由CuCl2制备CuCl;4 利用配体取代反应制备cis-[PtCl2(NH3)2]。
可供选择的原料为[Pt(NH3)4]SO4、Na2[PtCl4]、NH3、NH4Cl,说明选择原料的依据;5 以H3PO4和NaOH为原料制备三聚磷酸钠;6 以粗硅为原料制取超纯硅;7 以Ba(IO3)2为原料制备偏高碘酸;8 试举两例实验室制备CO的合理方法。
三简答题:1 为什么硼砂(Na2B4O5(OH)4.8H2O))溶液具有缓冲作用?4 稀土元素的离子和化合物的颜色主要是由什么引起的?稀土元素作为优良磁性材料的依据是什么?5 多硼烷中可能存在哪几种类型的化学键?丁硼烷(B4H10)中有哪几种类型的化学键?6 写出[PtCl2(NO2)(NH3)(en)]Cl的名称,并画出内界可能的几何异构体。
7 如何解释NH3是Lewis碱而NF3却不具有Lewis碱性?8 何谓沸石分子筛?以人工合成A型分子筛为代表,讨论它们的组成、结构、性质和应用。
在AlPO4分子筛,AlO4四面体与PO4四面体是严格交替的,原因是什么?9 为什么说氢能源是理想的二次能源?目前面临的主要问题是什么?10 请写出下列化合物的名称:H2SO2,H2SO3,H2SO5,H2S2O3,H2S2O4,H2S2O5,H2S2O6,H2S2O7,H2S2O8.12 试比较NH3,三甲胺N(CH3)3,三甲硅胺N(SiH3)3的分子结构哪一个明显不同,为什么?13 3d元素氧化态稳定性有何规律?哪些3d金属的M2+(aq)可用作还原剂?以其中一个M2+(aq)为例,写出它们在酸性溶液中与氧气反应的方程式。
化学奥赛无机元素化学习题碳族元素含答案

【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题第十二章碳族元素1. 根据金刚石、石墨的结构特点,说明它们的主要性质。
2. 一氧化碳与氮气的结构相似,二氧化碳与氧化二氮的结构相似,试举例说明各对物质的物理和化学性质相似的地方,并举出两个例子说明各对物质化学性质的不同,解释为什么会有这种差别?3. 下列为硅的化合物相互关联图以写出有关反应,并指出反应条件:SiCl4↑Na2SiO3←Si→SiHCl3↑H2SiF6←SiF4←SiO2→Na2SiO3→H2SiO34. 在常温条件下,为什么CO2为气体而SiO2却是固体?5. 试解释:为什么SiF4能与F-离子反应生成SiF62-而CF4不能与F-离子反应呢?6. 碳化硅SiC与A12O3是重要的工业用磨砂,试问什么样的结构特性使它们有这些用途?7. 试解释:为什么CH4和CCl4不发生水解?而SiH4和SiC14会强烈地水解?8. 二氧化硅和水的反应是吸热反应,但为什么硅胶能作干燥剂?9. 为什么不能把SnC14归类成盐?10. 试解释为何锡与铅的+2氧化态要比碳和硅的更稳定。
并解释为何铅的+2氧化态要比锡的+2氧化态更稳定。
11. 下列各物质的化学组成如何?在铅丹中铅的氧化数如何?(1) 密陀僧 (2) 铅丹 (3) 铅糖12. 白色粉未可能含有SnC12、Bi(NO3)3、As2O3、Sb2S3、PbSO4。
粉未用水处理得一悬浊液A及不溶固体B。
浊液A加少量HCI即澄清,它可使碘的淀粉溶液褪色,固体B不溶于酸,能溶于碱或饱和的NaAc热溶液中,得一无色溶液,此溶液中加H2S水溶液,得一黑色沉淀,问上述物质哪些存在?哪些不存在?哪些可能存在?说明理由,并写出有关的化学反应方程式。
13. 有一白色固体A,不溶于水,但受热会激烈分解,生成固态物质B和气体C。
固体B 不溶于水和盐酸,但溶于稀硝酸,生成溶液D和无色气体E,E在空气中变成棕色,向溶液D中加入盐酸,生成白色沉淀F,F易溶于热水。
高中化学竞赛辅导无机元素练习题

(1)确定A的结构简式。写出生成A的化学反应方程式。
(2)在室温或高于室温的条件下,A能定量地分解,产生B和C。已知B的阳离子的价电子总数比C的价电子总数少4。试确定B的结构简式,写出B中阴、阳离子各中心原子的杂化形态。
3为什么NF3常温不水解,而NCl3常温可以水解?写出水解产物。
九、回答下列关于磷的问题:
高中化学竞赛练习(无机化学主族元素)
第一章卤素
一、于酸性溶液中混合等物质的量的KBrO3和KI,生成哪些氧化还原产物,它们的物质量的比是多少?
