《近代化学基础模拟题(二)》测试答案

1.下列各组量子数哪些是不合理的,为什么?
(1) n=4，l=3，m=4        (2) n=2，l=2，m=-1        (3) n=3，l=0，m=0
(4) n=4，l=1，m=1        (5) n=2，l=0，m=-1  
2.PCl3的空间构型是三角锥形，键角略小于109.5°；SiCl4是四面体,键角为109.5°。用杂化轨道理论加以说明。
3.300 K时，A气体在6.0×104 Pa下，体积为1.25×10-4 m3，B气体在8.0×104 Pa下，体积为0.15dm3，现将这两种气体在300K下混合(彼此不发生反应)于0.50 dm3容器内，求混合气体的总压力是多少？
参考答案：
解：n1=p1V1/(RT)=6.0×104×1.25×10-4/(RT)=7.5/(RT)
      n2=p2V2/(RT)=8.0×104×0.15×10-3/(RT)=12/(RT)
      n=n1+n2= (7.5+12)/(RT) =19.5/(RT)
p=nRT/V=19.5/(0.5×10-3)=3.9×10-4(Pa)
4.向20 mL 0.10 mol•L-1 HCl溶液中加入20mL 0.10 mol•L-1 NH3•H2O，已知NH3•H2O的Kb =
1.8×10-5，求溶液的pH。
参考答案：
解：NH3•H2O+HCl=NH4Cl+H2O
      c(NH4)=0.10×20/(20+20)=5.0×10-2 (mol•L-1)
      Ka (NH4+)=Kw/Kb(NH3)=1.0×10-14/(1.8×10-5)=5.6×10-10
      [H+]=(c•Ka)1/2=(5.0×10-2×5.6×10-10) 1/2=5.3×10-6
pH=-log[H+]=-log(5.3×10-6)=5.28
5.已知反应MgCO3 (s) = MgO(s) + CO2(g)在298K，100 kPa下的ΔrH mθ (298.15K)=116.54
kJ•mol-1，ΔrSmθ(298.15K)= 175.1 J • K-1 • mol-1。求：
  (1)该反应在1123K，100 kPa下的ΔrGmθ(1123K) 和 Kθ(1123K)
  (2)该反应在100 kPa压力下(即p(CO2)=100 kPa)分解的最低温度。
参考答案：
解：(1)ΔrGmθ = ΔrHmθ -TΔrSmθ
         ΔrGmθ(1123K)=116.54-1123×0.1751= -80.097 (kJ • mol-1)
         ΔrGmθ = -RTlnKθ
          lnKθ = -ΔrGmθ/(RT)= -(-80097)/(8.314×1123) = 8.579
          Kθ = 5.32×103
     (2)ΔrGmθ = ΔrHmθ -TΔrSmθ = 0
         116540 -175.1T = 0
         T = 665.6 (K)               
6.将各50 mL浓度均为0.14 mol•L-1的HOAc和NaOAc溶液混合，已知HOAc的pKa=4.74，
求混合溶液的pH为多少？若再加入1mL 6mol•L-1HCl溶液，溶液的pH又是多少？
参考答案：
解：c(HOAc)= c(OAc-)=0.070 mol•L-1
pH=pKa =4.74
加入1mL 6mol•L-1 HCl后：
c(HOAc)=(50×0.14+1.0×6.0)/(100+1)=13/101(mol•L-1)
c(OAc-)=(50×0.14-1.0×6.0)/(100+1)=1/101(mol•L-1)
pH=pKa-log13=4.74-1.11=3.63