
物理化学(上册)第1章气体习题1-1两种理想气体A和B,气体A的密度是气体B的密度的两倍,气体A的摩尔质量是气体B的摩尔质量的一半。两种气体处于相同温度。计算气体A与气体B的压力比【答案:4]1-2在11dm2容器内含有20gNe和未知质量的H2。0℃时混合气体的密度为0.002g:cm-3。计算混合气体的平均摩尔质量和压力以及H2的质量。【答案:11g:mol-1,412392.75Pa,2g】1-3在含有10g氢气的气球内需要加入多少摩尔氩气,才能使气球停留在空气中(气球的质量等于相同体积的空气的质量)?假定混合气体是理想气体,气球本身的质量可忽略不计。已知空气的平均摩尔质量为29g: mol-l。【答案:12.2mol]1-4当2g气体A被通人25℃的真空刚性容器内时产生105Pa压力。再通入3g气体B,则压力升至1.5X105Pa。假定气体为理想气体,计算两种气体的摩尔质量比M^/Mg。【答案:3]1-5当nmol的氮气被通人温度为T的2dm容器时产生0.5×10'Pa压力。再通人0.01mol氧气后,需要使气体的温度冷却至10℃,才能维持气体压力不变。计算n和T。[答案:0.032mol,375.87K]1-6两个相连的体积相等的容器内都含有氮气。当它们同时被浸人沸水中时,气体的压力为0.5×105Pa。如果一个容器被浸在冰和水的混合物中,面另一个仍浸在沸水中,则气体的压力为多少?【答案:0.423X105Pa】1-725℃时,纯氮气在高度为0处的压力等于1×105Pa,在高度为1000m处的压力等于9×10°Pa。含80%氮气的空气中氮的分压在高度为0处等于8×10*Pa。计算:(1)空气中氮在高度为1000m处的分压;(2)空气中氧在高度为1000m处的分压,两种情况的温度均为25℃。【答案:(1)7.2X10*Pa;(2)1.8X10*Pa)1-8某气体的状态方程为p(V一b)=RT.推导出该气体的dp/dz的表示式,式中,p是气压,z是高度。【答案:dp/dz=一Mgp/(bp+RT)]1-9氧气钢瓶最高能耐压为150×105Pa。在20dm2的该氧气钢瓶中含1.6kg氧气,氧气的温度最高可达多少才不致使钢瓶破裂?【答案:721.67K】1-10两个相连的容器,一个体积为1dm2,内装氮气,压力为1.6X10°N·m-2另一个体积为4dm,内装氧气,压力为0.6×105N·m-2。当打开连通旋塞后,两种气体充分均匀地混合。试计算:(1)混合气体的总压;(2)每种气体的分压和摩尔分数。[答案:(1)0.8X105N·m-2;(2)P%=0.32×105N.m2,Po,=0.48×105N.m2,7%=0.4,o,=0.6)1-11试证明服从Dieterici方程的气体的临界压缩因子Z.与气体的种类无关,其值等于2/e。【答案:略】1-12假定已知在空气中N2和O2的体积分数分别为79%和21%。试求当相对湿度为60%时,在298.15K、101325Pa下潮湿空气的密度。298.15K时水的饱和蒸气压为3167.68Pa(所谓相对湿度,即在该温度时水蒸气的分压与饱和蒸气压之比)。【答案:1.171gdm-"]1-13(1)根据COz的临界常数,计算ao和b值;(2)在313.15K下,在体积为0.005m的容器中含有CO20.1kg·用范德华方程计算气体的压力:(3)若用理想气体状态方程计算气体的压力,应为多少?【答案:(1)0.366Pam2·mol-2,4.29X10-mmol-:(2)11.3X10"Pa:(3)11.8X10"Pa)
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物理化学(上册)1-14 定义恒压热胀胍系数 = (),),(1)列式表示理想气体的α:(2)列式表示范德华气体的α。RV(V-nbe)【答案:(1)宁:(2)RTV3-2nao(V-nbo)2)1-15NO和CCl两种气体的临界温度分别为177K和550K,临界压力分别为64X10'Pa和45×105Pa。(1)哪一种气体的ao值较小?(2)哪一种气体的b值较小?(3)哪一种气体的临界体积较大?【答案:(1)NO;(2)NO;(3)CClJ1-16用范德华方程和压缩因子图求348.15K和15.90×105Pa下0.3kg氨的体积,并比较用哪种方法计算出来的体积较符合实际数值。已知在该情况下氨体积的实验值为28.5dm。T。=405.6K,p=111.5X105Pa.ao=0.423Pa·m2·mol-2,b=0.0371X10-m2.mol-l。【答案:29.98dm2,29.52dm2]
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