34、中南大学无机化学题库答案：计算题(10-15)

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1、（十）氢稀有气体1．⑴根据该反应的平衡常数看，当温度升高时，平衡常数减小，可见温度过高将不利于XeF6(g)的生成，因此，在满足反应速率的前提下，应使反应在尽可能低的温度下进行。⑵∵反应②－①＝③8Kp1.01102∴Kp＝＝＝0.944(523K时)38Kp1.0710136.0同理，673K时Kp＝＝0.0182331.9810pXeF6⑶∵Kp＝ppXeF4F2若XeF6/XeF4>1011∴<0.944×p10F2pΘ>10.6(p)F22．20K时液氢密度为70.6g/L，相当于－1－1－170.6g·L÷1.

2、008g·mol＝70.04mol·L223而LaNi5储氢密度为6.2×10H原子/cm可换算为：2223－16.2×10×1000÷6.02×10＝103.0(mol·L)计算表明LaNi5储氢密度比液氢大得多，相当于液氢的103.0÷70.04＝1.47倍3．题目所给定的燃烧温度虽然远高于室温，而有关热力学数据都是室温条件下的，但由于反应热主要决定于旧健断裂的吸热和新健生成的放热，所以与温度变化关系不大，故仍然可用于相关计算。甲苯燃烧放热：C7H8(g)＋9O2(g)＝7CO2(g)＋4H2O(g)Θ－1ΔfHm/kJ·m

3、ol50.000－393.14－241.82Θ－1ΔrHm＝4×(－241.82)＋7×(－393.14)－50.00＝－3769.26(kJ·mol)31mol甲苯吸收3molH2所以氢的燃烧放热为：3H2(g)＋O2(g)＝3H2O(g)2Θ－1ΔrHm＝3×(－241.82)－0－0＝－725.46(kJ·mol)Θ－1反应总热量ΔrH＝－3769.26－725.46＝－4494.72(kJ·mol)甲苯燃烧放热所占比例－3769.26÷－4494.72×100％＝83.86％611氢的燃烧放热所占比例－725.46÷－4

4、494.72×100％＝16.14％应当指出，上述计算具有一定的近似性。因为计算中忽略了温度的影响(即没有考虑体积变化引起的能量变化)，也没有考虑氢与甲苯的结合能。4．该液氢汽车的液氢储箱中所装氢的物质的量为：70.6×151.44÷(1.008×2)＝5303.4(mol)1氢的燃烧反应为：H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)2Θ－1ΔrHm＝－285.83(kJ·mol)该车每千米的能耗为：285.83×5303.4÷274＝5532.4(kJ)5．该氙的氟化物中Xe和F的原子个数比为：0.409(0.7580.409)X

5、e∶F＝∶＝1∶5.9≈1∶6131.2919.00该化合物的实验式为XeF6。6．根据题意，发生的反应方程式如下：2Xe＋nF2＝2XeFnnXeFn＋H2＝Xe＋nHF2HF＋NaOH＝NaF＋H2O从题目的分析数据知，在XeFn中含有Xe＝0.2507g，含有F＝0.1435g，则它们的0.25070.1435原子个数比为：Xe∶F＝∶＝1∶4131.319.00则该化合物的化学式为XeF4。7．根据题意，参加反应的PtF6的压强为12.40kPa，而参加反应的Xe的压强为26.08－12.40－2.27＝11.41(kP

6、a)由于在同温、同压下，气体的压力比等于它们的物质的量之比，所以它们的物质的量比为：Xe∶PtF6＝11.41∶12.40＝1∶1则该化合物的化学式为XePtF6。612（十一）卤素－－－－1．当XO3和X为ClO3和Cl时，－＋－Θ－正极电势为ClO3＋6H＋5e＝3Cl2＋3H2O(ClO3/Cl2)＝1.47v－－Θ－负极电势为2Cl－2e＝Cl2(Cl2/Cl)＝1.36v当正极电势和负极电势相等时反应达到平衡状态，在上述电势中，正极电势受介质酸度＋影响，而负极电势不受介质酸度影响，所以除[H]外，其它物种均处于标准

7、态时，达平衡时的酸度可如下计算：0.0591＋61.36＝1.47＋lg[H]5＋lg[H]＝－1.55则pH＝1.55即正向反应能够进行的最大pH值为1.55。同理：－－－－当XO3和X为BrO3和Br时，－＋－Θ－正极电势为BrO3＋6H＋5e＝3Br2＋3H2O(BrO3/Br2)＝1.52v－－Θ－负极电势为2Br－2e＝Br2(Br2/Br)＝1.07v达平衡时的酸度可如下计算：0.0591＋61.07＝1.52＋lg[H]5＋lg[H]＝－6.35则pH＝6.35即正向反应能够进行的最大pH值为6.35。－－－－

8、当XO3和X为IO3和I时，－＋－Θ－正极电势为IO3＋6H＋5e＝3I2＋3H2O(IO3/I2)＝1.20v－－Θ－负极电势为2I－2e＝I2(I2/I)＝0.54v达平衡时的酸度可如下计算：0.0591＋60.54＝1.20＋lg[H]5＋lg[H]＝