计算化学复习题

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化学式计算专题练习题题

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化学式计算专题一、选择题1、【05阜新市】尿素是一种高效氮肥,其化学式为CO(NH2)2,下列有关尿索的叙述正确的是 ( )A.尿素是由4种元素组成的混合物 B.尿素是由CO(NH2)2分子构成C.尿素中氧、氮元素的个数比为1:2 D.尿素中碳、氢元素的质量比为6:1 2、【05黑龙江】2005年4 月卫生部发布检测报告,市场上有近90种食品被检出有“苏丹红”如果长期食用含该类物质的食品会增加人体患癌的危险性。

其中“苏丹红一号”的化学式为C16H12ON2。

对该物质的叙述正确的是()A苏丹红一号是氧化物B苏丹红一号由四种元素组成C苏丹红一号是由多原子构成的化合物 D苏丹红一号中碳元素和氮元素的质量比为8:13、【05黑龙江】目前市场上的补钙药剂很多。

右图是某品牌补钙药品的部分说明书。

如果按用量服用,则每天补充钙元素的质量为() A 0.5g B 1g c1.25g D 0.25g4、【05天津市】新型净水剂铁酸钠(Na2FeO4)中铁元素的化合价是()A. +2B. +3C. +5D. +65、【05天津市】有一可能含下列物质的硝酸铵样品,经分析知道其中氮元素的质量分数为20%。

那么该样品中一定含有的下列物质是(括号内的数据为相应物质中氮元素的质量分数)()A. (NH4)2SO4(21%) B. NH4HCO3 (18%) C. CO(NH2)2(47%) D.NH4Cl(26%)6、【05北京市】手机中使用的锂(Li)电池是新型的高能电池,某种锂电池的总反应可表示为Li + MnO2 === LiMnO2。

此反应中锂元素的化合价变化为0→+1,下列对锰元素的化合价变化判断正确的是()A.+4→+3B. +2→+3C. 0→+2D.-4→-27、【05北京·海淀】二氧化钛(化学式为TiO2)俗称钛白,是世界上最白的物质,常用作高级白色颜料。

二氧化钛中钛元素的化合价是() A. -2B. +2C. +3D. +48、【05上海·嘉定】汽车发动机排放的尾气中含一定量的氮氧化合物,造成空气污染,下列物质中氮元素化合价最高的是( )A.NO B.N2O3C.NO2D.N2O59、【05安徽·课改】我省盛产茶叶,“太平猴魁”“黄山毛峰”等绿茶享誉海内外.绿茶中的单宁酸具有抑制血压上升、清热解毒、抗癌等功效,其化学式为C76H52O46,下列关于单宁酸的说法不正确的是( )A.由碳氢氧三种元素组成B.一个分子含76个碳原子C.碳氢氧原子个数比为76:52:46D.一个分子中含23个氧分子10、【05江西·课改】宇宙飞船内宇航员所呼出的气体要通过氢氧化锂(化学式为LiOH)的过滤网,以除去所含二氧化碳。

2024届全国高考(新高考)化学复习历年真题好题专项(化学平衡常数及转化率计算)练习(附答案)

2024届全国高考(新高考)化学复习历年真题好题专项(化学平衡常数及转化率计算)练习(附答案)

2024届全国高考(新高考)化学复习历年真题好题专项(化学平衡常数及转化率计算)练习1.[2022ꞏ广东卷]恒容密闭容器中,BaSO 4(s )+4H 2(g )⇌BaS (s )+4H 2O (g )在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n )如图所示。

下列说法正确的是( )A.该反应的ΔH <0B.a 为n (H 2O )随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO 4,H 2的平衡转化率增大2.[2022ꞏ海南卷]某温度下,反应CH 2===CH 2(g )+H 2O (g )⇌CH 3CH 2OH (g )在密闭容器中达到平衡。

下列说法正确的是( )A.增大压强,v 正>v 逆,平衡常数增大B.加入催化剂,平衡时CH 3CH 2OH (g )的浓度增大C.恒容下,充入一定量的H 2O (g ),平衡向正反应方向移动 D.恒容下,充入一定量的CH 2===CH 2(g ), CH 2===CH 2(g )的平衡转化率增大3.[2023ꞏ专题模块测试]K 、K a 、K w 分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是( )A.在500 ℃、20 MPa 条件下,在5 L 密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K 增大B.室温下K (HCN )<K (CH 3COOH ),说明CH 3COOH 的电离程度一定比HCN 的大 C.25 ℃时,pH 均为4的盐酸和NH 4I 溶液中K w 不相等D.2SO 2+O 2 催化剂△2SO 3达平衡后,改变某一条件时K 不变,SO 2的转化率可能增大、减小或不变4.[2023ꞏ湖南师大附中高三月考]N 2O 5是一种新型硝化剂,一定温度下发生反应2N 2O 5(g )⇌4NO 2(g )+O 2(g ) ΔH >0,T 1温度下的部分实验数据如下表所示。

t /s 0 500 1 000 1 500c (N 2O 5)/(molꞏL -1) 5.00 3.52 2.50 2.50下列说法正确的是( )A .该反应在任何温度下均能自发进行B .T 1温度下的平衡常数为K 1=125,1 000 s 时N 2O 5(g )转化率为50%C .其他条件不变时,T 2温度下反应到1 000 s 时测得N 2O 5(g )浓度为2.98 molꞏL -1,则T 1<T 2D .T 1温度下的平衡常数为K 1,T 2温度下的平衡常数为K 2,若T 1>T 2,则K 1<K 25.[2023ꞏ福建福州质检]在1 L 的密闭容器中充入2 mol N 2和7 mol H 2,发生反应N 2+3H 2⇌2NH 3,保持其他条件不变,相同时间内测得NH 3的浓度与温度的关系如图所示。

计算化学复习题

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计算化学复习题第一章1.请列举计算化学的基本任务答:几何结构优化,电子结构分析,频率计算,蛋白质的计算,电子和电荷分布的计算,势能面搜索,化学反应速率常数的计算,热力学计算。

2.量子力学、量子化学、分子力学、分子动力学模拟的英文答:Quantum MechanicsQuantum ChemistryMolecular MechanicsMolecular Dynamics Modelling3.计算化学的基本方法有哪些答:(1)ab initio methods从头算方法:是量子力学非参数化分子轨道处理方法。

它建立在非相对论近似、Born-oppenheimer近似、轨道近似的基础上,采用原子轨道线性组合和Hartree-Fock自洽场方法,方法中的全部积分均做精确的计算,不使用任何计算方法的任何实验资料。

包括HF,MP2(MPX),DFT。

(2)Semi-empirical techniques半经验方法:应用来自于实验或半经验的近似值作为数学计算模型的初始参数。

(3)Molecular mechanics 分子力学方法:是应用经典物理去解释和说明原子和分子的行为(4)QM和MM的混合方法—QM/MM:QM/MM方法是将系统分成两个区域,对需了解详细化学过程的区域用量子力学(QM)方法处理,其他区域用分子力学(MM)方法处理。

