1、无机化学课后习题答案第 1 章 化学反应中的质量关系和能量关系 习题参考答案1解：1.00 吨氨气可制取 2.47 吨硝酸。2解：氯气质量为 2.9103g。3解：一瓶氧气可用天数解：= 318 K 解：根据道尔顿分压定律p(N2) = 7.6104 Pap(O2) = 2.0104 Pap(Ar) =1103 Pa解：（1） 0.114mol; （2）（3）7.解：（1）p(H 2) =95.43 kPa（2）m(H 2) = = 0.194 g8.解：（1） = 5.0 mol（2） = 2.5 mol结论: 反应进度( )的值与选用反应式中的哪个物质的量的变化来进行计算无关，但与反应式的
2、写法有关。9.解： U = Qp p V = 0.771 kJ10.解： （1）V 1 = 38.3 10-3 m3= 38.3L（2） T2 = = 320 K（3）W = (pV) = 502 J（4） U = Q + W = -758 J（5） H = Qp = -1260 J11.解：NH 3(g) + O2(g) NO(g) + H2O(g) = 226.2 kJmol112.解： = Qp = 89.5 kJ= nRT= 96.9 kJ13.解：（1）C (s) + O 2 (g) CO 2 (g)= (CO2, g) = 393.509 kJmol1CO2(g) + C(s) C
3、O(g)= 86.229 kJmol1CO(g) + Fe2O3(s) Fe(s) + CO2(g)= 8.3 kJmol1各反应 之和 = 315.6 kJmol1。（2）总反应方程式为C(s) + O2(g) + Fe2O3(s) CO2(g) + Fe(s)= 315.5 kJmol1由上看出：(1)与(2) 计算结果基本相等。所以可得出如下结论：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。14解： （3）= （2）3- （1）2=1266.47 kJmol 115解：（1）Q p = = 4 (Al2O3, s) -3 (Fe3O4, s) =3347.6 kJmol1（2
4、）Q = 4141 kJmol116解：（1） =151.1 kJmol1 （2） = 905.47 kJmol1（3） =71.7 kJmol117.解： =2 (AgCl, s)+ (H2O, l) (Ag2O, s)2 (HCl, g)(AgCl, s) = 127.3 kJmol118.解：CH 4(g) + 2O2(g) CO 2(g) + 2H2O(l)= (CO2, g) + 2 (H2O, l) (CH4, g)= 890.36 kJmo 1Qp = 3.69104kJ第 2 章 化学反应的方向、速率和限度 习题参考答案1.解： = 3347.6 kJmol1; = 216.6
5、4 Jmol1K1; = 3283.0 kJmol1 0该反应在 298.15K 及标准态下可自发向右进行。2.解： = 113.4 kJmol1 0该反应在常温(298.15 K)、标准态下不能自发进行。（2） = 146.0 kJmol1; = 110.45 Jmol1K1; = 68.7 kJmol1 0该反应在 700 K、标准态下不能自发进行。3.解： = 70.81 kJmol1 ; = 43.2 Jmol1K1; = 43.9 kJmol1（2）由以上计算可知：(298.15 K) = 70.81 kJmol1; (298.15 K) = 43.2 Jmol1K1= T 0T =
6、 1639 K4.解：（1） = = = （2） = = = （3） = =（4） = = = 5.解：设 、 基本上不随温度变化。= T (298.15 K) = 233.60 kJmol1(298.15 K) = 243.03 kJmol1(298.15 K) = 40.92, 故 (298.15 K) = 8.31040(373.15 K) = 34.02,故 (373.15 K) = 1.010346.解：（1） =2 (NH3, g) = 32.90 kJmol1 0该反应在 298.15 K、标准态下能自发进行。（2） (298.15 K) = 5.76, (298.15 K) =
7、 5.81057. 解：（1） (l) = 2 (NO, g) = 173.1 kJmol1= = 30.32, 故 = 4.81031（2） (2) = 2 (N2O, g) =208.4 kJmol1= = 36.50, 故 = 3.21037（3） (3) = 2 (NH3, g) = 32.90 kJmol1= 5.76, 故 = 5.8105由以上计算看出：选择合成氨固氮反应最好。8.解： = (CO2, g) (CO, g) (NO, g)= 343.94 kJmol1 HCl HBr HI。3解： BBr 3 CS2 SiH4 PCl5C2H44解： HClO BBr 3 C2H
