物質(zhì)及其變化

1、第一章 物質(zhì)及其變化1在30時，于一個10.0L的容器中，O2、N2和CO2混合氣體的總壓為93.3kPa。分析結(jié)果得，CO2的含量為5.00 g，求： （1）容器中； （2）容器中；（3）O2的摩爾份數(shù).解： T=30+273=303K V= P=93.3 kPa （1）容器中 PV=nRTn=0.37mol（2）容器中（3）O的摩爾分數(shù) n o2 =0.2860.37 =0.106mol 20時將同一初壓的4.00L N2和1.00L O2壓縮到一個體積為2.00L的真空容器中，混合氣體的總壓為255.0 kPa，試求：（1）兩種氣體的初壓；（2）混合氣體中各組分氣體的分壓；（3）各氣體的

2、物質(zhì)的量解： （1）P1V1=P2V2（2）混合氣體各組分氣體分壓（3）各氣體物質(zhì)的量 3在25和103.9 kPa下，把1.308 g鋅與過量稀鹽酸作用，可以得到干燥氫氣多少升？如果上述氫氣在相同條件下于水面上收集，它的體積應(yīng)為多少升（25的水飽和蒸氣壓為3.17 kPa）？解： T=25+273=298K P=103.9kPa 41.34 g CaC2與H2O發(fā)生如下反應(yīng)：CaC2(s) + 2 H2O(l) = C2H2 (g) + Ca(OH)2(s)產(chǎn)生的C2H2氣體用排水集氣法收集，體積為0.471 L。若此時溫度為23，大氣壓力為99.0 kPa，該反應(yīng)的產(chǎn)率為多少（已知23時水

3、的飽和蒸氣壓為2.8 kPa）？解： V=0.47110-3m3 T= 23 + 273 = 296K 5在27，將電解水所得的氫、氧混合氣體干燥后貯于60.0 L容器中，混合氣體總質(zhì)量為40.0 g，求氫氣、氧氣的分壓。T=27+273=300K V=6010-3m3 解： 2H2O=2H2 + O2 2 ： 122n+32n=40 n=1.11moln (H2)=2.2mol n (O2)=1.1mol n 總=3.3molP(H2)=137.22/3=91.5kpaP(O2)= 137.2-91.5=45.7kpa 6某溫度下，將1.013105Pa的N2 2dm3和0.506Pa的O2

4、 3dm3 放入6dm3的真空容器中，求N2和O2的分壓及混合氣體的總壓。解： PV=n RT 7一容器中有4.4g的CO2、14g的N2和12.8g O2，總壓為2.026105Pa，求各組分的分壓。解： nCO2=0.1mol nN2=0.5mol nO2=0.4mol n總=1mol PCO2=2.03104 Pa PN2=1.013105 Pa PO2=8.1104 Pa8 在300K、1.013105Pa時，加熱一敞口細頸瓶到500K，然后封閉細頸瓶口，并冷卻至原來的溫度，求這時瓶內(nèi)的壓強。解： 9 在273K和1013105Pa下，將10dm3潔凈干燥的空氣緩慢通過H3COCH3液

5、體，在此過程中，液體損失00335g求此種液體273K時的飽和蒸氣壓。解：由于干燥空氣緩慢通過H3COCH3液體，因而空氣被H3COCH3液體飽和，此時空氣混合氣中的H3COCH3的分壓即為該溫度下H3COCH3液體的飽和蒸汽壓 。nH3COCH3 = 0.0335/46 = 7.2810-4moln空氣 = 4.4610-2 molPH3COCH3 =7.2810-4/(7.2810-4+4.4610-2)1.013105=1.62103 Pa10 有一混合液體，總壓為150Pa ，其中N2和H2的體積分數(shù)分別為025和075，求N2和H2的分壓。解：PH2=112.5 Pa11 有一高壓氣

6、瓶，容積為30dm3 ，能承受2.6107Pa的壓強，問在293K時可裝入多少千克O2而不致發(fā)生危險。解： 由PV=n RT=m / MO2 *RT 12 在273K時，將同一初壓的4.0 dm3N2和1.0dm3O2壓縮到一個容積為2dm3的真空容器中，混合氣體的總壓為3.26105Pa試求：a) 兩種氣體的初壓；b) 混合氣體中各組分氣體的分壓；c) 各氣體的物質(zhì)的量 。解： （1）由PV=NRT P初=0.5 P混 =1.305105 Pa （2）PN2= =2.61105 Pa PO2=0.65105 （3） 由PV=NRT NN2=0.23mol NO2=0.06mol13 已知乙醚