4.简要描述计算化学的基本过程答:构建分子结构模型,选择计算方法,几何结构优化,性质计算,结果分析。

第二章和第三章5.分子力场方法中,请写出分子体系的势能的一般表达方式。

答:E FF=E str+E bend+E tor+E vdw+E el+E cross6.分子力学的基本思想答:在分子内部,化学键都有“自然”的键长值和键角值。

分子要调整它的几何形状(构像),以使其键长值键角值尽可能接近自然值,同时也使非键作用处于最小的状态吗,给出原子核位置的最佳排布。

7.分子力学的基本假设答:(1)Born-oppenheimer近似:原子核的运动和电子的运动可以看成是独立的。

高考化学一轮复习真题考点集训 物质的量的相关计算试题

高考化学一轮复习真题考点集训 物质的量的相关计算试题

回夺市安然阳光实验学校【考点训练】物质的量的相关计算【知识点的认识】一、概念归纳1、物质的量:表示物质所含微观粒子数目多少的物理量.符号:n;单位:mol.2、摩尔:物质的量的单位.每1mol物质含有阿伏伽德罗常数个微观粒子.符号:mol.3、阿伏伽德罗常数:实验测定12g12C中所含C原子的个数.符号:NA;单位:mol-1.4、摩尔质量:1mol物质所具有的质量.符号:M;单位:g/mol.5、气体摩尔体积:1mol气体所占有的体积.符号:Vm;单位:L/mol.6、物质的量浓度:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量.符号:c;单位:mol/L.二、物理量之间的关系题型一:物质的量及其单位典例1:下列说法中正确的是()A.摩尔是国际单位制中的七个物理量之一B.0.5 mol H2O中含有的原子数目为1.5NAC.64 g氧相当于2 mol氧D.1 mol任何物质都约含有6.02×1023个原子解析:A、物质的量是国际单位制中的七个物理量之一,摩尔是物质的量的单位,故A错误;B、1个H2O分子中含有3个原子,因此0.5 mol H2O中含有的原子数目为1.5NA,故B正确;C、使用物质的量或摩尔时必须用化学式指明确定的粒子,“2 mol氧”这种说法中的氧未指明是氧原子、氧分子还是氧离子,故C错误;D、构成物质的粒子除了原子外,还有分子、离子等,故D错误.答案:B.题型二:气体摩尔体积的概念典例2:下列说法中正确的是()A.32 g O2占有的体积约为22.4 LB.22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子C.在状况下,22.4 L水的质量约为18 gD.22 g二氧化碳与状况下11.2 L HCl含有相同的分子数解析:A、B项都没有指明在状况下,故A、B错误;C、在标况下水是液体,故C错误;D、22 g CO2的物质的量与标况下的11.2 L HCl的物质的量相等,所含分子数也相等,故D正确.答案:D.题型三:阿伏加德罗定律及其推论典例3:在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是()A.两种气体的压强相等 B.O2比O3的质量小C.两种气体的分子数目相等 D.两种气体的氧原子数目相等分析:本题主要考查对气体温度、压强、体积、密度、质量等物理量的相互关系及阿伏加德罗定律的理解和掌握情况.解答:根据m=ρV,体积、密度相等的O2、O3的质量相等,物质的量之比为m32:m48=3:2,压强之比为3:2,分子数目之比为3:2,O原子数目之比为2m32:3m48=1:1.正确答案为D.答案:D.题型四:一定物质的量浓度溶液的配制典例4:实验室里需用480 mL 0.1 mol/L的硫酸铜溶液,现选用500 mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是()A.称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水B.称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液C.称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL水D.称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液解析配制500 mL溶液需CuSO4,0.5 L×0.1 mol•L-1=0.05 mol,质量为8 g,换算成胆矾的质量为12.5 g.但C不符合一定物质的量浓度溶液的配制要求,即不是加入500 mL水,而是定容后溶液体积为500 mL,故应选D.答案:D.题型五:物质的量浓度与质量分数的计算典例5:体积为V(mL)、密度为ρ(g•cm-3)的溶液,含有摩尔质量为M的溶质质量为m(g),物质的量浓度为c,质量分数为w.下列表达式中不正确的是()A.c=1000ρwM B.m=Vρw1000 C.w=cM1000ρ D.c=1000mMV 解析:已知溶质摩尔质量、质量分数和溶液密度时,c=1000ρwM的含义为1L 溶液中所含溶质的物质的量;若已知溶质摩尔质量、溶液的物质的量浓度和溶液密度时,可计算出溶质质量分数w=cM1000ρ,其含义为1L溶液中,溶质占溶液的质量分数,故A、C选项正确;B选项中求溶质质量,应通过溶液体积、密度、质量分数三者相乘而得,即m=V•ρ•w,故B选项错误;D选项是根据物质的量浓度的定义,由溶质质量、溶质摩尔质量和溶液体积计算而得,即c=mMV1000=1000mMV,故D选项正确.答案:B.【解题思路点拨】关于物质的量的计算重要的是掌握几种物理量之间的转化关系式以及常见的陷阱一、选择题(共15小题)1.下列物质中,所含分子数最多的是(N A表示阿伏加德罗常数)() A. 10 g H2 B. 2molCl2C. 1.5N A CO2 D. 22.4LO2(状况)2.某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N个中子,它与1H原子组成H m X分子,在agH m X分子中含质子的物质的量是()A.(A+N+m)mol B.(A﹣N)molC.( A﹣N)mol D.(A﹣N+m)mol3.若一氧化碳和二氧化碳的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同,混合气体中一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比是()A. 1:3 B. 3:1 C. 2:1 D. 1:24.X元素原子的质量数为m,核内中子数为n,则Wg X2+离子含有的电子的物质的量约为()A. mol B. mol C. mol D.mol5.同温同压下,等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳,下列说法正确的是()A.所含分子数和质量均不相同B.含有相同的分子数和电子数C.含有相同的质子数和中子数D.含有相同数目的中子、原子和分子6.氯元素的相对原子质量为35.5,氯只有35Cl和37Cl两种稳定同位素,在氯气中35Cl和37Cl的原子个数比为3:1,则相对分子质量为70,72,74的氯气分子数之比可能是()A. 5:3:2 B. 5:2:2 C. 5:2:1 D. 9:3:17.只给出下列甲和乙中对应的物理量,不能求出物质的量的是()A B C D甲物质中的粒子数状况下的气体摩尔体积固体的体积溶液中溶质的物质的量浓度乙阿伏加德罗常数状况下的气体的体积固体的密度溶液体积 A. A B. B C. C D. D8.科学家已发现一种新型氢分子,其化学式为H3,在相同条件下,等质量的H3和H2相同的是()A.原子数 B.分子数 C.体积 D.物质的量9.2mol Cl2和2mol CO2相比较,下列叙述中正确的是()A.分子数相等 B.原子数相等 C.体积相等 D.质量相等10.科学家已发现一种新型氢分子,其化学式为H3,在相同条件下,等质量的H3和H2相同的是()A.体积 B.分子数 C.原子数 D.物质的量11.标况下,34g CO和CO2混合气体的体积为22.4L,关于该混合气体有下列的说法①混合气体中两种气体的分子个数比为5:3 ②混合气体中两种气体的质量比为35:33 ③混合气体中碳和氧的原子个数比为8:11 ④混合气体的密度约为1.52g/L,其中正确的是()A.只有① B.只有② C.①和④ D.①②③④都正确12.将AgNO3、Na2SO4、BaCl2三种物质按物质的量为2:1:1的比例混合后溶于足量水中,最终溶液中大量存在的离子是()A. Ba2+和NO3﹣ B. Na+和Cl﹣ C. Na+和NO3﹣ D. Ag+和SO42﹣13.