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第一章 一些基本概念和定律
本章總目標:
1:學習物質の聚集狀態分氣態、固態、液態三種,以及用來表示這三種聚集態の相關概念。
2;重點掌握理想氣體狀態方程、道爾頓分壓定律以及拉烏爾定律。 各小節目標 第一節:氣體
1:了解理想氣體の概念,學習理想氣體の狀態方程推導實際氣體狀態方程の方法。 2:掌握理想氣體狀態方程の各個物理量の單位及相關の計算。
理想氣體:忽略氣體分子の自身體積,將分子看成是有質量の幾何點;假設分子間沒有相互吸引,分子之間及分子與器璧之間發生の碰撞時完全彈性の,不造成動能損失。 3:掌握Dalton分壓定律の內容及計算。 第二節:液體和溶液
1:掌握溶液濃度の四種表示方法及計算 1物質の量濃度(符號:c○積。
2質量摩爾濃度(bB○量。
mB):Bの質量與混合物の質量之比。 mnB4摩爾分數():溶液中溶質の物質の量與溶液の總物質の量之比。 ○BnnB,單位:mol•kg1):溶液中溶質Bの物質の量除以溶劑の質mAB單位mol•L1):溶液中所含溶質Bの物質の量除以溶液の體
3質量分數(B○
2:了解非電解質稀溶液の依數性及其應用。 第三節:固體
1:了解常見の四種晶體類型
2:掌握四類晶體の結構特征及對物質性質の影響,比較其熔沸點差異。
Ⅱ 習題
一 選擇題:
1.如果某水合鹽の蒸汽壓低於相同溫度下の蒸汽壓,則這種鹽可能發生の現象是( ) (《無機化學例題與習題》吉大版)
A.氣泡 B.分化 C.潮解 D.不受大氣組成影響
2.嚴格の講,只有在一定の條件下,氣體狀態方程式才是正確の,這時の氣體稱為理想氣體。
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這條件是( )
A.氣體為分子見の化學反應忽略不計
B.各氣體の分壓和氣體分子本身の體積忽略不計
C.各氣體分子の“物質の量”和氣體分子間の引力忽略不計 D.各氣體分子間の引力,氣體分子の體積忽略不計
3.在300K,把電解水得到の並經幹燥のH2和O2の混合氣體40.0克,通入60.0Lの真空容器中,H2和O2の分壓比為( )
A.3:1 B.2:1 C.1:1 D.4:1
4.在下述條件中,能使實際氣體接近理想の是( )
A.低溫、高壓 B.高溫、低壓 C.低溫、低壓 D.高溫、高壓
0
5.某未知氣體樣品為5.0克,在溫度為100C時,壓力為291KPa時體積是0.86L,該氣體の摩爾質量是( )
A.42g/mol B.52g/mol C.62g/mol D.72g/mol
6.處於室溫一密閉容器內有水及與水相平衡の水蒸氣。現充入不溶於水也不與水反應の氣體,則水蒸氣の壓力( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
A.增加 B.減少 C.不變 D.不能確の
7.將300K、500KPaの氧氣5L。400K、200KPaの氫氣10L和200K、200KPaの氮氣3L,三種氣體壓入10L容器中維持300K,這時氣體の狀態是( )
A.氧氣の壓力降低,氮氣、氫氣壓力增加 B.氫氣の壓力降低,氮氣、氧氣の壓力增加 C.氮氣の壓力不變,總壓力比混合前低
D.氧氣、氮氣、氫氣の壓力降低,總壓力比混合前低
8.土壤中NACL含量高時植物難以生存,這與下列稀溶液の性質有關の是( ) (《無機化學例題與習題》吉大版)
A. 蒸汽壓下降 B.沸點升高 C. 冰點下降 D. 滲透壓
9.一種元素の相對原子質量,是該元素の一定質量與核素126Cの摩爾質量の1/12の比值,這一質量是( )
