《工科化学》课程教学资源（试卷习题）期中考试试题3（含解答）

2014-2015学年第一学期《工科化学》期中考试题班级学号姓名一、名词解释和问答（25分）1.稀溶液依数性（9分）答：对于难挥发溶质的稀溶液，其蒸气压下降、沸点上升、凝固点降低、渗透压的数值只与溶质的数量有关与其性质无关，叫稀溶液依数性。2.91号汽油（6分）答：汽油的抗震性能与91%的异辛烷、9%的正庚烷的混合物相当。3.标准氢电极、标准电池（10分）将镀有一层疏松铂黑的铂版放入H+浓度为1mo1.1的稀硫酸溶液中，不断通入H2，维持压力为100KPa，这样构成的电极称为标准氢电极。两个标准电极构成的原电池称为标准电池。二、计算（25x3=75分）1.在25℃、101325Pa下，1molH2与0.5molO2反应生成1molH20（液），放热285.9KJ，设H2和O2在此条件下均为理想气体，求：（1）此反应的△U。（2）若此反应在相同的始、末的条件下改在原电池中进行，做电功为188kJ，求此过程的△U、Q及W（5分）解：（1）因为是恒压过程，所以：Q=△H=-285.9KJ(2分）对于等温、恒压反应反应：H(g)+0,(g)=H,O(L)有：△H=U+AnRT

2014-2015 学年第一学期《工科化学》期中考试题 班级 学号 姓名 。 一、名词解释和问答（25 分） 1．稀溶液依数性（9 分） 答：对于难挥发溶质的稀溶液，其蒸气压下降、沸点上升、凝 固点降低、渗透压的数值只与溶质的数量有关与其性质无关，叫稀溶 液依数性。 2．91 号汽油（6 分） 答：汽油的抗震性能与 91%的异辛烷、9%的正庚烷的混合物相当。 3．标准氢电极、标准电池（10 分） 将镀有一层疏松铂黑的铂版放入 H+浓度为 1mol.l-1的稀硫酸溶 液中，不断通入 H2，维持压力为 100KPa，这样构成的电极称为标准氢 电极。 两个标准电极构成的原电池称为标准电池。 二、计算（253=75 分） 1．在 25℃、101325Pa 下，1molH2 与 0.5molO2 反应生成 1molH2O （液），放热 285.9KJ，设 H2 和 O2 在此条件下均为理想气体，求： （1）此反应的△U。 （2）若此反应在相同的始、末的条件下改在原电池中进行，做电 功为 188kJ，求此过程的△U、Q 及 W 解：（1）因为是恒压过程，所以：Q=△H= -285.9KJ （5 分） 对于等温、恒压反应反应： 2 2 2 1 ( ) ( ) ( ) 2 H g O g H O L + = （2 分） 有：△Ｈ=△U + △nRT

△U=△H—△nRT=-285.9-（-1.5）X8.314X298.15=-282.2KJ（6分）（2）始、终态相同，△U不变（4分）总功W=电功+体积功=-188+P×△V=-188+1.5RT=-184.4KJ(4分）Q=△U-W=-282.2-(-184.4)=-97.8KJ(4分)2.在25℃时，将2g某化合物溶于1kg水中的渗透压与在25℃将0.8g葡萄糖(CH120O6)和1.2g蔗糖（Ci2H22O11）溶于1kg水中的渗透压相同。求：(1)此化合物的相对分子质量；(2)此化合物溶液的凝固点；(3)此化合物溶液的蒸气压下降。（25℃时水的饱和蒸气压为3.17kPa，假设C~m）解：葡萄糖(C6H12O6）相对分子质量为180；蔗糖（C12H22Oml）相对分子质量为342。（1）设此化合物的相对分子质量为M。因为两者渗透压相同，故有：2_0.8,1.2(8分)解得：M=251.5M180342(3分)（2）此化合物溶液的质量摩尔浓度m=7.95×10~mol1.kgl(3 分)△Tf=Kfm=1.86×7.95×10=0.015℃(3 分)此化合物溶液的凝固点为-0.015℃7.95×10-31.43×10-4(4 分)(3) XB=1000 +7.95×10-318△P=PXXB=3.17kPaX1.43X10-=0.453Pa(4 分)