某溶液中含有Na+、Al3+、NO3﹣、SO42﹣(不考虑水中的H+、OH﹣)四种离子,已知Na+、Al3+、NO3﹣的个数比为3:2:1,则溶液中Al3+与SO42﹣的个数比为() A. 1:2 B. 1:4 C. 3:4 D. 3:214.H2O的摩尔质量是18g.mol﹣1,则9g H2O的物质的量是() A. 0.1mol B. 1mol C. 0.5mol D. 5mol15.由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为()A. 29:8:13 B. 22:1:14 C. 13:8:29 D. 26:15:57二、填空题(共5小题)(除非特别说明,请填准确值)16.相同条件下,同质量的X、Y两种气体,相对分子质量分别为A、B,则:(1)X与Y的体积比为,分子个数比为,密度比为.相同条件下的X、Y两种气体体积相同,则X与Y的质量之比为,物质的量之比为.17.已知阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023.按要求完成下列填空:(1)某硫酸钠溶液中含有3.01×1023个Na+,则该溶液中SO42﹣的物质的量是.0.5mol的Fe含个铁原子,质量是g;1.204×1024个铁原子物质的量是mol,质量为g.(3)2mol CO(NH2)2中含mol氮原子,所含氧原子数跟mol H2O中所含氧原子数相等.(4)322g Na2SO4•10H2O中所含的Na+的物质的量是mol,SO42﹣的物质的量是mol,所含H2O分子的数目是个.18.同温同压下,两种气体A和B 的体积之比为2:1,质量之比为8:5,则A与B 的密度之比为,摩尔质量之比为.19.下列所含分子数由多到少的排列顺序是A、状况下33.6LH2B、所含电子的物质的量为4mol的H2C、20℃,45gH2OD、常温下,16gO2,与14gN2的混合气体E、含原子总数约为1.204×1024的NH3.20.0.6molg的氧气与0.4mol臭氧 O3质量之比为,分子个数之比为,氧原子个数之比为.三、解答题(共3小题)(选答题,不自动判卷)21.(1)质量比为16:7:6的三种气体 SO2、CO、NO,分子个数之比为;氧原子个数之比为;相同条件下体积比为.在状况下,1.7g NH3所占的体积为L,它与状况下L H2S含有相同数目的H原子.(3)某气体氧化物化学式为RO2,在状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,则该氧化物的摩尔质量为,R的相对原子质量为.22.现有0.270kg 质量分数为10%的CuCl2,计算:(1)溶液中CuCl2的物质的量;溶液中Cu2+和Cl﹣的物质的量.23.将11.2L(状况)乙烯和乙烷的混合气体通入足量溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6g.求原气体混合物中乙烯与乙烷的物质的量之比和质量比.【考点训练】物质的量的相关计算-1参考答案与试题解析一、选择题(共15小题)1.下列物质中,所含分子数最多的是(N A表示阿伏加德罗常数)() A. 10 g H2 B. 2molCl2C. 1.5N A CO2 D. 22.4LO2(状况)考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:根据n===计算各物质的物质的量,由N=nN A可知,物质的量越大含有的分子数目越多,据此解答.解答:解:A.10g氢气的物质的量==5mol;B.2molCl2;A CO2的物质的量为1.5mol;D.标况下,22.4L氧气的物质的量==1mol,由N=nN A可知,10g氢气含有的分子数目最多,故选A.点评:本题考查常用化学计量的有关计算,比较基础,注意对公式的理解与灵活应用.2.某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N个中子,它与1H原子组成H m X分子,在agH m X分子中含质子的物质的量是()A.(A+N+m)mol B.(A﹣N)molC.( A﹣N)mol D.(A﹣N+m)mol考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析: X原子的质量数为A,含N个中子,则质子数为A﹣N,根据n=计算n (H m X),以此解答.解答:解:H m X的相对分子质量为A+m,a g H m X分子的物质的量为n(H m X)==mol,X原子的质量数为A,含N个中子,则质子数为A﹣N,所以在a g H m X 分子中含质子的物质的量是mol×(A﹣N+m)=(A﹣N+m)mol,故选D.点评:本题考查物质的量的计算,难度不大,注意掌握原子构成以及相关物理量的计算公式的运用.3.若一氧化碳和二氧化碳的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同,混合气体中一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比是()A. 1:3 B. 3:1 C. 2:1 D. 1:2考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:若CO、CO2的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同,则混合气体的相对分子质量为32,令CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,根据平均相对分子质量列方程计算.解答:解:若CO、CO2的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同,则混合气体的相对分子质量为32,令CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,则=32,整理的x:y=3:1,故选B.点评:本题考查物质的量的计算,侧重于学生的计算能力的考查,注意把握气体的密度与摩尔质量的关系,难度不大.4.X元素原子的质量数为m,核内中子数为n,则Wg X2+离子含有的电子的物质的量约为()A. mol B. mol C. mol D.mol考点:物质的量的相关计算;质子数、中子数、核外电子数及其相互联系.分析:先根据质子数=质量数﹣中子数,计算质子数,再根据阳离子中核外电子数=质子数﹣电荷数,计算一个阳离子含有的电子数,然后根据n=计算含有电子的物质的量.解答:解:该离子中含有的质子数=质量数﹣中子数=m﹣n,阳离子中核外电子数=质子数﹣电荷数=m﹣n﹣2;数值上核素的相对原子质量等于其质量数,所以Wg X2+离子含有的电子的物质的量=×(m﹣n﹣2)=mol.故选D.点评:本题考查了阳离子中核外电子数的计算,注意:核素的相对原子质量在数值上等于其质量数,题目难度不大,5.同温同压下,等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳,下列说法正确的是()A.所含分子数和质量均不相同B.含有相同的分子数和电子数C.含有相同的质子数和中子数D.含有相同数目的中子、原子和分子考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:同温同压下,等体积的气体的物质的量相同、气体分子数相同,14N18O、13C18O分子都是双原子分子,中子数都是17,分子14N18O、13C18O中质子数分别为15、14,中性分子质子数等于电子数,根据m=nM可知判断二者质量不同.解答:解:同温同压下,14N18O、13C18O等体积,二者物质的量相等、气体分子数目相等,则14N18O、13C18O分子数目相等,二者摩尔质量不同,根据n=nM可知,二者质量不相等,14N18O、13C18O分子都是双原子分子,中子数都是17,二者含有原子数目、中子数相等,14N18O、13C18O分子中质子数分别为15、14,中性分子质子数等于电子数,则二者互为电子数不相同,综上分析可知,ABC错误,D正确,故选:D.点评:本题考查了阿伏伽德罗定律的应用,侧重考查微粒数目的计算,明确分子、原子的构成是解本题关键,注意根据分子中质子数、电子数、中子数的关系解答,难度不大.6.