第1章学生自测题Microsoft Word 文档 (2)
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《无机化学》自测题
第一章物质的状态
1. 是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的请在括号中填“√”,错的填“×”)
1.01 溶液的蒸气压与溶液的体积有关,体积越大,蒸气压也越大。
()
1.02 温度较低、压力较高的实际气体性质接近于理想气体。
()
1.03 范德华方程是在理想气体状态方程的基础上修正的,所以修正后范德华方程中的
压力指理想气体的压力,体积是理想气体的体积。
()
1.04 水的三相点就是水的冰点。
()
1.05 通常指的沸点是蒸气压等于外界压力时液体的温度。
()
1.06 临界温度越高的物质,越容易液化。
()
1.07 高于临界温度时,无论如何加压,气体都不能液化。
()
1.08 混合气体中,某组分气体的分压力与其物质的量的大小成正比。
()
1.09 单独降温可以使气体液化;单独加压则不一定能使气体液化。
()
1.10 使气体液化所需要的最低压强,称为临界压强。
()
1.11 液体的蒸发速度与液面面积有关,液面面积越大,蒸发速度也越大。
()
1.12 液体的饱和蒸气压仅与液体的本质和温度有关,与液体的量和液面上方空间的体
积大小无关。
()
1.13 若液体的蒸气压为p,实验证明lg p与绝对温度T成直线关系。
()
1.14 维持液体恒温恒压下蒸发所必须的热量,称为液体的蒸发热。
蒸发热与液体的本
质有关,还与蒸发时所处的温度有关。
()
1.15 气体分子可以看作一些小的弹性颗粒,其理由是压力减小气体可以膨胀,压力增
大气体可以压缩。
()
1.16 四组分混合气体和三组分混合气体分别放入等体积的容器中,则前者的总压力必
定大于后者。
()
1.17 1mol 液态水变成水蒸气所吸收的热量称为水的蒸发热。
()
1.18 分压定律适合于任意压力的气体体系。
()
1.19 混合气体中各组分的摩尔分数相等,则各组分的物质的量必然相等。
()
1.20 同温、同压下,相对分子质量越大的气体,密度也大。
()
2. 选择题(请选择正确答案的题号填入)
2.01 现有1 mol 理想气体,若它的摩尔质量为M ,密度为d ,在温度T 下体积为V ,下
述关系正确的是()
A、PV=(M / d)RT
B、PVd=RT
C、PV=(d / n)RT
D、PM / d =RT
2.02 下列哪种情况下,真实气体的性质与理想气体相近?** ()
A、低温高压
B、低温低压
C、高温低压
D、高温高压
2.03 使气体液化的条件是()
A、温度高于临界温度,且压力高于临界压力
B、温度低于临界温度,且压力高于临界压力
C、温度高于临界温度,且压力低于临界压力
D、温度低于临界温度,且压力低于临界压力
2.04 40℃和101.3 kPa下,在水面上收集某气体2.0 L ,则该气体的物质的量为(已知40℃
时的水蒸汽压为7.4 kPa )()
A、0.072 mol
B、0.078 mol
C、0.56 mol
D、0.60 mol
2.05 在相同温度下,某气体的扩散速率是CH4的1 / 4,则其分子量为()
A、4
B、16
C、64
D、256
2.06 氢气与氧气的扩散速率之比为()
A、16∶1
B、8∶1
C、4∶1
D、1∶4
2.07 0 ℃的定义是()
A、标准大气压下冰与纯水平衡时的温度
B、冰、水及水蒸气三相平衡时的温度
C、冰的蒸汽压与水的蒸汽压相等时的温度
D、标准大气压下被空气饱和了的水与冰处于平衡时的温度
2.08 在相同温度下,对于等质量的气态H2 和O2,下列说法正确的是()
A、分子的平均动能不同
B、分子的平均速率不同
C、分子的扩散速率相同
D、对相同容积的容器所产生的压力相同