△U =△H—△nRT= -285.9-（-1.5）×8.314×298.15 = -282.2KJ （6 分） （2）始、终态相同，△U 不变（4 分） 总功 W=电功+体积功= -188+P×△V= -188+1.5RT = -184.4KJ （4 分） Q= △U- W=-282.2-(-184.4)=-97.8KJ （4 分） 2．在 25℃时，将 2g 某化合物溶于 1kg 水中的渗透压与在 25℃将 0.8g 葡萄糖(C6H12O6)和 1.2g 蔗糖（C12H22O11）溶于 1kg 水中的渗透压 相同。求： （1） 此化合物的相对分子质量； （2） 此化合物溶液的凝固点； （3） 此化合物溶液的蒸气压下降。 （25℃时水的饱和蒸气压为 3.17kPa，假设 C≈m） 解：葡萄糖(C6H12O6) 相对分子质量为 180； 蔗糖（C12H22O11）相对分子质量为 342。 （1）设此化合物的相对分子质量为 M。因为两者渗透压相同，故 有： 2 0.8 1.2 M 180 342 = + 解得：M=251.5 (8 分) （2）此化合物溶液的质量摩尔浓度 m=7.95×10-3 mol.kg-1 (3 分) △Tf = Kfm = 1.86×7.95×10-3 =0.015℃ (3 分) 此化合物溶液的凝固点为-0.015℃ (3 分) （3）XB= 3 3 7.95 10 1000 7.95 10 18 − −  +  = 1.43×10-4 (4 分) △P= P  ×XB = 3.17kPa×1.43×10-4 =0.453Pa (4 分)

3.在温度为TK容积为V的容器中，充入1molH2和3moll2蒸气，设平衡后有XmolHI生成。若再加入2molH2，则平衡后HI的物质的量为2Xmol，试求反应H2（g）+I2（g）==2HI（g）的标准平衡常数。解：反应H2（g）+I2（g）==2HI（g）PHL)PinimnF(5 分)标准平衡常数KPu,×P.Plnu,xni.H2(g) +l2 (g) ==2HI (g)130反应前摩尔数x平衡时摩尔数1- X/23-X/2x24x2K①(5 分)(2 - x)x(6- x)x(1-)×(3-22再加入2molH2后，平街时：H2 (g) +lz (g) == 2HI (g)2X平衡时摩尔数3- X3-X4x2②Ke(5 分)(3-x)x(3-x)(5 分)解方程组①和②得：X=1.54x24x1.52故：K(5 分)=4(3-1.5)2(3-x)x(3-x)

3．在温度为 TK 容积为 V 的容器中，充入 1molH2 和 3molI2 蒸气， 设平衡后有 X molHI 生成。若再加入 2molH2，则平衡后 HI 的物质的 量为 2X mol，试求反应 H2（g）+I2（g）==2HI（g）的标准平衡常数。 解：反应 H2（g）+I2（g）==2HI（g） 标准平衡常数 2 2 2 2 2 2 2 ( ) 2 2 ( ) ( ) HI HI HI H I H I H I P P P n K P P P P n n P P     = = =    (5 分) H2（g）+I2（g）== 2HI（g） 反应前摩尔数 1 3 0 平衡时摩尔数 1- X/2 3-X/2 X 2 2 4 (2 ) (6 ) (1 ) (3 ) 2 2 x x K x x x x  = = −− −  − ① (5 分) 再加入 2molH2 后，平銜时： H2（g）+I2（g）== 2HI（g） 平衡时摩尔数 3- X 3-X 2X 2 4 (3 ) (3 ) x K x x  = −  − ② (5 分) 解方程组①和②得：X=1.5 (5 分) 故： 2 2 2 4 4 1.5 4 (3 ) (3 ) (3 1.5) x K x x   = = = −  − − (5 分)