2013-2014学年第一学期无机化学期末考试试卷(A)

曲阜师范大学

化 学 与 化 工 学 院

2013-2014学年第一学期无机化学期末考试模拟试卷（A ）满分100

一、 选择题（在下列各题中，选择出符合题意的答案将其代号填入括号内）(本大题分15小题,每小题2分,共30分)

1.下列原子轨道中各有一个自旋方向相反的不成对电子，则沿x 轴方向可形成σ 键的是………………………………………………………………………………………（ B ） (A) 2s - 42z d

(B) 2p x - 2p x (C) 2p y - 2p y (D) 3d xy - 3d xy

2.下列各组表示核外电子运动状态的量子数中合理的是……………………………（ C ）

(A) n = 3，l = 3 ，m = 2，m s =

2

1-

(B) n = 2，l = 0 ，m = 1，m s =21 (C) n = 1，l = 0 ，m = 0，m s =21 (D) n =0，l = 0 ，m = 0，m s =2

1-

3. 下列分子中偶极矩大于0的分子是………………………………………………（ A ） (A) SF 4 (B) PF 5 (C) SnF 4 (D) BF 3

4．在一容器中，反应2SO 2(g)+O 2?2SO 3(g)达到平衡，加一定量N 2，气体保持总压力不变，平衡将会………………………………………………………………………………（ B ） A 、向正方向移动 B 、向逆方向移动 C 、无明显变化 D 、不能判断。

5.下列分子中，中心原子以sp 3d 2杂化的是 ………………………………………（ A ） (A) IF 5 (B) PCl 5 (C) SF 4 (D) XeF 2

6. 下面是反应a A(g) + b B(g)g G(g) + d D(g) 达到化学平衡状态时，生成物G 的含量(w )与温度压强的关系图，则下列结论正确的是 ………………………………（ B ）

w %

p / Pa

100℃ 200℃

(A) 正反应的ΔH < 0，且 a + b > g + d (B) 正反应的ΔH < 0，且 a + b ＝ g + d (C) 正反应的ΔH > 0，且 a + b > g + d

(D) 正反应的ΔH > 0，且 a + b ＝ g + d

7. 已知 Sn(白)?→?Sn(灰)

m

f H ?= -2.09 kJ ·mol -1 Sn(白) + 2Cl 2(g) =

SnCl 4(l) m H ?1-------(1)

Sn(灰) + 2Cl 2(g) = SnCl 4(l)

m H ?2-------(2) Sn(白) + 2Cl 2

(g) = SnCl 4

(s)

m H ?3-------(3)

则三个反应在相同温度下

m H ?的关系是…………………………………………（ D ）

(A) m H ?1> m H ?2>

m H ?3

(B) m H ?1> m H ?3>

m H ?2 (C) m H ?3> m H ?2> m H ?1 (D) m H ?2> m H ?1>

m H ?3

8. 下列化合物中既存在离子键和共价键，又存在配位键的是…………………………（ A ） (A) NH 4F (B) NaOH (C)H 2S (D)BaCl 2

9. AgCl 在纯水中的溶解度比在0.10 mol ·dm -3 NaCl 溶液中的溶解度大：…………（ C ）(AgCl ：K sp = 1.77 ? 10-10) (A) 约75倍 (B) 约7.5 ? 102倍 (C) 约7.5 ? 103倍 (D) 不是以上数据

10. 试判断下列说法，正确的是…………………………………………………………（ D ） (A) 阴离子总是比阳离子大

(B) 所有高熔点物质都是离子型的

(C) 离子型固体的饱和水溶液都是导电性极其良好的 (D) 离子键和共价键相比，作用范围更大 11．下列反应中，反应的标准摩尔焓变与相应生成物的标准摩尔生成焓相等的是……（ D ） (A)CO2(g)+CaO(s)→CaCO3(s)； (B)H2(g)+I2(g)→HI(g)； (C)H2(g)+I2(g)→2HI(g)； (D)H2(g)+O2(g)→H2O(g)。

12．某反应的速率方程是v = k[A]x [B]y ，当[A]减少50%时，v 降低至原来的1/4，

当[B]增加到2倍时，v 增加到1.41倍则x 、y 分别为………………………………（ C ） (A) x = 0.5，y = 1 (B)x = 2，y = 0.7