氯元素的相对原子质量为35.5,氯只有35Cl和37Cl两种稳定同位素,在氯气中35Cl和37Cl的原子个数比为3:1,则相对分子质量为70,72,74的氯气分子数之比可能是()A. 5:3:2 B. 5:2:2 C. 5:2:1 D. 9:3:1考点:物质的量的相关计算;相对原子质量及其计算.专题:计算题.分析:相对分子质量为70的Cl2分子是由两个35Cl原子构成,相对分子质量为72的Cl2分子是由一个35Cl原子和一个37Cl构成,相对分子质量为74的Cl2分子是由两个37Cl原子构成.先设出相对分子质量为70、72、74的Cl2分子个数分别为X、Y、Z个,可知35Cl原子有个,37Cl原子有(Y+2Z)个,所以:(Y+2Z)=3:1,可解得X=Y+3Z,然后采用逐一验证法来确定答案.解答:解:设相对分子质量为70、72、74的Cl2分子个数分别为X、Y、Z个,相对分子质量为70的Cl2 是由 2个35Cl组成的,故x个相对分子质量为70的Cl2 中含有的35Cl原子个数为 2X 个;相对分子质量为72的Cl2是由一个35Cl和一个37Cl组成,故y个相对分子质量为72的Cl2 中含有的35Cl原子和37Cl原子个数分别为为Y个;相对分子质量为74的Cl2是由 2个37Cl组成的,故z个相对分子质量为74的Cl2 中含有的37Cl原子个数为为2Z个;通过上述分析可知则:35Cl原子有个,37Cl原子有(Y+2Z)个,∵35Cl和37Cl个数之比为 3:1,则:(Y+2Z)=3:1,即 3Y+6Z=2X+Y,解得 X=Y+3Z,满足此关系就可,A.将X=5、Y=3、Z=2分别带入关系式X=Y+3Z,可知不成立,故A错误;B.将X=5、Y=2、Z=2分别带入关系式X═Y+3Z,可知不成立,故B错误;C.将X=5、Y=2、Z=1分别带入关系式X═Y+3Z,可知成立,故C正确;D.将X=9、Y=3、Z=1分别带入关系式X═Y+3Z,可知不成立,故D错误,故选C.点评:本题以同位素为依托考查物质的量计算,把握原子个数的相关分析和计算为解答的关键,侧重分析能力和计算能力的考查,题目难度较大.7.只给出下列甲和乙中对应的物理量,不能求出物质的量的是()A B C D甲物质中的粒子数状况下的气体摩尔体积固体的体积溶液中溶质的物质的量浓度乙阿伏加德罗常数状况下的气体的体积固体的密度溶液体积A. A B. B C. C D. D考点:物质的量的相关计算.专题:阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.分析: A、根据粒子数目和物质的量的关系公式n=来计算;B、根据状况下的气体体积和物质的量的关系公式n=来计算;C、根据m=ρV可以计算物质的质量;D、根据公式n=cV可以计算溶质的物质的量.解答:解:A、已知物质的质量和物质的摩尔质量,根据公式n=可以计算出物质的量,故A正确;B、已知状况下的气体摩尔体积和状况下的气体的体积,根据公式n=可以计算出物质的量,故B正确;C、已知固体的体积和固体的密度,根据m=ρV可以计算固体的质量,不能求出物质的量,故C错误;D、已知溶液中溶质的物质的量浓度和溶液体积,可以根据公式n=cV计算溶质的物质的量,故D正确.故选:C.点评:本题考查物质的量的计算题与,注意公式的灵活运用,加强基础知识理解,难度不大.8.科学家已发现一种新型氢分子,其化学式为H3,在相同条件下,等质量的H3和H2相同的是()A.原子数 B.分子数 C.体积 D.物质的量考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析: A.H3和H2都由H原子构成,二者质量相等,含有H原子数目相等;B.H3和H2的摩尔质量不相等,二者质量相等,则二者物质的量不相等;C.H3和H2的摩尔质量不相等,二者质量相等,则二者物质的量不相等,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比;D.H3和H2的摩尔质量不相等,二者质量相等,根据n=可知二者物质的量不相等.解答:解:A.H3和H2都由H原子构成,二者质量相等,含有H原子数目相等,故A正确;B.H3和H2的摩尔质量不相等,二者质量相等,则二者物质的量不相等,故含有分子数目不相等,故B错误;C.H3和H2的摩尔质量不相等,二者质量相等,根据n=可知二者物质的量之比=2:3,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,故等质量H3和H2的体积之比=2:3,故C错误;D.H3和H2的摩尔质量不相等,二者质量相等,根据n=可知二者物质的量不相等,故D错误,故选A.点评:本题考查物质的量有关计算,比较基础,注意对基础知识的理解掌握.9.2mol Cl2和2mol CO2相比较,下列叙述中正确的是()A.分子数相等 B.原子数相等 C.体积相等 D.质量相等考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:根据n===结合分子的构成计算.解答:解:A.由n=可知,分子数相等,故A正确;B.两种分子含有的原子数不同,分子数相同,则原子数不同,故B错误;C.由于不能确定气体存在的条件是否相同,则不能确定体积大小,故C错误;D.由于两种气体的摩尔质量不同,则质量不同,故D错误.故选A.点评:本题考查物质的量的相关计算,题目难度不大,注意气体存在的条件和分子构成,结合相关计算公式即可解答该题.10.科学家已发现一种新型氢分子,其化学式为H3,在相同条件下,等质量的H3和H2相同的是()A.体积 B.分子数 C.原子数 D.物质的量考点:物质的量的相关计算.专题:阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.分析: H3和H2的摩尔质量分别为3g/mol、2g/mol,结合n=可知,等质量时物质的量不同,但H原子的质量相同,以此来解答.解答:解:H3和H2的摩尔质量分别为3g/mol、2g/mol,结合n=可知,等质量时物质的量不同,A.物质的量不同,由V=nVm可知,则体积不同,故A错误;B.物质的量不同,由N=nN A可知,分子数不同,故B错误;C.等质量的H3和H2,H原子的质量相同,则H原子数目相同,故C正确;D.等质量,摩尔质量不同,则物质的量不同,故D错误;故选C.点评:本题考查物质的量的有关计算,把握以物质的量为中心的计算公式及各量之间的关系为解答的关键,侧重基础知识和计算能力的考查,题目难度不大.11.标况下,34g CO和CO2混合气体的体积为22.4L,关于该混合气体有下列的说法①混合气体中两种气体的分子个数比为5:3 ②混合气体中两种气体的质量比为35:33 ③混合气体中碳和氧的原子个数比为8:11 ④混合气体的密度约为1.52g/L,其中正确的是()A.只有① B.只有② C.①和④ D.①②③④都正确考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:标况下,34gCO和CO2混合气体的体积为22.4L,即混合气体的物质的量是1mol,根据M=知,混合气体的平均摩尔质量是34g/mol,利用十字交叉法确定两种物质的物质的量,再根据N=nNA、m=nM 、确定正误.解答:解:标况下,34gCO和CO2混合气体的体积为22.4L,即混合气体的物质的量是1mol,根据M=知,混合气体的平均摩尔质量是34g/mol,利用十字交叉法确定两种物质的物质的量之比,所以一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比=10:6=5:3,则n(CO)=mol,n(CO2)=mol,①混合气体中两种气体的分子个数比等于其物质的量之比,为5:3,故正确;②混合气体中两种气体的质量比==35:33,故正确;③混合气体中碳和氧的原子个数比=():()=8:11,故正确;④混合气体的密度==1.52g/L,故正确;故选D.点评:本题考查了物质的量的有关计算,难度中等,灵活运用公式是解本题的关键,注意基本公式的掌握.12.将AgNO3、Na2SO4、BaCl2三种物质按物质的量为2:1:1的比例混合后溶于足量水中,最终溶液中大量存在的离子是()A. Ba2+和NO3﹣ B. Na+和Cl﹣ C. Na+和NO3﹣ D. Ag+和SO42﹣考点:物质的量的相关计算;离子方程式的有关计算.专题:计算题;离子反应专题.分析:物质溶于水,发生2AgNO3+BaCl2═2AgCl↓+Ba(NO3)2,Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl,利用物质的量的关系来判断.