物理化学习题解(1-6章)
物理化学题解1(13章)
化学热力学部分习题简解（第一章） 热力学基本定律练习题1-1 0.1kg C 6H 6(l)在O p ，沸点353.35K 下蒸发，已知m gl H ∆(C 6H 6) =30.80 kJ mol -1。
试计算此过程Q ，W ，ΔU 和ΔH 值。
解：等温等压相变 。
n /mol =100/78 , ΔH = Q = n m gl H ∆= 39.5 kJ ,W = - nRT = -3.77 kJ , ΔU =Q +W=35.7 kJ1-2 设一礼堂的体积是1000m 3，室温是290K ，气压为O p ，今欲将温度升至300K ，需吸收热量多少?(若将空气视为理想气体，并已知其C p ,m 为29.29 J K -1 ·mol -1。
)解：理想气体等压升温（n 变）。
T nC Q p d m ,=δ,⎰=300290m ,d RTT pV C Q p =1.2×107 J1-3 2 mol 单原子理想气体，由600K ，1.0MPa 对抗恒外压O p 绝热膨胀到O p 。
计算该过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
(C p ,m =2.5 R)解：理想气体绝热不可逆膨胀Q ＝0 。
ΔU ＝W ，即 nC V ,m (T 2-T 1)= - p 2 (V 2-V 1), 因V 2= nRT 2/ p 2 , V 1= nRT 1/ p 1 ，求出T 2=384K 。
ΔU ＝W ＝nC V ,m (T 2-T 1)＝-5.39kJ ，ΔH ＝nC p ,m (T 2-T 1)＝-8.98 kJ1-4 在298.15K ，6×101.3kPa 压力下，1 mol 单原子理想气体进行绝热膨胀，最后压力为O p ，若为；(1)可逆膨胀 (2)对抗恒外压O p 膨胀，求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度；气体对外界所作的功；气体的热力学能变化及焓变。
(已知C p ,m =2.5 R )。
合肥工业大学-物理化学习题-第六章相平衡合并
15 在一个刚性透明真空容器中装有少量单组分液体, 若对其持 续加热, 可见到_____; C 若使其不断冷却, 则会见到_____. B A. 沸腾现象 B. 三相共存现象 C. 临界现象 D. 升华现象
00-7-15 9
例
(1) 仅由CaCO3(s)部分分解, 建立如下反应平衡： CaCO3 (s) = CaO(s) +CO2(g) (2) 由任意量的 CaCO3(s), CaO(s), CO2 (g)建立如下平衡： CaCO3 (s) = CaO(s) +CO2(g) 试求两种情况下, 系统的组分数C = ？自由度数 F = ? (1) C = S－ R－ R´= 3－ 1 － 0＝2 F = C － Ｐ + 2 = 2－ 3 + 2 = 1 (2) C = S－R －R´= 3 － 1 －0 ＝2 F= C －P + 2 = 2－3 + 2 ＝1 • 关于相数: 固体物质若不形成固熔体, 有几种物质就有几个 纯固相; 气相内无论有多少种物质, 都是一个气相. • 关于R´: 第(1)种情况下, CaO(s)与CO2(g)虽保持物质的量相 等, 但因两者处于不同相, 不能算作组成变量的限制条件. 纯 固相CaO的摩尔分数始终为1, 与气相中CO2的摩尔分数无关.
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例 已知: ①在863K和4.4106 Pa时, 固体红磷, 液体磷和磷蒸气处于平衡； ②在923K和1.0107 Pa时, 液态磷, 固态黑磷和固态红磷处于平衡; ③ 黑磷、红磷和液态磷的密度分别为2.70 103 kg· m3, 2.34 103 kg· m 3 和 1.81 103 kg· m 3 ; ④ 黑磷转化为红磷时要吸收热量. (1) 根据以上数据画出磷相图的示意图; (2) 问黑磷和红磷的熔点随压力怎样变化.
