1、1第 1 章 物质的聚集态习题答案1-1 实验室内某氦气钢瓶，内压为 18 MPa，放出部分氦气后，钢瓶减重 500 kg，瓶内氦气的压强为 9.5 MPa。假定放出气体前后钢瓶的温度不变，钢瓶原储有氦气为多少（物质的量）？ 解：V 与 T 一定时，n 与 p 成正比，即： 解得 mol.026415MPa).98(Pa13总 mol10645.2总n1-2 273和 101 kPa 的 1.00 dm3 干燥空气缓慢通过液态的二甲醚（CH 3OCH3） 。假定（）通过二甲醚后的空气被二甲醚饱和且液态二甲醚损失 0.0335g；（）被二甲醚饱和的空气的总压强仍为 101kPa。计算二甲醚在 2
2、73时的饱和蒸汽压。解：由理想气体状态方程得：空气的物质的量： mol045.K273mold8.314kPa1.013空 RTpVn二甲醚的物质的量： l8.lg.625041二 甲 醚 M二甲醚的摩尔分数： 016.5.03.74 二 甲 醚空 二 甲 醚二 甲 醚 nx二甲醚的饱和蒸汽压： 2kPa16pp二 甲 醚二 甲 醚1-3 在 273.15 K 和 1.01325105 Pa 压力下，测得某气体的密度为 1.340 gdm-3，在一实验中测得这种气体的组成是 C 79.8%和 H 20.2%。求此化合物的分子式。解：因为 iii MRTVmTnp所以： Pa10325. K15
3、.273mold48dg340.1-13-3ii=30.02(gmol-1)每分子含碳原子：30.020.798/12.01=1.995 32每分子含氢原子：30.020.202/1.008=6.016 6即分子式为：C 2H61-4 在 293 K 和 9.33104 Pa 条件下，在烧瓶中称量某物质的蒸气得到下列数据，烧2瓶容积为 2.9310-4 m3，烧瓶和空气的总质量为 48.3690 g，烧瓶与该物质蒸气质量为48.5378 g，且已知空气的平均相对分子质量为 29。计算此物质的相对分子质量。解：设该物质的相对分子质量为 Mi，则9.331042.93104=(48.537848.
4、3690)8.314293/(Mi-29)解得 Mi=44.04(gmol-1)1-5 在 300 K、3.0397510 6 Pa 时，一气筒含有 480 g 的氧气，若此筒被加热到 373 K，然后启开活门（温度保持不变）一直到气体压力降低到 1.01325105 Pa 时，问共放出多少克的氧气？解：设筒内剩余 O2 x g，则：x=101325480300/(3039750373)=12.9（g）放出气体为：48012.9=467.1（g）1-6 合成氨原料气中氢气和氮气的体积比是 3:1，除这两种气体外，原料气中还含有其它杂质气体 4%（体积百分数）原料气总压力 1.52107 Pa，
5、求氮、氢的分压。解：p(H 2)=1.52107(1-4%)3/4=1.0944107（Pa）P(N2)=1.52107(1-4%)/4=3.648106（Pa）1-7 将一定量的氯酸钾加热后，其质量失去 0.480 g。生成的氧气在水面上用排水集气法收集起来。在温度为 294 K 压力为 9.96104 Pa 时，测得其体积为 0.337 L。试计算氧气的相对分子质量。294K 时水的饱和蒸汽压为 2.48103 Pa。解：设氧气的相对分子质量为 M，则（9.9610 42.48103）0.37710 -3=0.4808.314294/MM =32.041-8 相对湿度定义为某一温度时，空气
6、中水蒸气之分压与同温度饱和水蒸气压之比，试计算（1）303 K 与 100%相对湿度（2）323K 与 80%相对湿度时，每升空气中含水气之质量。解：设 303K 及 323K 时，水气质量分别有 x1 及 x2 克。303K 及 323K 时水的饱和蒸气压分别为 42.429103Pa，123.3410 3Pa。（1）4.2510 31.010-3=x18.314303/18.016解得 x1=0.030（g）（2）1.2310 480%1.010-3= x28.314323/18.016解得 x2=0.662（g）31-9 对于一定量的混合气体，试回答下列问题：（1）恒压下，温度变化时各组