(2)用漂白粉漂白物料时,常采用以下步骤:将物料浸入漂白粉溶液,然后暴露在空气中;将物料浸在稀盐酸中;将物料浸在大苏打溶液中,最后取出放在空气中干燥;试说明每一步处理的作用,并写出有关的反应方程式。
(2)石硫合剂在空气中与H2O及CO2作用又生成具有杀虫作用的S,写出分步的反应方程式。
四.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。
1.氯化亚砜分子的几何构型是;中心原子采取杂方式,
是(等性、不等性)杂化。
2.写出亚硫酸钙和五氯化磷共热,制备氯化亚砜反应的化学方程式
3.氯化亚砜在有机化学中用作氯化剂,写出乙醇和氯化亚砜反应的化学方程式
1.写出N2O4在登月飞船的液体推进系统中所发生主要反应的方程式;
2.说明N2O4分子中N原子的杂化方式和成键情况;
3.画出偏二甲肼的构型。
4.写出我国长征系列火箭二元推进剂反应的化学方程式。
5.偏二甲肼可用二甲胺被亚硝酸氧化、再用锌还原来制备,写出各步反应方程式。
高中化学竞赛无机化学计算题

化学热力学:1.高价金属的氧化物在高温下容易分解为低价氧化物。
以氧化铜分解为氧化亚铜为例,估算反应分解的温度。
该反应的自发性是焓驱动的还是熵驱动的?温度升高对反应自发性的影响如何?解:4CuO==2Cu2O+O2△rH0m(298K)=2AfH0m(298K,Cu2O)+△fH0m(O2)-4^fH0m(298K,CuO)=2某(-169)+0—4某(-157.3)=291.2kJ・mol-1△rS0m(298K)=2S0m(298K,Cu20)+S&m(298K,02)-4S&m(298K,CuO)=2某93.3+205.138—4某42.7=220.94J・molT・KT分解时:△rGOmW0即厶rH0m(298K)-T^rS9m(298K)^0AT^^rHem(298K)/^rSem(298K)=1318K在此反应中,△rHem(298K)〉0,ArSem(298K)〉0,故该反应的自发性是熵驱动的。
温度升高,此反应更易朝着正反应方向进行。
2.银器与硫化物反应表面变黑是生活中的常见现象。
(1)设空气中H2S气和H2气一物质的量II都只达10-6mol,问在常温下银和硫化氢能否反应生成氢气温度达到多高,银器表面才不会因上述反应而变黑(2)如果考虑空气中的氧气加入反应,使反应改为2Ag()+H2S(g)+1/202(g)二二Ag2S()+H20(l),该反应是否比银单独和硫化氢反应放出氢气更容易发生通过计算来回答。
温度对该反应自发性的影响如何附:298K下Ag2S的标准生成焓和标准熵分别为-31.8kJ・mol-1和146J・mol-1・K-1解:(1)2Ag()+H2S(g)=Ag2S()+H2(g)298K时,△rHm0=^fH9m(Ag2S)-△fHem(H2S)=-31.8-(-20.63)kJ・mol-1=-11.17kJ・mol-1△rSm0=13O.684+146-2O5.79—2某42.55J・K-1・mol-1=-14.206J・K-1・mol-1△rGm0=ArHm0-[△rSm0=-6.94kJ・mol-1△rGm二△rGmO+RTln[(p(H2)/pe)/(p(H2S)/pe)]=ArGmO=-6.94kJ・mol-1要使反应不发生,则△rGmO$0T^^rHm0/^rSme=787K即温度高于787K银器表面才不会因上述反应而变。
无机化学万题库答案:计算题

498(九) 氧化还原反应与电化学1.ϕΘ(Cu 2+ / CuI)=ϕΘ(Cu2+/ Cu +) + 0.0591 lg ][][2++Cu Cu而 [Cu 2+]=1.0 mol ·L -1 , [I -]=1.0 mol ·L -1 ,[Cu +]=][)(-I Ksp CuI =5.06×10-12mol ·L -1 ,则 ϕΘ(Cu 2+ / CuI) =0.150 + 0.0591 lg121006.50.1-⨯=0.818 (v)由于 ϕΘ(Cu 2+ / CuI) >ϕΘ(I 2 / I -),所以在标准状态下Cu 2+离子能氧化I -离子 。