8、25解：由成键原子的未成对电子直接配对成键：HgCl 2、PH 3。由电子激发后配对成键：AsF 5、PCl 5。形成配位键： 、Cu(NH 3)42+。6解：（1）ZnOZnS（2）NH 3OF2（5）IBr H2O H2S H2Se O28解：分子或离子 中心离子杂化类型 分子或离子的几何构型BBr3 等性 sp2 平面正三角形PH3 不等性 sp3 三角锥形H2S 不等性 sp3 V 形SiCl4 等性 sp3 正四面体形CO2 等性 sp 直线形等性 sp3 正四面体形9解：分子或离子 价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 几何构型PbCl3 3 2 1 V 形BF3 3 3 0 平
9、面正三角形NF3 4 3 1 三角锥形PH4+ 4 4 0 正四面体BrF5 6 5 1 正四棱锥形4 4 0 正四面体3 2 1 V 形XeF4 6 4 2 四方形CHCl3 4 4 0 四面体10解：分子或离子 分子轨道表示式成键的名称和数目价键结构式或分子结构式能否存在(1s)1 一个单电子键 能(1s)2(*1s)1 一个叁电子键 能C2 KK(2s)2(*2s)2 (2py)2(2pz)22 个键 能Be2 KK(2s)2(*2s)2 不成键 不能B2 KK(2s)2(*2s)2 (2py)1(2pz)12 个单电子键 能KK(2s)2(*2s)2 (2py)2(2pz)2(2px)
10、12 个键一个单电子键 能O2+ KK(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)11 个键一个叁电子键1 个 键能11解： 分子或离子键级 2.5 2 1.5 1 0.5结构稳定性的次序为： 12解：（1）He 2的分子轨道表示式为(1s) 2(*1s)2，净成键电子数为 0，所以 He2 分子不存在；（2）N 2的分子轨道表示式为(1s) 2(*1s)2(2s)2(*2s)2 (2py)2(2pz)2(2px)2，形成一个键，两个键，所以 N2分子很稳定，并且电子均已配对，因而具有反磁性；（3） 的分子轨道表示式为:(1s) 2(*1s)2(2s)2(*2s)2(
11、2px)2(2py)2(2pz)2 (*2py)2(*2pz)1，形成个叁电子键，所以 具有顺磁性。13解：非极性分子：Ne、Br 2、CS 2、CCl 4、BF 3；极性分子：HF、NO、H 2S、CHCl 3、NF 3。14解：（1）色散力； （2）色散力、诱导力； （3）色散力、诱导力、取向力。第 7 章 固体的结构与性质 习题参考答案1解：熔点高低、硬度大小的次序为：TiC ScN MgO NaF。2解：（1）熔点由低到高的次序：KBr AlCl3 MgCl2 NaCl。11解：（1）阴离子相同。阳离子均为 18 电子构型，极化力、变形性均较大，但 Zn2+、Cd 2+、Hg 2+依次
12、半径增大，变形性增大，故ZnS、CdS、HgS 依次附加离子极化作用增加，键的共价程度增大，化合物的溶解度减小。（2）阳离子相同，但 F、Cl 、I 依次半径增大，变形性增大。故 PbF2、PbCl 2、PbI 2 极化作用依次增大，键的共价程度增大，化合物的溶解度减小。（3）阴离子相同，但 Ca2+、Fe 2+、Zn 2+电子构型分别为 8、917、18，变形性依次增大，键的共价程度增大，化合物的溶解度减小。第 8 章 配位化合物（习题参考答案）1解：配离子 形成体 配体 配位原子 配位数Cr(NH3)63+ Cr3+ NH3 N 6-Co(H2O)62+ Co2+- -H2O O- 6-A
13、l(OH)4 Al3+ OH O- 4Fe(OH)2(H2O)4+ Fe2+- OH、 -H2O- O -6PtCl5(NH3) Pt4+- Cl、 NH3- -Cl、N 6-2解：配合物 名 称 配离子 电荷 形成体氧化数Cu(NH3)4PtCl4 四氯合铂（）酸四氨合铜（）+2、2 +2、+2CuSiF6 六氟合硅（）酸铜 2 +4K3Cr(CN)6 六氟合铬（）酸钾 3 +3Zn(OH)(H2O)3NO3 硝酸一羟基三水合锌（） +1 +2CoCl2(NH3)3(H2O)Cl 一氯化二氯三氨一水合钴（）+1 +3PtCl2(en) 二氯一乙二胺合铂（） 0 +23解：（1）KPtCl 3
