发布时间 : 星期四 文章东华大学无机化学试题-2010-A-ans更新完毕开始阅读
解: ∵ΔrGmθ = ΔrHmθ-TΔrSmθ(△
ΔrSmθ =
-△T
) =
(-402.0)-(345.7)-1-1
= -0.189 kJ·mol·K
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∴若使反应自发，则：
ΔrGmθ <0 即 ΔrHmθ - TΔrSmθ <0 (-402.0)-T×(-0.189)<0 T < 2127 (K)
反应自发进行的最高炉温是 <2127K.
2． （本题6分）在某一温度和1.0×105pa 条件下，将一定量的SO3 置于一密闭中，发生下列分解反应:
2SO3(g)== 2SO2(g) + O2(g)
已知当反应达平衡时，按体积分数已有27.2％的SO3离解为SO2和O2，试求此时该反应的标准平衡常数。
解： 2SO3(g) == 2SO2(g) + O2(g)
初始 1.0×105pa 0 0
变化 -1.0×105pa×27.2％ 1.0×105pa×27.2％ 1.0×105pa×27.2％/2 平衡 0.728×1.0×105pa 0.272×1.0×105pa 0.136×1.0×105pa 则
550.272?1.0?100.136?1.0?102(?)?(?)()?()55pp?1.0?101.0?10K???0.0199 5PSO320.728?1.0?102()(?)51.0?10p2PSO2PO2
3. （本题8分）在血液中，H2CO3-NaHCO3缓冲对的功能之一是从细胞组织中迅速地除去运动产生的乳酸(HLac：Ka(HLac) = 8.4?10-4)。
(1) 已知Ka1(H2CO3)= 4.3?10-7，求 HLac + HCO3ˉ = H2CO3 + Lacˉ 的平衡常数K； (2) 在正常血液中，[H2CO3] = 1.4?10-3 mol?dm-3，[HCO3ˉ ] = 2.7?10-2mol?dm-3, 求pH值； (3) 若1.0 dm3血液中加入5.0?10-3 mol HLac后，求pH值
??
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解：(1) 反应 HLac + HCO3ˉ = H2CO3 + Lacˉ K?
?可以由 (1) HLac = H+ + Lacˉ K1?=Ka(HLac) = 8.4?10-4
-7? (2) HCO3ˉ + H+ = H2CO3 K2?=1/Ka1(H2CO3)= 1/(4.3?10)
相加得到，则 K?= K1? ?K2? = 8.4?10-4/(4.3?10-7)=1.95?103 (2分) (2) H2CO3-NaHCO3缓冲对
c(H2CO3)1?.4?10?3?7pH?pKa1(H2CO3)?lg??lg4.3?10?lg?7.65 (2分)
c(HCO3?)2.7?10?2(3) HLac + HCO3ˉ = H2CO3 + Lacˉ
初始 5.0?10-3 2.7?10-2 1.4?10-3
变化 -5.0?10 5.0?10 5.0?10
-3
-3
-3
平衡 0 2.2?10-2 6.4?10-3 (1分) 则此时 [H2CO3] = 6.4?10-3 mol?dm-3，[HCO3ˉ ] = 2.2?10-2mol?dm-3 (1分)
c(H2CO3) 6.4?10?3?7pH?pKa1(H2CO3)?lg??lg4.3?10?lg?6.91 (2分)
c(HCO3?)2.2?10?2
4. （本题5分）已 知 Ksp(Mg(OH)2) = 1.8×10-11，Kb(NH3·H2O) = 1.8×10-5 。计 算Mg(OH)2
在 0.10 mol·dm-3 NH3·H2O 中 的 溶 解 度。
??解：NH3·H2O 中：
?c(OH-)?Kb?c?1.8?10-5?0.10?1.34?10-3mol?dm-3 (2分)
c(Mg)?2??Ksp(Mg(OH)2)[c(OH?)]21.8?10?11?5?3 ( 2分) ??1.0?10mol?dm?32(1.34?10) 即：S = 1.0×10-5 mol·dm-3 (1分)
5. （本题9分）
1) 标准氢电极 2H+ +2e → H2的标准电极电势E?(H+/H2)为0V，若将电极中的标准酸换成pH=5.0的酸，求此时的电极电势E(H+/H2)。
2) 60oC时，水的离子积常数K?w=9.62?10-14，求在此温度下电极反应2H2O + 2e → H2 + 2OH─的标准电极电势E?。
答案：1) pH=5时，[H+] = 10-5 mol·L-1 （1分）
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根据能斯特方程，此时
2.303RT[p(H2)/p?]????lgzF(c(H?)/c?)22.303?8.314?2981 （2分） ?0?lg?52?2?96500(1?10) ??0.296 V2）由 2H+ +2e →H2 和 2H2O+2e→H2+2OH─
可组成原电池： 2H+ + 2OH─ == 2H2O 则此时对于该原电池有
K?1[H?]2?[OH?]2?1K2?9.25?1027 w由
lgK?nE?Fn(???ox??red)F2.303RT?2.303RT ?n(?????ox??red) 2.303?8.314?333?n(?ox??red)0.066?27.96696500和2H+ +2e → H2 ?Aθ=0V （2分） 可求得 ??red = -0.77 V
2H2O+2e→ H2 + 2OH─的标准电极电势?Aθ= -0.77V
第二种解法：
在水解离时，H+和OH─均为非标准状态，此时：
??H?/H2??H??0.0592[H?/H22lg]2pH2/p? ?OH?/H2????0.05912lg[p OH?/H2H2/p?][OH?]2由于水的解离为非氧化还原反应，则此时E=0，即
E??OH?/H??H?/H?0 227
（1分） 2分） （1分）
（1分）
（1分） （1分） （
??OH?/H20.05910.0592[H?]2? （1分） ?lg??H?/H?lg??2?22[pH2/p][OH]2pH2/p0.0592[H?]20.0591?lg?lg2pH2/p?2[pH2/p?][OH?]2??OH?/H2则 ?0.0592 （2lg([H?]2?[OH?]2)2o ?0.0592lgKw?0.0592lg9.62?10?14??0.77V分）
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