无机化学思考题和课后习题答案整理1-5章

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1、第一章 思 考 题1. 一气柜如下图所示： AN2(2L)CO2(1L)假设隔板（A）两侧N2和CO2的T, P相同。试问：（1）隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?物质的量不等而浓度相等（2）抽掉隔板（假设不影响气体的体积和气柜的密闭性）后，气柜内的T 和P 会改变？N2、CO2物质的量和浓度是否会改变? T 和P 会不变，N2、CO2物质的量不变而浓度会改变2. 标准状况与标准态有何不同? 标准状况指气体在27.315K和101325Pa下的理想气体，标准态是在标准压力下（100kPa）的纯气体、纯液体或纯固体3. 化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同? 对某一化学反应方程式来

2、说,化学反应方程式的系数和化学计量数的绝对值相同,但化学反应方程式的系数为正值,而反应物的化学计量数为负值,生成物的化学计量数为正值4. 热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。5. 试用实例说明热和功都不是状态函数。6. 判断下列各说法是否正确：（1）热的物体比冷的物体含有更多的热量。（2）甲物体的温度比乙物体高，表明甲物体的热力学能比乙物体大。（3）物体的温度越高，则所含热量越多。（4）热是一种传递中的能量。（5）同一体系： (a)同一状态可能有多个热力学能值。 (b)不同状态可能有相同的热力学能值。7. 判断下列各过程中，那个U最大：（1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40

3、kJ功。（2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。（3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。（4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。根据U=Q+W, (1) U=-60+(-40)=-100KJ (2) U=+60+40=+100KJ ,(3) U=+40+(-60)=-20KJ (4) U=-40+60=+20KJ因此通过计算可以看出,(2)过程的U最大.8.下列各说法是否正确：（1）体系的焓等于恒压反应热。（2）体系的焓等于体系的热量。（3）体系的焓变等于恒压反应热。（4）最稳定的单质焓等于零。（5）最稳定的单质的生成焓值等于零。（6）最稳定的纯态单质的

4、标准生成焓等于零。（7）由于CaCO3分解是吸热的，所以它的标准摩尔生成焓为负值。（8）由于反应焓变的单位为kJmol-1，所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。9.判断下列各组内的反应在标准态下的恒压反应热是否相同，请说明理由。（1）N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g)不同,因为两个反应的反应计量数不同.（2）H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) H2(g )+ Br2(l) 2HBr(g) 不同,因为两个反应的反应物Br2的状态不同.10. 已知：A + B M + N；()1 = 35kJmol-12M + 2N

5、2D；()2 = -80kJmol-1则 A + B D的()3是（ ）（1）-10kJmol-1 （3）-5kJmol-1（2）-45kJmol-1 （4）25kJmol-111. 下列纯态单质中，哪些单质的标准摩尔生成焓不等于零： （1）金刚石 （3）O3(臭氧）（5）Br(l)（2）Fe(s) （4）Hg(g) （6）石墨12. 在一标准态下CO2(g)的为下列那个反应的值?(1) C(金刚石) + O2(g) CO2(g)(2) CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g)(3) C(石墨) + O2(g) CO2(g) 13. 反应:H2(g) + S(g) H2S(g)的值是否等

6、于H2S(g)的?不等,因为S(g)不是稳定单质.14. 已知298.15K,100KPa下，反应：N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g)= 66.36kJmol-1, 则NO2(g)的标准摩尔生成焓为：(1)-66.336kJmol-1 (3)-33.18kJmol-1(2)33.18kJmol-1 (4)66.36kJmol-1习 题本章作业(P2425)：3.5.8.10.13.15.18.1. 制备硝酸(HNO3)的反应如下：4NH3+ 5O2 4NO + 6H2O2NO + O2 2NO23NO2 + H2O 2HNO3 + NO试计算每消耗1.00吨氨气可制取多少吨硝酸？ （