2.09 水的三相点是()
A、水的冰点
B、水的蒸汽压和冰的蒸汽压相等时的温度
C、标准压力下水和冰的平衡温度
D、冰、水和水蒸气三相平衡时的温度
2.10 抽真空可以使容器中的水在室温下沸腾,这是由于()
A、水的蒸汽压增大
B、水的蒸发热减小
C、水的温度升高
D、压力降低使水的沸点降低
2.11 在10℃,101.325 kPa 下,于水面上收集的某气体样品的体积为1.0 L,该气体物质的
量(mol)是(10℃时pH2O=1.227 kPa)()
A、5.1×10-2
B、8.7×10-4
C、4.3×10-2
D、5.3×10-4
2.12 常温常压下,偏离理想气体行为最多的气体是()
A、CO
B、CO2
C、N2
D、NH3
2.13 气体分子中能量大于E0 的分子份额随温度的降低而* ()
A、增大
B、减小
C、不变
D、无法确定
2.14 可用于物质提纯的相变是()
A、凝固
B、升华
C、沸腾
D、三种相变都可以
2.15 在1000℃和98.7 kPa下,硫蒸气的密度为0.597 g•dm3,此时硫的分子式应为(原子
量:S 32)()
A、S8
B、S4
C、S2
D、S
2.16 范德华状态方程中,a 是实际气体分子间引力造成的** ()
A、压力增加的量
B、压力减小的校正项系数
C、压力减小的量
D、压力增加的校正项系数
2.17 范德华状态方程中,b 是实际气体分子自身的体积造成的** ()
A、体积增加的量
B、体积减小的量
C、体积减小的校正项系数
D、体积增加的校正项系数
2.18 CO的临界点为-139℃、
3.5MPa,液态CO在-171℃时的蒸气压为0.5MPa,判断下列
说法中错误的是()
A、CO在0.1 MPa和-171℃时为气体
B、在20℃时,一个CO储气罐的压力可能为0.5 MPa
C、CO 的正常沸点是在-171℃和-139℃之间
D、CO气体冷却到-145℃,压缩至6.0 MPa时会发生凝聚
2.19 缓慢加热某纯固体至刚开始熔化,下列现象中正确的是()
A、温度继续上升
B、温度保持恒定
C、温度稍微下降
D、温度变化不定
2.20 在室温时,下列物质中蒸气压最高的是* ()
A、Hg(b.p.=357℃)
B、H2O
C、C2H5OC2H5(b.p.=35℃)
D、CH3COCH3(b.p.=57℃)
3.填空题
3.01 在25℃和100 k Pa 下,氢气温度计的体积为300 cm3,将其浸入沸腾的液氨后,
体积变为242 cm3,则液氨的沸点为K。
3.02 已知氯气的van der Waals 常数为:a=657.7 dm6 · kPa · mol-2,b=0.05622 dm3 · mol-
1,
用van der Waals 方程计算0℃、1.000mol氯气的体积为22.400 dm3时的压力为
kPa 。
3.03 25℃和101 kPa下,CO2在海水中的溶解度为3.0×10-2 mol · dm-3,则25℃和空
气中CO2分压为0.133 kPa 时,CO2在海水中的溶解度为mol · dm-3。
3.04 在条件下实际气体的行为接近理想气体。
3.05 将压力为33.3 kPa的H2 3.0 dm3和压力为26.0 kPa 的He 1.0 dm3在2.0 dm3 容
器中混合均匀,假定温度不变,则P H
2=kPa ,P He=
kPa ,P总=kPa,V H2=dm3,V He=dm3。
3.06 在25℃和101 kPa 下,NO2和N2O4气体混合物的密度为3.18 g · dm3,则混合气体
的平均分子量为。
3.07 已知:
依上表判断,在25℃、1.5MPa 的钢瓶中,以气态存在;
以液态存在。
3.08 固态SO2的蒸气压与温度的关系式为lg p=9.716-
T 2.
1871
;液态SO2的蒸气压与
温度的关系式为lg p=7.443-
T 7.
