无机化学习题答案.docx

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无机化学习题答案

§1物质的状态和稀溶液

习题

1.制10dm30.2mol·dm-3的H2，需要100kpa，300K的H2气体体积为多少？

（49.88dm3）

2.氮气钢瓶的容积为20.0L，压力104kpa，温度25℃时，计算钢瓶中氮气的质量？

（2.58kg）

3.某气体在293K和9.97×104Pa时占有体积0.19dm3，质量为0.132g。

试求该气体的相对分子质量，并指出它可能是何种气体。

（17g·mol-1，NH3）

4.已知1dm3某气体在标准状态下，质量为2.86g，试计算

（1）该气体的平均相对分子量；

（2）计算在17℃和207kpa时该气体的密度。

（64，5.49g·dm-3）

5.可以用亚硝酸铵受热分解的方法制取纯氮气。

反应如下：

NH4NO2（s）2H2O（g）+N2（g）如果在20℃、97.8kPa下，以排水集气法在水面上收集到的氮气体积为4.16L，计算消耗掉的亚硝酸铵的质量。

（10.69g）

6.在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2混合气体，温度为298.15K，压强为1.23×105Pa。

反应一段时间后，瓶总压变为8.3×104Pa。

求生成NO2的质量。

（0.74g）

7.有一容积为60.0L的容器，容器中充满150g的氮气和30g的氢气，温度为300K，计算

（1）氮气和氢气的分压各是多少？

（2）混合气体的总压是多少？

（=222.7kpa，=623.55kpa；846.25kpa）

8.一容器中有4.4gCO2，14gN2和12.8gO2，气体总压为2.026×105pa，求各组分的分压。

（=2.026×104pa，=1.013×105pa，=8.1×104pa）

9.在273K时，将相同初压的4.0dm3N2和1.0dm3O2压缩到一个容积为2.0dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105pa。

