第二章物质的状态习题2.1 什么是理想气体？实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理？实际气体方程是怎么推导出来的？实际气体在什么条件下可以用理想气体模型处理？2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用，而不在夏天使用？2.3 常温常压下，以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的非金属单质各有哪些？2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体，温度是否相同？压力是否相同？为什么？2.5 同温同压下，N2和O2分子的平均速度是否相同？平均动能是否相同？2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm－3。

求单质磷的分子量。

2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。

测定结果显示，臭氧对氯气的扩散速度之比为1.193。

试推算臭氧的分子量和分子式。

2.8常压298K时，一敞口烧瓶盛满某种气体，若通过加热使其中的气体逸出二分之一，则所需温度为多少？2.9氟化氙的通式为XeF x（x＝2、4、6…），在353K、1.56×104Pa时，实验测得某气态氟化氙的密度为0.899g·dm－3。

试确定该氟化氙的分子式。

2.10温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时，某容器含640g氧气，当此容器被加到400K恒定后，问当容器内氧气的压力降到1.01×105Pa时，共放出多少克氧气？2.11为什么饱和蒸气压与温度有关，而与液体上方空间的大小无关？试计算（1）303K、空气的相对湿度为100％时，每升空气中水汽的质量。

（2）323K、空气的相对湿度为80％时，每升空气中水汽的质量。

已知303K时，水的饱和蒸气压为4.23×103Pa；323K时，水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。

2.12 在303K，1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。

问有多少克氯酸钾按下式分解？2KClO3 === 2KCl ＋3O2已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。

2.13 298K，1.23×105Pa气压下，在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。

下列反应进行一段时间后，瓶内总压变为8.3×104Pa，求生成NO2的质量。

2NO ＋O2 === 2NO22.14一高压氧气钢瓶，容积为45.0dm3，能承受压强为3×107Pa，问在298K时最多可装入多少千克氧气而不致发生危险？2.15将总压强为101.3kPa的氮气和水蒸气的混合物通入盛有足量P2O5干燥剂的玻璃瓶中，放置一段时间后，瓶内压强恒定为99.3kPa。

（1）求原气体混合物中各组分的物质的量分数；（2）若温度为298K，实验后干燥剂增重1.50g，求瓶的体积。

（假设干燥剂的体积可忽略且不吸附氮气）2.16水的“三相点”温度和压强各是多少？它与水的正常凝固点有何不同？2.17国际单位制的热力学温标是以水的三相点为标准，而不用水的冰点或沸点，为什么？2.18已知苯的临界点为289︒C，4.86Mpa，沸点为80︒C；三相点为5︒C，2.84kPa。

在三相点时液态苯的密度为0.894g·cm－3，固态苯的密度为1.005g·cm－3。

根据上述数据试画出0－300︒C范围内苯的相图（参照水的相图，坐标可不按比例制作）。

2.19在下列各组物质中，哪一种最易溶于苯中？①H2，N2，CO2②CH4，C5H12，C31H64③NaCl，C2H5Cl，CCl42.20由C2H4和过量H2组成的混合气体的总压为6930Pa。

使混合气体通过铂催化剂进行下列反应：C2H4(g) ＋H2(g) === C2H6(g)待完全反应后，在相同温度和体积下，压强降为4530Pa。

求原混合气体中C2H4的物质的量分数。

2.21某反应要求缓慢加入乙醇（C2H5OH），现采用将空气通过液体乙醇带入乙醇气体的方法进行。

在293K，1.01×105Pa时，为引入2.3g乙醇，求所需空气的体积。

已知293K时乙醇的饱和蒸气压为5866.2Pa。

2.22已知金(Au)的晶胞属面心立方，晶胞边长为0.409nm，试求：（1）金的原子半径；（2）晶胞体积；（3）一个晶胞中金的原子个数；（4）金的密度。

2.23下面说法是否正确，为什么？（1）凡有规则外形的固体都是晶体；（2）晶体一定具有各向异性；（3）晶胞就是晶格；（4）每个面心立方晶胞中有14个质点。

2.24已知石墨为层状结构，每个碳原子与同一个平面的三个碳原子相连，相互间的键角均为120︒。

试画出石墨的一个晶胞结构图，每个石墨晶胞中含有几个碳原子？2.25计算下列几种市售试剂的物质的量浓度（1）浓盐酸，HCl的质量分数为37%，密度为1.18g·cm－3；（2）浓硫酸，H2SO4的质量分数为98%，密度为1.84 g·cm－3；（3）浓硝酸，HNO3的质量分数为69%，密度为1.42 g·cm－3；（4）浓氨水，NH3的质量分数为28%，密度为0.90 g·cm－3。

2.26303K时，丙酮（C3H6O）的饱和蒸气压是37330Pa，当6g某非挥发性有机物溶于120g丙酮时，丙酮的饱和蒸气压下降至35570Pa。

试求此有机物的相对分子质量。

2.27尿素（CON2H4）溶液可用作防冻液，欲使水的冰点下降10K，问应在5kg水中溶解多少千克尿素？已知水的凝固点下降常数K f ＝1.86 K·mol－1·kg。