7、分气体的体积分数是否变化？（2）恒温下，压力变化时各组分气体的分压是否变化？（3）恒温下，体积变化时各组分气体的摩尔分数是否变化？答：（1）不变化 （2）变化 （3）不变化1-10 常温下将装有相同气体的体积为 5 L，压力为 9.1193105 Pa 和体积为 10 L ，压力为 6.0795105 Pa 的两个容器间的连接阀门打开，问平衡时的压力为多少？解：平衡时压力为：=7.0928105（Pa）51079.61093.5p1-11 将氨气和氯化氢分别置于一根 120 cm 长的玻璃管的两端，并使其自由扩散。试问两种气体在玻璃管的什么地方相遇而生成白烟。解：设在离放氨气的管口 x cm
8、处相遇。M(HCl)/M(NH3)1/2=u(NH3)/u(HCl)= x/(120x)将 M(HCl)=36.45 M(NH3)=17.0 代入代入得 x = 71.3（cm）1-12 一敞口烧瓶在 280 K 所盛之气体需加热到什么温度，才能使 的气体逸出烧瓶？31解：逸出 1/3，则烧瓶中留下 2/3 的气体，等压等体积下，瓶中气体温度 T 与气体的“物质的量”成反比，则有：280/ T= /1，T =420K。321-13 实验室需要 4.0 molL-1 的 H2SO4 溶液 1.0 L， 若已有 0.3 L 密度为 1.07 gcm-3 的 10% 的 H2SO4 溶液，应加入多少
9、(体积) 密度为 1.82 gcm-3 的 90% 的 H2SO4， 然后稀释至 1.0 L ? 解： 98%02.19807.130. VV= 2.2102 mL 1-14 计算(1)60时， 180 g 水中溶有 180 g 葡萄糖， 已知 60时水的蒸气压为 19.9 kPa， C6H12O6 的相对分子质量为 180， 求此水溶液的蒸气压。(2)某难挥发非电解质稀溶液的沸点为 100.40 ， 求其凝固点( 已知水的 Kb= 0.512 Kkgmol-1， Kf= 1.86 Kkgmol-1) (3)求 25时， 0.1 molL-1 的 CO(NH2)2 溶液的渗透压。4解：(1)
10、(kPa)1.89.1108A*xp(2) Tb = KbmB 0.40 = 0.512 mB .(1) Tf = KfmB Tf = 1.86 mB .(2)=)2(1f40.86.52 Tf = 1.45 Tf = - 1.45 (3) = cRT = 0.18314298 = 2.48105(Pa)1-15 2.6 g 某非挥发性溶质溶解于 62.5 g 水中， 该溶液的沸点为 100.78， 已知H2O 的 Kb = 0.51 Kkgmol-1， 求该溶质的摩尔质量解： Tb = KbmB0.78 = 0.51 mB mB = 1.53 molkg-1M = 27.2 (gmol-1)
11、53.10621-16 将 0.45 g 非电解质溶于 30 g 水中， 使水的凝固点降低 0.15， 已知 H2O 的Kf = 1.86 Kkgmol-1， 则该非电解质的相对分子质量。解： Tf = KfmB 0.15 = 1.86 mB mB = 0.081 molkg-1 M = 185 (gmol-1)081.3451-17 0.400 g 萘(C 10H8)(摩尔质量为 128 gmol-1)， 溶于一定量的 CCl4 中， 溶液的沸点升高了 0.458 ， 现在将一未知摩尔质量的物质 0.538 g 溶于同量 CCl4 中，沸点升高了 0.430， 求该未知物质的摩尔质量。解：T
12、 b= Kbm 设 CCl4 用量为 W， 未知物质摩尔质量为 M， (1)1280.45.0(2)M3b5M = 183 gmol-1)2(112853.04.81-18 樟脑的熔点是 178.0， 取某有机物晶体 0.0140 g， 与 0.201 g 樟脑熔融混合(已知樟脑的 Kf= 40.0Kkgmol-1)， 测定其熔点为 162.0， 求这种有机物的摩尔质量。解：M = 174 (gmol-1)0.1620.178.4102. M1-19 30时蔗糖水溶液的蒸气压为 4208.85 Pa，试计算其渗透压。已知： 30水的饱和蒸气压是 4242.85 Pa，水的密度为 0.9956 gcm-3。解： B*Axp B85.42.085.42x08.molkg-110).(m因为是稀溶液，忽略加入蔗糖后引起的体积变化，则蔗糖溶液的物质的量浓度：molL-146.958.ckPa102.Pa102.31.0 36RT
