现代化学基础II试题1及答案

《现代化学基础》II试题-1

一、选择题：（20分）

1．在等温等压下，反应能够自发进行的条件是（ ） A．ΔGθ<0 B. ΔH<0 C. ΔS>0 D. ΔG<0 2．不可逆过程热温商与熵变ds的关系是（ ）

Q Qds

T A．相等 B. C. 为零 D. ds≥T

3．量子力学中所说的原子轨道是指（ ） A．波函数ψ(n, l, m) B. 电子云 C．波函数的平方|ψ|2 D. 波函数ψ(n, l, m, ms)

4．确定波函数的形状，并在多电子原子中与主量子数n共同决定电子能量的量子数是（ ） A．l B. m C. ms D. l和m 5．下列条件改变，影响平衡常数K改变的是（ ） A．总压力 B. 分压力 C. 温度 D. 浓度

6．n摩尔单原子理想气体恒压下温度从T1变到T2，ΔH等于（ ）

T2

A．nCpΔT B. nCvΔT C. nRΔT D. nRlnT1 7．原子晶体微粒之间作用力为（ ） A．共价键 B. 静电引力 C. 分子间作用力 D. 氢键 8．在已经产生了AgCl沉淀的溶液中，分别加入下列试剂，能使沉淀溶解的试剂溶液是（ ） A．AgNO3 B. HCl C. NH3·H2O D. NaCl 9．任何客观物质，其焓值H和内能值u的关系为（ ） A．H = U, B. H>U C. H<U D. 不能确定 10．下列物质中，熔点最低的是（ ） A．Zn B. NaCl C. SiH4 D. SiC 11．在等温等压时，两相平衡的条件为（ ）

αβαβαβαμ μμ μμ μμBBBBBB A． B. C. D. B 0 12．下列表达式中，被称为偏摩尔量的是（ ）

F n

B T.V.C B A．

H

n

B S.P.C B B.

U

n

B S.V.C B C.

G

n

B T.P.C B D.

现代化学基础II试题1及答案

13．下列分子中，具有顺磁性的是（ ） A．B2 B. N2 C. O2 14．已知下列反应平衡常数

K1 H2(g)+S(s)==H2S(g)

D. F2

K2

S(s)+O2(g)==SO2(g)

则反应H2(g)+SO2(g)==O2(g)+H2S(g)的平衡常数为（ ）

A．K1 K2

B. K1 K2

C. K1 K2

D. K1/K2

15．若N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)，K 0.63。达到平衡时，再送入一定量的N2(g)，

rGmK则平衡常数反应商Q和反应的吉布斯函数变的关系为（ ）

Q K, rG 0 rG 0Q Kmm A．, B.

C．Q K, rGm 0 D. Q K, rGm 0 16．下列分子中具有平面三角形构型的是（ ） A．NF3 B. CH4 C. PH3 D. BF2Cl

17．固态冰在0℃和100KPa下溶解，该过程（ ） A．ΔH = 0 B. ΔS = 0 C. ΔU = 0 D. ΔG = 0 18．下列各组量子数中，不合理的是（ ） A．n = 3, l = 2, m = 2 B. n = 2, l = 1, m = 0 C．n = 1, l = 0, m = 0 D. n = 2, l = 2, m = 1 19．下列各组分子间作用力最强的是（ ） A．CCl4与CCl4 B. CH4与CCl4 C．CH4与HCl D. HCl与HCl

2-20．HPO4的共轭酸是（ ） A．H3PO4 B. H2PO4- C. PO43- D. P2O5 二、填空（15分）

1．微观粒子的基本特性是，，。 2．氮原子2P轨道上的3个电子的运动状态，若用四个量子数(n, l, m, ms)来表述，分别为 ， ， 。

3．第31号元素镓（Ga）是当年预言过的类铝，现在是重要的半导体材料之一。Ga的核外电子排布式为；价电子层为；它属周期表中的第 周期， 族，处于 区。 4．[Co(H2O)4Cl2]Cl配合物的中文命名为，中心离子为 ，配位体为 ，配位原子为 ，配位数为 ，配离子的电荷为 。

5．HI比HCl的熔沸点高是由于HF比HCl的熔沸点高是由于 ；I2在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大是由于 ，而KCl在水中的溶解度比AgCl大是由于 。

