-學年第一學期《工科化學》期中考試題答案

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁北京交通大學考試試題課程名稱：工科化學學年學期：2017—2018學年第一學期學生姓名：學號：任課教師：題號一二三四五六七八九十十一十二總分得分閱卷人1、在25℃用排水法收集氫氣的體積為0.75L解：由理想氣體的分壓定律知pH2=p總-p水蒸氣=由理想氣體狀態(tài)方程式和分壓定律知：3分所以其中所含氫氣的物質(zhì)的量是0.02929mol。2、在100kPa和25℃情況下，取100cm3煤氣舉行分析，發(fā)現(xiàn)一氧化碳、氫氣和其余氣體體積百分數(shù)分離為59.4%、10.2%和30.4%，求煤氣中一氧化碳和氫氣的分壓分離是多少？（6分）解:因Pi/P總=Vi/V總=Xi2分一氧化碳的分壓：PCO=P總XCO=100kPa×59.4%=59.4kPa2分氫氣的分壓：PH2=P總XH2=100kPa×10.2%=10.2kPa2分3、在1800g水中參加124g乙二醇（M乙二醇＝62），求20℃時，該溶液的蒸氣壓與純水的蒸氣壓之比。（6分）解：1分=100mol。 1分 1分按照拉烏爾定律有：有：2分 1分4、計算質(zhì)量分數(shù)為50%的蔗糖(C12H22O11)溶液的沸點，已知水的Kb=0.513Kkgmol-1，M蔗糖=342（6分）解：溶液的質(zhì)量摩爾濃度為3分溶液的△Tb為：△Tb=Kb·b=0.513×2.9240=1.5K2分則溶液的沸點是100.0+1.5=101.5℃。1分5、已知葡萄糖水溶液，其凝結(jié)點比純水降低0.5℃，求此葡萄糖水溶液25℃條件下的滲透壓。已知水的凝結(jié)點降低常數(shù)kf=1.86K?kg?mol-1（8分）解：由△Tf=Kf·b得：2分2分I.對于稀溶液，，則：1分3分II.對于稀溶液，可認為ρ≈1KgL-1，在包含1Kg溶劑的溶液中，6、已知100℃，100kPa下H2O的汽化熱為40.6kJ/mol，試求：（1）5mol水在100℃，100kPa下蒸發(fā)為氣體（假定為理想氣體），此過程的Q、W、△U、△H。（2）倘若將100℃，100kPa下的5mol水迅速移放到恒溫100℃的真空容器中，當水所有蒸發(fā)為氣體時，測其壓力為100kPa，求其Q、W、△U、△H。（15分）解：（1）Qp=△Ｈ=40.6×5=203kJ2分W=-P△V=-△nRT=-5×8.314×373.15×10-3=-15.5kJ2分△U＝Qp+W＝203－15.5＝187.5kJ3分（2）始、終態(tài)相同，△U、△Ｈ不變△U=187.5kJ；2分△Ｈ=40.6×5=203kJ2分W=02分Q=△U-W=187.5-0=187.5KJ2分7、H2O的標準生成焓(H2O，L)為-285.9kJ?mol-1。假設(shè)在標準狀態(tài)（25℃、100kPa）下，H2和O2均為理想氣體，2molH2與1molO2反應生成2molH2O（液）時，求：此反應的△rＨm以及△rUm。（10分）解：因為H2O的標準生成焓(H2O，L)為-285.9kJ?mol-1，所以反應的反應熱為：Qp=△rＨ＝2(H2O，L)=-285.9kJ?mol-1×2mol=-571.8kJ3分3分對于等溫、恒壓反應有△rＨm=△rUm+△nRT則：1分△rUm=△rHm－△nRT＝-571.8×103－(-3×8.314×298.15)=-5.64×105J?mol-13分8、已知25℃時下列反應①、②、③、④的熱效應分離為△H1、△H2、△H3、△H4。①Ag2O+2HCl(g)=2AgCl(s)+H2O(l)②2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s)③H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)求反應2Ag(s)+Cl2(g)=2AgCl(s)在此溫度時的熱效應△H。（5分）解：設(shè)2Ag(s)+Cl2(g)=2AgCl(s)為反應⑤由方程式可知：⑤=①+②+③-④可得：3分2分9、25℃下，已知，，，，計算此溫度下反應（9分）解：2分1分2分因此：3分則1分10、25℃時，已知反應①2BrCl(g)＝Cl2(g)+Br2(g)的，②I2(g)+Br2(g)＝2IBr(g)的計算：（1）2BrCl(g)+I2(g)＝2IBr(g)+Cl2(g)的；（2）BrCl(g)+1/2I2(g)＝IBr(g)+1/2Cl2(g)的；（3）4BrCl(g)+2I2(g)＝4IBr(g)+2Cl2(g)的。（8分）解：反應①+②得：4分2分2分11、298K時，NH4HS(s)的分解反應如下：NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)將NH4HS(s)放入一真空容器中，平衡時，測得壓力為66.66kPa，求：求反應的；求反應的；若容器中預先已有NH3(g)，其壓力為40.00kPa，則平衡時的總壓為多少？（10分）解：（1）設(shè)平衡時總壓為pNH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)平衡時：p/2p/23分（2）3分(3)NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)平衡時：40.00kPa+p(H2S)p(H2S)3分1分已知反應C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)的△rHmθ=135.74kJ·mol-1，在某溫度下達到平衡，試研究下列因素對平衡的影響：（1）將系統(tǒng)壓縮；（2）參加H2(g)；（3）參加H2O(g)；（4）升高溫度；（5）參加He(g)保持系統(tǒng)總壓力不變；（6）恒容下，參加He(g)使系統(tǒng)總壓力增大。（12分）解：（1）平衡向逆反應方向移動2分（2）參加H2產(chǎn)物，平衡向逆反應方向移動；2分（3）參加H2O(g)反應物