文档介绍：天津大学物理化学上册题目及答案
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:
试导出理想气体的、与压力、温度的关系?
解:对于理想气体,pV=nRT
1-2 、27℃的氯乙烯(C2H3Cl)气体300m3,若以每小时90kg的流量输往使用车间,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
每小时90kg的流量折合p摩尔数为
n/v=(÷)=
1-3 0℃、。试求甲烷在标准状况下的密度。
解:
1-4 一抽成真空的球形容器,。充以4℃水之后,。若改用充以25℃、,。试估算该气体的摩尔质量。
解:先求容器的容积
n=m/M=pV/RT
1-5 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℃,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
终态(f)时
1-6 0℃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/kPa
ρ/(g·dm-3)
解:将数据处理如下:
P/kPa
(ρ/p)/(g·dm-3·kPa)
作(ρ/p)对p图
当p→0时,(ρ/p)=,则氯甲烷的相对分子质量为
1-7 今有20℃的乙烷-丁烷混合气体,充入一抽真空的200 cm3容器中,,。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。
(1)
(2)
联立方程(1)与(2)求解得
1-8
1-9 氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中,、。,用水吸收掉其中的氯化氢, kPa的水蒸气。试求洗涤后的混合气体中C2H3Cl及C2H4的分压力。
解:,所以有
联立式(1)与式(2)求解得
1-10 室温下一高压釜内有常压的空气。为进行实验时确保安全,采用同样温度的纯氮进行置换,步骤如下向釜内通氮直到4倍于空气的压力,尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。这种步骤共重复三次。求釜内最后排气至年恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。设空气中氧、氮摩尔分数之比为1∶4。
解: 高压釜内有常压的空气的压力为p常,氧的分压为
每次通氮直到4倍于空气的压力,即总压为
p=4p常,
第一次置换后釜内氧气的摩尔分数及分压为
第二次置换后釜内氧气的摩尔分数及分压为
所以第三次置换后釜内氧气的摩尔分数
1-11 25℃时饱和了水蒸汽的乙炔气体(即该混合气体中水蒸汽分压力为同温度下水的饱和蒸气压),于恒定总压下泠却到10℃,使部分水蒸气凝结成水。试求每摩尔干乙炔气在该泠却过程中凝结出水的物质的量。已知25℃及10℃。
解:,故有
所以,每摩尔干乙炔气含有水蒸气的物质的量为
进口处:
出口处:
每摩尔干乙炔气在该泠却过程中凝结出的水的物质的量为
-=(mol)
1-12 有某温度下的2dm3湿空气,,相对湿度为60%。,求水蒸气、O2和N2的分体积。(相对湿度即该温度下水蒸气分压与水的饱和蒸气压之比)。
解:水蒸气分压=水的饱和蒸气压×=×= kPa
O2分压=(- )×=
N2分压=(- )×=
1