物理化學(xué)第五版 高等教育出版社 天津大學(xué) 劉俊吉 周亞平 上冊

1、第一章 氣體的pVT性質(zhì)1.1    物質(zhì)的體膨脹系數(shù) 與等溫壓縮率的定義如下               試推出理想氣體的，與壓力、溫度的關(guān)系。    解：根據(jù)理想氣體方程        1.5      兩個容積均為V的玻璃球泡之間用細(xì)管連結(jié)，泡內(nèi)密封著標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣。若將其中的一個球加熱到 100 &

2、#176;C，另一個球則維持 0 °C，忽略連接細(xì)管中氣體體積，試求該容器內(nèi)空氣的壓力。    解：由題給條件知，（1）系統(tǒng)物質(zhì)總量恒定；（2）兩球中壓力維持相同。       標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：                            

3、60;                       因此，       1.9 如圖所示，一帶隔板的容器內(nèi)，兩側(cè)分別有同溫同壓的氫氣與氮氣，二者均可視為理想氣體。           （1）    保持容器內(nèi)溫度恒定時抽

4、去隔板，且隔板本 身的體積可忽略不計，試           求兩種氣體混合后的壓力。（2）    隔板抽取前后，H2及N2的 摩爾體積是否相同？（3）    隔板抽取后，混合氣體中H2及N2的 分壓立之比以及它們的分體積各為若干？解： （1）等溫混合后              即在上述條件下混合，系統(tǒng)的壓力認(rèn)為。 

5、   （2）混合氣體中某組分的摩爾體積怎樣定義？    （3）根據(jù)分體積的定義                 對于分壓        1.11 室溫下一高壓釜內(nèi)有常壓的空氣，為進(jìn)行實驗時確保安全，采用同樣溫度的純氮進(jìn)行置換，步驟如下：向釜內(nèi)通氮氣直到4倍于空氣的壓力，爾后將釜內(nèi)混合氣體排 出直至恢復(fù)常壓。重復(fù)三次。求釜內(nèi)最后排氣至恢復(fù)常

6、壓時其中氣體含氧的摩爾分?jǐn)?shù)。    解：分析：每次通氮氣后至排氣恢復(fù)至常壓p，混合氣體的摩爾分?jǐn)?shù)不變。    設(shè)第一次充氮氣前，系統(tǒng)中氧的摩爾分?jǐn)?shù)為，充氮氣后，系統(tǒng)中氧的摩爾分?jǐn)?shù)為，則，。重復(fù)上面的過程，第n次充氮氣后，系統(tǒng) 的摩爾分?jǐn)?shù)為       ，    因此          。1.13 今有0 °C，40.530 kPa的N2氣 體，分別用理想氣體

7、狀態(tài)方程及van der Waals方程計算其摩爾體積。實驗值為。    解：用理想氣體狀態(tài)方程計算              用van der Waals計算，查表得知，對于N2氣（附錄七）                      ，用MatLa

8、b fzero函數(shù) 求得該方程的解為                            也可以用直接迭代法，取初值       ，迭代十次結(jié)果1.16  25 °C時飽和了水蒸氣的濕乙炔氣體（即該混合氣體中水蒸氣分壓力為同溫度下水的飽和蒸氣 壓）總壓力為1

9、38.7 kPa，于恒定總壓下冷卻到10 °C，使部分水蒸氣凝結(jié)為水。試求每摩爾干乙炔氣在該冷卻過程中凝結(jié)出水的物質(zhì)的量。已 知25 °C及10 °C時水的飽和蒸氣壓分別為3.17 kPa及1.23 kPa。       解：該過程圖示如下                  設(shè)系統(tǒng)為理想氣體混合物，則    

10、                                         1.17 一密閉剛性容器中充滿了空氣，并有少量的水。但容器于300 K條件下大平衡時，容器內(nèi)壓力為101.325 kPa。若 把該容器移至373.15 K的沸

11、水中，試求容器中到達(dá)新的平衡時應(yīng)有的壓力。設(shè)容器中始終有水存在，且可忽略水的任何體積變化。300 K時水的飽和蒸氣壓 為3.567 kPa。    解：將氣相看作理想氣體，在300 K時空氣的分壓為                  由于體積不變（忽略水的任何體積變化），373.15 K時空氣的分壓為