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某反应 A + B → 产物,实验测得速率方程为 r = k·c(A)·c(B)²。在 25℃ 时,当 c(A) = 0.10 mol/L、c(B) = 0.20 mol/L 时,反应速率 r = 1.0×10⁻³ mol/(L·s)。已知温度每升高 10℃,该反应速率增大到原来的 2 倍(活化能在此温度区间内近似不变)。现将温度升至 55℃,同时使 c(A) 增大到原来的 2 倍、c(B) 增大到原来的 3 倍(其他条件不变)。求此时该反应的速率。
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在标准状况下,将 4.48 L 氮气通入足量金属锂中充分反应,生成氮化锂(Li₃N)。已知反应方程式为 6Li + N₂ → 2Li₃N,Li 的摩尔质量为 7 g/mol,N 的摩尔质量为 14 g/mol。求:(1) 消耗金属锂的质量;(2) 生成 Li₃N 的质量。
已知 298 K 时某反应 A(s) → B(s) + C(g),该反应的 ΔH = 120 kJ/mol,ΔS = 250 J/(mol·K)。试通过计算判断该反应在 298 K 及 500 K 下能否自发进行。
已知某电子层的主量子数 n=4。请依次回答:(1) 写出该壳层中角量子数 l 的全部允许取值及对应亚层符号;(2) 写出其中 d 亚层(l=2)磁量子数 m 的全部允许取值,并指出该亚层包含的原子轨道数目及最多可容纳的电子数;(3) 计算该壳层中除 d 亚层以外其余原子轨道的总数目(不含自旋,只要求数出轨道个数)。
第二周期元素Li、Be、B、C、N、O、F、Ne的第一电离能依次为520、899、801、1086、1402、1314、1681、2081(单位 kJ/mol)。已知数据满足:同周期从左到右总体增大,但Be、N因全充满/半充满稳定而高于下一元素。现规定:原子序数为偶数的元素(Be、C、O、Ne)的电离能之和记为A,原子序数为奇数的元素(Li、B、N、F)的电离能之和记为B。求差值A−B,并说明该结果为何为正。
某原子核外电子处于主量子数 n=4 的电子层。(1)写出该电子层中角量子数 l 的全部可能取值;(2)根据轨道总数公式,计算 n=4 电子层包含的原子轨道总数;(3)计算该电子层最多可容纳的电子数。
某主量子数为 n 的电子层中,角量子数 l 取最大值的亚层所包含的原子轨道数目为 7。求该电子层对应的主量子数 n。
向含 c(Cl⁻)=0.010 mol/L 与 c(CrO₄²⁻)=0.10 mol/L 的混合溶液中逐滴加入 AgNO₃ 溶液。已知 Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰,Ksp(Ag₂CrO₄)=1.12×10⁻¹²。忽略加入溶液的体积变化。(1) 通过计算判断哪种沉淀先析出;(2) 当第二种沉淀开始析出时,计算溶液中先沉淀离子的剩余浓度。
向含 Cl⁻ 和 CrO₄²⁻ 的混合溶液中缓慢滴加 AgNO₃ 溶液,已知 c(Cl⁻)=0.010 mol/L,c(CrO₄²⁻)=0.010 mol/L,Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰,Ksp(Ag₂CrO₄)=1.1×10⁻¹²。通过计算判断哪种离子先沉淀;当 Ag₂CrO₄ 开始沉淀时,溶液中 c(Ag⁺) 为多少,此时 Cl⁻ 是否已沉淀完全(认为 c≤1.0×10⁻⁵ mol/L 即沉淀完全)?