(C)x = 2，y =0.5 (D)x = 2，y = 2

13．下列电对：、、、的值分别是-0.136V、0.34V、

-0.44V、0.799V，其中最强的氧化剂和最强的还原剂是……………………………（B ）

(A) Cu2+和Fe (B)Ag+和Fe (C)Sn2+和Ag (D)Ag和Sn

14．使下列电极反应中有关离子浓度减小一半，而E值增加的是……………………（B）

(A) Cu2+ + 2e－= Cu (B)I2 + 2e－= 2I－(C)2H++2e－= H2(D)Fe3++e－= Fe2+

15．欲使CaCO3在水溶液中的溶解度增大，宜采用的方法是…………………………（D ）(A)加入1.0mol·L-1Na2CO3；(B)加入2.0mol·L-1NaOH；

(C)加入1.0mol·L-1CaCl2；(D)加入0.1mol·L-1NaCl

二、填空题。（共15分，每空1分）

16. 外层电子构型为3d64s2的元素是。

16 Fe

17．反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=负值，在一密闭容器内，当反应达到平衡时，若向体系内加入O2，平衡将向移动；若增加总压力，平衡将向移动；若升高温度，平衡将向移动；若使用催化剂，平衡。

17．右右右不移动

18. CO2分子杂化轨道类型为，分子的空间构型为，属于分子（填“极性”或“非极性”）；H2S分子杂化轨道类型为，分子的空间构型为，属于分子（填“极性”或“非极性”）。

18．sp杂化直线形非极性sp3不等性杂化V字形极性

19. 一定温度下，在BaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3溶液，结果降低了BaCO3的_________，这种现象称为_________。溶解度同离子效应

20. 标准条件下，下列反应均向正向进行，

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+

其中最强的氧化剂是，最强的还原剂是。

Cr2O72-Sn2+

三、计算题：（共34分）

21. (本小题5分)

已知反应2NO(g) + O

(g) = 2NO2 (g)的?r G(298.15 K) = -69.7 kJ?mol-1。试通过计算判断在

2

25℃，p(NO) = 20.27 kPa，p(O2) = 10.13 kPa，p(NO2) = 70.93 kPa时，上述反应自发进行的方向。

21．(本小题5分)

解：?r G m(298.15 K) = ?r G(298.15 K) + RT ln{ [p2(NO2)?p] /[ p2 (NO)?p(O2)] }

= -57.8 kJ?mol-1 < 0

所以正向自发。

22. (本小题5分)

25℃时，将0.010 mol?dm-3的NaOH溶液与0.020 mol?dm-3的FeCl3溶液等体积混合，试通过计算说明有无Fe(OH)3沉淀产生？( 已知K{Fe(OH)3} = 2.64?10-37 )

22．(本小题5分)

解：c(OH-)=0.0050 mol?dm-3

c(Fe3+)=0.010 mol?dm-3

{c(Fe3+)/c}?{c(OH-)/c}3= 0.010 ? (0.0050)3 =1.25?10-9>K{Fe(OH)3}

所以有Fe(OH)3沉淀生成。

23．(本小题6分)

计算0.10mol?dm-3H2S溶液中的c(H+)、c(HS-)、c(S2-)各为多少？

[ 已知H2S K= 5.7?10-8，K= 1.1?10-12 ]

23．(本小题6分)

解：因K>>K，所以求c(H+) 及c(HS-) 时，只考虑一级解离。

设c(H+) = x ,

H2S? H++ HS-

c ( 平 衡 )/mol ?dm -3 0.10 -x x x

5.7?10-8 = (x /c )2/[(0.10 mol ?dm -3 - x )/c ]

x = 7.5?10-5 mol ?dm -3

c (H +)=c (HCO 3-

)=7.5?10-5 mol ?dm -3

利用H 2S 的二级解离求c (S 2-) HS - ? H + + S 2-

K ={c (H +)/c }{c (S 2-)/c }/{c (HS -)/c } = c (S 2-)/c 所以

c (S 2-) = 1.1?10-12 mol ?dm -3

24. (本小题5分)

含Cd 2+离子的工业废水，国家允许排放标准为8.9?10-7 mol ?dm -3。如果采用中和沉淀法除去Cd 2+离子，当废水中pH 为11时，是否符合排放标准？ [ 已知K {Cd(OH)2}= 5.3?10-15 ]

24．(本小题5分)

解： pH=11时，pOH=3，即 c (OH -)=10-3 mol ?dm -3

{c (Cd 2+)/c }?{c (OH -)/c }2=K {Cd(OH)2 } c (Cd 2+)/c =K {Cd(OH)2 }/{c (OH -)/c }2=