7、提示：n(NH3):n(HNO3)=1:2/3. 答案：2.47吨硝酸）2. 在容器为10.0L的真空钢瓶内充入氯气，当温度为298.15K时，测得瓶内气体压强为1.0107Pa,试计算钢瓶内氯气质量。提示：3. 一氧气瓶的容积是32L，其中氧气的压强为13.2kPa。规定瓶内氧气压强降至1.01103kPa时就要充氧气以防混入别的气体。今有实验设备每天需用101.325kPa氧气400L，问一瓶氧气能用几天？解：允许使用的氧气物质的量为：每天需用氧气的物质的量为：以瓶氧气可用的天数为：4. 一个容积为21.2L的氧气缸安装有在24.3105Pa下能自动打开的安全阀，冬季时曾灌入624克氧气。

8、夏季某天阀门突然自动打开了，试问该天气温达多少摄氏度？提示：5. 冬季草原上的空气主要含氮气(N2)、氧气(O2)和氩气(Ar)。在9.7104Pa及-22下手记得一份空气试样，竟测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次为0.78、0.21、0.01。求收集试样时各气体得分压。提示：根据道尔顿分压定律：6. 30下，在一个容积为10.0L的容器中，O2，N2和CO2混和气体的总压力为93.3kPa，其中P(O2)为26.7kPa, CO2的含量为5.00g。试求：(1) 容器中CO2的分压；（答案：2.87104Pa）(2) 容器中N2的分压；（答案：3.79104Pa）(3) O2的物质的质量

9、分数；（答案：0.286）7. 用锌与盐酸反应制备氢气：Zn(s) + 2H+ Zn2+ + H2(g)若用排水集气法在98.6kPa、25下（已知水的蒸气压为3.1kPa）收集到2.5010-3m3的气体。求：(1) 25时该气体中H2的分压；（答案：95.43kPa）(2) 收集到的氢气的质量。（答案：0.194g）8. 设有10molN2(g)和20molH2(g)在合成氨装置中混合，反应后有5molNH3(g)生成,试分别按下列反应方程式中各物质的化学计数量（B）和物质的量的变化(nB)计算反应进度并作出结论。(1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g)（答案：5.0m

10、ol）(2) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) （答案：2.5mol）提示：。结论：反应进度的值与选用反应式中的哪个物质的量变化来进行计算无关，但与反应式的写法有关。9. 某气缸中有气体1.20L，从环境吸收了800J热量后，在恒压(97.3kPa)下体积膨胀到1.50L,试计算系统热力学能变化(U)（提示：UQppV=0.771kJ）10. 2.00mol理想气体在350K和152kPa条件下，经恒压冷却至体积为35.0L,此过程放出了1260J热。试计算(1)起始体积(3)体系做功(2)终态温度(4)热力学能变化 （5）焓变提示：(问题主要出现在正负号上)11. 用热化学方程式

11、表示下列内容：在25及标准态下，每氧化1molNH3(g)和H2O(g)并将放热226.2kJ。（答案：）12.在一敞口试管内加热氯酸钾晶体时发生下列反应：2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g),并放出热89.5kJ(298.15K)。求: 298.15K下该反应的rHm和U。（提示：）13. 在高炉炼铁，主要反应有：C(s) + O2(g) CO2(g)1/2CO2(g) + 1/2C(s) CO(g)CO(g) + 1/3Fe2O3(s) 2/3Fe(s) + CO2(g)(1)分别计算298.15K时各反应的和各反应值之和；(2)将上列反应方程式和并成一个总反应方程式，应用

12、各物质的(298.15K)值计算总反应的并与(1)计算结果比较做出结论。（提示：(1)各反应的值之和为：(2) -315.5kJmol-1,计算结果基本相等。可以得出结论：反应的热效应只与反应的始、终态有关，而与反应的途径无关。多数同学出现了问题）14. 已知298.15K时反应：3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)；()1 = -92.22kJmol-12H2(g) + O2(g) 2H2O(g)；()2 = -483.636kJmol-1试计算下列反应的()3：4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g)（提示：反应（3）反应（2）3反应（1）2-1266.4

13、7kJmol-1）15. 铝热法反应如下： 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe(1)利用数据计算恒压反应热；(答案：)(2)在此反应中若用去267.0g铝，问能放出多少热量？（答案： ）16. 利用数据，试计算下列反应的恒压反应热：(1)Fe3O4 + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g)（答案：151.1kJmol-1）(2)4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) （答案：-905.47kJmol-1）(3)3NO2(g) + H2O(l) 3HNO3(l) + NO(g) （答案：-71.7kJmol-1）17. 已知Ag2O(s) +

