《工科化学》课程教学资源（试卷习题）期中考试试题4（含解答）

2015-2016学年第一学期《工科化学》期中考试题答案姓名班级学号0一、名词解释和问答（5+8+12=25分）1.稀溶液依数性答：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.海水鱼不能在淡水里放养的原因。答：由于海水和淡水的渗透压不同，海水鱼在淡水里放养，将会引起鱼体细胞的肿胀，使其难以生存。3.25℃，将200g锌粉溶于足量稀盐酸中，发生置换反应。（1）这个反应在口烧杯中进行；（2）这个反应在密闭贮瓶中进行。上述两种情况相比，在相同的的始、终态下，哪个放热多，简述理由。答：第（2）种情况放热多。因为化学反应的总能不变，第（1）情况，反应除放热外，还需要对外做功第（2）情况是恒容过程，不需要做体积功，化学反应的总能全部转变为热能。二（25分）、PCls的分解反应为：PCls(g)==—=PCl3(g)+Cl2(g)。在523K下，将一定量的PCl5(g)放在某真空容器内，反应达到平衡后，测得反应体系中气体的密度为2.695kg.m-3，气体总压力为100kPa，若体系中气体均看作理想气体，试计算：（1）体系中各个物质的分压：（20分）（2）反应的标准平衡常数。（5分）解：（1）设原放入容器内PCIs的质量为m克，容器体积为V，分解前PCls的压力为Po，分解后PCls、PCla、Cl2分压分别为Ppc,kPa、Ppc,kPa、Pe,kPa①则:Ppck,+Ppc, + Pc,= 100因为分解前后，容器内气体总质量不变，则：m=p·

2015-2016 学年第一学期《工科化学》期中考试题答案 班级 学号 姓名 。 一、名词解释和问答（5+8+12=25 分） 1．稀溶液依数性 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．海水鱼不能在淡水里放养的原因。 答：由于海水和淡水的渗透压不同，海水鱼在淡水里放养，将会引起鱼体细 胞的肿胀，使其难以生存。 3．25℃，将 200g 锌粉溶于足量稀盐酸中，发生置换反应。 （1）这个反应在敞口烧杯中进行； （2）这个反应在密闭贮瓶中进行。 上述两种情况相比，在相同的的始、终态下，哪个放热多，简述理由。 答：第（2）种情况放热多。 因为化学反应的总能不变，第（1）情况，反应除放热外，还需要对外做功， 第（2）情况是恒容过程，不需要做体积功，化学反应的总能全部转变为热能。 二（25 分）、PCl5 的分解反应为：PCl5(g)====PCl3(g)+Cl2(g)。 在 523K 下，将一定量的 PCl5(g)放在某真空容器内，反应达到平衡后，测得 反应体系中气体的密度为 2.695kg.m-3，气体总压力为 100kPa，若体系中气体均 看作理想气体，试计算： （1）体系中各个物质的分压；（20 分） （2）反应的标准平衡常数。（5 分） 解： （1）设原放入容器内 PCl5的质量为 m 克，容器体积为 V，分解前 PCl5的压 力为 P0 ，分解后 PCl5、PCl3、Cl2分压分别为 PCl5 P kPa、 PCl3 P kPa、 Cl2 P kPa 则： PCl5 P + PCl3 P + Cl2 P = 100 ① 因为分解前后，容器内气体总质量不变，则： m V = • 

p.vm-RT有：由P.V=RTpV=nRT=MpclsMpcls2.695×103P=3×8.314×523=5.62×10*p.=56.2kPa208.5PCIs(g)PCls (g)Cl2 (g)+00分解前Po平衡时PpchPpch,Pch②;由方程可知：Ppci,=Pal③Ppca=Po-PchPpc, + Ppcl, + Pch. = 100Ppci, = Pala解方程组：Ppcl,= Po-Pch得：Ppcl,=Pcl,=43.8kPa;Ppc,=12. 4kPaPpcl)Pcl.43.8)Xpope100(2)K=1.512.4100三（25分）、1.理想溶液是指溶液中各个组分都遵守拉乌尔定律的溶液。在40℃时液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的19倍。A、B二液体形成理想溶液，若气相中A和B的摩尔数相等，试求溶液中A和B的摩尔分数2.某碳氢化合物，C和H的质量百分含量为C：93.75%，H：6.25%。将0.402克该化合物溶于26.6克CHCl3中，测得溶液的沸点为61.655℃，已知CHCl3的沸点为61.200℃，沸点上升常数为3.85，求该化合物的分子式。解：1.依题意有Po=19PoPA= PBXA + XB= 1因为PA=POXXA;PB=POXXB解方程组：

