2022年第一章气体的pVT性质36315 .pdf

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1、个人收集整理仅供参考学习第 1 页 共 4 页第一章气体的pVT性质1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下试推出理想气体的，与压力、温度的关系。解：根据理想气体方程1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 C，另一个球则维持 0。C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。标准状态：因此，1.8 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。（1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两

2、种气体混合后的压力。（2）隔板抽取前后，H2及 N2的摩尔体积是否相同？（3）隔板抽取后，混合气体中H2及 N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页个人收集整理仅供参考学习第 2 页 共 4 页解：（ 1）等温混合后即在上述条件下混合，系统的压力认为。（2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？（3）根据分体积的定义对于分压1.10 室温下一高压釜内有常压的空气，为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下：向釜内通氮气直到 4 倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直

3、至恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为，则，。重复上面的过程，第n次充氮气后，系统的摩尔分数为，因此。1.15 今有 0 C，40530 kPa 的 N2气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。实验值为。解：用理想气体状态方程计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页个人收集整理仅供参考学习第 3 页 共 4 页用 v

4、an der Waals计算，查表得知，对于N2气（附录七）， 用 MatLab fzero 函数求得该方程的解为也可以用直接迭代法，取初值，迭代十次结果1.11 25 C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体（即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气压）总压力为138.7 kPa，于恒定总压下冷却到10 C，使部分水蒸气凝结为水。试求每摩尔干乙炔气在该冷却过程中凝结出水的物质的量。已知25 C及 10 C时水的饱和蒸气压分别为3.17 kPa 及 1.23 kPa 。解：该过程图示如下设系统为理想气体混合物，则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -

5、 -第 3 页，共 4 页个人收集整理仅供参考学习第 4 页 共 4 页1.13 一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水。但容器于300 K 条件下大平衡时，容器内压力为101.325 kPa 。若把该容器移至373.15 K 的沸水中，试求容器中到达新的平衡时应有的压力。设容器中始终有水存在，且可忽略水的任何体积变化。300 K 时水的饱和蒸气压为3.567 kPa 。解：将气相看作理想气体，在300 K 时空气的分压为由于体积不变（忽略水的任何体积变化），373.15 K 时空气的分压为由于容器中始终有水存在，在373.15 K 时，水的饱和蒸气压为101.325 kPa ，系统中水蒸气的分压为101.325 kPa ，所以系统的总压精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页