1425
,则SO2的三相点温度为K ,压力为kPa 。
3.09 某气体在293 K与9.97×104 Pa 时占有体积0.19 dm3,其质量为0.132 g,则该气
体的分子量为,它的分子式可能是。
3.10 某气体化合物是氮的氧化物,其中含氮的质量百分数为30.5%;今有一容器中装有
该氮氧化物的质量为4.107 g ,其体积为0.500 L ,压力为202.7 kPa ,温度为0℃,则在标准状态下,该气体的密度为g · L-1,该气体的分子量为,分子式是。
(N的原子量为14 .0)
3.11 一定体积的干燥空气从易挥发的三氯甲烷液体中通过后,空气体积变变,
空气分压变。
3.12 在57℃时,用排水集气法在1.0×105 Pa下把空气收集在一个带活塞的瓶中,此时湿
空气体积为1.0 dm3。
已知57℃时水的饱和蒸气压为1.7×104 Pa ,10℃时水的饱和蒸气压为1.2×103 Pa 。
⑴温度不变,若压强降为5.0×104 Pa ,该气体体积变为dm3。
⑵温度不变,若压强增为2.0×105 Pa ,该气体体积变为dm3。
⑶压强不变,若温度变为100℃,该气体体积应是dm3;若温度为10℃,
该气体体积为dm3。
3.13 测定易挥发物质的分子量应采用法;测定一些高分子物质的
分子量应采用法。
3.14 将45 cm3一氧化碳、甲烷和乙炔的混合气体与100 cm3氧气混合,使之充分燃烧,脱
水并冷却至燃烧前温度后测得气体的体积为80 cm3,以NaOH溶液完全吸收二氧化碳
气后,体积缩小为15 cm3,则原混合气体中:一氧化碳体积分数为;
甲烷体积分数为;乙炔的体积分数为。
3.15 当温度由25℃升至35℃,某液体的蒸气压增加一倍,它的蒸发热为。
3.16 蒸发作用是;升华作用是。
3.17 三相点是;
临界点是。
3.18 已知某物质的三相点是216 K 、516 kPa ,则在常温常压下,该物质的固体可以
变为体。
3.19 已知丁烷的正常沸点为-0.5℃,Tc =153℃,Pc =3.65×103 kPa ,则丁烷在
25℃、3.00×103 kPa 时是体,在25℃、101.3 kPa
时是。
3.20 根据下列条件,用“=、>、<”符号填空。
A 和B 都是理想气体。
①当气体A和B的p,V,T相同时,n A n B;
②当气体A和B的p,V,T相同,且M A> M B 时(M代表气体的摩尔质量,m
代表气体的质量),则m A m B;
③当气体A和B的p,V,T相同,且M A> M B 时(ρ代表气体的密度)则
ρAρB;
④当T A>T B,υA<υB(υ代表扩散速率),则M A M B;
⑤当A和B 的平均动能相同时,则T A T B。
4. 简答题
4.01 在25℃时,某容器中充入总压为100 kPa 、体积为1∶1 的H2和O2混合气体,此
时两种气体单位时间内与容器器壁碰撞次数多的是H2还是O2?为什么?混合气体
点燃后(充分反应生成水,忽略生成水的体积),恢复到25℃,容器中氧的分压是多少?
容器内的总压是多少?(已知在25℃,饱和水蒸气压为3160 Pa)
4.02 判断下列说法是否正确,并说明理由。
⑴理想气体定律能用来确定恒温下蒸气压如何随体积的变化而改变;
⑵理想气体定律能用来确定在恒容条件下蒸气压如何随温度而改变。
4.03 将等质量的 O 2 和 N 2 分别放在体积相等的 A ,B 两个容器中,当温度相等时,判
断下列各种说法是否正确?并说明理由。
⑴ N 2 分子碰撞器壁的频率小于 O 2 ;
⑵ N 2 的压力大于 O 2 ;
⑶ O 2 分子的平均动能( E k )大于 N 2 ;
⑷ O 2 和 N 2 的速率分布图是相同的 ;
⑸ O 2 和 N 2 的能量分布图是相同的 。
4.04 已知121℃时水的蒸气压为 202 kPa 现有一封闭的容器 ,其中含有101 kPa 的空气 ,
温度为 121℃ 。
若把一些水注射到该封闭的容器内 ,并使液态的水与其蒸气达到平
衡 。
问:此时封闭容器中的总压力为多少 ?
4.05 NO 2 (g) NO (g) +
21O 2 (g) 是大气污染化学中的一个重要反应。
在298 K 时,标准平衡常数K Θ=6.6×10-7 。
如果将101 kPa NO (g)和101 kPa O 2 (g) 等体积混合,将
会观察到什么现象?
4.06 写出理想气体状态方程,使用该方程时应注意哪些问题?
