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1、.第一章 一些基本概念和定律本章总目标:1:学习物质的聚集状态分气态、固态、液态三种,以及用来表示这三种聚集态的相关概念。2;重点掌握理想气体状态方程、道尔顿分压定律以及拉乌尔定律。各小节目标 第一节:气体1:了解理想气体的概念,学习理想气体的状态方程推导实际气体状态方程的方法。2:掌握理想气体状态方程的各个物理量的单位及相关的计算。理想气体:忽略气体分子的自身体积,将分子看成是有质量的几何点;假设分子间没有相互吸引,分子之间及分子与器璧之间发生的碰撞时完全弹性的,不造成动能损失。3:掌握 Dalton 分压定律的内容及计算。第二节:液体和溶液1:掌握溶液浓度的四种表示方法及计算物质的量浓度(
2、符号: 单位 ):溶液中所含溶质 B 的物质的量 1 Bc1molL除以溶液的体积。质量摩尔浓度( ,单位: ):溶液中溶质 B 的物质的量 2 BAnb1lkg除以溶剂的质量。质量分数( ):B 的质量与混合物的质量之比。 3 m摩尔分数( ):溶液中溶质的物质的量与溶液的总物质的量之比。 4 n2:了解非电解质稀溶液的依数性及其应用。第三节:固体1:了解常见的四种晶体类型2:掌握四类晶体的结构特征及对物质性质的影响,比较其熔沸点差异。. 习题一 选择题:1.如果某水合盐的蒸汽压低于相同温度下的蒸汽压,则这种盐可能发生的现象是( ) (无机化学例题与习题吉大版)A.气泡 B.分化 C.潮解
3、D.不受大气组成影响2.严格的讲,只有在一定的条件下,气体状态方程式才是正确的,这时的气体称为理想气体。这条件是( )A.气体为分子见的化学反应忽略不计B.各气体的分压和气体分子本身的体积忽略不计C.各气体分子的“物质的量”和气体分子间的引力忽略不计D.各气体分子间的引力,气体分子的体积忽略不计3.在 300K,把电解水得到的并经干燥的 H2和 O2的混合气体 40.0 克,通入60.0L 的真空容器中,H 2和 O2的分压比为( )A.3:1 B.2:1 C.1:1 D.4:14.在下述条件中,能使实际气体接近理想的是( )A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压5.某
4、未知气体样品为 5.0 克,在温度为 1000C 时,压力为 291KPa 时体积是0.86L,该气体的摩尔质量是( )A.42g/mol B.52g/mol C.62g/mol D.72g/mol6.处于室温一密闭容器内有水及与水相平衡的水蒸气。现充入不溶于水也不与水反应的气体,则水蒸气的压力( )(无机化学例题与习题吉大版)A.增加 B.减少 C.不变 D.不能确的7.将 300K、500KPa 的氧气 5L。400K、200KPa 的氢气 10L 和 200K、200KPa 的氮气 3L,三种气体压入 10L 容器中维持 300K,这时气体的状态是( )A.氧气的压力降低,氮气、氢气压力
5、增加B.氢气的压力降低,氮气、氧气的压力增加C.氮气的压力不变,总压力比混合前低D.氧气、氮气、氢气的压力降低,总压力比混合前低8.土壤中NACL含量高时植物难以生存,这与下列稀溶液的性质有关的是( ) (无机化学例题与习题吉大版)A. 蒸汽压下降 B.沸点升高 C. 冰点下降 D. 渗透压9.一种元素的相对原子质量,是该元素的一定质量与核素 126C的摩尔质量的1/12的比值,这一质量是( ) A.原子质量 B.各核素原子质量的平均质量 C.平均质量 D.1mol原子平均质量.10.在一次渗流试验中,一定物质的量的未知气体通过小孔渗相真空,需要的时间为5S,在相同条件下相同物质的量的氧气渗流
6、需要20S。则未知气体的相对分子质量为( ) (无机化学例题与习题吉大版) A.2 B.4 C.8 D.16 11.下述理想气体常数R所用单位错误的是( )A.8.314Pam3 mol-1K-1 B. 8.314KJmol-1K-1 C. 8.314KPaL mol-1K-1 D.8.314Jmol-1K-112.下列说法正确的是( ) A.44gCO2和32gO 2 所含的分子数相同,因而体积不同B.12gCO2和12gO 2的质量相等,因而“物质的量”相同C.1molCO2和1molO 2的“物质的量”相同,因而它们的分子数相同D. 22.4LCO2和22.4LO 2的体积相同, “物质
7、的量”一定相等13.将压力为200KPa的氧气5.0L和100KPa的氢气15.0L同时混合在20L的密闭容器中,在温度不变的条件下,混合气体的总压力为( ) A.120KPa B.125KPa C.180 KPa D.300KPa14.在标准状态下,气体A的密度为2gdm -3,气体B 的密度为0.08g dm-3。则气体A对B的相对扩散速度为( ) (无机化学例题与习题吉大版)A. 25:1 B. 5:1 C. 1:2 D. 1:515.实验测得H 2的扩散速度是一未知气体扩散速度的2.9倍。则该未知气体的相对分子质量约为( ) (无机化学例题与习题吉大版)A.51 B.34 C.17 D