2.ϕΘ(Cu 2+ / CuI)=ϕΘ(Cu2+/ Cu +) + 0.0591 lg ][][2++Cu Cu因为是在标准状态下 ,所以 [Cu 2+]=1.0 mol ·L -1 , [I -]=1.0 mol ·L -1 ,[Cu +]= Ksp ΘCu I则 ϕΘ(Cu 2+ / CuI) =ϕΘ(Cu 2+ / Cu +) + 0.0591 lg (1 / Ksp ΘCu I )即 0.86 = 0.15 + 0.0591 lg (1 / Ksp ΘCu I )Ksp ΘCu I =9.7×10-133.∵ ϕΘ(AgCl / Ag)=ϕΘ(Ag + / Ag) + 0.0591 lg Ksp ΘAgCl∴ 0.2221 = 0.799 + 0.0591 lg Ksp ΘAgCllg Ksp ΘAgCl =-9.761Ksp ΘAgCl =1.73×10-104.∵ ϕΘ(Mg(OH)2 / Mg) =ϕΘ(Mg 2+/ Mg)+20591.0 lg Ksp ΘMg(OH)2 ∴ -2.67 = -2.37 + 20591.0 lg Ksp ΘMg(OH)2 lg Ksp ΘMg(OH)2 =-10.1522Ksp ΘMg(OH)2 =7.04×10-105.∵ ϕΘ(O 2 / OH -)=ϕ (O 2 / H 2O)=ϕΘ(O 2 / H 2O)+)][lg(40591.042+⨯H p O ∴ ϕΘ(O 2 / OH -)=1.229+])10(1lg[40591.0414-⨯=0.402 (v)4996.ϕΘ(Fe (OH)3/ Fe (OH)2) = ϕΘ(Fe 3+ / Fe2+)+0.0591 lg ][][23++Fe Fe=0.77 + 0.0591 lg 1638100.8108.3--⨯⨯=-0.55 (v)7.反应21H 2 + AgCl( s ) = H + + Cl -+ Ag( s ) Δ rG m Θ=Δ rH m Θ-T Δ rS m Θ=-40.44×103 -298×(-63.6)=-21.49×103 (kJ ·mol -1)ΔrG m Θ = -n F E Θ=E Θ=nF rG m θ∆-=965001)1049.21(3⨯⨯--=0.223 (v)∵ E Θ=ϕΘ(AgCl / Ag)-ϕΘ(H + / H 2)=∴ 0.223 = ϕΘ(AgCl / Ag)-0.0000即 ϕΘ(AgCl / Ag)=0.223 (v)8.∵ Cu 2+ Cu +0.52 v Cu 0.34 v∴ ϕΘ(Cu 2+ / Cu +)=2×ϕΘ(Cu 2+ / Cu)-ϕΘ(Cu + / Cu) =2×0.34-0.52=0.16 (v)ϕΘ(Cu 2+ / CuBr)=ϕΘ(Cu 2+ / Cu +)+0.0591 lgCuBrKsp 10.64 = 0.16 + 0.0591 lgCuBrKsp 1Ksp ΘCuBr =7.6×10-99.∵ ϕΘ(Cu 2+ / CuCl) =ϕΘ(Cu 2+ / Cu +) + 0.0591 lg (1 / Ksp ΘCu Cl )∴ 先要计算出 ϕΘ(Cu 2+ / Cu +) 。
全国高中化学竞赛真题汇总

全国高中化学竞赛真题汇总高中化学竞赛是一项极具挑战性和专业性的学科竞赛,对于热爱化学、追求知识深度和广度的学生来说,是一个展示自己才华和实力的舞台。
以下是为大家汇总的一些全国高中化学竞赛的真题,希望能对准备参赛的同学们有所帮助。
一、无机化学部分真题 1:已知某元素 X 的原子序数为 25,其+2 价离子的电子构型为 Ar3d5。
请回答下列问题:(1)写出元素 X 的名称和元素符号。
(2)预测元素 X 的常见氧化态。
(3)比较元素 X 的+2 价离子和+3 价离子的稳定性,并说明原因。
这道题主要考查了原子结构和元素周期表的相关知识。