14、 2HCl(g)2AgCl(s) + H2O(l)= -324.9kJmol-1及(Ag2O，s)= -30.57kJmol-1,试求：AgCl的标准摩尔生成焓。 （答案：-127.3kJmol-1）18. 某天然气中CH4占85.0%,C2H6占10.0%， 其余为不可燃部分。若已知C2H6(g)+7/2O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) = -30.57kJmol-1试计算完全燃烧1.00m3这种天然气的恒压反应热。(提示：（主要是摩尔体积的计算问题）第二章思 考 题 1. 下列说法是否正确? （1）质量定律适用于任何化学反应。（2）反应速率常数取决于反应温度，与反应的浓度无关。（3

15、）反应活化能越大，反应速率也越大。（4）要加热才能进行的反应一定是吸热反应。2. 以下说法是否恰当，为什么? （1）放热反应均是自发反应。不一定（2）rSm为负值的反应均不能自发进行。不一定（3）冰在室温下自动溶化成水，是熵起了主要作用的结果。是3由锡石(SnO2)生产金属锡，要求温度尽可能低。可以单独加热矿石(产生O2)，或将锡石与碳一起加热(产生CO2)，或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。根据热力学原理，应选用何种方法?（氢气一起加热）4. 已知下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) H2S(g)；S(s) + O2(g) SO2(g)； 则反应：H2(g) + SO2(g) O

16、2(g) + H2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个。 (1) - (2) (3) / (4)/5. 区别下列概念：(1) 与 (2) 与 (3) J 与 Jc、Jp (4) K 与 Kc 、Kp 6. 评论下列陈述是否正确?（1）因为 （T）=-RTlnK ，所以温度升高，平衡常数减小。不一定（2）（T）i(298.15)(生成物) + i(298.15)(反应物)（3）CaCO3在常温下不分解，是因为其分解反应是吸热反应；在高温(T1173K)下分解，是因为此时分解放热。 7. 向5L密闭容器中加入3molHCl(g)和2molO2(g)，反应：4HCl(g) + O2(g) 2H2O(g

17、) + 2Cl2(g)的-114.408 kJmol-1 ，在723K达到平衡，其平衡常数为K。试问：（1）从这些数据能计算出平衡常数吗? 若不能，还需要什么数据?不能（须知道转化率或平衡分压或反应的熵）（2）标准态下，试比较723K和823K时K的大小。（K（723K） K（823K）（3）若下列两反应的平衡常数分别为和2H2O(g) 2H2(g) + O2(g) 2HCl(g) H2(g) + 2Cl2(g) 那么，K与和 之间有什么关系(以式子表示)? ()2/ 8对于可逆反应：C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g)； 0下列说法你认为对否? 为什么? （1）达平衡时各反应

18、物和生成物的分压一定相等。（2）改变生成物的分压，使 J K ，平衡将向右移动。（3）升高温度使正增大；逆减小，故平衡向右移动；（4）由于反应前后分子数目相等，所以增加压力对平衡无影响。（5）加入催化剂使正增加，故平衡向右移动。9. 可逆反应：达平衡时，A(g) + B(g) 2C(g) (298.15K)0 将Cl2，H2O，HCl，O2四种气体混合后，反应达平衡时，若进行下列各项操作，对平衡数值各有何影响(操作项目中没有注明的是指温度不变、体积不变)?操作项目 平衡数值 (1) 加O2 H2O的物质的量(2) 加O2HCl的物质的量(3) 加O2 O2 的物质的量(4) 增大容器的体积 H

19、2O的物质的量(5) 减小容器的体积 Cl2的物质的量(6) 减小容器的体积 Cl2的分压(7) 减小容器的体积 K 不变(8) 升高温度 K(9) 升高温度 HCl的分压(10) 加催化剂 HCl的物质的量不变11. 设有反应A(g) + B(g) 2C(g), A、B、C都是理想气体，在25、1105Pa条件下，若分别按下列两种过程变化，那么变化过程的Q、W、各是多少？(1)体系放热41.8kJmol-1,而没有做功；(2)体系做了最大功，放出1.64kJmol-1的热。过程QW体积W非体积 -41.800-41.8 -41.85.540.16 -1.64040.16-41.8-41.85