5310101532

.()?--

所以 c (Cd 2+)=5.3?10-9mol ?dm -3 现有c (Cd 2+)=5.3?10-9mol ?dm -3< 8.9?10-7mol ?dm -3 所以符合国家允许排放的标准。

25．(本小题8分)

已知:E (Ag+/Ag)=0.799V ，K (AgCl)=1.8′10-10。若在半电池AgAg+(1.0mol·L-1)中加入KCl ，生成AgCl 沉淀后，使得c(KCl)=1.0mol·L-1，则其电极电势将增加或降低多少如果生成AgCl 沉淀后，c(Cl-)=0.10mol·L-1则E(Ag+/Ag)、E(AgCl/Ag)各为多少？

25．(本小题8分)

解:当c (Cl -)=1.0mol ·L -1时，

AgCl+e -Ag+Cl -处于标准状态。

E (AgCl/Ag)=E (Ag +/Ag)+0.0592Vlg K (AgCl) =(0.799-0.577)V =0.222V (2分)

E (AgCl/Ag)-E (Ag +/Ag)=(0.222-0.799)V=-0.577V E (Ag +/Ag)降低了0.577V 。(2分) Ag ++e -Ag

当c (Cl -)=0.10mol ·L -1，则c (Ag +)=1.8?10-9mol ·L -1

E (Ag +/Ag)=0.799V+0.0592Vlg1.8?10-9=0.281V (2分) AgCl+e -Ag+Cl -

E (AgCl/Ag)=0.222V -0.0592Vlg0.10=0.281V(2分)

四、问答题：（共26分） 26．(本小题6分)

按照分子轨道理论，原子轨道组合成分子轨道后，电子在分子轨道中的排布要遵循哪些原则 以O2分子为例，怎样用分子轨道理论说明其具有顺磁性

26．(本小题6分)

解：电子在分子轨道中排布应遵循能量最低原理、泡里(Pauli)不相容原理和洪特规则三条原则。 （3分） O 2的分子轨道排布中有2个电子排布在π2p *轨道中，而π2p *轨道是二重简并，按洪特规则只能在每个π2p *轨道上排一个电子且自旋相同，即有二个成单电子，使O 2分子具有顺磁性。 （3分）

27．(本小题10分)

反应：H2PO3-+OH-→HPO32-+H2O ，100℃时，反应物浓?度和反应速率关系如下： c(H2PO3-)/(mol·L-1)c(OH-)/(mol·L-1)r/(mol·L-1·s-1) 0.101.03.2×10-5 0.501.01.6×10-4 0.504.02.56×10-3

(1)写出速率方程表达式；（2）指出反应级数；(3)计算反应速率系数；(4)若H2PO3-、OH-的浓度均为1.0mol·L-1时反应速率为多少 27．(本小题10分) 解： (1)v =k [c (H 2PO 3-)][c (OH -)]2（2分） （2）反应级数为3（2分） (3)k = 3.2100.10(1.0)-5

2

??mol -2·L 2·s -1=3.2×10-4mol -2·L 2·s -1（3分）

(4)r =3.2×10-4×1.0×(1.0)2mol ·L -1·s -1

=3.2×10-4mol ·L -1·s -1（3分）

28、(本小题4分)

铁能被Cu2+腐蚀，铜能被Fe3+腐蚀，这二件事有无矛盾，根据有关电极电位说明理由。

(已知：θ

?(Cu2+／Cu)=0.34V θ?(Fe2+／Fe)=0．44v)

28、(本小题4分)

解：因为：θ

?(Cu2+／Cu)=0.34V > θ?(Fe2+／Fe)=0．44v),所以，Cu2+能氧化Fe，反应式为：Cu2++Fe→Cu+Fe 2+

又因为θ

?(Cu2+／Cu)=0.34V < θ?(Fe 3+／Fe 2+) = O.77V所以，Fe 3+可以氧化Cu，反应式为：Cu+2 Fe 3+ →Cu2++2Fe2+

铁能被Cu腐蚀是指Fe与Cu2+发生了反应；铜能被Fe3+腐蚀是指Cu与Fe3+发生了反应，这二件事并无矛盾。-29．(本小题6分)

已知：O2 + 2H+ + 2e- H2O2 ；E= 0.682 V

H2O2 + 2H+ + 2e- 2H2O ；E= 1.77 V

1).画出在酸性介质中氧元素电势图。

2).判断H2O2能否歧化；若能歧化，写出其发生歧化反应的方程式。

29．(本小题6分)

解：

(1)

（3分）

在酸性介质中，H

2O2能发生歧化反应；歧化方程式是

2H2O22H2O+O2（3分）