第一章 气体的pVT性质

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1、物理化学学习指导第一章气体的pVT关系第一章气体的pVT性质一.主要概念和公式1理想气体状态方程pV=nRT=(m/M)RT或pVm=RT理想气体定义在任何温度和压力下都能严格服从pV=nRT的气体理想气体的微观模型(i)分子本身不占体积(ii)分子间没有相互作用力2理想气体混合物的性质1混合气体的摩尔质量Mymix=∑BMBB2道尔顿分压定律pnmix==∑∑B(/RTV)pBBBnRTB分压力定义p=ypp=BBBVnB气体B的摩尔分数y=B∑nBB3分体积定律Vnmix==∑∑B(/RTp)VBBBnRTB分体积定义V=yVV=BBBp4压缩因子的定义pVpVmZ

2、=或Z=nRTRT5范德华方程2anapV+−()b=RT或p+−()Vnb=nRT2m2VmV二.本章练习(一)选择题1对于实际气体,处于下列哪种情况时,其行为与理想气体相近()物理化学学习指导第一章气体的pVT关系(A)高温高压(B)高温低压(C)低温高压(D)低温低压2当用压缩因子Z=PV/nRT来讨论实际气体时,若Z>1,则表示该气体:(A)易于压缩(B)不易压缩(C)易于液化(D)不易液化3某实际气体的体积小于同温同压同量的理想气体的体积则其压缩因子为()(A)等于零(B)等于1(C)小于1(D)大于14.物质能以液态形式存在的最高温度

3、是()(A)沸腾温度(B)凝固温度(C)波义尔温度(D)临界温度335.在恒定温度下向一个容积为2dm的抽空容器中依次充入初始状态为100kPa2dm的气体A和3200kPa1dm的气体BAB均可当作理想气体且AB间不发生化学反应则容器中混合气体总压力为()(A)300kPa(B)200kPa(C)150kPa(D)100kPa6.有一种由元素CCl及F组成的化合物在常温下为气体此化合物在101.325kPa,27时,密度为-3493kg•m则此化合物分子式为()(A)CFCl3(B)CF3Cl(C)CF2Cl2(D)C2FCl37.在AB两个容积相同的密闭容器中充入同

4、一气体当它们的温度相同时容器的压力为()(A)PAPB(B)PA>PB(C)PAPS(B)(b)PS(A)

5、能液化22(D)(∂P/∂V)T=0,(∂P/∂V)T=011对于1理想气体其(∂V/∂P)T是(a)-V/P(b)R/PV(c)-R/PV(d)V/P(二)填空题1在恒压下为了将烧瓶中20的空气赶出1/5,需将烧瓶加热到_____________物理化学学习指导第一章气体的pVT关系2空气的组成为21体积百分数下同的氧气78的氮气和1的氩原子质量为40气则空气的平均摩尔质量为_______3若某实际气体在一定的条件下其分子间引力可以忽略不计但分子本身占有体积则其状态方程可写为_____________4一氧气瓶可耐压15198.75kPa,现于70时充入10132.5

6、kPa的氧气(假设为理想气体),当氧气瓶受热后温度超过____________K时,就可能发生危险5同温下两种理想气体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的摩尔质量的一半则PAPB__________6在一定温度下,某一系统的气液两相达平衡,当增加气相压力使之超过该温度下的饱和蒸气压时,将出现____________现象7CH3OH的临界参数为Tc=513.2KPc=7.97MPa现有1mol对比参数为Tr=1.21Pr=0.76的CH3OH(g)从普遍化压缩因子图上查得此对应状态下的Z=0.85则该气体的体积为________________

7、8对比状态是指各种物质的__________________和___________都相同的状态三.习题解答31.有一气柜容积为2000m气柜中压力保持在104.0kPa内装氢气设夏季最高温度为42冬季最低温度为-38问气柜在冬季最低温度时比夏季最高温度时多装多少氢气解设该气体为理想气体因为pV=nRT所以pVM11mm−=()−21RTT2131−104.0kPa××2000m2g.mol11=−()−−118.314JK..mol235.15K315.15=54.01kg-32.一球形容器抽空后质量为25.0000g充以4的水体积质量