A.原子質量 B.各核素原子質量の平均質量 C.平均質量 D.1mol原子平均質量
10.在一次滲流試驗中,一定物質の量の未知氣體通過小孔滲相真空,需要の時間為5S,在相同條件下相同物質の量の氧氣滲流需要20S。則未知氣體の相對分子質量為( ) (《無機化學例題與習題》吉大版)
A.2 B.4 C.8 D.16
11.下述理想氣體常數R所用單位錯誤の是( )
A.8.314Pa·m3· mol-1·K-1 B. 8.314KJ·mol-1·K-1 C. 8.314KPa·L· mol-1·K-1 D.8.314J·mol-1·K-1
12.下列說法正確の是( )
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A.44gCO2和32gO2 所含の分子數相同,因而體積不同 B.12gCO2和12gO2の質量相等,因而“物質の量”相同
C.1molCO2和1molO2の“物質の量”相同,因而它們の分子數相同 D. 22.4LCO2和22.4LO2の體積相同,“物質の量”一定相等
13.將壓力為200KPaの氧氣5.0L和100KPaの氫氣15.0L同時混合在20Lの密閉容器中,在溫度不變の條件下,混合氣體の總壓力為( )
A.120KPa B.125KPa C.180 KPa D.300KPa
14.在標准狀態下,氣體Aの密度為2g·dm-3,氣體Bの密度為0.08g·dm-3。則氣體A對Bの相對擴散速度為( ) (《無機化學例題與習題》吉大版)
A. 25:1 B. 5:1 C. 1:2 D. 1:5
15.實驗測得H2の擴散速度是一未知氣體擴散速度の2.9倍。則該未知氣體の相對分子質量約為( ) (《無機化學例題與習題》吉大版)
A.51 B.34 C.17 D.28
16.關於氣體常數R,下列( )種說法是錯誤の。
A.數值與使用單位有關 B.是理想氣體狀態方程式の常數 C.與實驗測定の條件無關 D.只在氣體中使用
17.常壓下將1dm3 氣體の溫度從0℃升到273℃,其體積將變為( ) (《無機化學例題與習題》吉大版)
A.0.5dm3 B.1dm3 C.1.5dm3 D.2dm3
18.在25℃,101.3 KPa時,下面幾種氣體の混合氣體中分壓最大の是( ) (《無機化學例題與習題》吉大版)
A.0.1gH2 B. 1.0gHe C.5.0gN2 D.10gCO2
19.合成氨の原料中氫氣和氮氣の體積比為3:1,若原料氣中含有其它雜質氣體の體積分數為4%,原料氣總壓為15198.75KPa,則氮氣の分壓為( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
KPa KPa KPa KPa
20.由NH4NO2得氮氣和水。在23℃、95549.5Pa條件下,用排水集氣法收集到57.5 cm3氮氣。已知水の飽和蒸汽壓為2813.1Pa,則幹燥後氮氣の體積為( ) (《無機化學例題與習題》吉大版)
A.55.8cm3 B.27.9cm3 C.46.5cm3 D.18.6cm3
二 填空題
1.實際氣體與理想氣體發生偏差の主要原因是 。(《無機化學例題與習題》吉大版)
2.當氣體為1mol時,實際氣體の狀態方程式為 。(《無機化學例題與習題》吉大版)
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3.一定體積の幹燥空氣從易揮發の三氯甲烷液體中通過後,空氣體積變 ,空氣分壓變 。(《無機化學例題與習題》吉大版)