求：

（1） 两种气体的初压。

（2） 混合气体中各组分气体的分压。

（3） 各气体的物质的量。

（1.304×105pa；=6.52×104pa，=2.608×105pa；=0.057mol，=0.23mol）

10.分别按理想气体状态方程式和德华方程式计算2.50molSO2在30℃占有20.0L体积时的压力，并比较两者的相对误差。

如果体积减少为2.00L，其相对误差又如何？

（p理想=3.15×105pa，p真实=3.07×105pa，dr=2.6%；

p’理想=31.5×105pa，p’真实=23.26×105pa，d’=35.4%）

11.10.00cm3NaCl饱和溶液的质量为12.00g，将其蒸干后得NaCl3.17g，计算：

（1）NaCl的溶解度；

（2）溶液的质量分数；

（3）溶液的物质的量浓度；

（4）溶液的质量摩尔浓度；

（5）溶液中盐的物质的量分数和水的物质的量分数。

（35.9g/100g水，26.4%，5.42mol/l，6.53mol/kg，，）

12.在303K时，丙酮（C3H6O）的蒸气压是3.73×104pa，当6 g某非挥发性有机物溶于120g丙酮时，其蒸气压下降至3.56×104pa。

试求此有机物的相对分子质量。

（M=60.67g·mol-1）

13.在293K时，蔗糖（C12H22O11）水溶液的蒸气压是2.11×103pa，纯水的蒸气压是2.33×103pa。

试计算1kg水中含蔗糖的质量。

已知蔗糖的摩尔质量为342g·mol-1。

（1.98kg）

14.常压下将2.0g尿素（CON2H4）溶入75g水中，求该溶液的凝固点。

已知水的Kf=1.86K·mol-1·kg。

（T=-0.83℃或272.32K）

15.在298K时，若1dm3苯溶液中含聚苯乙烯5.0g，其渗透压为1.013×103pa，求聚苯乙烯的相对分子质量。

（M=12228.9g/mol）

16.人的血浆凝固点为-0.56℃，求37℃时人血浆的渗透压。

已知水的Kf=1.86K·mol-1·kg。

（776pa）

17.计算质量分数为5％的蔗糖（C12H22O11）溶液的凝固点。

已知水的Kf＝1.86K·mol-1·kg。

（-0.286℃或372.81K）

18.在26.6g氯仿（CHCl3）中溶解0.402g萘（C10H8），其沸点比氯仿的沸点高0.455K，求氯仿的沸点升高常数。

（Kb＝3.58K·mol-1·kg）

19.与人体血液具有相等渗透压的葡萄糖溶液，其凝固点降低值为0.543K。

求此葡萄糖溶液的质量分数和血液的渗透压？

（葡萄糖的相对分子质量为180g·mol-1）

（49.9%；661.8pa）

20.将10g葡萄糖和甘油分别溶于100g水中，问

（1）所得的各溶液的凝固点为多少？

（2）各溶液的沸点为多少？

（甘油的相对分子质量为92g·mol-1）

（271.97K，270.98K；373.47K，373.75K）

第二章化学热力学

【习题】

一、是非题

1.在标准压力和反应进行的温度时，由最稳定的单质合成1mol某化合物的反应热，叫做该化合物的标推生成热。

（）错

2.碳的稳定单质是金刚石。

（）错

3.Fe（s）和Cl2（l）的都为零。

（）错

4.系统与环境无热量交换的变化为绝热过程。

（）对

5.赫斯定律认为化学反应的热效应与途径无关，是因为反应处在可逆条件下进行的缘故。

（）错

6.反应的ΔH就是反应的热效应。

（）错

7.功和热是系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统部不讨论功和热。

（）对

8.反应进度总是取正值。

（）对

9.放热反应均是自发反应。

（）错

10.能和焓都是状态函数。

（）对

二、简答题

1、判断下列各过程中，哪个的△U最大：

（1）体系放出了60kJ热，并对环境做了40kJ功。

（2）体系吸收了60kJ热，环境对体系做了40kJ功。

（3）体系吸收了40kJ热，并对环境做了60kJ功。

（4）体系放出了40kJ热，环境对体系做了60kJ功。

（2）过程的△U最大

2、下列纯物质中，哪些物质的标准摩尔生成焓不等于零。

（1）金刚石

（2）O3（g）（3）Br2（L）（4）Fe（S）（5）Hg（g）（6）石墨

（1）、

（2）、（5）

3、指出下列各关系式成立的条件

（1）U=Qv

（2）H=Qp（3）G=H—TS

（1）等温等容，系统不做非体积功（W非=0）；

（2）等温等压，系统不做非体积功（W非=0）；（3）等温，且系统无非体积功。

4、在标准下CO2（g）的为下列哪个反应的值？

（3）

（1）C（金刚石）+O2（g）→CO2（g）

（2）CO（g）+1/2O2（g）→CO2（g）

（3）C（石墨）+O2（g）→CO2（g）

5、假设把一台冰箱放在一间密闭的房间里，把冰箱门打开，插上电源让冰箱工作。

室温度会怎样变化？

为什么？

（上升。

因为冰箱外温度相同，冰箱仅做少量功就可以把冰箱的大量热量传递到冰箱外。

）

6、预测下列过程的熵变：

（1）NaCl熔融；

（2）建筑物坍塌；

（3）把空气分为温度、压力相同的氧气、氮气和氩气。

（

（1）熵增加

（2）熵增加（3）熵减少）

三、计算题

1、一热力学系统在等温定容的条件下发生一变化时，放热15kJ，同时做电功35kJ．假若系统在发生变化时，不做非体积功（其他条件不变），计算系统能放出多少热。

（-50kJ）

2、生物体有机物的分解氧化对菌体的生长、营养的消耗十分重要。

例如醋酸杆菌可通过乙醇氧化反应而获得生产所需要的能量，其过程分两步完成：

CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH

请根据下列反应及其反应热计算生物体乙醇被氧化成乙醛及乙醛被进一步氧化成乙酸的反应热。

（1）CH3CH2OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）=-1371kJ·mol-1

（2）CH3CHO（l）+5/2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）=-1168kJ·mol-1

（3）CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）=-876kJ·mol-1

（-292kJmol-1）

3、已知甲醇的标准燃烧热为-726.6kJ·mol-1，即[CH3OH（l）＋3/2O2（g）→CO2（g）＋2H2O（l）]，

H2O（l）的=-285.8kJ·mol-1，CO2（g）的=-393.5kJ·mol-1，求甲醇的。

（-238.5kJmol-1）

4、设有10molN2（g）和20molH2（g）在合成氨装置中混合，反应后有5molNH3（g）生成,试分别按下列反应方程式中各物质的化学计数量（νB）和物质的量的变化（ΔnB），计算反应进度并作出结论。

（1）1/2N2（g）+3/2H2（g）NH3（g）（ξ=5.0mol）

（2）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）（ξ=2.5mol）

5、某气缸中有气体1.20L，从环境吸收了800J热量后，在恒压（97.3kPa）下体积膨胀到1.50L,试计算系统热力学能变化（ΔU）。

（0.771kJ）

6、2.00mol理想气体在350K和152kPa条件下，经恒压冷却至体积为35.0L,此过程放出了1260J热。

试计算：

（1）起始体积；　　

（2）终态温度；　　　　（3）体系做功；（4）热力学能变化

（

（1）38.3×10-3m3=38.3L；

（2）320K；（3）502J；（4）-758J）

　7、在一敞口试管加热氯酸钾晶体时发生下列反应：

2KClO3（s）→2KCl（s）+3O2（g）,并放出热89.5kJ（298.15K）。

求:

298.15K下该反应的和ΔU。

（-89.5kJ；-96.9kJ）

8、在高炉炼铁，主要反应有：

　　　　C（s）+O2（g）CO2（g）

　　　　1/2CO2（g）+1/2C（s）CO（g）

　　　　CO（g）+1/3Fe2O3（s）2/3Fe（s）+CO2（g）

（1）分别计算298.15K时各反应的和各反应值之和；

（2）将上列反应方程式和并成一个总反应方程式，应用各物质的（298.15K）值计算总反应的并与

（1）计算结果比较做出结论。

（总反应=-315.5kJ/mol-1；）

　9、已知298.15K时反应：

　　　3H2（g）+N2（g）2NH3（g）；（）1=-92.22kJ·mol-1

　　　2H2（g）+O2（g）2H2O（g）；（）2=-483.636kJ·mol-1　　　　

试计算下列反应的（）3：

4NH3（g）+3O2（g）2N2（g）+6H2O（g）

（-1266.47kJmol-1）

　10、铝热法反应如下：

　　　8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe

（1）利用数据计算恒压反应热；

（2）在此反应中若用去267.0g铝，问能放出多少热量？

（

（1）-3347.6kJ；

（2）-4141kJ）

11、利用数据，试计算下列反应的恒压反应热：

（1）Fe3O4+4H2（g）3Fe（s）+4H2O（g）

（2）4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）

　　　　（3）3NO2（g）+H2O（l）3HNO3（l）