4.07 已知CO 2的临界温度为31.1℃,临界压力为7.38 Mpa ,三相点为-56.6℃,在101.3
kPa 下-78.2℃升华。
⑴ 试画出CO 2相图的示意图;
⑵ 在常温常压下,迅速打开储有CO 2钢瓶的阀门,出来的CO 2处于什么状态?
⑶ 缓慢地打开阀门,出来的CO 2处于什么状态?
4.08 下图为水的相图的示意图,说明图中 OA 线、OB 线、OC 线的物理意义。
4.09 下列说法是否正确?如果不正确,应该怎样说?
⑴ 一定量气体的体积与温度成正比。
⑵ 1 mol 任何气体的体积都是22.4 L 。
⑶ 气体的体积百分组成与其摩尔分数相等。
⑷ 对于一定量混合气体,当体积变化时,各组分气体的物质的量亦发生变化。
4.10 对于一定量的混合气体,试回答下列问题:
⑴ 恒压下,温度变化时各组分气体的体积分数是否发生变化?
⑵ 恒温下,压强变化时各组分气体的分压是否变化?
⑶ 恒温下,体积变化时各组分气体的摩尔分数是否发生变化?
t
p A B C O
5. 计算题
5.01 临床上有时利用静脉注射 H 2O 2 水溶液以提供氧气来抢救呼吸道患者或有害气体的
中毒者。
如果每次注射 0.30%的 H 2O 2 水溶液 300 cm 3,至完全分解,相当于25℃ 和
101kPa 下吸入空气多少 dm 3 ?
5.02 将两团棉花塞子,一个用氨水湿润,另一个用盐酸湿润,同时塞入一根长度为 97.1 cm
的玻璃管的两端,在氨气和 HCl 气体首先接触的地方生成一个白色的NH 4Cl 环。
通过计算说明这一白环在距离润湿的氨棉塞一端多远处出现?(原子量:Cl 35.5 , N
14.0 , H 1.0 )
5.03 一位母亲利用一个水蒸发器提高她孩子卧室的湿度。
若卧室的温度为25℃,体积为
3.0×104 dm 3 。
假设开始时室内空气完全干燥,也没有湿气从室内逸出。
⑴ 问须使多少克水蒸发才能使室内空气为水蒸气所饱和(25℃时水的饱和蒸气压为
3.2 kPa )?
⑵ 如果将800 克水放入蒸发器,室内最终水蒸气压是多少?
⑶ 如果将400 克水放入蒸发器,室内最终水蒸气压是多少?
5.04 人在呼吸时呼出气体的组成与吸入空气的组成不同,在3
6.8℃与101 kPa 时某典型
呼出气体的体积百分组成是: N 2 75.1% ;O 2 15.2% ;CO 2 3.8% ;H 2O
5.9%。
求:
⑴ 呼出气体的平均分子量 ;
⑵ CO 2 的分压力 。
(原子量:N 14.0 O 16.0 C 12.0 H 1.0 )**
5.05 惰性气体氙能与氟形成多种氟化氙(XeF x )。
实验测得在353 K ,1.56×104 Pa 时,
某气态氟化氙的密度为 0.899 g ·dm -
3 。
试确定该氟化氙的分子式 。
** 5.06 20℃,101 kPa 下,空气从一种油中通过,油的分子量为 120 ,沸点为 200℃ 。
计
算当通过 1 m 3 空气时,最多能带走多少质量的油?
