无机及分折化学 第一章气依昌热化学方程式
第一章 气体与热化学方程式 无机及分析化学
1.理想气体状态方程 气体的最基本特征：
气体的最基本特征： 1.理想气体状态方程
1理想气体状态方程 波义尔定律：当和T一定时，气体的V与p成反比 y∝1/p (1) 查理盖吕萨克定律： n和p一定时，V与T成正比 V∝T (2) 阿佛加德罗定律：p与T一定时，V和n成正比 y ocn (3) 以上三个经验定律的表达式合并得V∝nTp(4) 实验测得(4)的比例系数是R,于是得到 pV=nRT (5 这就是理想气体状态方程式 注意：R的取值，P、V、n、T单位之间关系
波义尔定律：当n和T一定时，气体的V与p成反比 V ∝1/p （1） 查理-盖吕萨克定律：n和p一定时，V与T成正比 V ∝T （2） 阿佛加德罗定律：p与T一定时，V和n成正比 V ∝n （3） 以上三个经验定律的表达式合并得V ∝ nT/p (4) 实验测得（4）的比例系数是R，于是得到 pV=nRT (5) 这就是理想气体状态方程式 注意：R的取值，P、V、n、T单位之间关系 1.理想气体状态方程
在标准状况下，1mo气体的体积 Vm=22.414×103m3,代入式(1一1)得 R=PY 101.325x10Pa×22.414x10m nT 1mol×273.15K =8.314J/(mol.K) R的数值与气体的种类无关，所以也称能用气体常数
在标准状况下，1mol气体的体积 22.414 10 3 3 , 代入式(1—1)得 V m m − = 3 3 3 101.325 10 22.414 10 1 273.15 8.314 /( ) pV Pa m R nT mol K J mol K − = = = R的数值与气体的种类无关，所以也称能用气体常数
二、理想气体的状态方程 1.理想气体：为研究气体性质的方便，可以设想 一种气体，能严格遵守pV=nRT(恒量) (1)理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验 定律（或严格遵守）的气体叫做理想气体. (2)理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作 用力（除碰撞外），并且分子是没有大小的质点的气体 叫做理想气体. (3)理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型 理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的 情况下，可将实际气体看做是理想气体
二、理想气体的状态方程 1．理想气体：为研究气体性质的方便，可以设想 一种气体，能严格遵守pV=nRT（恒量） （1）理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验 定律（或严格遵守）的气体叫做理想气体． （2）理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作 用力（除碰撞外），并且分子是没有大小的质点的气体 叫做理想气体． （3）理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型． 理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的 情况下，可将实际气体看做是理想气体．
物质的量n与质量m、摩尔质量M的关系为 m n M 则式(1一1)可变换成 p' m RT (1-2) M 结合密度的定义，则式(1一1)可以变换为 pM RT (13) 它反映了理想气体密度随T、p变化的规律
物质的量n与质量m、摩尔质量M的关系为 m n M = 则式(1—1)可变换成 (1—2) m pV RT M = 结合密度的定义，则式(1—1)可以变换为 pM RT = (1—3) 它反映了理想气体密度随T、p变化的规律
例1-1：一个体积为40.0dm3的氮气钢瓶，在25C时 ,使用前压力为12.5Mpa。求钢瓶压力降为10.0Mpa 时所用去的氮气质量。 解：作用前钢瓶中N2的物质的量为 n=2'=-125x10°×40.0x10 202mol RT 8.314×(273.15+25 作用后钢瓶中的N2的物质的量为 n=2'=10.0x10°×40.0×10 =161mol RT 8.314×(273.15+25 则所用氮气的质量为 m=(n-n2)M=(202-161)×28.0=1.1×103g=1.1kg
例1-1：一个体积为40.0dm3的氮气钢瓶，在25℃时 ，使用前压力为12.5Mpa。求钢瓶压力降为10.0 Mpa 时所用去的氮气质量。 解：作用前钢瓶中N2的物质的量为 6 3 1 1 12.5 10 40.0 10 202 8.314 (273.15 25) p V n mol RT − = = = + 6 3 2 2 10.0 10 40.0 10 161 8.314 (273.15 25) p V n mol RT − = = = + 3 1 2 m n n M g kg = − = − = = ( ) (202 161) 28.0 1.1 10 1.1 作用后钢瓶中的N2的物质的量为 则所用氮气的质量为
3.理想气体状态方程式的应用 (I)计算p,V,T,n四个物理量之一。 应用范围： 温度不太低，压力不太高的真实气体。 pV=nRT
3. 理想气体状态方程式的应用 (1)计算p，V，T，n四个物理量之一。 应用范围： 温度不太低，压力不太高的真实气体。 pV = nRT
(2)气体摩尔质量的计算 pV=nRT pV= m RT 772 7n= M A M= mRT DV M=M.g.mol-
(2) 气体摩尔质量的计算 m n M = M = Mr gmol-1 mRT M pV = m pV RT M = pV nRT =
3) 气体密度的计算 M= mRT p=m/y M=PRT p- PM RT
(3) 气体密度的计算 = pM RT mRT M pV = = m / V RT M p =