某温度下,于刚性容器中发生反应:2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g),该温度下平衡常数 Kc = 10.0。平衡时容器中 c(NO₂) = 0.20 mol/L,c(N₂O₄) = 1.0 mol/L。现将体积压缩至原来的一半(温度保持不变),分别计算压缩瞬间 NO₂ 与 N₂O₄ 的浓度以及浓度商 Qc,据此判断平衡移动的方向,并写出压缩达新平衡后 Kc 的值。
某第四周期元素 X 的基态原子核外电子排布不遵循构造原理(因等价轨道半充满更稳定而调整),且其未成对电子总数为 6。(1)求 X 的原子序数 Z;(2)写出 X 的基态电子排布式;(3)按构造原理机械填充时应得到的排布式是什么?说明 X 实际排布偏离构造原理的原因。
请运用能量最低原理、Pauli 不相容原理与 Hund 规则,写出下列前四周期元素基态原子的核外电子排布式,并指出其未成对电子数目(用符号 n 表示,如 n=2): (1) 铬(Z=24); (2) 铜(Z=29); (3) 铁(Z=26)。 说明:(1)(2) 两种元素的排布不能机械按构造原理填写,需考虑等价轨道半充满或全充满的额外稳定性。
第三周期元素中,已知原子半径依次减小、第一电离能总体增大,但存在反常。请比较并回答:(1) 将 Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl 七种元素的原子半径按由大到小的顺序排列;(2) 将 Mg、Al 与 P、S 的第一电离能分别比较,指出其中的反常之处,并用半充满稳定结构解释原因。
298 K 时,已知标准电极电势:Cu²⁺/Cu 的 E° = +0.34 V,Zn²⁺/Zn 的 E° = −0.76 V。将铜片和锌片分别插入各自离子的标准溶液(浓度均为 1 mol·L⁻¹)中,用盐桥连接构成原电池。请完成:(1) 判断正、负极,写出两个电极反应;(2) 按负极在左的规范书写该原电池的电池符号;(3) 计算该电池的标准电动势 E°cell,并据此判断 Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu 在标准态下能否自发正向进行。
某溶液中含 Cl⁻ 0.010 mol/L 和 CrO₄²⁻ 0.10 mol/L,向其中缓慢滴加 AgNO₃ 溶液(体积变化忽略)。已知 Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰,Ksp(Ag₂CrO₄)=2.0×10⁻¹²。试计算:(1) 哪种离子先沉淀?(2) 当 Ag₂CrO₄ 开始析出时,溶液中 c(Ag⁺) 和此时剩余的 c(Cl⁻) 各是多少?(3) 此时 Cl⁻ 的沉淀百分率是多少?据此判断能否用此法使 Cl⁻ 与 CrO₄²⁻ 基本分离(以沉淀率≥99%为标准)。
已知 25 ℃ 时,难溶电解质 A(OH)₂ 饱和水溶液中其溶解度为 S = 5.0×10⁻⁶ mol/L(假设溶解的部分完全电离为 A²⁺ 和 OH⁻)。(1) 求该温度下 A(OH)₂ 的溶度积常数 Ksp;(2) 若向某溶液中同时含有 A²⁺ 和 OH⁻,平衡时 c(A²⁺) = 1.0×10⁻³ mol/L,c(OH⁻) = 1.0×10⁻⁶ mol/L,用溶度积规则判断此时是否有 A(OH)₂ 沉淀生成,并简述理由。
向含 Cl⁻ 和 CrO₄²⁻ 的混合溶液中逐滴加入 AgNO₃ 溶液,设加入体积变化忽略不计。已知 c(Cl⁻)=0.010 mol/L,c(CrO₄²⁻)=0.10 mol/L,Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰,Ksp(Ag₂CrO₄)=2.0×10⁻¹²。(1)通过计算判断哪种离子先沉淀;(2)当 Ag₂CrO₄ 开始沉淀时,溶液中 c(Ag⁺) 为多少?此时先沉淀离子是否已沉淀完全(设剩余离子浓度 ≤1.0×10⁻⁵ mol/L 即认为沉淀完全)?
在某恒温恒容密闭容器中发生反应:N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g),此时反应已达到平衡。(1)若向容器中再充入少量NO₂(温度不变),判断平衡移动方向;(2)若将容器体积压缩为原来的一半(温度不变),判断平衡移动方向,并说明该温度下的平衡常数是否改变;(3)若向容器中加入高效催化剂,判断平衡是否发生移动。请逐项说明判断依据。
将铜片插入 1.0 mol/L CuSO₄ 溶液,银片插入 1.0 mol/L AgNO₃ 溶液,两溶液用盐桥连接组成原电池(298 K,标准态)。已知 E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V,E°(Ag⁺/Ag) = +0.80 V。(1) 指出正、负极并写出电极反应;(2) 写出该电池的电池符号;(3) 计算标准电动势 E°,并判断反应 Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag 在标准态下能否正向自发进行。
298 K 时,Mg(OH)₂ 的溶度积 Ksp = 5.6×10⁻¹²。已知 Mg(OH)₂ 属于 AB₂ 型难溶电解质,其在纯水中的溶解度 S(单位:mol·L⁻¹)与 Ksp 满足关系 Ksp = 4S³。求该温度下 Mg(OH)₂ 在纯水中的摩尔溶解度 S(结果保留 2 位有效数字)。