(已知 b m
v a p T H θ∆=88 J ·K -1·mol -
1,假定油蒸气可看作理想气体) 5.07 固态二氧化硫的蒸气压与温度的关系式为:lg p = 9.716-T
2.1871 ① 液态二氧化硫的蒸气压与温度的关系式为:lg p = 7.443-T
7.1425 ② 式中 p 的单位是 Pa ,T 的单位是 K 。
计算二氧化硫在三相点的温度、压力、摩尔
气化热、摩尔熔化热和摩尔升华热各是多少?****
5.08 某混合气体中含有 4.5 mol Br 2 (g) 和 33.1 mol F 2 (g) 。
① 计算该混合气体中溴的物质的量分数 X 2Br ;
② 混合气体加热至150℃以上,发生反应 Br 2 (g) + 5 F 2 (g) → 2 BrF 5 (g) ,当生
成2.2 mol BrF 5 (g) 时,反应达到平衡,再计算 X 2Br 。
5.09 293 K 和93.3 kPa 下,用烧瓶称量某物质的蒸气,得到下列数据:
① 烧瓶容积为 0.293 L ;
② 烧瓶和空气质量为 48.369 g (空气平均相对分子质量为29);
③ 烧瓶与该物质蒸气质量为 48.5378 g ,计算该物质的相对分子质量。
5.10 50℃时,将100 L 饱和水蒸气和空气的混合气体从100 kPa 压缩至160 kPa 。
计算
该过程中有多少水蒸气凝结为水?(50℃时水的饱和蒸气压为12.3 kPa)
自测练习题答案
1.是非题
1.01 (×) 1.02 (×) 1.03 (×) 1.04 (×) 1.05 (×) 1.06 (√)
1.07 (√) 1.08 (×) 1.09 (√) 1.10 (×) 1.11 (×) 1.12 (√)
1.13 (×) 1.14 (√) 1.15 (×) 1.16 (×) 1.17 (×) 1.18 (×)
1.19 (√) 1.20 (×)
2选择题
2.01 D 2.02 C 2.03 B 2.04 A 2.05 D 2.06 C
2.07 D 2.08 B 2.09 D 2.10 D 2.11 C 2.12 D
2.13 B 2.14 D 2.15 C 2.16 B 2.17 D 2.18 C
2.19 B 2.20 C
3.填空题
3.01 240
3.02 100.2
3.03 混合气体相同压力;分体积与混合气体的总体积之比。
3.04 高温低压。
3.05 50 ;13 ;63 ;1.6 ;0.4 。
3.06 78.0 。
3.07 氢,氮;异戊烯,二氧化碳,氨,氯。
3.08 196.0 ;1.476 。
3.09 17 ;NH3。
3.10
4.107 ;92.0 ;N2O4。
3.11 大;小。
3.12 ①2.0 ;②0.45 ;③1.13 ;0.72 。
3.13 蒸气密度法(杜马法);渗透压。
3.14 22%;33.3%;4
4.5%。
3.15 52.8 kJ·mol-1。
3.16 物质由液态转化为气态的过程;
物质由固态直接转化为气态的过程,其间不出现液相。
3.17 相图上三条二相平衡线的交点,是三相平衡共存时的压力及温度;
相图上液气平衡的终点,它所指示的温度是在加压下能使气体液化的最高温度,它所
指示的压力是在此温度下能使气体液化所需的最小压力。
3.18 升华;气。
3.19 液;气。
3.20 ①=;②<;③>;④>;⑤=。
4. 简答题
4.01 H2碰撞器壁的次数多。
因为氢分子比氧分子的质量小,所以氢分子的运动速率大。
反应后剩余四分之一体积氧,氧的分压力变为25 kPa 。
而反应生成了水,在25℃,
饱和水蒸气压为3160 Pa ,所以总压将为28 kPa 。
4.02 ⑴ 不正确 。
因为液体的蒸气压只与温度有关 ,而与容器的体积无关 。
而理想气
体定律公式中包括了体积项 ,且恒温时蒸气压为定值 。
⑵ 不正确 。
蒸气压随温度的变化不能用理想气体定律来确定 ,而是用克劳修斯-
克拉贝龙方程式来计算 :lg 21p p =R H 303.2∆(21T -1
1T ) 4.03 ⑴ 不正确 。
因为N 2的分子量比O 2小 ,所以相同质量时2N n >2O n ,N 2的分子总
数多于O 2的分子总数 ,又由于分子的运动速率 υ=M
RT 3,相同温度下 ,分子量小则运动速率大 。
所以N 2 分子碰撞器壁的频率应大于 O 2 。
⑵ 正确 。
因为2N n >2O n ,