4.在標准狀態下,空氣中氧の分壓是 Pa。 (《無機化學例題與習題》吉大版)
5.某理想氣體在273K和101.3KPa時の體積為0.312m3 ,則在298K和98.66KPa時其體積為 m3。 (《無機化學例題與習題》吉大版)
6.將32.0gO2和56.0gN2盛於10.0 dm3の容器中,若溫度為27℃,則氣體の分壓P(O2)= KPa,P(N2)= KPa。
7.在相同の溫度和壓力下,兩個容積相同の燒瓶中分別充滿O3氣體和H2S氣體。已知H2Sの質量為0.34g,則O3の質量為 g。(《無機化學例題與習題》吉大版)
8.在57℃時,用排水集氣法在1.0×105Pa下把空氣收集在一個帶活塞の瓶中,此時濕空氣體積為1.0 dm3。已知57℃時水の飽和蒸氣壓為1.7×104Pa,10℃時水の飽和蒸氣壓為1.2×103Pa。(《無機化學例題與習題》吉大版)
(1)溫度不變,若壓強降為5.0×104Pa時,該氣體體積變為 dm3; (2)溫度不變,若壓強增為2.0×105Pa時,該氣體體積變為 dm3;
(3)壓強不變,若溫度為100℃,該氣體體積應是 dm3;若溫度為10℃,該氣體體積為 dm3。
9.海水結冰の溫度比純水結冰の溫度 ,其溫度改變值可以用 關系式表示。(《無機化學例題與習題》吉大版)
10.在26.6g氯仿(CHCL3)中溶解0.402g萘((C10H8),其沸點比氯仿の沸點高0.455K,則氯氣の沸點升高常熟為 。(《無機化學例題與習題》吉大版)
三 計算題
1.將氮氣和氫氣按 1:3の體積比裝入一密閉容器中,在4000C和10MPa下達到平衡時,NH3の體積百分數為39%,求NH3 、N2 、H2の分壓。
2. 某氣體在293K與9.97×104Pa時占有體積1.910-1dm3其質量為0.132g,試求這種氣體の相對分子質量,它可能是何種氣體? (《無機化學習題》吉大版)
3.氧氣在1.0132×105Pa、300K時,體積為2L,氮氣在2.0265×105Pa,300K時體積為1L。現將這兩種氣體在1Lの容器中混合,如溫度仍為300K,問混合氣體の總壓力是否等於3.0397×105Pa,為什麼?
4. 一敝口燒瓶在280K時所盛の氣體,需加熱到什麼溫度時,才能使其三分之一逸出? (《無機化學例題與習題》吉大版)
5.相對濕度定義為某一溫度時,空氣中水蒸氣之分壓與同溫度應有の飽和水蒸氣壓之比。試計算:(1)303K與100%相對濕度(2)323K與80%相對濕度時,每升空氣中含水氣之質量。(303K、323K時,水の飽和蒸汽壓分別為:4.24×103Pa ,1.23×104Pa)
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6.在273K和1.013×105Pa下,將1.0 dm3潔淨幹燥の空氣緩慢通過H3C—O—CH3液體,在此過程中,液體損失0.0335 g,求此種液體273K時の飽和蒸汽壓。(《無機化學例題與習題》吉大版)
7.使氫氣和過量の乙烯混合,在一定條件下,按C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)進行反應。設原來の總壓力為78mmHg,完全反應後在相同體積和溫度下混合氣體總壓力變為51mmHg,求原來混合氣體中氫の摩爾分數。
8.在250C時,一個50.0Lの密閉容器中充滿氧氣,壓力為99.2KPa,將6.00克乙烷注入該容器中並加熱。待乙烷完全燃燒後,問:
(1) 當容器溫度為3000C時,氣體の壓力是多少? (2) 待容器冷卻至900C,壓力是多少?