解答:解:将AgNO3、Na2SO4、BaCl2三种物质按物质的量为2:1:1的比例混合后溶于足量水中由2AgNO3+BaCl2═2AgCl↓+Ba(NO3)2,2 1 1Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl,1 1可知,Ag+、SO42﹣、Cl﹣、Ba2+均转化为沉淀,则溶液中大量存在的离子为Na+和NO3﹣,故选C.点评:本题考查物质的量的计算,明确发生的化学反应及离子在反应时的物质的量之比是解答本题的关键,难度不大.13.某溶液中含有Na+、Al3+、NO3﹣、SO42﹣(不考虑水中的H+、OH﹣)四种离子,已知Na+、Al3+、NO3﹣的个数比为3:2:1,则溶液中Al3+与SO42﹣的个数比为() A. 1:2 B. 1:4 C. 3:4 D. 3:2考点:物质的量的相关计算.专题:守恒思想.分析:令Na+、Al3+、NO3﹣的物质的量分别为3mol、2mol、1mol,根据溶液中电荷守恒有n(Na+)+3n(Al3+)=n(NO3﹣)+2n(SO42﹣),据此计算SO42﹣的物质的量,离子数目之比等于二物质的量之比.解答:解:令Na+、Al3+、Cl﹣的物质的量分别为3mol、2mol、1mol,根据溶液中电荷守恒有n(Na+)+3n(Al3+)=n(NO3﹣)+2n(SO42﹣),即3mol+3×2mol=1mol+2n(SO42﹣),解得n(SO42﹣)=4mol,故溶液中Al3+和SO42﹣的离子个数比为2mol:4mol=1:2,故选A.点评:本题考查物质的量浓度的有关计算,难度中等,注意电解质的混合溶液中离子浓度的计算,经常利用电荷守恒计算.14.H2O的摩尔质量是18g.mol﹣1,则9g H2O的物质的量是()A. 0.1mol B. 1mol C. 0.5mol D. 5mol考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:根据公式n=来计算即可.解答:解:9gH2O的物质的量n===0.5mol,故选C.点评:本题考查学生物质的量和质量之间的关系知识,难度不大.15.由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为()A. 29:8:13 B. 22:1:14 C. 13:8:29 D. 26:15:57考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:由于CO与N2具有相同的相对分子质量,所以CO2、H2、CO混合气体的平均相对分子质量仅由CO2和H2来决定,CO的量可以任意.用十字交叉法可以得出结果.解答:解:由于CO与N2具有相同的相对分子质量,所以CO2、H2、CO混合气体的平均相对分子质量仅由CO2和H2来决定,CO的量可以任意.由交叉法:由十字交叉法可求得CO2和H2的体积比为26:16或13:8时(CO的量可以任意),混合气体的平均分子量为28.故选C.点评:本题考查混合物的计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,根据相同条件下气体的密度之比等于相对分子质量之比计算即可,注意十字交叉法的运用,难度不大.二、填空题(共5小题)(除非特别说明,请填准确值)16.相同条件下,同质量的X、Y两种气体,相对分子质量分别为A、B,则:(1)X与Y的体积比为B:A ,分子个数比为B:A ,密度比为A:B .相同条件下的X、Y两种气体体积相同,则X与Y的质量之比为A:B ,物质的量之比为1:1 .考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:(1)根据V=nV m可知,相同条件下体积之比等于物质的量之比,结合n=判断物质的量之比,根据N=nN A可知,分子数目之比等于物质的量之比;相同条件下,气体密度之比等于相对分子质量之比;根据n=可知,相同条件下的X、Y两种气体体积相同,则二者物质的量相等,根据m=nM可知,质量之比等于物质的量之比.解答:解:(1)同质量的X、Y两种气体,相对分子质量分别为A、B,则二者物质的量之比为:=B:A,根据V=nV m可知,相同条件下体积之比等于物质的量之比,故同质量的X、Y两种气体的体积之比为B:A,根据N=nN A可知,分子数目之比等于物质的量之比,故同质量的X、Y两种气体的分子数目之比为B:A,相同条件下,气体密度之比等于相对分子质量之比,故X、Y两种气体的密度之比为A:B,故答案为:B:A;B:A;A:B;根据n=可知,相同条件下的X、Y两种气体体积相同,则二者物质的量相等,即X、Y的物质的量之比为1:1,根据m=nM可知,物质的量相等其质量之比等于物质的摩尔质量之比,故X、Y的质量之比为Ag/mol:Bg/mol=A:B,故答案为:A:B;1:1.点评:本题考查物质的量的有关计算、阿伏伽德罗定律及推论,比较基础,侧重对基础知识的巩固利用.17.已知阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023.按要求完成下列填空:(1)某硫酸钠溶液中含有3.01×1023个Na+,则该溶液中SO42﹣的物质的量是0.25mol .0.5mol的Fe含 3.01×1023个铁原子,质量是28 g;1.204×1024个铁原子物质的量是 2 mol,质量为112 g.(3)2mol CO(NH2)2中含 4 mol氮原子,所含氧原子数跟 2 mol H2O中所含氧原子数相等.(4)322g Na2SO4•10H2O中所含的Na+的物质的量是 2 mol,SO42﹣的物质的量是 1 mol,所含H2O分子的数目是 6.02×1024个.考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:(1)根据n=计算n(Na+),由化学式可知n(SO42﹣)=n(Na+);根据N=nN A计算Fe原子数目,根据m=nM计算Fe的质量;根据n=计算n(Fe),再根据m=nM计算Fe的质量;(3)氮原子物质的量为CO(NH2)2的2倍,CO(NH2)2与H2O分子中都含有1个O原子,二者含有氧原子数目相等,则二者物质的量相等;(4)根据n=计算Na2SO4•10H2O的物质的量,由化学式可知n(Na+)=2n(Na2SO4•10H2O),n(SO42﹣)=n(Na2SO4•10H2O),n(H2O)=10n(Na2SO4•10H2O),根据N=nN A计算水分子数目.解答:解:(1)n(Na+)==0.5mol,由化学式可知n(SO42﹣)=n(Na+)=0.5mol×=0.25mol,故答案为:0.25mol;0.5mol的Fe含有Fe原子数目=0.5mol×6.02×1023mol﹣1=3.01×1023,其质量=0.5mol×56g/mol=28g;1.204×1024个铁原子物质的量是=2mol,其质量=2mol×56g/mol=112g,故答案为:3.01×1023;28;2;112;(3)氮原子物质的量为CO(NH2)2的2倍,2mol CO(NH2)2中含氮原子物质的量=2mol×2=4mol,CO(NH2)2与H2O分子中都含有1个O原子,二者含有氧原子数目相等,则二者物质的量相等,即水的我孩子到了为2mol,故答案为:4;2;(4)Na2SO4•10H2O的物质的量==1mol,由化学式可知n(Na+)=2n (Na2SO4•10H2O)=2mol,n(SO42﹣)=n(Na2SO4•10H2O)=1mol,n(H2O)=10n (Na2SO4•10H2O)=10mol,水分子数目=10mol×6.02×1023mol﹣1=6.02×1024,故答案为:2;1;6.02×1024.点评:本题考查物质的量有关计算,比较基础,注意对公式的理解与灵活应用,注意对化学式意义的理解.18.同温同压下,两种气体A和B 的体积之比为2:1,质量之比为8:5,则A与B 的密度之比为4:5 ,摩尔质量之比为4:5 .考点:物质的量的相关计算.专题:计算题.分析:根据阿伏伽德罗定律知,体积之比等于物质的量之比,密度之比等于摩尔质量之比,据此计算.解答:解:根据阿伏伽德罗定律知,体积之比为2:1,质量之比为8:5,则A密度为:=4,A密度为:5,密度之比为:4:5;根据阿伏伽德罗定律,摩尔质量之比等于密度之比为4:5,故答案为:4:5,4:5.点评:本题考查阿伏伽德罗定律,难度不大,应熟练应用阿伏伽德罗定律及推论.19.下列所含分子数由多到少的排列顺序是CBADEA、状况下33.6LH2B、所含电子的物质的量为4mol的H2C、20℃,45gH2OD、常温下,16gO2,与14gN2的混合气体E、含原子总数约为1.204×1024的NH3.。

