Copyright武汉理工大学应用化学系 1 第一章 物质的状态和变化 1. 氧气钢瓶内的容积为40.0L,压力为1.01Mpa,室温27℃。求钢瓶中尚有氧气的质量为多少 克。 2. 在容积为50L的容器中,含有140g的CO和20g的H2,温度为300K。试计算: (1) CO与H2的分压;(2)混合气的总压。 3. 某煤气厂生产的煤气用气柜储存,气柜内的压力为104.0kPa,温度为25℃。从气柜的标尺 看出煤气的体积为1.6×10 3 m 3 。问气柜中储存的煤气的物质的量为多少摩尔(已知25℃时 水的饱和蒸气压为3.17kPa) ?气柜中水蒸气的质量是多少?   4. 在实验室中用排水取气法收集制取的氢气,在23℃100.5kPa压力下,收集了370mL的气 体。试求:(1)23℃时该气体中氢气的分压;(2)氢气的物质的量;(3)若在收集氢气之前, 集气瓶中已充入空气20mL,其温度也是23℃,压力为100.5kPa。收集完了时气体的总积 为390mL。问此时收集的氢气的分压是多少?氢气的物质的量是否发生变化?(已知23℃水 的饱和蒸气压为2.81kPa。) 5. 某气体化合物是氧化物,其中含氮的质量百分数为30.5%;今有一容器中装有该氧化物的 质量是4.107g,其体积为0.500L,压力为202.7kPa,温度为0℃。试求:(1)在S.T.P. 条件下,该气体的密度是多少;(2)它的分子量是多少;(3)分子式。  6. 合成氨制造水煤气时所采用的吹风(空气)量为3.0×104m3·h-1,进风口U型压力计的读 数76mmHg(10.3kPa),气体的温度为30℃,室内压力为p(101.325kPa)。问: (1) 每小时有多少摩尔的氧气进入到水煤气发生炉内? (2) 假定所有的氧气全部与碳作用生成二氧化碳,要与多少公斤碳反应?能放出的热为多 少千焦?(U型压力计的读数是表压的数值,实际压力=表压+101.325kPa。)     7. 乙炔气又称电石气,它是由电石CaC2和水作用而得到的。问1.0kg纯度为90%的电石可能 产生干燥乙炔气体(在S.T.P.条件下)的体积为多少?若这些乙炔气完全燃烧生成CO2(g)和 H2O(1),在298K时能放出的热为多少千焦?(已知 θ ? f H (C2H2,g,298K)=-226.7kJ·mol -1 )。   8. (1)由附表四中查出298K时有关的 θ ? f H,计算下列反应:N2H4(1)+O2(g)→N2(g)+2H2O(1), ②H2O(1)+2O2(g)→H2O2(g),③H2O2(g)→H2O2(1)的 θ ? 298 H各是多少。(2)不查表,根据上述三 个反应的 θ ? 298 H ,计算反应:N2H4(l)+2H2O2(l)══ N2(g)+4H2O(l)的 θ ? 298 H。 Copyright武汉理工大学应用化学系 2 9. 某气缸中有气体1.20L,在97.3kPa下气体从环境吸收了800J的热量后,在恒压下体积膨 胀到1.50L,试计算系统的内能变化△U。 10. 已知298K时,反应:CO(g)+Cl2(g)→COCl2(g)的 θ ? f H =-108kJ·mol -1 。 试计算 θ ? f H (COCl2,g,298K)。 11. 在 0℃、101.325kPa压力下,取体积为1.00m 3 的CH4和1.00m 3 的CO分别完全燃烧计算在 25℃、101.325kPa下它们的热效应(所需数据可查书末附表)。 12. 12.某天然气的体积百分组成为:CH485.0%,C2H610.0%,其余为不可燃组分。气体的温度为 25℃,压力为111kPa。若已知C2H6(g)+ 2 7 O2(g) 2CO2(g)+3H2的 θ ?H =-1559.8kJ·mol -1 。 试计算完全燃烧1.00m 3 这种天然气的 θ ? 298 H是多少。 13. 在高炉炼铁的主要反应有: C(s)+O2(g)══CO2(g), 2 1 CO2(g)+ 2 1 C(s)══CO(g),CO(g)+ 3 1 Fe2O3(s)══ 3 2 Fe(s)+CO2(g) (1)分别将计算298K时各反应的 θ ?H;(2)各 θ ?H之和是多少?(3)将上述三个反应方程式合 并,写出净反应的方程式;(4)应用净反应方程式中各物质298K时的标准生成热计算 θ ?H , 与(2)中所得结果作比较。 14. (1)已知298K时,CaO(s)+CO 2 (g)→ CaCO 3 (s); θ ?H =-178.26kJ·mol -1 ,求CaCO 3 (s)的 θ ? f H。 (2)已知298K时, θ ? f H (CaC 2 ,s)=-62.8kJ·mol -1 CaC 2 (s)+ 2 5 O 2 (g)→ CaCO 3 (s)+CO 2 (g); θ ?H =-1537.61kJ·mol -1 ,求CaCO 3 (s) θ ? f H。 试题答案 1. 518g 2. (1)p(CO)=0.25MPa, p(H 2 )=0.50 MPa (2)p=0.75 MPa 3. n(煤气)=6.5×10 4 mol, W(H2O)=36Kg 4.(1)p(H2)=97.7KPa; (2)n(H2)=0.0147 mol; (3)p(H2)=92.7 KPa, n(H2)=0.0147 mol 5.(1)Q=4.107g·L -1 ; 298K p θ Copyright武汉理工大学应用化学系 3 (2)92.0; (3)N2O4 6.(1)n(O2)=2.8×10 5 mol (2)W(C)=3.4×10 3 Kg, ?H Θ =-1.1×10 8 KJ 7. V(C2H2)=0.32m 3 ,?H Θ =-1.2×10 4 KJ 8.(1)?H 1 Θ =-622.93KJ·mol -1 ; ?H 2 Θ =149.53 KJ·mol -1 ; ?H 3 Θ =-51.5 KJ·mol -1 ; (2) ?H 4 Θ =-818.35 KJ·mol -1 9. ?U=771J 10. ?H r Θ (COCl2,g,298K)=-219KJ·mol -1 11. -3.97×10 4 KJ·mol -1 , -1.26×10 4 KJ·mol -1 12. ?H Θ =-4.1×10 4 KJ·mol -1 13.(1) ?H 1 Θ =-393.51 KJ·mol -1 ; ?H 2 Θ =86.3 KJ·mol -1 ; ?H3 Θ = -8.2 KJ·mol-1 (2) ?H Θ =-315.5KJ·mol-1 (3) ?H Θ =-315.5KJ·mol-1 14.(1)-1206.9 KJ·mol -1 ; (2)-1206.9 KJ·mol -1