2.28298K时，含5.0g聚苯乙烯的1dm3苯溶液的渗透压为1013Pa。

求该聚苯乙烯的相对分子质量。

2.29人血液凝固点为－0.56℃，求36.5℃时人体血液的渗透压。

已知水的凝固点下降常数K f ＝1.86 K·mol－1·kg。

2.30一密闭容器放有一杯纯水和一杯蔗糖水溶液，问经过足够长的时间会有什么现象发生？第三章化学热力学初步习题3.0（课本上的3.1，下面的各题序号加1）举例并加以说明：体系、环境、介苗、宇宙、敞开体系、封闭体系、孤立体系，状态、状态函数、量度性质、强度性质，过程、途径、恒温过程、恒压过程、恒容过程。

3.1 什么类型的化学反应Q P等于Q V？什么类型的化学反应Q P大于Q V？什么类型的化学反应Q P小于Q V？3.2 在373K时，水的蒸发热为40.58 kJ·mol－1。

计算在373K ，1.013×105Pa下，1mol水气化过程的△U和△S(假定水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不计)。

3.3 反应H2(g)＋I2(g) ===2HI(g)的∆r H m︒是否等于HI(g)的标准生成焓∆f H m︒?为什么？3.4 乙烯加氢反应和丙烯加氢反应的热效应几乎相等，为什么？3.5 金刚石和石墨的燃烧热是否相等？为什么？3.6 试估计单质碘升华过程焓变和熵变的正负号。

3.7 已知下列数据，求ZnSO4(s)的标准生成热。

(1) 2Zn(s) ＋O2(g) === 2ZnO(s) ∆r H m︒(1)＝－696.0 kJ·mol－1(2) S(斜方) ＋O2(g) === SO2(g) ∆r H m︒(2)＝－296.9 kJ·mol－1(3) 2SO2(g) ＋O2(g) === 2SO3(g) ∆r H m︒(3)＝－196.6 kJ·mol－1(4) ZnSO4(s) === ZnO(s) ＋SO3(g) ∆r H m︒(4)＝235.4 kJ·mol－13.8 已知CS2(1)在101.3kPa和沸点温度(319.3K)时气化吸热352J·g－1。

求1molCS2(1)在沸点温度时气化过程的∆U、∆H、∆S。

3.9 水煤气是将水蒸气通过红热的碳发生下列反应而制得C(s) ＋H2O(g) === CO(g) ＋H2(g)CO(g) ＋H2O(g) === CO2(g) ＋H2(g)将反应后的混合气体冷至室温即得水煤气，其中含有CO、H2及少量CO2（水汽可忽略不计）。

若C有95%转化为CO，5%转化为CO2，则1dm3此种水煤气燃烧产生的热量是多少（假设燃烧产物都是气体）？已知CO(g) CO2(g) H2O(g)∆f H m︒（kJ·mol－1）：－110.5 －393.5 －241.83.10 计算下列反应的中和热HCl(aq) ＋NH3(aq) === NH4Cl(aq)3.11 阿波罗登月火箭用联氨N2H4(1)作燃料，用N2O4(g)作氧化剂，燃烧产物为N2(g)和H2O(1)。

若反应在300K，101.3kPa下进行，试计算燃烧1.0kg联氨所需N2O4(g)的体积，反应共放出多少热量?已知N2H4(l) N2O4(g) H2O(g)∆f H m︒（kJ·mol－1）：50.6 9.16 －285.83.12 已知下列键能数据键N＝N N－Cl N－H Cl－Cl Cl－H H－HE(kJ·mol－1)：945 201 389 243 431 436(1) 求反应2NH3(g) ＋3Cl2(g) === N2(g) ＋6HCl(g) 的∆r H m︒；(2) 由标准生成热判断NCl3(g)和NH3(g)相对稳定性高低。

3.13 假设空气中含有百万分之一的H2S和百万分之一的H2，根据下列反应判断，通常条件下纯银能否和H2S作用生成Ag2S?2Ag(s) ＋H2S(g) === Ag2S(s) ＋H2(g)4Ag(s) ＋O2(g) === 2Ag2O(s)4Ag(s) ＋2H2S(g) ＋O2(g) === 2Ag2S(s) ＋2H2O(g)3.14 通过计算说明，常温常压下固体Na2O和固体HgO的热稳定性高低。

3.15 反应A(g) ＋B(s) === C(g)的∆r H m︒＝－42.98kJ·mol－1，设A、C均为理想气体。

298K，标准状况下，反应经过某一过程做了最大非体积功，并防热 2.98kJ·mol－1。

试求体系在此过程中的Q、W、∆r U m︒、∆r H m︒、∆r S m︒、∆r G m︒。

3.16 炼铁高炉尾气中含有大量的SO3，对环境造成极大污染。

人们设想用生石灰CaO吸收SO3生成CaSO4的方法消除其污染。

已知下列数据CaSO4(s) CaO(s) SO3(g)△f H m°/ kJ·mol－1－1433 －635.1 －395.7S m°/ J·mol－1·K－1107.0 39.7 256.6通过计算说明这一设想能否实现。