分析化学复习计算题

分析化学复习计算题

1.有一铜矿试样,经三次测定,含铜量为24.87% ,24.93% 和24.69%而铜的实际含量为25.05%。

求分析的结果的绝对误差和相对误差。

解:三次测定结果的平均值X=24.87% +24.93% +24.69%/3=24.83%绝对误差E=X T -X=25.05%-24.83%=0.22% 相对误差ER=X T -X/ X T ×100%=0.8782% 答:分析结果的绝对误差0.22%,相对误差为0.8782%3.某试样由甲、乙两人进行分析,其结果是: 甲:40.15% ,40.14% ,40.16% ,40.15% 乙: 40.20% , 40.11% ,40.12% ,40.18%计算二人分析结果的相对平均偏差,并说明那一位的分析结果较为可靠。

解:甲测定的结果的平均值为X=40.15%+40.14%+40.16%+40.15%/4=40.15%甲测定的结果的平均偏差D 甲=d/X ×100%=1/4(∣40.15%-40.15%∣+∣40.15%-40.14%∣+∣40.15%-40.16%∣+∣40.15%-40.15%∣)/ 40.15%×100%=0.01245%乙测定的结果的平均值为X=40.20%+40.11%+40.12%+40.18%/4=40.15%甲测定的结果的平均偏差D 乙=d/X ×100%=1/4(∣40.15%-40.20%∣+∣40.15%-40.11%∣+∣40.15%-40.12%∣+∣40.15%40.18%∣)/ 40.15%×100%=0.08717% 由于D 甲<D 乙,说明甲的分析结果较为可靠 答:甲的分析结果较为可靠4.按GB 534—1989规定,检验工业硫酸中硫酸质量分数,公差(允许误差)为≤±0.20%。

今有一批硫酸,甲的测定结果为98.05% ,98.37% 乙的结果为98.10% ,98.51%。

化学计算专题总结及习题集锦

化学计算专题总结及习题集锦

化学计算专题总结及习题集锦1.化学计算高考i卷的知识点(1)以微观的质子数、中子数、电子数、质量数、核外电子数、阴、阳离子的电荷数、原子序数为主的有关原子结构的计算。

(2)推论水解产物、还原成产物的价态,以反应过程中原子动量居多的有关化合价排序。

(3)以物质的量、质量、气体体积、微观粒子数居多的有关阿伏加德罗常数的排序。

(4)以多角度、多综合居多的有关化学反应速率及化学平衡的排序。

+(5)以物质的量浓度、ph、h浓度、粒子浓度居多的有关电解质溶液的排序。

(6)有关溶解度、溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度相互关系的排序。

(7)以确认有机物分子共同组成居多的排序。

(8)以处理图表数据、定量实验结果等为主的应用性计算。

2.化学计算高考п卷的知识点(1)混合物反应计算。

(2)反应过量问题计算。

(3)确定复杂化学式计算。

(4)多步反应计算。

(5)信息迁移型计算。

(6)取值范围讨论计算。

(7)图像型的计算。

(8)半定量计算。

(9)stse的计算。

(10)数据缺省型计算。

(11)开放型计算。

(12)跨学科综合排序。

一、按知识点编制相应的例题及学生练习题1、有关物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度、物质的质量等基本量的排序。

(5a1)[例题1]2021-20.以下两种气体的分子数一定成正比的就是(ab)a.质量成正比、密度左右的n2和c2h4b.等体积等密度的co和c2h4c.等温等体积的o2和n2d.等温等体积的n2和co2(5a2)[例题2]2021-17.某500ml溶液中不含0.1molfe2+、0.2molfe3+,重新加入0.2mol铁粉,3+2+待fe完全还原后,溶液中fe的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)(c)a.0.4mol/lb.0.6mol/lc.0.8mol/ld.1.0mol/l(5a3)[例题3]1998-8.在100g浓度为18mol/l、密度为ρ(g/cm3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/l的硫酸,则加入的水的体积为(a)a.大于100mlb.等同于100mlc.大于100mld.等同于100/ρml(5a4)[练1]氯只有cl和cl两各平衡同位素,它们在氯气中的原子数之比3537cl:cl为3:1。

化学化学计算题练习题20篇含解析

化学化学计算题练习题20篇含解析

化学化学计算题练习题20篇含解析一、中考化学计算题1.取CaCl2和CaCO3的混合物12.5g于烧杯中,向其中滴加一定溶质质量分数的稀盐酸,请加稀盐酸的质量与产生气体质量的关系如图所示。