20、.540.16解: (提示:在等温等压下,体系的减小等于体系素做的最大非体积功)由于体系的H、U、S、G都是状态函数，其改变量与过程的途径无关，所以以上2个过程的、是相同的。由(1)可知，W0，Q-41.8kJmol-1,根据热力学第一定律：Qp+W+p(V2-V1)=+nRT因为n0，所以Q-41.8 kJmol-1由(2)可知，体系作了最大非体积功，且放出1.64 kJmol-1的热。根据Q+W非体积可知：-41.8kJmol-1-1.64 kJmol-1+W非体积所以：W非体积-40.16 kJmol-1因为：-T-41.8 kJmol-1-298.15K-40.16 kJmol-1所以

21、：-5.50Jmol-1K-112. 能否用K来判断反应自发性? 为什么? 不能13. 若基元反应A 2B的活化能为Ea, 而其逆反应活化能为Ea, 问(1) 加催化剂后，Ea和Ea各有何变化?等值降低(2) 加不同的催化剂对Ea的影响是否相同? Ea值不同(3) 提高反应温度，Ea、Ea各有何变化?不变(4) 改变起始浓度，Ea有何变化? 不变*14. 状态函数 p、T、V、U、H、S、G 中哪些具有加和性（指其值与体系中物质的量有关）? V、U、H、S、G习 题作业： P60622./3./6./8./11./13./15./18.1. 应用公式（T）= （T）- T（T）, 计算下列反应

22、的值，并判断反应在298.15K及标准态下能自发向右进行。8Al(s) + 3Fe3O4(s) 4Al2O3(s)+ 9Fe(s)(提示：)#2. 通过计算说明下列反应：2CuO(s) Cu2O(s) + 1/2O2(g)(1) 在常温(298K)、标准态下能自发进行?(2) 在700K时、标准态下能否自发进行?（提示：（1）（2）#3. 碘钨灯可提高白炽灯的发光效率并延长其使用寿命。其原理是由于灯管内所含少量碘发生了如下可逆反应, 即 W(s) + I2(g) WI2(g) 当生成的WI2(g)扩散到灯丝附近的高温区时，又会立即分解出W而重新沉积至灯管上。已知298.15K时：W(s) WI

23、2(g)/(kJmol-1)0 -8.37/(Jmol-1K-1)33.5 251(1) 若灯管壁温度为623K，计算上式反应的(623K)(2) 求WI2(g)在灯丝上发生分解所需的最低温度。（提示：（1）（2）4. 写出下列反应的平衡常数 Kc 、Kp、 K的表达式:(1) CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)(2) NH3(g) 1/2N2(g) + 3/2H2(g)(3) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)(4) Al2O3(s) + 3H2(g) 2Al(s) + 3H2O(g)(注意：固体和溶剂液体不计入平衡常数)5. 298.15K时，下列反

24、应：2H2O2(l) 2H2O(l) + O2(g)的 = -196.10 kJmol-1 , = 125.76 Jmol-1K-1, 试分别计算该反应在298.15K和373.15K的K值。（提示：）#6. 试判断下列反应 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (1) 在298.15K、标准态下能否自发进行?(2) 计算298.15K时该反应的K值。（提示：）7. 将空气中的N2(g)变成各种含氨的化合物的反应叫做固氮反应。根据计算下列3种固氮反应的及K，并从热力学角度选择那个反应最好?N2(g) + O2(g) 2NO(g)2N2(g) + O2(g) 2N2O(g)N2(g) +

25、 3H2(g) 2NH3(g)（提示：）#8. 求下列反应的、，并用这些数据分析利用该反应净化汽车尾气中NO和CO的可能性。CO(g) + NO(g) CO2(g) + 1/2N2(g)（提示:）9. 设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1300, 试估算此温度时下列反应 1/2N2(g) + 1/2O2(g) NO(g)的和K值。（提示：）10. 在699K时，反应H2(g) + I2(g) 2HI(g)的Kp = 55.3,如果将2.00molH2和2.00molI2作用于4.00L的容器内，问在该温度下达到平衡时合成了多少HI? （提示： 平衡分压kPa 2905.74-x 2905.7

