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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。
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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
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(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