由 PCl5 m pV nRT RT M = = 有： 5 o PCl V PV RT M  • = 3 2.695 10 4 8.314 523 5.62 10 208.5 P p o a  =   =  =56.2kPa PCl5(g) ==== PCl3(g) + Cl2(g) 分解前 P0 0 0 平衡时 PCl5 P PCl3 P Cl2 P 由方程可知： PCl3 P = Cl2 P ②； PCl5 P = P0 - Cl2 P ③ 解方程组： { PCl5 P + PCl3 P + Cl2 P = 100 PCl3 P = Cl2 P PCl5 P = P0 − Cl2 P 得： PCl3 P = Cl2 P = 43.8kPa； PCl5 P =12.4kPa （2） 3 2 5 43.8 2 ( ) ( ) ( ) 100 12.4 ( ) ( ) 100 PCl Cl PCl P P P P K P P      = = =1.5 三（25 分）、1. 理想溶液是指溶液中各个组分都遵守拉乌尔定律的溶液。在 40℃时液体 A 的饱和蒸气压是液体 B 的饱和蒸气压的 19 倍。A、B 二液体形成 理想溶液，若气相中 A 和 B 的摩尔数相等，试求溶液中 A 和 B 的摩尔分数 2. 某碳氢化合物，C 和 H 的质量百分含量为 C：93.75%，H：6.25%。将 0.402 克该化合物溶于 26.6 克 CHCl3 中，测得溶液的沸点为 61.655℃，已知 CHCl3 的 沸点为 61.200℃，沸点上升常数为 3.85，求该化合物的分子式。 解：1. 依题意有 0 PA =19 0 PB PA= PB XA + XB = 1 因为 PA= 0 PA ×XA；PB= 0 PB ×XB 解方程组：

PO=19POX+X=1POXXA=POXXB得：X,=0.05；X=0.952.C:H=93.75%/12:6.25%=5:4根据公式△T=K.Xm有0.402Mr61.655-61.200=3.85X解得：Mr=1280.0266设分子式为（CsHa）n有：（12×5+4×1）Xn=128n=2故分子式为：CroHe四（25分）、在25℃、101325Pa下，2molH2与1molO2反应生成2molH20（液），放热571.8KJ，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376kJ，求此过程的△U、Q及W。解: 2H,(g)+O,(g)=2H,O(L)（1）因为是恒压过程，所以生成2molH20(L）：Q=△H=-571.8kJ对于等温、恒压反应：2H(g)+O,(g)=2H,O(L)有：△H=△U+△nRT△U=△H—△nRT=-571.8-（-3）X8.314X298.15X10-=-564.4kJ（2）始、终态相同，△U不变，△U=-564.4kJ总功：W=电功+体积功=-376-PX△V=-376+3RT=-368.6KJQ= △U- W=-564.4-(-368.6)=-195.6KJ

{ 0 PA = 19 0 PB XA + XB = 1 0 PA × XA = 0 PB × XB 得： XA =0.05; XB =0.95. 2. C:H= 93.75%/12 : 6.25% = 5: 4 根据公式 ΔT= Kb×m 有 61.655 - 61.200 = 3.85 × 0.402 0.0266 Mr 解得：Mr = 128 设分子式为 （C5H4）n 有： （12×5+4×1）×n=128 n=2 故分子式为： C10H8 四（25 分）、在 25℃、101325Pa 下，2molH2 与 1molO2 反应生成 2molH2O（液）， 放热 571.8KJ，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 376kJ， 求此过程的△U、Q 及 W。 解： 2 2 2 2 ( ) ( ) 2 ( ) H g O g H O L + = （1）因为是恒压过程，所以生成 2mol H2O(L)： Q=△Ｈ= - 571.8 kJ 对于等温、恒压反应： 2 2 2 2 ( ) ( ) 2 ( ) H g O g H O L + = 有：△Ｈ=△U + △nRT △U =△H—△nRT = -571.8-（-3）×8.314×298.15×10-3 = -564.4kJ （2）始、终态相同，△U 不变，△U= -564.4kJ 总功：W=电功+体积功= -376 - P×△V= -376+3RT = -368.6KJ Q= △U- W= -564.4-(-368.6)= -195.6KJ