7、的蒸發(fā)熱為25000Jmol，它在298K時的飽和蒸氣壓為7.58104Pa，試求在308K時的飽和蒸氣壓。解： 由Clansius-Clapeyron方程lg =P2=1.272105 Pa14 水的氣化熱為40K Jmol，求298K時水的飽和蒸氣壓。解： 由Clansius-Clapeyron方程lg = P2=3.94103 Pa15 將含有硝酸銅和銅粉的混合物若干克在空氣中加熱,使其充分反應(yīng),結(jié)果反應(yīng)前后質(zhì)量未變,求原混合物中銅和硝酸銅的摩爾百分組成. ( 原子量: N:14 O:16 Cu: 64 ) 解: 設(shè)銅為Xmol , 硝酸銅為Ymol2Cu + O2 = 2 CuO2mo

8、l 增加32克X ZZ=16X 2Cu(NO3)2= 2CuO+4NO2+O22mol 減量: 446+32=216Y WW=108YZ=W16X=108Y 令: X+Y=1 則: X= 0.87 = 87% Y= 0.13 = 13%16 300K,101.325 kPa下,一燒瓶充滿氮氣的質(zhì)量為0.050426 kg,在相同條件下, 充滿氫氣為0.049888 kg,則燒瓶的體積為多少升? 解: 設(shè)燒瓶質(zhì)量為m克 則 28n+m=50.426 2n+m=49.888 n =0.021mol由PV=n RTV= =0.51 L 17 將含等摩爾氮氣和氫氣的混合氣體通入一反應(yīng)器,在30397.

9、5kPa下反應(yīng)，若氫氣反應(yīng)掉20%,這時反應(yīng)器內(nèi)的壓力為多少？. 解: N2 + 3H2 = 2NH3反應(yīng)前: n n 0反應(yīng)后: n- n-0.2n n總= n- + n-0.2n + =1.867n P前/P后=2n/n總P后=28376kPa 18 將等體積混合的SO2(g),O2(g)的混合氣體,通過接觸器,有90%的SO2變?yōu)镾O3,求混合氣體中各氣體的體積分數(shù)。 解: 2SO2 + 3O2 = 2SO3反應(yīng)前: V V 0反應(yīng)后: V-0.6V V-0.9V 0 V總= V- 0.6V +V-0.9V =0.5VVSO2= (V- 0.6V) /0.5V*100% =80%VO2=

10、 (V- 0.9V) /0.5V*100% =20%19 2mol/LH2SO4溶液5L與足量鋅反應(yīng)，在壓力為100 kPa和300K時，能制得多少體積的氫氣？解： n=25=10 mol PV= nRT 20在等溫條件下，計算下列情況混合氣體的總壓力和各組分的摩爾分數(shù)。容器1容積2LPo2=150kPa容器2容積3LPco2=120kPa（1）把中間開關(guān)打開，讓其自動混合。（2）把中間開關(guān)打開，將容器2的CO2全部壓縮到容器1中。解：（1）PV=PV V3 = 5LO2 的壓力為 Po2 = P1V1 / V3 = 1502/5 = 60 kPaCO2的壓力為 Pco2 = P2V2 / V

11、3 = 1203 / 5 = 72 kPa總壓為 P總= Po2 Pco2 = 60 + 72 = 132 kPaXo2 = Po2 / P總 = 60 / 132 = 0.45Xco2 = Pco2 / P總 = 72 /132 = 0.55 （2） 各組分的摩爾數(shù)不變V5 = V1=2L P5 = P總 =? P總= P5 =P1+ P2V2 / V5= P總 =150+1203 / 2 = 330 kPa或 P總V3= P總V5P總=P總V3 / V5= 1325 / 2 = 330 kPa21在27。C時，測得某一煤氣罐壓力為500 kPa，體積為30 L，經(jīng)取樣分析其各組分氣體的體積百分數(shù)為：CO60%，H210%，其它氣體30%。試求CO，H2的分壓以及CO和H2的物質(zhì)的量。解 ： 系統(tǒng)總物質(zhì)的量為 PV= n RT 根據(jù)分壓力及分體積定律， 有下式： XB = ni /n總 = Vi / V總 = Pi / P總 則 Xco = V1 / V總 = 0.6 XH2 = V2/ V總 = 0.1 n（co2）= n總 Xco2 = 3.6 mol Pco2 = P總 Xco2 =5000.6 =300KPa n（H2） = n總 XH2 = 0.6 mol PH2 = P總XH2 = 5000.1 = 50KPa22試定性比