习题解析

1.1　某容器中含14.0gN2、16.0gO2、4.40gCO2，20℃时容器内的压力为200kPa，计算：

（1）各气体的分压；

（2）该容器的体积。

1.2　实验测得磷的气态单质在310℃、101kPa时的密度是2.64g·dm-3。计算磷的分子式。

解　磷的摩尔质量M为

分子磷中的原子数：，因此，磷的分子式为P4。

1.3　在容积为1.00dm3的烧瓶中装有2.69gPCl5，250℃PCl5完全气化并部分分解：

测其总压力为101kPa。计算各气体的分压。

解　反应前：

反应后：

1.4　在20℃、99kPa条件下用排水集气法收集KClO3热分解（MnO2作催化剂）产生的氧气。若要收集1.5dm3氧气，至少需要用多少克KClO3？（已知：在20℃，。）

1.5　在58℃、100kPa下用排水集气法收集了1.00dm3湿空气。已知在58℃和10℃时水的蒸气压分别为18.1kPa和1.23kPa。计算：

（1）温度不变，将压力降低为50.0kPa时气体的体积；

（2）温度不变，将压力增加到200kPa时气体的体积；

（3）压力不变，将温度升高到100℃时气体的体积；

（4）压力不变，将温度降低至10℃时气体的体积。

1.6　在一个500cm3的密闭容器中盛有0.125g水，计算50℃时容器中水蒸气和水各是多少克。（已知50℃时水的蒸气压为12.3kPa。）

解　若全部气化，

50℃时，所以水并未全部气化，为气液共存状态。

忽略H2O（l）所占体积，H2O（g）的量为

1.7　SO2的Tc=157℃，pc=78atm（1atm=101.325kPa），液态SO2在25℃时的蒸气压为3.8atm，判断下列说法是否正确：

（1）在25℃和1atm下SO2为气体；

（2）在150℃和80atm下SO2为液体；

（3）25℃时，SO2钢瓶中SO2的压力为5atm；

（4）SO2的沸点在25～157℃之间。

解（1）正确；（2）正确；（3）错误；（4）错误。

1.8　参考临界点数值，判断O2、H2、Cl2、NH3在高压钢瓶里（温度约为20℃，压力可达10MPa）的存在状态。氧气钢瓶在使用过程中压力逐渐降低，而氯气钢瓶在使用过程中压力几乎不变，为什么？

解　O2、H2为气态，Cl2、NH3为液态。

在O2钢瓶内为高压气体，在使用过程中，随着气体分子数的减少而使压力逐渐降低。在使用过程中，Cl2钢瓶内维持气-液共存，只要温度不变，尽管消耗气体，但有液体不断气化以保持气-液平衡，所以压力几乎不变。

1.9　已知80℃时水的蒸气压为47.34kPa，计算水的摩尔蒸发热。在珠穆朗玛峰顶，水的沸点为70℃，估算该地区的大气压。

1.10　已知丙酮的正常沸点是56.5℃，摩尔蒸发热为30.3kJ·mol-1。试求20.0℃时丙酮的蒸气压。

1.11　已知丙烯在150K时的蒸气压为0.509kPa，在250K时的蒸气压为276.5kPa。计算：

（1）丙烯的摩尔蒸发热；

（2）丙烯的正常沸点。

T2=226K，即丙烯的正常沸点为-47℃。

1.12　在20℃及恒定外压条件下，1.0dm3含饱和水蒸气的空气通过“焦性没食子酸”后，其中O2被全部吸收，求剩余气体的总体积。（干燥空气成分：O2为21%，N2为79%。）

解　含饱和水蒸气的空气通过“焦性没食子酸”后，由于O2被全部吸收，又恒定外压，则总体积缩小，为了维持20℃时的饱和水蒸气压，会有部分水蒸气凝结为水。因此，湿空气通过“焦性没食子酸”后，只有N2气的分子数没有变化。故可以对N2气应用Boyle定律求剩余气体的总体积V总。

1.13　辛烷（C8H18）是汽油的主要成分。若将100g辛烷在空气中完全燃烧，计算消耗空气（22.5℃，101kPa）的体积。

1.14　某水蒸气锅炉能耐1.00MPa，问此锅炉在大约加热到什么温度时有爆炸危险？（假设水的摩尔蒸发热为40.6kJ·mol-1。）

解　将水蒸气压力达到1MPa时的温度设为T2，

1.15　某金属元素M与卤素X的化合物为MX2，此化合物在高温下按下式完全分解：

已知1.120gMX2分解可得到0.720gMX及150cm3的X2（427℃，96.9kPa）。计算M和X的相对原子质量。

解

X2的摩尔质量为

MX的摩尔质量为

MX2的摩尔质量为

X的相对原子质量为

M的相对原子质量为