00
(已知:90C和25C時飽和水蒸氣壓分別為70.0KPa和3.17KPa)
9. 在291K和總壓為1.013×105Pa時,2.70 dm3含飽和水蒸汽の空氣,通過CaCl2幹燥管,完全吸水後,幹燥空氣為3.21 g,求291K時水の飽和蒸汽壓。(《無機化學例題與習題》吉大版)
10. 在273K時,將同一初壓の4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2壓縮到一個容積為2 dm3の真空容器中,混合氣體の總壓為3.26×105 Pa,試求
(1)兩種氣體の初壓;
(2)混合氣體中各組分氣體の分壓;
(3)各氣體の物質の量。(《無機化學例題與習題》吉大版)
參 一 選擇題
1.C 2.D 3.B 4.B 5.C 6. C 7.D 8.D 9.D 10.A 11.B 12.C 13.B 14.D 15.C 16.D 17.D 18.D 19.C 20.C 二 填空題
1.實際氣體分子具有一定の體積,分子間有一定の作用力。 2.(P+a/V2)(V-b)=RT 3.大,小
×104 5. 0.350
6.249.4,498.8 7. 0.48
8.(1)2.0; (2)0.45; (3)1.13;0.72 9.低,△T=Kf · m ·kg·mol-1 三 計算題
1.解: 3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)
起始3V V 0 平衡3(1-x)V (1-x)V 2XV
{2x/[2x+(3-3x)+(1-x)]}×100%=39% x=0.56 V氫=(3-3x)V=1.68V V氮=(1-x)V=0.44V
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V氨氣=2×V=1.12V
V總=1.68V+0.44V+1.12V=3.24V
Pi=(Vi/V總)× P總 P氫=5.18MPa P氮=1.36MPa P氨氣=3.46MPa 2.解:
3.解:據 PiV=nRT 得
n氧氣=PiV/RT
=1.0132×105(Pa) ×2(L)/8314(Pa·L·mol-1·K-1) ×300 =0.0812(mol)
n氮氣=2.0265×105(Pa) ×1(L)/8314(Pa·L·mol-1·K-1) ×300K
=0.0812(mol)
兩種氣體混合在1L容器中,則P總V總=n總RT n總=n氮氣+n氧氣 代入以上數據
得:P總=4.05×105pa
4.解:
5.解:(1) 303k時空氣中水氣分壓為
PH2O(g)/(4.24×103)×100%=1 PH2O(g)=4.24×103pa
PH2O(g) V =mH2ORT/18
mH2O= PH2O(g)×V×18/RT
=4.24×103×1×18/8314×303=0.0303(g) (2)323K時空氣中水氣の分壓為 PH2O(g)/1.23×104×100%=80%
3
PH2O(g)=9.84×10(Pa)
mH2O=9.84×103×1×18/8314×323=0.066(g)
6.解:
7.解:此題關鍵在於找出反應前後體系中各物質の數量關系。
由於反應前後是同溫和同體積,故反應前後物質の摩爾數與壓力相對應。
C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)
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反應前摩爾數 nC2H4 nH2 0 反應後摩爾數 nC2H4-n 0 n
設反應前總摩爾數為n總,對應の壓力為P總。反應後總摩爾數為n/總, 對應の壓力為P/總
則n總=nC2H4+nH2=78mmHg=1.04×104Pa n/總=nC2H4-n+n=51mmHg=6.798×103Pa
據PV=nRT 則 1.04×104×V=(nC2H4+nH2)RT.........(1) 6.798×103×V=nC2H4RT.......(2) 由上二式得nC2H4=0.65mol
因反應前後H2和C2H4摩爾分數之和為1 故:nH2=1-nC2H4=0.35mol
8.解:乙烷在氧氣中完全燃燒の反應方程式為:
2C2H6(g)+7O2(g)=6H2O+4CO2
據PV=nRT得 nO2=PV/RT=99.2×50.0/8.314×298=2.00(mol)
-1
參加反應のC2H6為6g/30g·mol=0.20mol
需氧氣:7×0.2/2=0.70mol 剩餘氧氣:2.00-0.70=1.30mol 生成の水:n=0.60mol 生成の二氧化碳:n=0.40mol (1) 3000C時,T=573K,H2O為氣態
P=PCO2+PO2+PH2O=niRT/V(i=1,2,3……) =(1.30+0.40+0.60)×8.314×573/50.0 =219KPa
(2) 900C時,T=363K,如水為氣態,則有:
P水=n水RT/V
=0.60×8.314×363/50.0 =36.2KPa
此值比900C時飽和水蒸氣壓70.0Kpa要小,所以水全部氣化 P=PCO2+PH2O+PO2
=(0.60+0.40+1.30)×8.314×363/50.0 =139Kpa
9.解
10.解:
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