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1.0Ma,室温27℃。求钢瓶中尚有氧气的质量为多少 2.在容积为50L的容器中,含有140g的C0和20g的H,温度为300K。试计算: (1)C0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1.6×103m3。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 H0(1),在298K时能放出的热为多少千焦?(已知AH(C,g,298K)=-2267kJ·mol)。 8.(1)由附表四中查出298K时有关的△H,计算下列反应:N4(1)+02(g)→N2(g)+2H20(1) ②H0(1)+202(g)→HLO2(g),③H2(g)→HQ2(1)的AHs各是多少。(2)不查表,根据上述三 个反应的AH,计算反应:NH1(1)+2H02(1)—N2(g)+4H0(1)的AH9 Copyright武汉理工大学应用化学系
1 Copyright 武汉理工大学应用化学系 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 1.6×103 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 ∆Hf (C2H2，g,298K)=-226.7kJ·mol-1)。 8. (1)由附表四中查出 298K 时有关的 θ ∆Hf ，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 ∆H298 各是多少。(2)不查表，根据上述三 个反应的 θ ∆H298 ,计算反应：N2H4(l)+2H2O2(l)══ N2(g)+4H2O(l)的 θ ∆H298
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:C0(g)+C12(g)→COC12(g)的AH=-108kJ·mol。 试计算AH(CC2,g,298K)。 11.在0℃、101.325kPa压力下,取体积为1.00m的CH和1.00m的C0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:CH85.0%,CH510.0%,其余为不可燃组分。气体的温度为 25℃,压力为11la。若已知CA(g)+202(g)298202(g)+3H2的AH=1559.8 kJ mol 试计算完全燃烧1.00m这种天然气的AH是多少 13.在高炉炼铁的主要反应有 C(s)+02(g)-c0(g),Co2(g)+1c(s)-0(g),C0(g)+1FeA(s)-2Fe(s)+CO2(g) (1)分别将计算298K时各反应的AH°;(2)各AH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AH 与(2)中所得结果作比较。 14.(1)已知298K时CaOs+CO2(g)→CaCO4s);AH"=17826kJmo求CaCO(s)的△H。 (2)已知298K时,△HP(CaC2s)=-62.8kJmo1 CaC2(s)+=O2(g)CaCO3()+CO2(g): AH=-1537.6lkJ-mol', CaCO3(S)AHA 试题答案 1.51 2.(1)p(CO=0.25MPa,p(H2)=0.50MPa (2)p=0.75MPa 3.n(煤气)=6.5×10mol,W(HO)=36Kg 4.(1)p(H2)=97KPa;(2)n(H)=0.0147mol; (3)p(H)=927KPa,m(H2)=0.0147mol 5.(1)Q 4.107gLl Copyright武汉理工大学应用化学系
2 Copyright 武汉理工大学应用化学系 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 ∆Hf =-108kJ·mol-1 。 试计算 θ ∆Hf (COCl2,g,298K)。 11. 在 0℃、101.325kPa 压力下，取体积为 1.00m3 的 CH4和 1.00m3 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 1.00m3 这种天然气的 θ ∆H298 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)+CO2(g)→ CaCO3(s)； θ ∆H =-178.26kJ·mol-1,求 CaCO3(s)的 θ ∆Hf 。 (2)已知 298K 时， θ ∆Hf (CaC2,s)=－62.8kJ·mol-1 CaC2(s)+ 2 5 O2(g)→CaCO3(s)+CO2(g)； θ ∆H =-1537.61kJ·mol-1,求 CaCO3(s) θ ∆Hf 。 试题答案 1. 518g 2. (1)p(CO)=0.25MPa, p(H2)=0.50 MPa (2)p=0.75 MPa 3. n(煤气)=6.5×104mol, 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
(2)920 (3)NO4 6.(1)n(O2=28×10°mol (2)W(C)=34×10°Kg,△HP=-1.1×10KJ 7.V(C2H2)=0.32m3,△H°=-1.2×10KJ 8.(1)△H1°=-62293 KJ mol1 △H2°=149.53 KJmol 51.5 KJ mol (2)△H4°=-81835 KJmol1 9.△U=771J 10.△Hr°COCl,g,298K)=-219 KJmol 1.-397×104 KJ mol-l 126×104 KI-mol-I 12.△H°=-41×104KJ-mo 13.(1)△H1°=-39351 KJ.mor" △H2°=86 △H2=-8.2 KJmol (2)△H°=-3155 KJ mol (3)△H°=-315.5 K]. mol 14.(1)-12069 KJmol (2)-1206.9 KJmol Copyright武汉理工大学应用化学系
3 Copyright 武汉理工大学应用化学系 （2）92.0; （3）N2O4 6.（1）n(O2)=2.8×105 mol （2）W（C）=3.4×103Kg， ∆HΘ ＝－1.1×108 KJ 7. V(C2H2)=0.32m3 ，∆HΘ ＝－1.2×104 KJ 8.（1）∆H1 Θ ＝－622.93KJ·mol-1 ； ∆H2 Θ ＝149.53 KJ·mol-1 ； ∆H3 Θ ＝－51.5 KJ·mol-1 ； （2） ∆H4 Θ ＝－818.35 KJ·mol-1 9. ∆U=771J 10. ∆Hr Θ (COCl2，g，298K)＝－219KJ·mol-1 11. －3.97×104 KJ·mol-1, －1.26×104 KJ·mol-1 12. ∆HΘ =－4.1×104 KJ·mol-1 13.（1） ∆H1 Θ ＝－393.51 KJ·mol-1 ； ∆H2 Θ ＝86.3 KJ·mol-1 ； ∆H3 Θ = －8.2 KJ·mol-1 （2） ∆HΘ ＝－315.5KJ·mol-1 （3） ∆HΘ ＝－315.5KJ·mol-1 14.（1）－1206.9 KJ·mol-1 ； （2）－1206.9 KJ·mol-1