工程化学习题答案

第一章 物质的聚集状态

思考题与习题

一、填空题

1.27℃时，在压力为30.39kPa 下测定某气体1dm 3

的质量为0.537g ，此气体的摩尔质量是44.1g/mol 。

2.在101.325kPa 和25℃时，用排水集气法收集到1molH 2，其体积24.46dm 2

3.比较下列气体在25℃，101325kPa 时的混合气体的分压： 1.00gH 2>1.00gNe>1.00gN 2>1.00gCO 2

4.101.325kPa 下，空气中氧气的分压为21278.25kPa 。

5.恒温恒压下，混合气体中某组分气体的物质的量等于其体积分数。

6.下列溶液蒸汽压由低到高的顺序为BDCA ，沸点由低到高为ACDB 。

A.0.1mol.kg -1HAc 溶液-1

H 2SO 4溶液 -1蔗糖溶液-1

NaCl 溶液

7.按照范德华的想法，实际气体的分子本身有体积，分子间有作用力。 8.油酸钠C 17H 35COONa 的HLB 值为18.025。 9.稀溶液依数中的核心性质是蒸汽压下降。

10.下列水溶液蒸汽压最大的是A ；沸点最高的是B ；凝固点最低的是A 。

A.0.2mol.kg -1 C 11H 22O 11溶液-1

HAc 溶液 -1NaCl 溶液-1

CaCl 2溶液 二、选择题

1.真实气体与理想气体的行为较接近的条件是D 。

A.低温和低压

B.高压和低温

C.高温和高压

D.低压和高温

2.在压力为p ，温度为T 时，某理想气体的密度为ρ，则它的摩尔质量M 的表达式为A 。 A.M=(ρ/p)RTB.M=(p/ρ)RTC.M=(nρ/p)RTD.M=(p/nρ)RT

3.在气体状态方程pV=nRT 中，如果R 的数值为8.314，体积的单位是m 3

，则压力的单位为C 。 A.大气压(atm)B.毫米汞柱(mmHg)C.帕(Pa)D.千帕(kPa)

4.在1000℃和98.66kPa 下，硫蒸汽的密度为0.597g/dm 3

,则此时硫的分子式为B 。 A.SB.S 2 C.S 4D.S 8

5.若气体压力降为原来的1/4，热力学温度是原来的两倍，则气体的现体积变化为原体积的A 倍。 A.8B.2 C.1/2D.1/8

6.质量摩尔浓度为1mol.kg -1

的溶液是指C 中含有1mol 溶质的溶液。 A.1L 溶液B.1L 溶剂C.1000g 溶剂D.1000g 溶液 7.水溶液的蒸汽压大小的正确的次序为A 。 -1H 2SO 4<1mol.kg -1NaCl<1mol.kg -1 C 6H 12O 6<-1NaCl<-1

C 6H 12O 6 -1H 2SO 4>1mol.kg -1NaCl>1mol.kg -1 C 6H 12O 6>-1NaCl>-1

C 6H 12O 6 -1H 2SO 4<1mol.kg -1NaCl<-1 C 6H 12O 6<-1NaCl<-1

C 6H 12O 6 -1H 2SO 4>1mol.kg -1NaCl>-1 C 6H 12O 6>-1NaCl>-1

C 6H 12O 6

8.将18.6g 非电解质溶于250g 水中，若溶液的凝固点降低了0.744℃，则该溶质的分子量为A(假设K fp =1.86) A.186B.93.0 C.298D.46.5

9.12g 尿素CO(NH2)2溶于200g 水，则此溶液的沸点为D 。 A.98.14℃B.101.86℃C.101.75℃D.100.52℃

10.37℃的人的血液的渗透压775kPa ，与血液具有同样的渗透压的葡萄糖静脉注射液的浓度应为C 。

A.85.0g.dm -3

B.5.41g.dm -3

C.54.1g.dm -3

D.8.50g.dm -3

三、简答题

1.将32g 氮气和32氢气在一容器中混合，设气体的总压力为P 总，试求氮气和氢气的分压。 解：n N2=

M m =2832=7

8mol

n H2=

2

32

=16mol H 2分压P H2=

总P n n n N H H ⨯+2

22=0.933P 总

N 2分压P N2=

总P n n n H N N ⨯+2

22=0.067P 总

2.在一个10dm 3

的容器中盛有N 2、O 2和CO 2三种气体，在30℃测得混合气体的总压为1.2×105

Pa 。如果已知其中O 2和CO 2的质量分别为8g 和6g ，试计算：(1)容器中混合气体的总物质的量；(2)N 2、O 2和CO 2三种气体的物质的量分数；(3)N 2、O 2和CO 2三种气体的分压；(4)容器中N 2质量。 解：n N2=

285mol ，n O2=16

5mol P 总V=n 总RT ，得P 总=9.76×104

Pa P N2=y N2.P 总=

总总

P n n N ⨯2=3.35×104Pa

P O2=y O2.P 总=6.21×105

Pa

(1)由PV=nRT 得，n 总=

RT

PV

=0.48mol (2)n O2=328=0.25mol ，n CO2=44

6

=0.14mol

n N2=0.09mol ，X O2=48.025.0=0.52，X CO2=48

.014

.0=0.29

X N2=0.19

(3)P O2=X O2。P 总=6.2×104

Pa

同理，P CO2=3.4×104Pa ，P O2=6.2×104

Pa (4)m N2=n N2。M N2=2.52g

4.在27℃，压力为1.013×105

Pa 时，取100cm3煤气，经分析知道其组成，以摩尔分数计，x co =60.0%，x H2=10.0%，其它气体为30.0%，求煤气中CO 和H 2的分压以及CO 和H 2的物质的量。

解：P co =X co .P 总=0.6×1.013×105

=60.78kPa 同理，P H2=0.1×P 总=10.13kPa

Nco=2.44×10-3mol ，N H2=4.06×10-4

mol

5.今将压力为9.98×104Pa 的H 2150cm 3，压力为4.66×104Pa 的O 275.0cm 3，压力为3.33×104Pa 的氮气50cm 3

压入

250cm 3

的真空瓶内，求(1)混合物内各气体的分压；(2)混合气体的总压；(3)各气体的质量分数

解：由PV=nRT 可得n=

RT PV ，n H2=T 8.1，n O2=T

42

.0

n N2=T 42.0，故P 总=V nRT =3.3256×105×2.42=8.05×104

Pa

(1)P 总=42

.28.1×P 总=5.99×104

Pa ，同理可得

P O2=1.4×104

Pa ，P N2=0.66×104

Pa

(2)P 总=8.05×104

Pa (3)X H2=

42

.28

.1=0.743，同理X O2=0.174 X N2=0.083

6.用范德华方程式计算在300K 下，把2molNH 3(g)装在5dm 3

容器内，其压力是多少。