8、.2816.关于气体常数R,下列( )种说法是错误的。 A.数值与使用单位有关 B.是理想气体状态方程式的常数C.与实验测定的条件无关 D.只在气体中使用17.常压下将1dm 3 气体的温度从0升到273,其体积将变为( ) (无机化学例题与习题吉大版)A.0.5dm3 B.1dm3 C.1.5dm3 D.2dm318.在25,101.3 KPa时,下面几种气体的混合气体中分压最大的是( ) (无机化学例题与习题吉大版)A.0.1gH2 B. 1.0gHe C.5.0gN2 D.10gCO219.合成氨的原料中氢气和氮气的体积比为3:1,若原料气中含有其它杂质气体的体积分数为4%,原料气总压为
9、15198.75KPa,则氮气的分压为( )(无机化学例题与习题吉大版) .A.3799.688 KPa B.10943.1 KPa C.3647.7 KPa D.11399.06 KPa20.由NH 4NO2得氮气和水。在23、95549.5Pa条件下,用排水集气法收集到57.5 cm3氮气。已知水的饱和蒸汽压为2813.1Pa,则干燥后氮气的体积为( ) (无机化学例题与习题吉大版)A.55.8cm3 B.27.9cm3 C.46.5cm3 D.18.6cm3二 填空题1.实际气体与理想气体发生偏差的主要原因是 。(无机化学例题与习题吉大版)2.当气体为1mol时,实际气体的状态方程式为
10、。(无机化学例题与习题吉大版)3.一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 ,空气分压变 。(无机化学例题与习题吉大版)4.在标准状态下,空气中氧的分压是 Pa。 (无机化学例题与习题吉大版)5.某理想气体在273K和101.3KPa时的体积为0.312m 3 ,则在298K和98.66KPa时其体积为 m 3。 (无机化学例题与习题吉大版)6.将32.0gO 2和56.0gN 2盛于10.0 dm3的容器中,若温度为27,则气体的分压P(O 2)= KPa,P(N 2)= KPa。7.在相同的温度和压力下,两个容积相同的烧瓶中分别充满O 3气体和H 2S气体。已知H 2S
11、的质量为0.34g,则O 3的质量为 g。(无机化学例题与习题吉大版)8.在57时,用排水集气法在1.010 5Pa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1.710 4Pa,10时水的饱和蒸气压为1.210 3Pa。(无机化学例题与习题吉大版)(1)温度不变,若压强降为5.010 4Pa时,该气体体积变为 dm 3;(2)温度不变,若压强增为2.010 5Pa时,该气体体积变为 dm 3;(3)压强不变,若温度为100,该气体体积应是 dm 3;若温度为10,该气体体积为 dm 3。9.海水结冰的温度比纯水结冰的温度 ,其温度改变值可以用 关
12、系式表示。(无机化学例题与习题吉大版).10.在26.6g氯仿(CHCL3)中溶解0.402g萘(C10H8) ,其沸点比氯仿的沸点高0.455K,则氯气的沸点升高常熟为 。(无机化学例题与习题吉大版)三 计算题1.将氮气和氢气按 1:3 的体积比装入一密闭容器中,在 4000C 和 10MPa 下达到平衡时,NH 3的体积百分数为 39%,求 NH3 、N 2 、H 2的分压。2. 某气体在293K与9.9710 4Pa时占有体积1.910 -1dm3其质量为0.132g,试求这种气体的相对分子质量,它可能是何种气体? (无机化学习题吉大版)3.氧气在 1.0132105Pa、300K 时,
13、体积为 2L,氮气在 2.0265105Pa,300K 时体积为 1L。现将这两种气体在 1L 的容器中混合,如温度仍为 300K,问混合气体的总压力是否等于 3.0397105Pa,为什么?4. 一敝口烧瓶在280K时所盛的气体,需加热到什么温度时,才能使其三分之一逸出? ( 无机化学例题与习题 吉大版)5.相对湿度定义为某一温度时,空气中水蒸气之分压与同温度应有的饱和水蒸气压之比。试计算:(1)303K 与 100%相对湿度(2)323K 与 80%相对湿度时,每升空气中含水气之质量。 (303K、323K 时,水的饱和蒸汽压分别为:4.24103Pa ,1.23104Pa)6.在273K
14、和1.01310 5Pa下,将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H 3COCH3液体,在此过程中,液体损失0.0335 g,求此种液体273K时的饱和蒸汽压。(无机化学例题与习题吉大版)7.使氢气和过量的乙烯混合,在一定条件下,按 C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)进行反应。设原来的总压力为 78mmHg,完全反应后在相同体积和温度下混合气体总压力变为 51mmHg,求原来混合气体中氢的摩尔分数。8.在 250C 时,一个 50.0L 的密闭容器中充满氧气,压力为 99.2KPa,将 6.00 克乙烷注入该容器中并加热。待乙烷完全燃烧后,问:(1) 当容器温度为 3000C 时,气体