26、4-x 2x）#11. 反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)在某温度下Kp = 1,在此温度下于6.0L容器中加入：2.0L、3.04105Pa的CO(g)3.0L、2.02105Pa的CO(g)6.0L、2.02105Pa的H2O(g)1.0L、2.02105Pa的H2(g)问反应向哪个方向进行?(提示：在恒温下由p1V1=p2V2分别求出将气体加入该容器后的分压。P(CO)=1.01105Pa，P(H2O)=2.02105Pa，P(CO2)=1.01105Pa，P(H2)=0.34105Pa起始分压105Pa 1.01 2.01 1.01 0.34反应商J为：平衡

27、向正方向移动。)12. 在294.8K时反应：NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) 的K = 0.070，求：(1) 平衡时该气体混合物的总压。(2) 在同样的实验中，NH3的最初分压为25.3 kPa时 ，H2S的平衡分压为多少?（提示：（1） 平衡分压为： x x则标准平衡常数为：所以平衡时的总压为：p=226kPa=52kPa(2) T不变，则平衡常数不变。平衡分压为： 25.3+y y所以H2S的平衡分压为17kPa）#13. 反应：PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)(1) 523K时，将0.70mol的PCl5注入容积为2.0L的密闭容器中，平衡时有0.50

28、molPCl5被分解了。试计算该温度下的平衡常数Kc、K和PCl5的分解百分数。(2) 若在上述容器中已达平衡后，再加入0.10molC12，则PCl5的分解百分数与未加Cl2时相比有何不同?(3) 如开始时注入0.70molPCl5的同时，注入0.10molCl2，则平衡时PCl5的分解百分数又是多少? 比较(2)、(3)所得结果，可得出什么结论? (提示：（1） 起始浓度为(molL-1) 0.70/2.0 0 0平衡浓度浓度为(molL-1) (0.70-0.50)/2.0 0.50/2.0 0.50/2.0Kc=0.62molL-1，(PCl5)=71%起始分压为 0 0平衡分压为 （

29、2） 新的平衡浓度为： 0.10+y 0.25-y 0.25+(0.10/2)-yT不变，则Kc0.62 molL-1不变，y=0.01 molL-1，(PCl5)=68%（3） 起始浓度为(molL-1) 0.70/2.0 0 0.10/2.0平衡浓度为(molL-1) 0.35-z z 0.050+zKc不变，z=0.24 molL-1，(PCl5)=68%。比较（2）（3）说明最终浓度及转化率只与始终态有关，与加入的过程无关。）14. 在673K下，1.0L容器内N2、H2、NH3三种气体的平衡浓度分别为：c(N2) = 1.0molL-1，c(H2) = 0.50molL-1，c(NH

30、3)0.50molL-1。若使N2的平衡浓度增加到1.2molL-1，需从容器中取走多少摩尔的H2才能使体系重新达到平衡? （提示：先求出平衡常数Kc.平衡浓度为(molL-1) 1.0 0.50 0.50所以Kc2.0 molL-1N2的平衡浓度发生变化后：起始浓度为(molL-1) 1.0 0.50 0.50新的平衡浓度(molL-1) 1.2 0.5+（30.2）-x 0.5-（20.2）所以从容器中取走的氢气为：x=0.94mol）#15. 在749K条件下，在密闭容器中进行下列反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) Kc = 2.6，求：(1) 当H2O与C

31、O物质的量之比为1时，CO的转化率为多少?(2) 当H2O与CO物质的量之比为3时，CO的转化率为多少?(3) 根据计算结果，你能得出什么结论? （提示：在体积恒定时，物质的量之比等于浓度之比，故当H2O与CO物质的量之比为1时，则c(H2O)/ c(CO)=1 .（1） 起始浓度为(molL-1) c c 0 0平衡浓度(molL-1) c-x c-x x x所以： （2）设达到平衡后，已转化的CO浓度为x molL-1，Kc = 2.6不变起始浓度为(molL-1) c 3c 0 0平衡浓度(molL-1) c-x 3c-x x x所以：通过计算说明：增加反应物中某一物质的浓度，可以提高另