p =V nRT ,同温同体积时 ,n 大则p 也大 。
⑶ 不正确 。
E =2
3kT 。
温度相同时 ,气体分子的平均动能相同 。
⑷ 不正确 。
因为υ=
M RT 3,两者M 不同 ,所以速率分布图不相同 。
⑸ 正确 。
因为温度相同时 ,气体分子的平均动能相同 ,所以两者的能量分布图
是相同的 。
4.04 因为容器中有液态水 ,所以在121℃时液态的水与其蒸气达到平衡 ,则水蒸气压即
为饱和蒸气压 ,即202 kPa ,则总p =O H p 2+空气p = 202 + 101 =303 (kPa)
4.05 由于逆反应的平衡常数很大 K Θ
=1.5×106 ,逆反应进行十分完全 ,所以将NO (g)和O 2 (g) 等体积混合后 ,几乎完全转化为棕色的NO 2 (g) 。
在开口的试管中有NO
析出时 ,在试管口即可观察到棕色的NO 2生成 。
4.06 理想气体状态方程 n R T p V = 。
使用时应注意如下几点 :
⑴ 该方程只适用于理想气体 ,对实际气体在高温低压下仅可作近似计算 。
⑵ 方程中的温度T 是热力学温度(K) ,对于摄氏温标则需要进行换算 :
T (K) = (273.5 + t) ℃
⑶ 方程中的R 是气体通用常数 ,R =8.314 J · mol -1 · K -
1 。
⑷ 计算中要注意单位的匹配 。
按照国际单位制 ,压力p 的单位用Pa ,体积V 的
单位用m 3 ,但实际计算中 ,压力常用kPa ,而体积用dm 3 或L 表示 。
4.07 ⑴ CO 2相图的示意图为 :
p 7.38MPa S
101kPa -78.2 -56.6 31.1
⑵ 在常温常压下 ,迅速打开储有CO 2钢瓶的阀门 ,由于处于高压下的CO 2(g)的压力骤减至常压 ,体系来不及与环境发生热交换 ,近似经历了一个绝热膨胀降温过程 ,将使一部分CO 2(g)转化为CO 2(s) ,在相图上即为S 点(101 kPa ,-78.2 ℃) 。
⑶ 缓慢地打开阀门,出来的CO 2(g)可以与环境发生热交换 ,体系经历一个恒温
蒸发过程 ,只要CO 2(g)的流量不大 ,则出来的是低压气体 。
4.08 在水的相图中 ,OA 线、OB 线、OC 线分别表示气-液、液-固和气-固两相的
平衡曲线 。
OA 线 :水在不同温度下的蒸气压曲线 。
OB 线 :水的凝固点(或冰的熔点)随压力变化曲线 。
OC 线 :冰的蒸气压曲线(或冰的升华曲线) 。
4.09 ⑴ 不正确 。
根据理想气体状态方程nRT pV =可知 ,只有当压力一定时 ,一
定量气体的体积才与温度成正比。
⑵ 不正确 。
只有在标准状况下该结论才成立 。
⑶ 正确 。
根据气体分压定律可以得出该结论 。
⑷ 不正确 。
根据理想气体状态方程nRT pV =可知 ,对于一定量混合气体 ,
即n 为定值 ,当温度不变而体积变化时 ,只有压力随之改变 ,而n 则不变 。
4.10 ⑴ 不变 。
根据nRT pV =和某组分气体的气态方程 RT n pV i i =可推出 : n
n V V i i = ,组分气体的体积分数与温度无关 。
⑵ 变化 。
因为恒温下 总总n n p p i i ⨯
= 由于总n n i 不变 ,所以压强变化时组分气体的分压必然改变 。
⑶ 不变 。
因为体积变化时只是压力随之改变 ,而i n 和总n 不变 ,所以总
n n i 不变 。
5. 计算题
5.01 2 H 2O 2 = 2 H 2O + O 2
m / g 68 32
因为是稀溶液,所以密度可以视为 1 g ·cm
-3 则 68
3000030.0322⨯⨯=O m = 0.42 (g) 101
3229831.842.0222⨯⨯⨯==p M RT m V O O O = 0.32 (dm 3) %2132.0=
空气V = 1.5 (dm -3) 或 %2032.0= 1.6 (dm 3) 5.02 设经过t s 后白环在距离氨棉塞一端χcm 处出现,根据气体扩散定律,有;
2112M M =υυ ∴ 5
.360.17//)1.97(3
==-HCl NH M M t t χχ χ=57.8 即白环在距离润湿的氨棉塞一端57.8 cm 处出现。
5.03 ⑴ ∵ n R T p V = ∴ RT
pVM W ==29831.818100.32.34⨯⨯⨯⨯=698 (g) ⑵ 当把800 克水放入蒸发器中,卧室被水蒸气饱和后水尚有剩余,则卧室水蒸
