物理化学上册第五版习题解刘俊吉周亚平李松林修订高等教育

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1、物理化学上册习题解（天津大学第五版）第一章气体pVT性质1-1物质的体膨胀系数与等温压缩系数的定义如下：VT1V1VVTVTpVpT试导出理想气体的、与压力、温度的关系？VT解：对于理想气体，pV=nRT1V1(nRT/p)1nR1V1VTVTpVTpVpVT1V1(nRT/p)1nRT1V1pTVpVpVp2VpTT31-2气柜内有121.6kPa、27℃的氯乙烯（C2H3Cl）气体300m，若以每小时90kg的

2、流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为3pV121.610300n14618.623molRT8.314300.1533901090101每小时90kg的流量折合p摩尔数为v1441.153molhM62.45C2H3Cln/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-30℃、101.325kPa的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。3np10132516103解：MM0.714kgmCH4VCH4RTCH48.314273.151

3、-4一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g。充以4℃水之后，总质量为125.0000g。若改用充以25℃、13.33kPa的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g。试估算该气体的摩尔质量。解：先求容器的容积V125.000025.000100.0000cm3100.0000cm31H2O(l)n=m/M=pV/RTRTm8.314298.15(25.016325.0000)M30.31gmol4pV13330101-5两个体积均为V的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，

4、忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为nnn2pV/(RT)1,i2,iiipfVVpfVT2,fT1,f终态（f）时nnn1,f2,fRTTRTT1,f2,f1,f2,f1物理化学上册习题解（天津大学第五版）nT1,fT2,f2piT1,fT2,fpfVRTTTTT1,f2,fi1,f2,f2101.325373.15273.15117.00kPa273.15(373.15273

5、.15)1-60℃时氯甲烷（CH3Cl）气体的密度ρ随压力的变化如下。试作ρ/p—p图，用外推法求氯甲烷的相对分子质量。P/kPa101.32567.55050.66333.77525.331-3ρ/（g·dm）2.30741.52631.14010.757130.56660解：将数据处理如下：P/kPa101.32567.55050.66333.77525.331-3(ρ/p)/（g·dm·kPa）0.022770.022600.022500.022420.02237作(ρ/p)对p图0.02290.02280.02270.0226ρ/pρ/p0.0225线性(ρ/p)0.0

6、2240.02230.0222020406080100120p当p→0时，(ρ/p)=0.02225，则氯甲烷的相对分子质量为1M/pRT0.022258.314273.1550.529gmolp031-7今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽真空的200cm容器中，直至压力达101.325kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3879g。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。解：设A为乙烷，B为丁烷。6pV10132520010n0.008315molRT8.314293.15m0.38971MyMyM46.867gm

7、olnAABB0.008315（1）30.0694y58.123yAByy1（2）AB联立方程（1）与（2）求解得y0.599,y0.401BBpyp0.401101.32540.63kPaAApyp0.599101.32560.69kPaBB1-8如图所示一带隔板的容器中，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均克视为理想气体。33H23dmN21dmpTpT2物理化学上册习题解（天津大学第五版）（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