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1、第1章 物质的聚集态习题答案1-1 实验室内某氦气钢瓶，内压为18 MPa，放出部分氦气后，钢瓶减重500 kg，瓶内氦气的压强为9.5 MPa。假定放出气体前后钢瓶的温度不变，钢瓶原储有氦气为多少（物质的量）？ 解：V及T一定时，n及p成正比，即： 解得 1-2 273和101 kPa的1.00 dm3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚（CH3OCH3）。假定（）通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失0.0335g；（）被二甲醚饱和的空气的总压强仍为101kPa。计算二甲醚在273时的饱和蒸汽压。解：由理想气体状态方程得：空气的物质的量：二甲醚的物质的量：二甲醚的摩尔分数：二甲醚的饱和蒸汽
2、压：1-3 在273.15 K和1.01325105 Pa压力下，测得某气体的密度为1.340 gdm-3，在一实验中测得这种气体的组成是C 79.8%和H 20.2%。求此化合物的分子式。解：因为所以：=30.02(gmol-1)每分子含碳原子：30.020.798/12.01=1.99532每分子含氢原子：30.020.202/1.008=6.0166 即分子式为：C2H61-4 在293 K和9.33104 Pa条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧瓶容积为2.9310-4 m3，烧瓶和空气的总质量为48.3690 g，烧瓶及该物质蒸气质量为48.5378 g，且已知空气的平均
3、相对分子质量为29。计算此物质的相对分子质量。解：设该物质的相对分子质量为Mi，则9.331042.93104=(48.537848.3690)8.314293/(Mi-29) 解得Mi=44.04(gmol-1)1-5 在300 K、3.03975106 Pa时，一气筒含有480 g的氧气，若此筒被加热到373 K，然后启开活门（温度保持不变）一直到气体压力降低到1.01325105 Pa时，问共放出多少克的氧气？解：设筒内剩余O2 x g，则：x=101325480300/(373)=12.9（g）放出气体为：48012.9=467.1（g）1-6 合成氨原料气中氢气和氮气的体积比是3:1
4、，除这两种气体外，原料气中还含有其它杂质气体4%（体积百分数）原料气总压力1.52107 Pa，求氮、氢的分压。解：p(H2)=1.52107(1-4%)3/4=1.0944107（Pa）P(N2)=1.52107(1-4%)/4=3.648106（Pa）1-7 将一定量的氯酸钾加热后，其质量失去0.480 g。生成的氧气在水面上用排水集气法收集起来。在温度为294 K压力为9.96104 Pa时，测得其体积为0.337 L。试计算氧气的相对分子质量。294K时水的饱和蒸汽压为2.48103 Pa。解：设氧气的相对分子质量为M，则（9.961042.48103）0.37710-3=0.4808
5、.314294/MM =32.041-8 相对湿度定义为某一温度时，空气中水蒸气之分压及同温度饱和水蒸气压之比，试计算（1）303 K及100%相对湿度（2）323K及80%相对湿度时，每升空气中含水气之质量。解：设303K及323K时，水气质量分别有x1及x2克。303K及323K时水的饱和蒸气压分别为42.429103Pa，123.34103Pa。（1）4.251031.010-3=x18.314303/18.016解得x1=0.030（g）（2）1.2310480%1.010-3= x28.314323/18.016解得x2=0.662（g）1-9 对于一定量的混合气体，试回答下列问题：
6、（1）恒压下，温度变化时各组分气体的体积分数是否变化？（2）恒温下，压力变化时各组分气体的分压是否变化？（3）恒温下，体积变化时各组分气体的摩尔分数是否变化？答：（1）不变化 （2）变化 （3）不变化1-10 常温下将装有相同气体的体积为5 L，压力为9.1193105 Pa和体积为10 L ，压力为6.0795105 Pa的两个容器间的连接阀门打开，问平衡时的压力为多少？解：平衡时压力为：=7.0928105（Pa）1-11 将氨气和氯化氢分别置于一根120 cm长的玻璃管的两端，并使其自由扩散。试问两种气体在玻璃管的什么地方相遇而生成白烟。解：设在离放氨气的管口x cm处相遇。M(HCl)
7、/M(NH3)1/2=u(NH3)/u(HCl)= x/(120x)将M(HCl)=36.45 M(NH3)=17.0代入代入得x = 71.3（cm）1-12 一敞口烧瓶在280 K所盛之气体需加热到什么温度，才能使的气体逸出烧瓶？解：逸出1/3，则烧瓶中留下2/3的气体，等压等体积下，瓶中气体温度T及气体的“物质的量”成反比，则有：280/T=/1，T=420K。1-13 实验室需要 4.0 molL-1的 H2SO4溶液1.0 L， 若已有0.3 L密度为1.07 gcm-3的 10% 的 H2SO4 溶液，应加入多少(体积) 密度为 1.82 gcm-3的90% 的 H2SO4， 然后
8、稀释至 1.0 L ? 解： V= 2.2102 mL 1-14计算(1)60时， 180 g水中溶有 180 g葡萄糖， 已知60时水的蒸气压为19.9 kPa， C6H12O6的相对分子质量为 180， 求此水溶液的蒸气压。(2)某难挥发非电解质稀溶液的沸点为 100.40 ， 求其凝固点(已知水的 Kb= 0.512 Kkgmol-1， Kf= 1.86 Kkgmol-1) (3)求25时， 0.1 molL-1 的 CO(NH2)2溶液的渗透压。解：(1) (kPa)(2) Tb = KbmB 0.40 = 0.512 mB .(1) Tf = KfmB Tf = 1.86 mB .(
9、2)Tf = 1.45 Tf = - 1.45 (3) = cRT = 0.18314298 = 2.48105(Pa)1-15 2.6 g某非挥发性溶质溶解于62.5 g水中， 该溶液的沸点为 100.78， 已知H2O的Kb = 0.51 Kkgmol-1， 求该溶质的摩尔质量解：Tb = KbmB0.78 = 0.51 mB mB = 1.53 molkg-1 M = 27.2 (gmol-1)1-16 将0.45 g 非电解质溶于30 g 水中， 使水的凝固点降低0.15， 已知H2O的Kf = 1.86 Kkgmol-1， 则该非电解质的相对分子质量。解：Tf = KfmB 0.15
10、 = 1.86 mB mB = 0.081 molkg-1 M = 185 (gmol-1)1-17 0.400 g萘(C10H8)(摩尔质量为128 gmol-1)， 溶于一定量的CCl4中， 溶液的沸点升高了0.458 ， 现在将一未知摩尔质量的物质0.538 g溶于同量CCl4 中，沸点升高了0.430， 求该未知物质的摩尔质量。解：DTb= Kbm 设 CCl4用量为 W， 未知物质摩尔质量为 M， (1) (2) M = 183 gmol-11-18 樟脑的熔点是 178.0， 取某有机物晶体 0.0140 g， 及 0.201 g 樟脑熔融混合(已知樟脑的Kf= 40.0Kkgmol-1)， 测定其熔点为 162.0， 求这种有机物的摩尔质量。解： M = 174 (gmol-1)1-19 30时蔗糖水溶液的蒸气压为4208.85 Pa，试计算其渗透压。已知： 30水的饱和蒸气压是4242.85 Pa，水的密度为0.9956 gcm-3。解： molkg-1 因为是稀溶液，忽略加入蔗糖后引起的体积变化，则蔗糖溶液的物质的量浓度： molL-1第 5 页