大学无机化学第一章
试题
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及
答案
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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
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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
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。
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:c○
以溶液的体积。
2质量摩尔浓度(bB?○
以溶剂的质量。
mB):B的质量与混合物的质量之比。 m
n4摩尔分数(?B?B):溶液中溶质的物质的量与溶液的总物质的量之比。 ○n?1mol?L单位):溶液中所含溶质B的物质的量除BnB,单位:mol?kg?1):溶液中溶质B的物质的量除mA3质量分数(?B?○
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H2和O2的混合气体40.0克,通入60.0L
的真空容器中,H2和O2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
6C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.44gCO2和32gO2 所含的分子数相同,因而体积不同
B.12gCO2和12gO2的质量相等,因而“物质的量”相同
C.1molCO2和1molO2的“物质的量”相同,因而它们的分子数相同
D. 22.4LCO2和22.4LO2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
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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H2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.0.1gH2 B. 1.0gHe C.5.0gN2 D.10gCO2
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NH4NO2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32.0gO2和56.0gN2盛于10.0 dm3的容器中,若温度为27℃,则气体的分压P(O2)= KPa,P(N2)= 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O3气体和H2S气体。已知H2S的质量为0.34g,则O3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
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=Kf ? m
10.3.86K?kg?mol 三 计算题
1.解: 3H2(g)+N2(g)=2NH3(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氮=(1-x)V=0.44V V氨气=2×V=1.12V
V总=1.68V+0.44V+1.12V=3.24V
Pi=(Vi/V总)× P总 P氢=5.18MPa P氮=1.36MPa P氨气=3.46MPa 2.解:
3.解:据 PiV=nRT 得
n氧气=PiV/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总=n总RT n总=n氮气+n氧气 代入以上数据
得:P总=4.05×105pa
5.解:(1) 303k时空气中水气分压为
PH2O(g)/(4.24×103)×100%=1 PH2O(g)=4.24×103pa
PH2O(g) V =mH2ORT/18
mH2O= PH2O(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 PH2O(g)/1.23×104×100%=80%
PH2O(g)=9.84×10(Pa)
mH2O=9.84×103×1×18/8314×323=0.066(g)
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。
C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)
反应前摩尔数 nC2H4 nH2 0 反应后摩尔数 nC2H4-n 0 n
设反应前总摩尔数为n总,对应的压力为P总。反应后总摩尔数为n/总, 对应的压力为P/总
则n总=nC2H4+nH2=78mmHg=1.04×104Pa n/总=nC2H4-n+n=51mmHg=6.798×103Pa
据PV=nRT 则 1.04×104×V=(nC2H4+nH2)RT.........(1) 6.798×103×V=nC2H4RT.......(2) 由上二式得nC2H4=0.65mol
因反应前后H2和C2H4摩尔分数之和为1 故:nH2=1-nC2H4=0.35mol
8.解:乙烷在氧气中完全燃烧的反应方程式为:
2C2H6(g)+7O2(g)=6H2O+4CO2
据PV=nRT得 nO2=PV/RT=99.2×50.0/8.314×298=2.00(mol) 参加反应的C2H6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,H2O为气态
P=PCO2+PO2+PH2O=niRT/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水RT/V
=0.60×8.314×363/50.0 =36.2KPa 0
此值比90C时饱和水蒸气压70.0Kpa要小,所以水全部气化 P=PCO2+PH2O+PO2
=(0.60+0.40+1.30)×8.314×363/50.0 =139Kpa
10.解:
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:c○
以溶液的体积。
2质量摩尔浓度(bB?○
以溶剂的质量。
mB):B的质量与混合物的质量之比。 m
n4摩尔分数(?B?B):溶液中溶质的物质的量与溶液的总物质的量之比。 ○n?1mol?L单位):溶液中所含溶质B的物质的量除BnB,单位:mol?kg?1):溶液中溶质B的物质的量除mA3质量分数(?B?○
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H2和O2的混合气体40.0克,通入60.0L
的真空容器中,H2和O2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
6C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.44gCO2和32gO2 所含的分子数相同,因而体积不同
B.12gCO2和12gO2的质量相等,因而“物质的量”相同
C.1molCO2和1molO2的“物质的量”相同,因而它们的分子数相同
D. 22.4LCO2和22.4LO2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H2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.0.1gH2 B. 1.0gHe C.5.0gN2 D.10gCO2
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NH4NO2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32.0gO2和56.0gN2盛于10.0 dm3的容器中,若温度为27℃,则气体的分压P(O2)= KPa,P(N2)= 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O3气体和H2S气体。已知H2S的质量为0.34g,则O3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