对于原子序数为 25 的元素,我们可以通过电子构型来确定其为锰(Mn)。
锰常见的氧化态有+2、+4、+6、+7 等。
在+2 价和+3 价离子中,由于+2 价离子的 3d 轨道半充满,结构相对稳定,所以+2 价离子比+3 价离子更稳定。
真题 2:给出下列化合物的名称:K2PtCl6、Co(NH3)6Cl3。
这道题考查了配合物的命名。
K2PtCl6的名称为六氯合铂(Ⅳ)酸钾,Co(NH3)6Cl3 的名称为三氯化六氨合钴(Ⅲ)。
二、有机化学部分真题 1:完成下列反应方程式:(1)CH3CH2CH=CH2 +HBr →(2)CH3CH2OH +PBr3 →对于第一个反应,根据马氏规则,氢原子会加到含氢较多的双键碳原子上,所以产物为 CH3CH2CHBrCH3。
第二个反应中,PBr3 可以将醇羟基转化为溴原子,产物为 CH3CH2Br。
真题 2:用化学方法鉴别以下化合物:苯甲醛、乙醛、丙酮。
鉴别这三种化合物可以利用醛基的特殊反应。
首先,分别加入银氨溶液(托伦试剂),能产生银镜反应的是苯甲醛和乙醛,无现象的是丙酮。
然后,向产生银镜反应的两种物质中加入斐林试剂,加热后产生砖红色沉淀的是乙醛,不产生沉淀的是苯甲醛。
三、物理化学部分真题 1:在 298 K 时,反应 2A +B → C 的速率常数 k = 10×10^(-3) L·mol^(-1)·s^(-1)。
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无机化学计算题化学热力学:1.高价金属的氧化物在高温下容易分解为低价氧化物。
以氧化铜分解为氧化亚铜为例,估算反应分解的温度。
该反应的自发性是焓驱动的还是熵驱动的?温度升高对反应自发性的影响如何?解:4CuO===2Cu2O+O2△r Hθm(298 K)=2△f Hθm(298 K,Cu2O)+△f Hθm(O2)-4△f Hθm(298 K,CuO)=2×(-169)+0-4×(-157.3)=291.2 kJ·mol-1△r Sθm(298 K)=2Sθm(298 K,Cu2O)+Sθm(298 K,O2)-4Sθm(298 K,CuO)=2×93.3+205.138-4×42.7=220.94 J·mol-1·K-1分解时:△r Gθm≤0 即△r Hθm(298 K) - T△r Sθm(298 K)≤0∴T≥△r Hθm(298 K)/△r Sθm(298 K)=1318 K在此反应中,△r Hθm(298 K)>0,△r Sθm(298 K)>0,故该反应的自发性是熵驱动的。
温度升高,此反应更易朝着正反应方向进行。
2. 银器与硫化物反应表面变黑是生活中的常见现象。
(1)设空气中H2S气和H2气“物质的量”都只达10-6 mol,问在常温下银和硫化氢能否反应生成氢气?温度达到多高,银器表面才不会因上述反应而变黑?(2)如果考虑空气中的氧气加入反应,使反应改为2 Ag(s) + H2S(g) + 1/2O2(g)== Ag2S(s) + H2O(l),该反应是否比银单独和硫化氢反应放出氢气更容易发生?通过计算来回答。
温度对该反应自发性的影响如何?附:298 K下Ag2S的标准生成焓和标准熵分别为-31.8 kJ·mol-1和146 J·mol-1·K-1解:(1)2Ag(s) + H2S(g) == Ag2S(s) + H2(g)298K时,△r H mθ=△f Hθm(Ag2S)- △f Hθm(H2S)=-31.8-(-20.63) kJ·mol-1=-11.17 kJ·mol-1△r S mθ=130.684+146-205.79--2×42.55 J·K-1·mol-1=-14.206 J·K-1·mol-1△r G mθ=△r H mθ- T△r S mθ=-6.94 kJ·mol-1△r G m=△r G mθ+ RT ln[(p(H2)/pθ)/(p(H2S)/pθ)]= △r G mθ=-6.94 kJ·mol-1要使反应不发生,则△r G mθ≥0T≥△r H mθ/△r S mθ=787 K即温度高于787 K银器表面才不会因上述反应而变。