6．热力学第一、二、三定律的数学表达式分别为， ，。

7．HCl的晶格结点上排列的粒子为，其相互作用力为；SiC的晶格结点上的粒子为，其作用力为

现代化学基础II试题1及答案

MgO晶体的晶格结点上排列的粒子为 三、判断题（10分）

1．不可逆过程的ΔG小于零 （ ） 2．酸碱质子理论认为NH4Cl是强酸弱碱盐。 （ ） 3．在一定温度下A2B型和AB2型难溶电解质，溶度积大则溶解度也一定大。

（ ）

4．在CH4分子中存在着σ键和π键。 （ ） 5．氢原子中，能级的高低取决于主量子数n和角量子数l。 （ ） 6．形成配离子的条件是：中心离子价电子层有空轨道，配位原子价电子层有孤对电子。 （ ） 7．二元弱酸，其酸根离子浓度近似等于该酸的二级解离常数。 （ ） 8．298K时，处于标准状态的任何完美的晶体的熵值为零。 （ ） 9．在八面体场中，dz2轨道处于dr轨道，而dx2-y2轨道处于dε轨道。（ ） 10．在一般情况下，化学势就是吉布斯函数的偏摩尔量。 （ ） 四、简答题：（任选其中3题，12分）

1．请写出O2-的分子轨道排布式，计算键级并判断其磁性。

2．填充下表：

3．利用热力学等温方程ΔG(T) = ΔGθ(T)+RTlnQ，分别说明温度和组分的浓度（或分压）对化学反应平衡移的影响。(ΔGθ(T) = -RTlnKθ)

4．试用HAC和NaAc缓冲溶液为例，简述缓冲溶液的缓冲原理。 五、计算题：（4，5任选一题，43分） 1．1mol理想气体在273K，经以下2种过程从22.4dm3膨胀到44.8dm3，计算多过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔF和ΔG。（1）可逆膨胀；（2）系统做功4.8J的不可逆过程。（14分）

3

2．在20cm0.2mol·dm-3氨水溶液中加入10mol·dm-30.2mol·dm-3的HCl，试计算该混合溶液的pH值。若在此混合溶液中再加入相等体积的0.1mol·dm-3的MgCl2溶液，计算说明有无沉淀产生？（10分）

（Kbθ(NH3) = 1.8×10-5，Kspθ[Mg(OH)2] = 5.6×10-12）

3．已知空气压力为101.325KPa，其中CO2的体积分数为0.03%，试计算在此条件下将潮湿的Ag2CO3固体在110℃的烘箱中烘干时热分解反应的摩尔吉布斯函数度平衡常数Kθ和ΔrGmθ。问此条件下热分解反应能否自发进行？

已知：Ag2CO3(s)===Ag2O(s)+CO2(g)

θ

ΔfHm(298k)

KJ mol 1 -505.8 -30.05 -393.5 Sm(298k)

J mol 1 k 1 167.4 121.3 213.7

4．已知乙醇的正常沸点为78℃，计算1mol液压乙醇在78℃，100kPa时变

现代化学基础II试题1及答案

为气态乙醇的ΔU、ΔH、ΔS、ΔF和ΔG，（已知：78℃、100kPa时乙醇的汽化热为3953KJ·mol-1，且将乙醇蒸汽看作理想气体）（6分）

11

H2(g) Cl2(g)