求:(1)混合物CaCO3中的质量为_______;(2)稀盐酸中的溶质质量分数为________;(3)恰好完全反应时,所得不饱和溶液中溶质的质量分数为________?(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)【答案】10g7.3%12.6%【解析】试题分析:盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,由图可知:二氧化碳的质量为4.4g设碳酸钙的质量为x,稀盐酸中的溶质质量为z,生成氯化钙的质量为y。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑100 73 111 44x z y 4.4gx=10g z=7.3g y=11.1g(1)混合物CaCO3中的质量为10g;(2)稀盐酸中的溶质质量分数为100%=7.3%;(3)恰好完全反应时,所得不饱和溶液中溶质的质量分数=100%≈12.6%。

考点:根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算2.某校兴趣小组在实验室中完成制取氧气的实验。

他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物共6g放入大试管中加热,并在同时测定试管中剩余固体物质的质量(如下表),请分析表中数据,完成下列问题:反应时间/min 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0(1)完全反应时,生成氧气的质量为_____g ;(2)原混合物中氯酸钾的质量分数是____________?(计算结果精确到0.1%) 【答案】1.92g 81.7% 【解析】(1)氯酸钾发生分解反应生成氯化钾和氧气,二氧化锰作催化剂,反应前后二氧化锰的质量不变,根据质量守恒定律,生成氧气的质量为:6g-4.08g=1.92g 。

(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x 。

2KClO 32MnO Δ2KCl+3O 2↑ 245 96 x 1.92g24596=1.92x g,解得x=4.9g 原混合物中氯酸钾的质量分数是:4.96gg×100%=81.7% 点睛:首先根据质量守恒定律求出氧气的质量,然后根据化学方程式找出氧气与氯酸钾的质量关系,利用反应中物质的质量比不变进行列比例式计算,易错点是,由质量比算数错误,所以这一步一定要仔细检查。

化学计算练习题摩尔质量计算

化学计算练习题摩尔质量计算

化学计算练习题摩尔质量计算化学计算练习题:摩尔质量计算在化学中,摩尔质量是物质中每一摩尔的质量,常用单位为克/摩尔(g/mol)。

摩尔质量的计算是化学计算中的重要内容之一,它可以帮助我们理解和分析物质的性质以及化学反应的发生。

一、摩尔质量的定义和计算公式摩尔质量的定义是指物质的质量与其摩尔数之间的比值。

摩尔质量计算公式如下:摩尔质量(g/mol)= 物质的质量(g)/ 物质的摩尔数(mol)在计算摩尔质量时,我们需要知道物质的质量并且能够根据化学式计算出物质的摩尔数。

下面通过一些练习题来进一步理解和应用摩尔质量的计算方法。

二、练习题1. 求乙醇(C2H5OH)的摩尔质量。

根据乙醇的化学式,我们可以得知乙醇由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子组成。

根据元素的摩尔质量,我们可以得到碳的摩尔质量为12.01 g/mol,氢的摩尔质量为1.008 g/mol,氧的摩尔质量为16.00 g/mol。

因此,乙醇的摩尔质量可以通过以下计算得到:乙醇的摩尔质量 = 2个碳原子的摩尔质量 + 6个氢原子的摩尔质量+ 1个氧原子的摩尔质量= (2 × 12.01 g/mol)+(6 × 1.008 g/mol)+(1 × 16.00 g/mol)= 46.07 g/mol因此,乙醇的摩尔质量为46.07 g/mol。

2. 求NaCl的摩尔质量。

NaCl是氯化钠的化学式,由一个钠离子和一个氯离子组成。

钠的摩尔质量为22.99 g/mol,氯的摩尔质量为35.45 g/mol。

根据这些信息,我们可以计算得到NaCl的摩尔质量:NaCl的摩尔质量 = 钠的摩尔质量 + 氯的摩尔质量= 22.99 g/mol + 35.45 g/mol= 58.44 g/mol因此,NaCl的摩尔质量为58.44 g/mol。

3. 求硫酸铜(CuSO4)的摩尔质量。

硫酸铜由1个铜离子、1个硫酸根离子(SO4)和4个氧原子组成。

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计算化学复习题第一章1.请列举计算化学的基本任务答:几何结构优化,电子结构分析,频率计算,蛋白质的计算,电子和电荷分布的计算,势能面搜索,化学反应速率常数的计算,热力学计算。

2.量子力学、量子化学、分子力学、分子动力学模拟的英文答:Quantum MechanicsQuantum ChemistryMolecular MechanicsMolecular Dynamics Modelling3.计算化学的基本方法有哪些答:(1)ab initio methods从头算方法:是量子力学非参数化分子轨道处理方法。

它建立在非相对论近似、Born-oppenheimer近似、轨道近似的基础上,采用原子轨道线性组合和Hartree-Fock自洽场方法,方法中的全部积分均做精确的计算,不使用任何计算方法的任何实验资料。

包括HF,MP2(MPX),DFT。

(2)Semi-empirical techniques半经验方法:应用来自于实验或半经验的近似值作为数学计算模型的初始参数。

(3)Molecular mechanics 分子力学方法:是应用经典物理去解释和说明原子和分子的行为(4)QM和MM的混合方法—QM/MM:QM/MM方法是将系统分成两个区域,对需了解详细化学过程的区域用量子力学(QM)方法处理,其他区域用分子力学(MM)方法处理。

4.简要描述计算化学的基本过程答:构建分子结构模型,选择计算方法,几何结构优化,性质计算,结果分析。

第二章和第三章5.分子力场方法中,请写出分子体系的势能的一般表达方式。

答:E FF=E str+E bend+E tor+E vdw+E el+E cross6.分子力学的基本思想答:在分子内部,化学键都有“自然”的键长值和键角值。

分子要调整它的几何形状(构像),以使其键长值键角值尽可能接近自然值,同时也使非键作用处于最小的状态吗,给出原子核位置的最佳排布。

7.分子力学的基本假设答:(1)Born-oppenheimer近似:原子核的运动和电子的运动可以看成是独立的。

(2)体系中原子和分子的运动服从经典力学,即服从牛顿运动定律而不是薛定谔方程。

8.力场是什么?答:势能函数以及它的有关参数、常数和表达式通常称为力场。

由于分子内部的作用力比较复杂,作用类型也较多;对于不同类型的体系作用力的情况也有差别。

力场的完备与否决定计算的正确程度。

9.了解分子力学的主要应用和局限性。

答:应用:分子力学宜用于对大分子进行构象分析、研究与空间效应密切相关的有机反应机理、反应活性、有机物的稳定性及生物活性分子的构象与活性的关系。

局限性:当研究对象与所用的分子力学力场参数化基于的分子集合相差甚远时不宜使用,当然也不能用于人们感兴趣但没有足够多的实验数据的新类型的分子。

对于化合物的电子结构、光谱性质、反应能力等涉及电子运动的研究,不能用分子力学的计算方法。

10.了解分子动力学的方法原理。

了解常用的系综及应用:答:基本原理:分子动力学是一套分子模拟方法,该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动。

理论基础是,分子在构象变化时,其热力学平衡构象所占的几率最多。

分子动力学常用的系综有NPT,NVE,NVT,NPH 系综,NVE 微正则系综适用于求动力学扩散系数,NVT 正则系综适用于求热力学稳定结构,NPH 等压等焓系综适合周期性体系,NPT 等温等压系综适合周期性体系。