32、一物质的转化率；增加反应物的浓度，平衡向生成物方向移动。）16. 将NO和O2注入一保持在673K的固定容器中，在反应发生以前，它们的分压分别为p(NO) = 101kPa，p(O2) = 286kPa。当反应： 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)达平衡时，p(NO2) = 79.2kPa。计算该反应的K和值。（答案：K5.36，-9.39kJmol-1）*17. 已知反应：1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) HCl(g)在298.15K时的K4.91016，(298.15K)-92.307kJmol-1，求在500 K时的K值近似计算，不查S(298.15K)和(298.15

33、K)数据。(提示：)#18. 在298.15K下，以下两个化学反应：(1) H2O(l) + 1/2O2(g) H2O2(aq), ()1 = 105.3molL-1 0(2) Zn(s) + 1/2O2(g) ZnO(s), ()2 = -318.3molL-1 E(Sn4+/ Sn2+), 2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+ Sn4+(2)不能。E(Fe3+Fe2+) E(Cu2+/ Cu), 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ Cu 2+(3)不能。E(Fe3+Fe2+) E(Fe 2+/ Fe), 2Fe3+ + Fe 3Fe2+(4)不能。E(Cr2O72-Cr 3+) E(Fe 3

34、+/ Fe 2+), Cr2O72-+6Fe2+ +14 H+ 2Cr 3+6Fe3+7H2O(5)可共存，都为最低氧化态。(6)不能。E(I2I -) E(Sn4+/ Sn2+), I2 + Sn2+ 2 I-+ Sn4+11. 回答下列问题:(1) 化学反应的rHm, rSm, rGm和电池电动势E 及电极电势E 值的大小, 哪些与化学反应方程式的写法无关? 电池电动势E 及电极电势E与化学反应方程式的写法无关(2) 为何H2S水溶液不能长期保存?易被空气氧化生成S(3) 能否用铁制容器盛放CuSO4溶液?不能，Fe+Cu2+Fe2+Cu(4) 配制SnCl2溶液时,为防止Sn2+被空气中

35、氧所氧化, 通常在溶液中加入少许Sn粒, 为什么?Sn4+Sn2Sn2+(5) 铁溶于过量盐酸或稀硝酸,其氧化产物有何不同? Fe2+, Fe3+(6) 为何金属Ag不能从稀H2SO4或HCl中置换出H2气, 却能从氢碘酸中置换出H2气? E(Ag+Ag) E(H+/ H2),而E(AgIAg) E(H+/ H2)12. 化学试剂厂制备FeCl26H2O首先用盐酸与铁作用制取FeCl2溶液,然后考虑到原料来源、成本、反应速率、产品纯度、设备安全条件等因素选择把Fe2+氧化成Fe3+的氧化剂，现有双氧水、氯气、硝酸三种候选氧化剂，请问采用哪种为宜? 选H2O2提示：成本：Cl2 HNO3 H2O

36、2 Cl213. 根据下列元素电势图: Cu2+ 0.159 Cu+ 0.520 CuAg2+ 1.980 Ag+ 0.7991 AgFe3+ 0.771 Fe2+ 0.44 FeAu3+ 1.36 Au+ 1.83 Au试问:(1) Cu+, Ag+, Fe2+、Au+等离子哪些能发生歧化反应？Cu+和Au+(2) 在空气中(注意氧气的存在), 上述四种元素各自最稳定的是哪种离子? Cu2+、 Ag+ 、Fe3+、Au3+第四章 氧化还原反应习 题1. 指出下列各物质中硫的氧化数:H2S, S, SCl2, SO2, Na2S2O6, Na2S2O8 硫的氧化数分别是-2，0，+2，+4，+

