无机化学习题集
第一章化学中的一些基本概念和定律
一、例题
1.在10000C和97kPa下测得硫蒸气的密度为0.5977g.dm-3，求硫蒸气的摩尔质量和分子式。
mRTRTM????VPP 解
0.5977?8.314?(1000?273) = 397?10 =0.065kg.mol-1=65g.mol-1
65一个硫蒸气分子中硫原子的个数是?2
2所以，分子式为S2。
答：硫蒸气的摩尔质量是65g/mol，分子式为S2。
12.一个280k的敞开广口瓶里的气体需要加热到什么温度才能使的气体逸
3出瓶外？
解 pV =nRT
因为 p、V一定，
所以T1n1=T2n2 T2 =
T1n1280?n13??280?420k
nn22(n1?1)3答(略)。
3.在291k和1.013?105Pa下将2.70?10-3m3被水蒸气饱和了的空气通过装CaCl2的干燥管，测得干燥空气的质量为3.21g，求291k下水的饱和蒸气压。
解 含饱和水蒸气的空气的物质的量为n
PV1.013?106?2.70?10?5??0.113mol n =RT8.314?291 =n水+n空
n水=0.113-
3.21?2.31?10?3mol 2962.32?10?3?2.07?103Pa p水=pX水=1.013?10?0.113答(略)。
4.在300K时，将电解水所得而经干燥的氢气和氧气的混合气体40.0g通入60.0L的真空容器中，问氢气和氧气的分压各为多少Pa？
???2H2+O2 解 2H2O?电解设：生成的氢气为xg，则生成氧气的质量为（40.0-x）g
根据电解反应方程可得：
4x? 3240.0?xx=4.4444g
p氢=
m氢RTM氢V?4.444?8.314?3005
=0.923410Pa ??52?60.0?1010.9234?105p氧=p氢==0.4617?105Pa
22答略。
5.试讨论，为什么有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至3～4位？
答：单核元素只有一种核素，其丰度为100﹪，丰度的不确定性对它们的原子量的准确性的影响较小，因而它们的相对原子质量十分准确，有效数字达到的位数较多。而对于多核素元素，由于丰度测定的不准确，同位素越多，同位素丰度的不确定性对它们的原子量的准确性的影响越大，原子量的不确定性的就较高了；有效数字达到的位数就少。特别是那些不同来源的样品中同位素丰度涨落很大的元素，原子量的不确定性就更明显了。
6. 为什么把分子定义为“保持物质一切性质的最小微粒”是不准确的？ 答：因为物质的性质包括物理性质和化学性质，而分子只保持物质的化学性质。分子是保持物质化学性质的最小微粒。 二、习题
1.判断下列说法是否正确，并说明理由。 （1）氧的原子量就是一个氧原子的质量。 （2）氧的原子量等于氧的质量数。
（两种说法均不对，理由是均不符合原子量的定义） 2.对于一定量的混合气体，试回答下列问题。
（1）恒压下，温度变化时各组分气体的体积百分数是否变化？ （不变） （2）恒温下，压力变化时各组分气体的分压是否变化？ （变）
（3）恒温下，体积变化时各组分气体物质的量分数是否变化？ （不变） 3.计算298.15K和热力学标准压力下1mol理想气体的体积。 （24.79L） 4.某气体在293K和9.97?104Pa时的体积为0.19dm3，质量为0.132g。求该气体的摩尔质量。它可能是什么气体？ （17，可能是NH3）
5.常温常压下充满气体的石英安瓿被整体加热到800K时急速用火封闭，问封闭瓶内的气体在常压下的压力为多大？ （3.7?104Pa）
6.混合气体中有4.4gCO2，14gN2和12.8gO2，总压为2.026?105Pa，求各组
分气体的分压。
（二氧化碳、氮气、氧气的分压分别为2.0?104Pa、1.0?105Pa、8.1?104Pa） 7.排水集气法得到的气体是饱和水蒸气与某种纯净气体的混合气体，若忽略水柱的压力，混合气体的总压等于环境的压力。现用排水集气法在常温常压下收集到2.500?10-1L的气体，问收集到的H2的物质的量和干燥H2的体积是多少？已知在298下水的饱和蒸气压为3.167kPa. （9.898?10-3mol，0.2422L）