25．已知反应2==HCl(g)在298k时的K1θ=4.9×1016,ΔrHmθ

(298k) = -92.31KJ·mol-1。求500k时的K2θ值，若温度不变，将总压力变为原来的2倍，平衡会怎样移动。

《现代化学基础》II试题-1参考答案

一、选择题：（20分）

D BAAC

AACBC

CD（AC）DC

DDDDB

二、填空

1．能量量子化、波粒二象性、统计性 2．（2，1，1，1/2）、（2，1，－1，1/2）、（2，1，0，1/2）（或后都是－1/2）

226261021

3．1S2S2P3S3P3d4S4P 4S4P 四 ⅢA P

－3+

4．氯化二氯四水含钴（Ⅲ） Co H2O,Cl 0、Cl 6 －1 5．分子间作用力 氢键 相似相溶 离子极化 6． U=Q+W dS≥ Q/T SOK=0

－

7．HCl 分子间力, Si、C 共价键 Mg2+，O2 离子键（或库仑力或静电引力）

三、判断题

××√×× √√××√

四、简答题 1．答：

O2

{( 1S)2( 1S*)2( 2S)2( 2S*)2( 2px)2( 2py)2( 2pz)2( 2py*)2( 2pz*)1}

成键电子 反键电子10 7

1.5

22键级=

因为有半成对电子，故为顺磁性。

Q

3答： rG=RTlnK。① 改变温度和组分浓度（或压力）会对平衡产生影响；②

浓度（分压）的影响通过比较Q/K 。若Q>K ， rG>0，平衡左移，反之平衡右移。但浓度影响在对数项、影响较小。③温度影响通过影响 rG →K ，并通过RTlnQ影响。

4．对HAc—NaAc混合液，由于HAc和Ac－大量存在，当加入少量强酸，Ac―+H+ === HAc，形成弱酸，同时减小HAc解离度；加入少量强碱，HAc解离的

现代化学基础II试题1及答案

H+与之造生成H2O。两种性质都可抵御其影响，若少量稀释，COH－浓度和CH+浓度同时减小，根据稀释定律，可增加其解离度使pH变化很小。

五、计算题：（4，5任选一题，43分） 1．解：1）∵理想定律等温可逆过程，∴ H= U=0

V244.8

W=－nRTlnV1=－1×8.314×ln22.4=－1.573×103J，

Q=－W=1.573×103J

V2Q可逆1.573 103

S=n RlnV1=T=273.15=5.76J·K-1

F= U－T· S=－1.573×103J G= H－T· S=－1.573×103J 2）系统做功418J的不可逆过程

∵与门始终态相同，∴状态函数变化量相等 ∴ H= U=0 W=－418J

S=5.76J·K-1

F= G=－1.573×103J

Q=－W=418J

2．解：1）形成缓冲溶液，混合液中的

10 0.2

CNH3=30=0.0667mol·dm-3 CNH

4

10 0.2

30=0.0667mol·dm-3

CNH3

COH =K ·CNH4

b

0.0667

=1.8 10-5 0.0667=1.8 10-5mol·dm-3

2)等体积加入MgCl2溶液后

CMg2

=0.05mol·dm-3

COH ≈1.8 10-5mol·dm-3

Q=

2

CMg2 COH

=0.05 (1.8 10-5)2=1.62 10-11

KSPQ>=5.6 10-12

∴有Mg(OH)2沉淀生成。

3．解：Ag2CO3(S)===Ag2O(S)+CO2(g)

rHm= VB fHm=-393.5-30.5+505.8=81.8 103J·mol-1

现代化学基础II试题1及答案

VSBm rS==213.7+121.3-167.4=167.6 J·mol-1·K-1

m

rG≈ rH(298K)-T rS(298K)

=81.8 103－383.15 167.6=17.6 103J·mol-1

rGm

∵ rGm=－RTlnK ∴ lnK =RT

rGm 17.6 103

lgK=2.303kT2.303 8.314 383.15=-2.40

m m m

K =3.98×10-3 当PCO2≠P ，PCO2=

PCO2

Θ

K1=P=

P

总

VCO2

V总时，

101.325

0.03

0.03 3 10 4

101.325100

rGm=-RTlnK=-8.314×383.15×ln(3×10-4)>0，反应不能进行。

4．解：在正常相变点气化，为可逆相变化，∴ G=0

395.3

H=Qp=3953J S=Q可逆/T=351.15=11.26J·K-1

U= H－P V= H－n总RT

=3953－1×8.314×351.15=1033.5J

F= U－T· S=1033.5-3953=-2919.5J 5.解：

T2 T1 92.31 103 500 298 rHmK2

lnt R T1 T2 8.314K1 298 500 =-15.05

K2/K1t 2.91 10 7 ∵K2

=4.9×1016

tK∴1=1.42×1010

若T不变，压力增大为原来的2倍，则各分压增至原来的2倍，但由于反庆∴平衡不会发生移动

前后气体分子数SV=0，则Q=KP