14、(NH3)（2）Co(NH 3)6(ClO4)2（3）Ni(NH 3)6Cl2（4）NH 4Cr(NCS)4(NH3)2（5）Cr(OH) 9C2O4(H2O)(en)（6）Na 2Fe(CN)5(CO)4解：三种配合物的化学式分别为物 质 配合物化学式 Pt(NH3)6Cl4 PtCl2(NH3)4Cl2 PtCl4(NH3)25解：Cu(NH 3)42+CoF63-Ru(CN)64-Co(NCS)426解：已知：MnBr 425.9 B.M，Mn(CN) 632.8 B.M。由： 式求得：，与 相比较，可推测：MnBr42价层电子分布为7. 解：混合后尚未反应前：c(Ag+) = 0.10
15、 molL1c(NH3H2O) = 0.50 molL1又因 (Ag(NH3)2+)较大，可以认为 Ag+基本上转化为Ag(NH 3)2+，达平衡时溶液中 c(Ag+)、c (NH3)、c (Ag(NH3)2+)由下列平衡计算：Ag+ + 2NH3H2O Ag(NH3)2+ + 2H2O起始浓度(molL 1) 0.50 2 0.10 0.10平衡浓度(molL 1) 0.30 + 2 0.10 = = 1.12107 = 1.12107= 9.910 8 即 c(Ag+) = 9.910 8molL1 c(Ag(NH3)2+) = (0.10 ) molL1 0.10 molL1c(NH3H
16、2O) = (0.30 + 2 ) molL1 0.30 molL18. 解：混合后未反应前：c(Cu2+) = 0.050 molL1c(NH3) = 3.0 molL1达平衡时： Cu2+ + 4NH3H2O Cu(NH3)42+ + 4H2O平衡浓度(molL 1) 3.0 40.050 + 4 0.050 = = = 2.091013=2.11013, =3.91017c(Cu(NH3)42+) 0.050 molL 1， c(NH3H2O) 2.8 molL 1若在此溶液中加入 0.010 mol NaOH(s)，即： c(OH ) = 0.50 molL1J = 3.91017 (
17、0.50)2 = 9.81018 (Cu (OH)2)故有 Cu (OH)2 沉淀生成。9.解：设 1.0 L 6.0 molL1NH3H2O 溶解 mol AgI，则 c(Ag(NH3)2+) = molL1（实际上应略小于 molL1） c(I ) = molL1AgI(s) + 2NH3H2O Ag(NH3)2+ + I + 2H2O平衡浓度(molL 1) 6.0 2 = = (AgI) = 9.541010= 9.541010= 1.9104同上方法： AgI(s) + 2CN Ag(CN)2 + I 平衡浓度(mol L 1) 1.0 2 = (AgI) = (1.261021)
18、(8.521017) = 1.07105= 0.49可见 KCN 可溶解较多的 AgI。10.解：设 1.0 L 1.0 molL1 氨水可溶解 mol AgBr，并设溶解达平衡时 c(Ag(NH3)2+) = molL1（严格讲应略小于 molL1） c(Br ) = molL1AgBr(s) + 2NH3H2O Ag(NH3)2+ + Br + 2H2O平衡浓度(molL 1) 6.0 2 = (AgBr) = 5.99106= 5.99106 = 2.4103故 1.0 L 1.0 molL1 NH3H2O 可溶解 1.9104 mol AgBr。则 100mL 1.0 molL1 NH
19、3H2O 只能溶解 AgBr 的克数为2.4103 molL1 0.10 L 187.77 gmol1 = 0.045 g 0.10 g 即 0.10 g AgBr 不能完全溶解于 100mL 1.00 molL1 的氨水中。11.解： c(NH3H2O) = 9.98 molL1混合冲稀后： c(NH3H2O) = 9.98 molL1 = 2.99 mol L1c (Ag+) = 0.100 mol L1 = 0.0500 mol L1（1） Ag + + 2NH3H2O Ag(NH3)2+ + 2H2O平衡浓度(molL 1) 2.99 0.100 +2 0.0500 较大，故可近似计算
20、= = 1.12107, = 5.351010即 c (Ag+) = 5.351010 molL1c(Ag(NH3)2+) = 0.0500 molL1, c(NH3H2O) = 2.89 molL1（2）加入 0.0745 g KCl(s)： c(Cl) = 0.0100 molL1 J = 5.351010 0.0100 = 5.351012 (AgCl)=1.771010故无 AgCl 沉淀形成。欲阻止 AgCl 沉淀形成，c (Ag+) =1.77108 molL1c(NH3H2O) = 0.502 molL1（3） c(Br) = 0.120 g 119.00 gmol1 0.1 L