(2)2Ag(s) + H2S(g) + 1/2O2(g)== Ag2S(s) + H2O(l)同理,298K时,△r H mθ=-285.83-31.8-(-20.63) kJ·mol-1=-297 kJ·mol-1△r S mθ=-177.55 J·K-1·mol-1△r G mθ=△r H mθ- T△r S mθ=-244.1 kJ·mol-1因为-244.1<<-6.94,所以该反应更易发生。
温度升高,反应的自发性降低。
当T≥△r H mθ/△r S mθ=1673 K时,反应正向不能自发反应。
3.计算氯化铵固体在试管内及斜制的两头开口的玻璃管内分解所需的最低温度。
解:NH4Cl(s) ===NH3(g)+HCl(g)△r H mθ(298 K)=[(-46.11)+ (-92.307)-(-314.43)]kJ·mol-1= 176.01 kJ·mol-1>0△r S mθ(298 K)=[(192.45)+ (186.908)-(94.6)]J·mol-1K-1= 285 J·mol-1K-1>0①若该分解反应使用两端开口的装置时,p(HCl)=p(NH3)= pθ,则J=1。
所以,△r G m=△r G mθ=0,而△r G mθ(T)≈△r H mθ(298 K) - T△r S mθ(298 K)∴T≈△r H mθ(298 K)/△r S mθ ((298 K)=176.01 kJ·mol-1/285 J·mol-1K-1=618 K②若该反应使用试管时p(NH3)=p(HCl)=0.5pθ,此时△r G m=0而△r G m=△r G mθ+RT’ln(0.5×0.5)△r G mθ≈△r H mθ(298 K)-T’△r S mθ(298 K)∴T’=△r H mθ(298 K)/[△r S mθ(298 K)-R ln(0.5×0.5)]=176.01×103/(285-8.314ln0.25)=594 K4. 试用热力学原理说明用一氧化碳还原三氧化二铝制铝是否可行?Al2O3CO Al CO2已知: Δf G o / kJ· mol-1 -1582 -137.2-394.4Δf H o / kJ· mol-1-1676 -110.5 -393.5S o/ J· mol-1·K-150.9 197.6 28.3 213.6解: Al2O3 + 3CO 2Al +3CO2Δr G o = (-394.4) ×3 – 3 × (-137.2) – (-1582) =810.4(kJ· mol-1)因Δr G o > 0, 故298K时不能用CO还原Al2O3.Δr H o = (-393.5) × 3- (-110.5 × 3)- (-1676) = 827(kJ· mol-1)Δr S o = (213.6 × 3 +28.3 × 2) – (197.6× 3 + 50.9) =53.7(J· mol-1·K-1)Δr G o= Δr H o - TΔr S< 0时, 正向反应自发进行:T > 827/0.0537 =15400(K)反应自发进行的最低温度要大于15400K,理论上可行,但实践上温度很难达到15400K,所以用CO还原Al2O3是不可行的。
5. 为使Ag2O在常温下分解,真空泵需将氧的分压降至多大?解:Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2 O2 (g)△r G mӨ(298)=-△f G mӨ(Ag2O)= 11.2 kJ·mol-1△r G=△r GӨ+RT ln J=0∴ln J=-△r GӨ/(RT)= (-11.2)/(8.315×10-3×298)= -4.52J=0.01J=[p(O2)/pӨ]1/2p(O2)=0.01 kPa化学平衡:1. Na2SO4·10H2O的风化作用可用如下反应来表示:Na2SO4·10H2O(s) Na2SO4(s)+10H2O(g)问在298K(饱和水蒸气压为3.17 kPa)和空气相对湿度为60%时,Na2SO4·10H2O是否会风化?