37、5，+62. 用氧化数法配平下列各氧化还原方程式:(1)3 Cu + 8HNO3(稀) 3 Cu(NO3)2 +2 NO+4H2O(2) 4Zn + 5H2SO4(浓稀) 4ZnSO4 + H2S+4H2O(3) KClO3 + 6FeSO4 + 3H2SO4KCl + 3Fe2(SO4)3+3H2O(4)3Cu2S + 22HNO3 6Cu(NO3)2 + 3H2SO4 +10 NO+8H2O3. 用离子-电子法配平下列反应方程式:(1) I- + H2O2 + H+ I2 + H2O(2) Cr2O72- + H2S + H+ Cr3+ + S(3) ClO3- + Fe2+ + H+ C

38、l- + Fe3+(4) Cl2 + OH- Cl- + ClO-(5) Zn + ClO- + OH- Zn(OH)42- + Cl-(6) MnO4- + SO32- + OH- MnO42- + SO42-4. 将下列氧化还原反应设计成原电池,并写出原电池符号:(1) Cl2(g) + 2I- I2 + 2Cl-解：（1）（-）Pt,I2(s)I-(c1)Cl(c2)Cl2(P),Pt(+)(2) MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O(2)(-)PtFe2+(c1),Fe3+(c2)MnO4-(c3),Mn2+(c4),H+(c5)Pt(+) (

39、3) Zn + CdSO4 ZnSO4 + Cd(3)(-)ZnZnSO4(c1)CdSO4(c2)Cd(+)5. 下列物质在一定条件下均可作为氧化剂KMnO4, K2Cr2O7, FeCl3, H2O2, I2, Br2, Cl2, F2, PbO2。试根据它们在酸性介质中对应的标准电极电势数据把上述物质按其氧化能力递增顺序重新排列, 并写出它们对应的还原产物。解：由于E(I2I-)E(Fe3+Fe2+) E(Br2Br-) E(Cl2Cl-) E(Cr2O72-Cr3+) E(PbO2Pb2+) E(MnO4-Mn2+) E(H2O2H2O) E(F2HF)。故氧化能力顺序为：I2FeCl

40、3Br2Cl2K2Cr2O7PbO2KMnO4H2O2 E(S/H2S) E(H+/H2) E(Zn2+/Zn) E(Al3+/Al) E(Mg2+/Mg)。故还原能力顺序为：FeCl2KISnCl2H2SH2ZnAl0,反应自发向左进行。(3) H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) = -237.129kJmol-1rGm0,反应自发向右进行。8. 己知: MnO4- +8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O E1.51V, Fe3+ + e- Fe2+ E0.771V,(1) 判断下列反应的方向: MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

41、E(MnO4-Mn2+) E(Fe3+Fe2+)，该反应能自发向右进行。(2) 将这两个半电池组成原电池,写出电池符号,标出正、负极, 并计算其标准电动势。（-）PtFe2+,Fe3+MnO4-,Mn2+,H+Pt(+)E= E(MnO4-Mn2+)- E(Fe3+Fe2+)=0.74V(3) 当H+离子浓度为10molL-1, 其他离子浓度均为1molL-1时, 计算该电池的电动势。E(MnO4-Mn2+)= E(MnO4-Mn2+)+=1.61VE= E(MnO4-Mn2+)- E(Fe3+Fe2+)=1.61-0.771V9. 写出按下列各反应设计成的原电池符号,并计算各原电池的电动势E

42、(注:浓度单位均为molL-1)(1) Zn(s) + Ni2+(0.080)Zn2+(0.020) + Ni(s)E(Zn2+/Zn)=-0.813(2) Cr2O72-(1.0) + 6Cl-(10)+ 14H+(10)2Cr3+(1.0)+ 3Cl2(10.0kPa)+ 7H2O(l)E(Cl2/Cl-)=+1.30V, E=1.50-1.30=0.20V10. 求下列情况下在298.15K时有关电对的电极电势:(1) 金属铜放在0.5molL-1的Cu2+溶液中, E(Cu2+/Cu)?0.33V*(2) 在上述(1)的溶液申加入固体Na2S, 使溶液中的c(S2-)1.0molL-1, 求: E(Cu2+/Cu)? -0.70V(3) 100kPa氢气通入0.1molL-1HCl溶液中, E(H+/H2)?-0.0592V(4) 在1.0L上述(3)的溶液中加入0.1mol固体NaOH, E(H+/H2)?-0.41V(5)