气压为3.2 kPa 。
⑶ ∵ MV WRT V nRT p ===410
0.30.1829831.8400⨯⨯⨯⨯=1.83 (kPa) 5.04 ⑴ 根据各组分气体的分子量和百分含量可计算混合气体的平均分子量:
平均M =75.1%×28.0+15.2%×32.0+3.8%×44.0+5.9%×18.0
=28.6
⑵ 2CO p = 101×3.8%=3.8 (kPa)
5.05 ∵ n R T p V ==M W RT p =VM WRT =M
RT ρ p RT M ρ= ∴ M =6
.15353314.8899.0⨯⨯=169 (g ·dm 3) 则 131 + 19.0×x = 169 x = 2
所以该氟化氙的分子式为 XeF 2 。
5.06 因b m
vap T H θ∆=88 J ·K -1·mol -1,则ΔvapH m =88×(273+200)=41.6 (kJ ·mol -
1) 由克劳修斯-克拉贝龙方程式的两点式:
)(30.2lg 1
21212T T T T R H p p ⨯-∆= 计算20℃时油的蒸气压可得 )473293473293(31.830.2106.41101lg 32⨯-⨯⨯=p
p 2=0.152 (kPa)
假设油蒸气为理想气体,
nRT pV ==M W RT W =RT pVM =293
31.81201000152.0⨯⨯⨯=7.5 (g) 5.07 在三相点时固态SO 2和液态SO 2的蒸气压相等,
则 9.716-T 2.1871=7.443-T
7.1425 所以三相点温度为 T =196.0 K 以上述数据代入 ① 式 lg p = 9.716-0
.1962.1871 得 p =1.476 (kPa)
由 ① 式 :T A B p -
=lg ,其中斜率 R
subHm A 30.2∆==1871.2 由 ② 式 :T A B p -=ln ,其中斜率 30.2vapHm A ∆==1425.7 则ΔsubH m =2.30×0.00831×1871.2=35.8 (kJ ·mol -
1) ΔvapH m =2.30×0.00831×1425.7=27.2 (kJ ·mol -
1) ΔfuaH m =ΔsubH m -ΔvapH m =35.8-27.2=8.6 (kJ ·mol -
1) 5.08 ① 2Br X =1
.335.45.4+=0.12 ② 反应式 Br 2 (g) + 5 F 2 (g) → 2 BrF 5 (g) 当生成2.2 mol BrF 5 时将消耗
1.1 mol Br 2 (g) 和 5.5 mol F 2 (g) ,此时:
2Br n =4.4-1.1=3.4 (mol) 2F n =33.1-5.5=27.6 (mol)
2Br X =
2
.26.274.34.3++=0.10 5.09 ∵ n R T p V = pV =M W RT ∴ W =RT
pVM 则 空气W =293314.829293.03.93⨯⨯⨯=0.3254 (g) 烧瓶实际重量:48.369-0.3254=48.0436 (g)
该未知物重量:48.5378-48.0436=0.4942 (g)
由于在同温、同压、同体积条件下,不同气体的质量之比等于其分子量之比: 所以 空气蒸气
W W =空气蒸气M M 则 蒸气M =空气蒸气W W ×空气M
蒸气M =3254
.04942.0×29=44.04 5.10 由于在压缩前后空气的质量不变,而水蒸气的质量有改变。
而空气具有其分压力时
所占有的体积即为混合气体的总体积。
所以根据空气的分压力变化计算压缩后的总体积。
设1p 和1V 分别代表压缩前空气的分压和体积;2p 和 2V 分别代表压缩后空气的
分压和体积,因为空气质量不变,所以温度不变时 2211V p V p = 2112p V p V = 2V =)
3.12160(100)3.12100(-⨯-=59.4 (L) 压缩前混合气体中水蒸气的物质的量为:
O H n 2=RT pV =323
314.81003.12⨯⨯=0.458 (mol) 压缩后混合气体中水蒸气的物质的量为:
O H n 2=RT
pV =323314.84.593.12⨯⨯=0.272 (mol)
凝结为水的质量为:18.0×(0.458-0.272)=3.35 (g)。