8.一个人每天呼出的CO2相当于标准状态下的5.8?102L。在空间站的密闭舱中，宇航员呼出的CO2用LiOH吸收。写出该反应的反应方程式，并计算每位宇航员每天需要LiOH的质量。 （1.24?103g）
第二章 热化学
一、例题
1.若已知12g钙燃烧时放出190.8kJ的热；6.2g磷燃烧时放出154.9kJ的热；而168g氧化钙与142g五氧化二磷相互作用时，放出672.0kJ的热。试计算结晶状正磷酸钙的生成热。
1解 Ca（s）+O2（g）=CaO（s）
2由反应方程式可得：12：190.8=40：△fH 0m（（CaO）
0
△fH m（（CaO）=-636kJ/mol
52P（s）+O2（g）=P2O5（s））
2由反应方程式可得：6.2：154.9=2?31：△fH0m（P2O5） △fH0m（P2O5）=-1549 kJ/mol
3 CaO（s）+ P2O5（s）=Ca3（PO4）2（s） 168 142
△rH 0M=∑（ni△fH 0M）产物-∑（ni△fH 0M）反应物
=△fH0m（Ca3（PO4）2）-3△fH0m（CaO）-△fH0m（P2O5） =-672.0
△fH0m（Ca3（PO4）2）=-672.0+3?（-636）+（-1549）=-4129kJ/mol 答（略）。
2. 反应C3H 8（g）+5O2（g）=3C O2（g）+4H2O（l）在敞开容器体系中燃烧，测得其298的恒压反应热为-2220 kJ/mol，求： （1） 反应的△rH 0M是多少？ （2） 反应的△U是多少？
解 （1）△rH 0M=-2220 kJ/mol (2) △U =Q+W
= △rH 0M-p△V =△rH 0M-△nRT
m? =-2220-1?10-3?8.314?298?(-3)=-2212.6 kJ/mol
答（略）。
3.分辨如下概念的物理意义： （1）封闭系统和孤立系统。 （2）功、热和能。 （3）热力学能和焓。
（4）生成焓、燃烧焓和反应焓。 （5）过程的自发性和可逆性。
答：（1）封闭系统是无物质交换而有能量交换的热力学系统；孤立系统是既无物质交换又无能量交换的热力学系统。
（2）热是系统与环境之间的温度差异引起的能量传递方式，除热外的所有其他能量传递形式都叫做功，功和热是过程量(非状态函数)；能是物质所具有的能量和物质能做某事的能力，是状态量（状态函数）。
（3）热力学能，即内能，是系统内各种形式能量的总和；焓，符号为H，定义式为H =U+pV。
（4）在热力学标态下由指定单质生成1mol物质的反应焓变称为该物质的标准摩尔生成焓，简称生成焓；1mol燃料与氧气发生完全燃烧放出的热称为燃烧焓；反应焓是发生1mol反应的焓变。
（5）过程的自发性是指在自然界能自然而然发生的性质；可逆性是指一个过程中每个状态都无限接近平衡的性质。
4. 判断以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。 （1）碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)的反应焓。
（2）单质的生成焓等于零，所以它的标准熵也等于零。 答（1）错误。生成焓是在热力学标态下由指定单质生成1mol物质的反应焓，所以碳酸钙的生成焓等于反应Ca(s)+C(s，石墨)+
3O2(g)=CaCO3(S)的反应焓。 2（2）错误。标准熵是1mol物质处于标态时所具有的熵值，热力学第三定律指出，只有在温度T=0K时，物质的熵值才等于零，所以，标准熵一定是正值。
5.298K时，水的蒸发热为43.93kJ/mol。计算蒸发1mol水时的QP 、W和?U。 解 H2O(l) =H2O(g) ?rH =43.93 kJ/mol
?QP=?rH m=43.93 kJ/mol
1mol水蒸发过程做的体积功为
W=p?V=?nRT=1×8.314×10―3 ×298 =2.48 kJ/mol