15、的压力是多少?(2) 待容器冷却至 900C,压力是多少?(已知:90 0C 和 250C 时饱和水蒸气压分别为 70.0KPa 和 3.17KPa)9. 在291K 和总压为 1.013105Pa时,2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气,通过 CaCl2干燥管,完全吸水后,干燥空气为3.21 g,求291K时水的饱和蒸汽压。(无机化学例题与习题吉大版)10. 在 273K 时,将同一初压的 4.0 dm3 N2 和 1.0dm3 O2 压缩到一个容积为 2 dm3 的真空容器中,混合气体的总压为 3.26105 Pa,试求.(1)两种气体的初压;(2)混合气体中各组分气体的分压;(3)各气体的
16、物质的量。(无机化学例题与习题吉大版)参考答案一 选择题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 填空题1.实际气体分子具有一定的体积,分子间有一定的作用力。2.(P+a/V 2) (V-b)=RT 3.大,小4.2.1104 5. 0.3506.249.4,498.8 7. 0.488.(1)2.0; (2)0.45; (3)1.13;0.729.低,T=K f m10.3.86Kkgmol-1三 计算题1.解: 3H 2(g)+N 2(g)=2NH
17、 3(g)起始 3V V 0平衡 3(1-x)V (1-x)V 2XV2x/2x+(3-3x)+(1-x)100%=39% x=0.56V 氢 =(3-3x)V=1.68V V 氮 =(1-x)V=0.44V V 氨气 =2V=1.12VV 总 =1.68V+0.44V+1.12V=3.24VPi=(V i/V 总 ) P 总 P 氢 =5.18MPa P 氮 =1.36MPa P 氨气 =3.46MPa2.解:3.解:据 P iV=nRT 得 n 氧气 =PiV/RT=1.0132105(Pa) 2(L)/8314(PaLmol-1K-1) 300=0.0812(mol).n 氮气 =2.0
18、265105(Pa) 1(L)/8314(PaLmol-1K-1) 300K=0.0812(mol)两种气体混合在 1L 容器中,则 P 总 V 总 =n 总 RTn 总 =n 氮气 +n 氧气 代入以上数据得:P 总 =4.05105pa4.解:5.解:(1) 303k 时空气中水气分压为PH2O(g)/(4.2410 3)100%=1 P H2O(g)=4.24103paPH2O(g) V =mH2ORT/18mH2O= PH2O(g)V18/RT=4.24103118/8314303=0.0303(g)(2)323K 时空气中水气的分压为PH2O(g)/1.23104100%=80%PH
19、2O(g)=9.84103(Pa)mH2O=9.84103118/8314323=0.066(g)6.解:7.解:此题关键在于找出反应前后体系中各物质的数量关系。由于反应前后是同温和同体积,故反应前后物质的摩尔数与压力相对应。C2H4(g)+H 2(g)=C 2H6(g)反应前摩尔数 n C2H4 nH2 0反应后摩尔数 n C2H4-n 0 n设反应前总摩尔数为 n 总 ,对应的压力为 P 总 。反应后总摩尔数为 n/总 ,对应的压力为 P/总则 n 总 =nC2H4+nH2=78mmHg=1.04104Pan/总 =nC2H4-n+n=51mmHg=6.798103Pa据 PV=nRT 则
20、 1.0410 4V=(n C2H4+nH2)RT.(1)6.798103V=nC2H4RT.(2)由上二式得 nC2H4=0.65mol因反应前后 H2和 C2H4摩尔分数之和为 1 故:n H2=1-nC2H4=0.35mol8.解:乙烷在氧气中完全燃烧的反应方程式为:2C2H6(g)+7O 2(g)=6H 2O+4CO2.据 PV=nRT 得 n O2=PV/RT=99.250.0/8.314298=2.00(mol)参加反应的 C2H6为 6g/30gmol-1=0.20mol需氧气:70.2/2=0.70mol 剩余氧气:2.00-0.70=1.30mol生成的水:n=0.60mol 生成的二氧化碳:n=0.40mol(1) 3000C 时,T=573K,H 2O 为气态P=PCO2+PO2+PH2O=niRT/V(i=1,2,3)=(1.30+0.40+0.60)8.314573/50.0=219KPa(2) 900C 时,T=363K,如水为气态,则有:P 水 =n 水 RT/V=0.608.314363/50.0=36.2KPa此值比 900C 时饱和水蒸气压 70.0Kpa 要小,所以水全部气化P=PCO2+PH2O+PO2=(0.60+0.40+1.30)8.314363/50.0=139Kpa9.解10.解:.