2018年中南大学土木工程学院912无机化学之无机化学考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 短周期元素A 的氯化物B 常温下为液态.A 的单质与氧作用可得到两种氧化物, 其中分子量较C 、D 、大的氧化物C 与氢氧化钠溶液作用得到两种碱性产物D 和E , 但D 的碱性小于E. 试写出B 、E 所代表的物质的化学式, 比较D 和E 的热稳定性和溶解度.
【答案】
热稳定性
溶解度
2． 卤素互化物中两种卤素的原子个数、氧化数有哪些基本规律？试举例说明。
【答案】卤素互化物中两种卤素的原子个数不是任意的, 原子半径较大的卤原子呈氧化态, 半径小的卤素呈负氧化态, 中心原子只有一个, 为电负性小而半径大的卤素; 而且配体个数为奇数, 一般为电负性大而半径小的卤素,
如
等。
。
配体的个数与两种卤素的半径比有关, 半径比越大, 配体个数越多。但配体个数不能超过7个, 如碘与氟可形成7个配体的互化物IF 7, 但碘与氯只能形成3
个配体的互化物越大, 中心可以有较高的氧化数。这与半径比导致的配位数多少是一致的。
3． 分析下列反应自发进行的温度条件.
(1)
(2)
(3)
(4) 【答案】
反应自发进行的前提是反应的,
由吉布斯一亥姆霍兹公式
可知
, (1)(2)(3)
时才可自发进行.
(4)
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卤素互化物中心原子氧化数除与半径比有关外, 还与两种元素的电负性差值有关, 电负性差值
的值与温度有关,
反应温度的变化可能使
, 在任何温度下
, , 在较低温度时, , 若使反应自发进行,
即, 在任何温度时,
的符号发生变化.
, 反应都不能自发进行.
, 即反应在低温下可以自发进行.
, 必须提高温度, 即反应只有在较高温度, 即在任何温度下反应均能自发进行.
4． 试用键角和偶极矩求分子中的键矩.
H 2O 分子为极性分子, 因为其几何构型为V 形, 抵消不了键的极性. 分子的偶极矩是键【答案】
矩的矢量和(忽略分子内化学键的相互影响) , 两个矢量相加在几何上可运用余弦定理. 三角形的边角关系为
在
分子中,
键角
,
实验测得偶极矩(参见图). 根据余弦定理得
进一步整理可得
可以求得键矩
图H 2分子的偶极矩与O —H 键矩的关系
若已知O-H 键长为96pm , 可进一步计算出O-H 键的离子性分数：
离子性
5． 分辨如下概念的物理意义:
(1)封闭系统和孤立系统. (2)环境压力和标准压力.
(3)热力学标准态和理想气体标准状态. (4)气体的分压和分体积. (5)功、热和能.
(6)等压膨胀功和可逆膨胀功. (7)膨胀功和有用功. (8)热力学能和焓.
(9)等压热效应和等容热效应. (10)生成焓、燃烧焓和反应焓. (11)过程和状态.
(12)状态函数与非状态函数.
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(13)过程的自发性和可逆性. (14)理想气体和非理想气体. (15)标准自由能与非标准自由能. (16)吸热化合物与放热化合物. (17)标准熵和反应熵. (18)熵增大原理的适用系统.
(19)热力学分解温度与实际分解温度. (20)热力学与动力学.
【答案】(1)封闭系统与环境有能量交换但无物质交换; 孤立系统是与环境隔离, 既没有能量交换也没有物质交换.
(2)环境压力是指标准大气压, 而标准大气压指源自地球底层大气最常呈现的压力,
其数值为
.
标准压力为
(3)热力学标准态, 简称标准态, 指在
.
的压力(标准压力) 下和某一指定温度下纯物
质的物理状态(液态或某种形式的固态). 它对具体物质状态有严格规定:
①气体物质的标准态除指物理状态为气态外, 还指该气体的压力(或在混合气体中的分压)
值, 即标准压力
;
,
标准态活度的符号为;
②溶液的标准态规定溶质的浓度为
③液体和固体的标准态是指处于标准态压力下纯物质的物理状态.
理想气体标准状态因理想气体是分子本身没有体积, 分子间没有相互作用力的一种理想模型.
故标准状态为
.
(4)气体分压:定温定容下, 互不反应的几种气体混合置于一密闭容器中, 混合气体所呈现的压力称为总压力; 而各成份气体单独占有该容器时的压力称为气体的分压.
气体分体积:混合物处于温度T 、压力p 时占有的体积V , 是混合物的总体积. 其中, 某一种组元
(摩尔) 单独存在, 并处于混合物温度T 和压力p 时所占有的体积称为该组元的分体积.
(5)功:除热以外的所有其他能量传递形式.
热:系统与环境之间的温度差异引起的能量传递形式. 能:系统内各种形式的能量总和.
(6)等压膨胀功:等压膨胀是不可逆过程, 系统做的功要比可逆过程小; 可逆膨胀功:为可逆过程, 系统对环境做功最大.
(7)膨胀功:是机械功的一种特殊形式. 体系发生物理变化或化学变化时常伴随着体积的变化. 当体系在抵抗外压条件下发生体积变化, 则体系将对环境或环境将对体系作功. 这种由于体积变化而产生的机械功称为“膨胀功”.
有用功:是指对人们有用的功.
(8)热力学能:过去长期叫内能, 符号U , 是系统内各种形式能量的总和.
焓:是一个热力学系统中的能量参数. 规定由字母H (单位:焦耳, J) 表示. 焓的变化是系统在等压
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