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1dm3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1 mol H2，其体积 24.46dm2

3.比较下列气体在25℃，101325kPa时的混合气体的分压：

1.00g H2 > 1.00g Ne > 1.00g N2 > 1.00g CO2

4.101.325kPa下，空气中氧气的分压为 21278.25kPa。

第二章恒温恒压下，混合气体中某组分气体的物质的量等于其体积分数。

第三章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-1 HAc溶液

B.0.1mol.kg-1 H2SO4溶液

C.0.1mol.kg-1 蔗糖溶液

D.0.1mol.kg-1 NaCl溶液

第四章按照范德华的想法，实际气体的分子本身有体积，分子间有作用力。

第五章油酸钠C17H35COONa的HLB值为 18.025 。

第六章稀溶液依数中的核心性质是蒸汽压下降。

第七章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 C11H22O11溶液

B.0.2mol.kg-1 HAc溶液

C.0.2mol.kg-1 NaCl溶液

D.0.2mol.kg-1 CaCl2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) RT

B.M = (p/ρ) RT

C.M = (nρ/p) RT

D.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m3，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/dm3,则此时硫的分子式为 B 。

A.S

B.S2

C.S4

D.S8

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.8

B.2

C.1/2

D.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 。

A.1mol.kg-1 H2SO4 <1mol.kg-1 NaCl< 1mol.kg-1 C6H12O6 < 0.1mol.kg-1 NaCl < 0.1mol.kg-1 C6H12O6

B.1mol.kg-1 H2SO4 >1mol.kg-1 NaCl> 1mol.kg-1 C6H12O6 > 0.1mol.kg-1 NaCl > 0.1mol.kg-1 C6H12O6

C.1mol.kg-1 H2SO4 <1mol.kg-1 NaCl< 0.1mol.kg-1 C6H12O6 < 0.1mol.kg-1 NaCl < 0.1mol.kg-1 C6H12O6

D.1mol.kg-1 H2SO4 >1mol.kg-1 NaCl> 0.1mol.kg-1 C6H12O6 > 0.1mol.kg-1 NaCl > 0.1mol.kg-1 C6H12O6

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.186

B.93.0

C.298

D.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 = = = mol

n H2 = = 16mol

H2分压P H2 = = 0.933P总

N2分压P N2 = = 0.067P总

2.在一个10dm3的容器中盛有N2、O2和CO2三种气体，在30℃测得混合气体的总压为1.2×105Pa。如果已知其中O2和CO2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)N2、O2和CO2三种气体的物质的量分数；(3)N2、O2和CO2三种气体的分压；(4)容器中N2质量。

解：n N2 = mol，n O2 = mol

P总V = n总RT，得P总 = 9.76 × 104Pa

P N2 = y N2.P总 = =3.35× 104Pa

P O2 = y O2.P总 = 6.21× 105Pa

(1)由PV = nRT得，n总 = =0.48mol

(2)n O2 = =0.25mol，n CO2 = =0.14mol

n N2 = 0.09mol，X O2 = = 0.52，X CO2 = =0.29

X N2 = 0.19

(3)P O2=X O2 。P总 = 6.2 × 104Pa

同理，P CO2 = 3.4 × 104Pa，P O2 = 6.2 × 104Pa

(4)m N2 = n N2。M N2 =2.52g

4.在27℃，压力为1.013×105Pa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H2的分压以及CO和H2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

N co= 2.44×10-3mol，N H2 =4.06× 10-4mol

5.今将压力为9.98×104Pa的H2150cm3，压力为4.66×104Pa的O275.0cm3，压力为3.33×104Pa的氮气50cm3压入25 0cm3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=，n H2 =，n O2 =

n N2 = ，故P总 = = 3.3256 × 105×2.42 = 8.05×104Pa

(1)P总 = ×P总 =5.99×104Pa，同理可得

P O2 = 1.4 × 104Pa，P N2 = 0.66 × 104Pa

(2)P总 = 8.05×104Pa

(3)X H2 = =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2molNH3(g)装在5dm3容器内，其压力是多少。

解：由PV =nRT得

P = ==9.9768×105Pa

7.在20℃时，将50g的蔗糖(C12H22O11)溶于500g水中，求溶液的蒸汽压，已知20℃时水的饱和蒸汽压为2.333×103Pa。

解：ΔP = .P* ,=

ΔP = 12Pa，P = P* - ΔP =2321Pa

8.甲醇在30℃时蒸汽压为21.3KPa，如果在一定量的甲醇中加入甘油，其蒸汽压降为17.2KPa，求混合溶液中甘油的物质的量分数。

解：ΔP = W甘.P*得

W甘= = 0.19mol