已知项目Na2SO4·10H2O Na2SO4H2O(g)△f G mӨ/(kJ·mol-1) -3644 -1267 -228.6解法1:△GӨ=-1267+10×(-228.6)-(-3644)=91 (kJ·mol-1)KӨ=exp(-△r G mӨ/RT)=exp[(-91×103)/(8.315×298)]=1.1×10-16设Na2SO4·10H2O产生的水蒸气压为p1,则(p1/pӨ)10=KӨ=1.1×10-16p1=2.5 (kPa)298K时空气的实际水的蒸汽压p2=3.17×60%=1.9 (kPa)因p 2<p 1,所以Na 2SO 4·10H 2O 会风化。
2. .将SO 3固体置于一反应器内,加热使SO 3气化并令其分解,测得温度为900 K ,总压为p Ө时,气体混合物的密度为ρ=0.925 g/dm 3,求SO 3的(平衡)解离度α。
解: 2SO 3(g)2SO 2(g)+O 2(g)始 n平衡 n -2x 2x x n 总= n +x ∵pV =nRT ∴pM 平=ρ平RTM 平=(0.925 g·L -1×8.315 KPa·L·K -1·moL -1×900 K)/100 KPa =69.22g·moL -1 M 平=222SO SO O 22n x x xM M M n x n x n x-+++++ 69.22(n +x )=80(n -2x )+64×2x +32x 得:x /n =0.1557 α=2x /n =31.15%3. 实验指出,无水三氯化铝在热力学标准压力下的以下各温度时测定的密度为: T /ºC 200 600 800 ρ/kg·L -1 6.8×10-3 2.65×10-3 1.51×10-3 A .求三氯化铝在200 ºC 和800 ºC 时的分子式。
B .求600 ºC 下的平衡物种。
C .求600 ºC 下各物种的平衡分压。
D .求600 ºC 的K c 和K p 。
解:(1)根据 pV =nRT = (m /M ) RTρ=m /V 推出 M =RTρ/p因此:T 1=200 ℃ M 1=RT 1ρ1/p =8.314×473×6.8×10-3×103/100=267.41 g/mol T 2=800 ℃ M 2=RT 2ρ2/p =8.314×1073×1.51×10-3×103/100=134.7 g/mol所以,三氧化铝在200 ℃时以Al 2Cl 6形式存在,在800 ℃以AlCl 3的形式存在。
(2)T=600 ℃时, M =RTρ/p =8.314×873×2.65×10-3×103÷100 =192.34 g/mol所以600 ℃时,平衡物种为AlCl 3和Al 2Cl 6 (3)M 混合=267.41×x (Al 2Cl 6)+134.7×x (AlCl 3) 192.34267.41×(1- x (AlCl 3)) +134.7×x (AlCl 3)x(AlCl3)=0.566 x(Al2Cl6)=0.434p=p总x i所以p(AlCl3)=56.6 KPa p(Al2Cl6) =43.4 KPa(4)2AlCl3Al2Cl6K p=[p(Al2Cl6)]/[p(AlCl3)]2=43.4/(56.6)2=0.0135 kPa-1K p=K c(RT)∑v0.0135 kPa-1=K c(8.314 kPa·L·mol-1·K-1×873 K)-1K c=97.99 mol-1·L酸碱平衡:1. .在烧杯中盛有0.2 mol·L-120 mL乳酸(分子式HC3H5O3,常用符号HLac表示,酸常数为K a=1.4×10-4),向该烧杯中逐步加入0.20 mol·L-1 NaOH溶液,试计算:(1)未加NaOH溶液前溶液的pH。