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大学无机化学第一章试题及答案

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 ○1物质的量浓度(符号:B

c 单位1

mol L -?):溶液中所含溶质B 的物质的量除以溶液的体积。 ○2质量摩尔浓度(B

B A

n b m =,单位:1mol kg -?):溶液中溶质B 的物质的量除以溶剂的质量。

3质量分数(B

B m m ω=):B 的质量与混合物的质量之比。 ○4摩尔分数(B B n

n

χ=):溶液中溶质的物质的量与溶液的总物质的量之比。 2: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。 Ⅱ 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

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H

2和O

2

的混合气体40.0克,通入60.0L

的真空容器中,H

2和O

2

的分压比为()

A.3:1

B.2:1

C.1:1

D.4:1

4.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/mol

6.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12

6

C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.8.314Pa?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.下列说法正确的是()

A.44gCO

2和32gO

2

所含的分子数相同,因而体积不同

B.12gCO

2和12gO

2

的质量相等,因而“物质的量”相同

C.1molCO

2和1molO

2

的“物质的量”相同,因而它们的分子数相同

D. 22.4LCO

2和22.4LO

2

的体积相同,“物质的量”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.300KPa

14.在标准状态下,气体A的密度为2g?dm-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. 1:5

15.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.28

16.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1dm3 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.2dm3

18.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.0.1gH

2 B. 1.0gHe C.5.0gN

2

D.10gCO

2

19.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 KPa

20.由NH

4NO

2

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。(《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0.312m3 ,则在298K和98.66KPa时其体积为 m3。(《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

2

S气体。已

知H

2S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1.0×105Pa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1.7×104Pa,10℃时水的饱和蒸气压为1.2×103Pa。(《无机化学例题与习题》吉大版)

(1)温度不变,若压强降为5.0×104Pa时,该气体体积变为 dm3;(2)温度不变,若压强增为2.0×105Pa时,该气体体积变为 dm3;(3)压强不变,若温度为100℃,该气体体积应是 dm3;若温度为10℃,该气体体积为 dm3。

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NH

3

、N

2

、H

2

的分压。

2.某气体在293K与9.97×104Pa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1.0132×105Pa、300K时,体积为2L,氮气在2.0265×105Pa,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3.0397×105Pa,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:4.24×103Pa ,1.23×104Pa)

6.在273K和1.013×105Pa下,将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3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C

2H

4

(g)+H

2

(g)=C

2

H

6

(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,气体的压力是多少?

(2)待容器冷却至900C,压力是多少?

(已知:900C和250C时饱和水蒸气压分别为70.0KPa和3.17KPa)

9.在291K和总压为1.013×105Pa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3.26×105 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/V2)(V-b)=RT

3.大,小

4.2.1×104

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=K

f

? m

10.3.86K?kg?mol-1

三计算题

1.解: 3H

2(g)+N

2

(g)=2NH

3

(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

氢=(3-3x)V=1.68V V

=(1-x)V=0.44V

V

氨气

=2×V=1.12V

V

=1.68V+0.44V+1.12V=3.24V

P i =(V

i

/V

)× P

P

=5.18MPa

P

氮=1.36MPa P

氨气

=3.46MPa

2.解:

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3.解:据 P

i

V=nRT 得

n

氧气=P

i

V/RT

=1.0132×105(Pa) ×2(L)/8314(Pa?L?mol-1?K-1) ×300

=0.0812(mol)

n

氮气

=2.0265×105(Pa) ×1(L)/8314(Pa?L?mol-1?K-1) ×300K

=0.0812(mol)

两种气体混合在1L容器中,则P

总V

=n

RT

n

总=n

氮气

+n

氧气

代入以上数据

得:P

=4.05×105pa 4.解:

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5.解:(1) 303k时空气中水气分压为

P H2O (g)/(4.24×103)×100%=1 P

H2O

(g)=4.24×103pa

P

H2O

(g) V =m

H2O

RT/18

m H2O = P

H2O

(g)×V×18/RT

=4.24×103×1×18/8314×303=0.0303(g)

(2)323K时空气中水气的分压为

P

H2O

(g)/1.23×104×100%=80%

P

H2O

(g)=9.84×103(Pa)

m

H2O

=9.84×103×1×18/8314×323=0.066(g)

6.解:

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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。

C 2H

4

(g)+H

2

(g)=C

2

H

6

(g)

反应前摩尔数 n

C2H4 n

H2

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

。反应后总摩尔数为n/

对应的压力为P/

则n

总=n

C2H4

+n

H2

=78mmHg=1.04×104Pa

n/

总=n

C2H4

-n+n=51mmHg=6.798×103Pa

据PV=nRT 则 1.04×104×V=(n

C2H4+n

H2

)RT (1)

6.798×103×V=n

C2H4

RT (2)

由上二式得n

C2H4

=0.65mol

因反应前后H

2和C

2

H

4

摩尔分数之和为1 故:n

H2

=1-n

C2H4

=0.35mol

8.解:乙烷在氧气中完全燃烧的反应方程式为:

2C

2H

6

(g)+7O

2

(g)=6H

2

O+4CO

2

据PV=nRT得 n

O2

=PV/RT=99.2×50.0/8.314×298=2.00(mol)

参加反应的C

2H

6

为6g/30g?mol-1=0.20mol

需氧气:7×0.2/2=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

2

O为气态

P=P

CO2+P

O2

+P

H2O

=n

i

RT/V(i=1,2,3……)

=(1.30+0.40+0.60)×8.314×573/50.0

=219KPa

(2) 900C时,T=363K,如水为气态,则有:

P

水=n

RT/V

=0.60×8.314×363/50.0

=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=P

CO2+P

H2O

+P

O2

=(0.60+0.40+1.30)×8.314×363/50.0

=139Kpa

9.解

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10.解:

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