第四章(QM )11. 量子力学计算的基本方法有哪些?答:(1)半经验semi-empirical calculatins:利用部分实验参数。

(2)从头算ab-initio methods:也叫基于第一原理的计算,包括HF 、MP2(MPx)、DFT 。

12. 写出从H 原子到Ne 原子的Schr ödinger 方程(了解和掌握) 答:ψψE r H =⎪⎭⎫⎝⎛-∇-121:2ψψE r r He i i i j i i ij i =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∇-∑∑∑∑===212122122121:ψψE r r Li i i i j i i ij i =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∇-∑∑∑∑===313133123121: ψψE r r Be i i i j i i ij i =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∇-∑∑∑∑===414144124121: ψψE r r B i i i j i i ij i =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∇-∑∑∑∑===515155125121: ψψE r r C i i i j i i ij i =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∇-∑∑∑∑===616166126121: ψψE r r N i i i j i i ij i =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+∇-∑∑∑∑===717177127121: ψψE r r O i i i j i i ij i =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∇-∑∑∑∑===818188128121: ψψE r r F i i i j i i ij i =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+∇-∑∑∑∑===919199129121: ψψE r r Ne i i i j i i ij i =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+∇-∑∑∑∑===10110110101210121:13. 什么是从头算? 什么是非相对论近似、Born-Oppenheimer 近似和轨道近似?答:严格地应用第一性原理的量子力学方法叫从头算法。

它建立在非相对论近似、Born-oppenheimer 近似、单电子近似的基础上,选择一组合适的基函数,用变分法和自洽场迭代方法解Hartree-Fock 方程。

方程中的全部积分均做精确计算,不使用计算分子的任何实验条件。

是量子力学的非参数化分子轨道处理方法。

非相对论近似:电子质量等于电子的静态质量,0μμ=。

Born-oppenheimer 近似:由于核的质量比电子质量大得多,电子的运动速度又比核的运动速度大得多。

所以可以把核运动与电子运动分开,近似地认为核不动。

轨道近似:认为每个电子都是在诸原子核的静电场及其它电子的有效平均场中“独立地”运动着。

于是在该电子的势能函数中,其他电子的坐标都在对电子排斥能求平均值的过程中被去除掉了,唯独剩下该电子自己的坐标作为变量。

14. 势能面的概念答:分子的势能U=U({q i })是指在无外场时,单个自由分子的势能。

即分子内部运动的势能,它是3N-6个原子核坐标{q i }的函数(当线型分子时为3N-5个)(振动正则模式,Normal Mode )。

每一点就是一个核骨架,即一个分子结构。

现在将位形空间加一维(内部运动势能U )构成一个新的空间,同一个分子的不同结构(即位形空间中每一不同的点)的势能构成的曲面称为势能超曲面S ,简称势能面。

15. HF 理论的基本思想是什么? 答:在HF 理论中,波函数是单电子轨道的非对称行列式的乘积(Slater 行列式)。

Schrodinger ’s 方程被转换为一系列Hartree-Fock 方程,HF 近似地称为自洽场方法(SCF )。

假设每个电子运行在球形对称场中,对每个粒子分别解Schrodinger ’s 方程,然后再加合。

16. HF 理论的缺点是什么?答:HF 方法不考虑电子分布的量子力学效应,也不考虑电子间瞬间的静电相互作用,简言之,HF 忽略了电子相关性,所以计算结果与实际不是特别吻合。

17. 什么是密度泛函理论,基本思想是什么?答:密度泛函理论的基本思想是用简单的单电子密度代替了复杂的N-电子波函数。

密度泛函理论指出并证明体系的单电子密度决定了体系的外势,从而决定了体系的一切性质。

18. DFT 表示体系总能量都包含哪几项? 答:总能量=动能+势能+库伦能+交换相关能 Et (ρ)=T[ρ]+Vne[ρ]+J[ρ]+Vxc[ρ]19. 什么是交换相关作用?答:金属中的电子,不但互相库仑排斥,而且不断进行交换。

所谓交换,经典的看来,就是处于空间不同位置处的电子,在一瞬间互相对调量子态。

由于在量子力学里,量子态描述了粒子的全部信息,所以对调量子态,就好像对调了粒子一样。

20. 分子轨道( Molecular Orbital), 前线分子轨道(FMO)概念以及你所知道的应用答:在分子体系中描述单个电子运动状态的波函数叫做分子轨道。

分子中有一系列能级从低到高排列的分子轨道,电子只填充了其中能量较低的一部分。

已填电子的能量最高轨道为最高占据轨道(HOMO ),能量最低的空轨道成为最低空轨道(LUMO ),这些轨道统称为前线分子轨道,前线轨道认为,反应的条件和方式主要取决于前线轨道的对称性。

用前线轨道理论可以分析双分子反应。

21. 什么是基组?基组的主要类型有哪些?怎么选择基组?答:基组是用于描述体系波函数的若干具有一定性质的函数。

主要类型有:最小基组,分裂基组,极化基组,弥散基组,赝势基组,高角动量基组,密度拟合基组。

选择基组的方法:1、根据体系中不同原子的性质还有它实际化学环境的不同来选择2、对于C+离子等对电子束缚较强的体系,用小的基组,不加或少加极化函数,弥散函数3、对于阴离子等对电子束缚较弱的体系,用大的基组,应该添加弥散函数4、配位化合物中心原子应该加d 型极化函数5、相关能计算应该用大的基组,包括较多的极化函数6、对于弱相互作用体系,如氢键,弱分子间配合物,范德华相互作用等,应该添加弥散函数22. 为什么需要极化和弥散基组? 6-31G 基组的含义是什么?答:分裂基组允许轨道改变其大小,但不能改变其形状,极化基组则取消了这样的限制,增加了角动量。

弥散函数是S 和P 轨道函数的大号版本,允许轨道占据更大的空间。

对于电子相对离核比较远的体系,如含有孤对电子的体系,负离子,以及其他带有明显负电荷的体系,激发态的体系,含有低的离子化能的体系,以及纯酸的体系等,弥散函数都有重要的应用。

6-31G 基组代表:6个初始高斯函数来组合内壳层轨域,价壳层由两个基底函数组构成,且分别由3个,1个初始高斯函数所组成。

23. 什么是ECP 基组?什么情况下使用?答:ECP 基组即赝势基组,赝势就是就是把离子实的内部势能用假想的势能取代真实的势能。

赝势基组,实际上包括 赝势和基组两个部分,内层电子采用赝势,即 (ECP),外层价电子采用一般的基组。

赝势基组适用于第四周期以后的原子。

24. H-Ne 原子的常用基组所对应的基函数的数目。

25. 了解过渡态的验证方法和应用答:对过渡态进行频率分析。

一个真实的过渡态将只具有一个虚频,它的振动方式与反应坐标相对应。

如果一个结构有两个或两个以上的虚频,它就不是真实的过渡态,应调整构型重新计算。

以上叙述只针对分子全优化而言,如果分子中原子有固定,则在固定的原子处就会产生虚频,只需要验证未固定的原子,它们满足只有一个虚频就可以。

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