21、 = 0.0101 molL1J = 5.401012 (AgBr) = 5.351013故有 AgBr 沉淀形成。欲阻止 AgBr 沉淀形成,c(NH3H2O) = 9.18 molL1由(2)、(3)计算结果看出，AgCl 能溶于稀 NH3H2O，而 AgBr 须用浓 NH3H2O 溶解。12.解：（1）HgCl 42 + 4 I HgI42 + 4Cl= = 5.78 10 14很大，故反应向右进行。（2）Cu(CN) 2 + 2NH3H2O Cu(NH3)2+ + 2CN + 2H2O= = 7.241014（3）Fe(NCS) 2+ + 6F FeF63 + 2SCN= = 8.91
22、10 10很大，故该反应向右进行。*13.解：（1）Ni(CN) 42 + 2e Ni + 4CN对于电极反应：Ni 2+ + 2e Ni(Ni2+/Ni) = (Ni2+/Ni) + (0.0592 V / 2) lgNi2+ + 4CN Ni(CN)42 则 = / (Ni(CN)42) = 5.031032 molL1因此 (Ni(CN)42/Ni)= (Ni2+/Ni)= (Ni2+/Ni) + lg = 0.0295 V*14.解：对于电极反应：Cu 2+ + 2e Cu(Cu2+/Cu) = (Cu2+/Cu) + 其中 Cu2+ 浓度可由下列平衡式求得：Cu2+ + 4NH3H2
23、O Cu(NH3)42+ + 4H2O则 = / (Cu(NH3)42+) = 4.81014 molL1(Cu(NH3)42+/Cu) = (Cu2+/Cu)= (Cu2+/Cu) + = 0.054 V在 (NH3H2O) = 1.0 molL1 的溶液中：NH3H2O + OH 平衡浓度(molL 1) 1.0 (NH3 H2O) = = 1.8105 = 4.2103 即 (OH ) = 4.2103 molL1 对于电极反应： O2 + 2H2O + 4 e 4OH (O2/OH) = (O2/OH) + = 0.542 V(O2/OH) (Cu(NH3)42+/Cu)。*15. 解
24、：由电极反应：Ag + + e Ag 可以写出：(Ag+/Ag) = (Ag+/Ag) + 0.0592 V 可导出：(Ag(NH3)2+/Ag) = (Ag+/Ag) + 0.0592 V (Ag(CN)2/Ag) = (Ag+/Ag) + 0.0592 V 因 (Ag(NH3)2+) (Ag(CN)2) 故 (Ag(NH3)2+/Ag) (Ag(CN)2/Ag)*16解： ( Fe 3+/ Fe 2+) = （Fe(CN) 63/ Fe(CN)64）则 ( Fe 3+/ Fe 2+) + 0.0592 V = （ Fe(CN)63/ Fe(CN)64）+ 0.0592 V Fe(CN)63
25、/ Fe(CN)64）=0.361V,得 (Fe(CN)63）=8.4 1041*17. 解:由题意知: 1 = (Cu(NH3)42+/Cu) - (Zn2+/Zn) = 0.7083 V ( Cu2+/Cu) =0.340V, (Zn2+/Zn) = 0.7626 V(Cu(NH3)42+/Cu) = 0.0543 V而 (Cu(NH3)42+/Cu) = ( Cu2+/Cu) + 0.0543 V= 0.340V+ ,得: c(Cu2+) = 4.7810-14 molL1。由题意知: Cu 2+ 4NH3H2O + Cu(NH3)42+ + 4H2O（Cu(NH 3)42+）= = =
26、2.091013（2） 向左半电池中加入 Na2S，达平衡时：C(Zn2+)= =1.610-24 molL1ZnS + 2e Zn + S2-( ZnS/Zn) = ( Zn2+/Zn) + = 1.4670 V故 = （Cu(NH 3)42+/Cu） ( ZnS/Zn)= 1.4127V（3）（）Zn，ZnS（S） S 2-（1.00 molL 1） NH 3H2O（1.00 molL 1），Cu(NH 3)42+（1.00 molL 1）Cu（+）（4）电极反应：（）Zn+ S 2- 2e ZnS（S）（+）Cu(NH 3)42+ + 2e Cu+ 4NH3电池反应：Zn + Cu(NH 3)42+ + S2- ZnS + Cu+ 4NH3（5）lg = = 47.73故 272.5 kJmol1