物理化学习题及答案
习题答案第1章 气 体习题1．=V 1.01×105m 32． M=30.31×10-3kg/mol ，C 2H 6 3． =t 105.79℃ 4． =T 731K5. p （氯乙烯）=97.78kPa ， p (乙烯)=2.22 kPa6. =x 0.387．（1）=p 5.37×106Pa ；（2）=p 4.42×106Pa 8． =T 623K9.（a ）ρ(理)=794.4kg/m 3 ；(b) ρ(双)=426.4 kg/m 3 10. V(双)=0.230×10-3m 3/mol ；V(理)= 0.333×10-3m 3/mol 自测题 一、选择题1.B;2.D;3.B;4.D;5.C 二、填空题1.28.96；2.4；3.液化4.温度足够低、压力足够高；5.()nRT nb V V an p =-⎪⎪⎭⎫⎝⎛+22，cm c c c RT V p Z ,=三、判断正误1.√；2.×；3.√；4.×；5.×四、计算题1． =m 54.01kg2．31=B A M M 3． (a)V=0.01247m 3; (b) m(H 2)=0.504g; (c) y(H 2)=1/3, y(N 2)=2/3]第2章 热力学第一定律习题1. =1W -1239.4J ，=2W 02. =W -8.314J3. =1V 0.091m 3，=T 1093K4. W b = -10 kJ5. =W -2.42 kJ ，=∆U -154.4kJ6. Q =26.15kJ ，W =-4.96 kJ ，U ∆=21.19kJ ，H ∆=26.15kJ7. Q =-2.909.9J ，W =831.4J ，U ∆=-2078.5J ，H ∆=-2909.9J 8. Q =810.6kJ ，W =-810.6kJ ，U ∆=0，H ∆=09. （1）=1Q 5873.3J ，=1W 0，=∆1U 5873.3J ，=∆1H 8201.2J ； （2）=2Q 8201.2J ， =2W -2327.9J ，=∆2U 5873.3J ，=∆2H 8.20 kJ 10. ⑴=1Q 3325.6J ，=1W -3325.6J ，=∆1U 0，=∆1H 0 ；⑵=2Q 0，=2W 0，=∆2U 0，=∆2H 0 ；⑶=3Q 0，=3W -1995.4J ，=∆3U -1995.4J ，=∆3H -3325.6J ⑷=4Q 0，=4W -2419.4J ，=∆4U -2419.4J ，=∆4H -4032.3J 11. Q =623.6J ，=W -623.6J ，0=∆U ，0=∆H12. Q =J 5.1157-，=W 535.4J ，=∆U J 1.622-，=∆H J 8.1036- 13. Q =3326.6J ，=W -1247.6J ，=∆U 2079J ，=∆H 2910J 14. Q = 0，W =9103.8U J ∆=，12745.4H J ∆= 15. T= 290.65K ，Q =0，=W 0，=∆U 0，=∆H 016.⑴32 6.81V dm =，K T 0.832=，Q =0，=W -2725.2 J ，=∆U -2725.2 J ，=∆H -4542.8J ； ⑵3215.21V dm =，2185.4T K =，Q =0，=W -1440.1 J ，=∆U -1440.1J ，=∆H -2400.6 J17. =T 562.8K ，=p 935.8kP a ，=W 5499.7J 18. 6008Q H ==∆J ，2.6008=∆U J ，=W 0.2 J 19. U ∆=75.08kJ ，H ∆=81.28kJ20.（⑴)298(K H m r θ∆=-906.6kJ/mol ，)298(K U m r θ∆=-909.3 kJ/mol ；⑵)298(K H m r θ∆=-45.4 kJ/mol ，)298(K U m r θ∆=-42.9 kJ/mol ； ⑶)298(K H m r θ∆=-74.1kJ/mol ，)298(K U m r θ∆=-69.1 kJ/mol ； ⑷)298(K H m r θ∆=492.7 kJ/mol ，)298(K U m r θ∆=485.3 kJ/mol ⑸)298(K H m r θ∆=-24.8 kJ/mol ，)298(K U m r θ∆=-24.8 kJ/mol ）21. =∆),(s AgCl H m f θ-127.03kJ/mol22. =∆)15.298(K H m r θ60.2 kJ/mol 23. 2058.2/r m H kJ m ol θ∆=-24. )298(K H m r θ∆=93.6kJ/mol 25. )298(K H m r θ∆=-1166.4kJ/mol26. =∆)298(K H m vap 33.9 kJ/mol27. =∆),(22g H B H m f θ30.63kJ/mol28. )1000(K H m r θ∆=-31.96kJ/mol29. ⑴=Q - 67.39 kJ ，=W 0.80 kJ ，=∆U -66.59 kJ ，=∆H - 67.39kJ ；⑵=Q 0，=W 14.89kJ -，=∆U 14.89kJ -，=∆H 0 30. T=876.1K ，H ∆=21.5kJ/mol 自测题 一、选择题1. D2. B3. C4. B5. A 二、填空题 1. R 2. 1.673.系统和环境之间只有能量交换而没有物质交换4.封闭系统、非体积功为零、绝热、恒外压过程5. ﹣ + 0 0； 0 0 0 0； 0 + + +； 0 0 0 0； + ﹣ + + 三、判断正误1.×2.√3. ×4. ×5. √ 四、计算题1. =Q 36kJ ，=W -10kJ ，=∆U 26kJ ，=∆H 36kJ2. =Q -18.2kJ ，=W 18.2kJ ，=∆U 0，=∆H 03. =Q 131.3 kJ ，=W -7.44 kJ ，=∆U 123.9 kJ ，=∆H 131.3 kJ4. ⑴=Q kJ/mol 8.281-，=W 0，=∆U kJ/mol 8.281-，H ∆=-283 kJ/mol ； ⑵ =Q 0，=W 0，=∆U 0，=∆H 49.19/kJ m ol第3章 热力学第二定律习题答案习题1．5.0=η，1100Q kJ =-，2200Q kJ = 2．K 3002=T 3． 2.59/S J K ∆= 4．K J S /90.40=∆5．⑴kJ Q 729.1=，K J S /763.5=∆，0=∆隔离S ； ⑵kJ Q 247.1=，K J S /763.5=∆，K J S /606.1=∆隔离； ⑶0=Q ，K J S /763.5=∆ ，K J S /763.5=∆隔离6．K T 3.565=，940p kPa =，kJ U 56.5=∆，7.78H kJ ∆=，0=∆S ，0=Q ，5.56W kJ =7．⑴Q =ΔH=5.67kJ ， W=－2.27 kJ ， ΔU =3.40 kJ ， ΔS=14.41K J /；⑵Q =1.70 kJ ， ΔH=0.56kJ ， W=－1.36kJ ，ΔU =0.34kJ ，ΔS=7.72K J /； ⑶Q=0 ，ΔU=W =0.68kJ -， ΔH = 1.13kJ -， ΔS=1.13K J /8．30.7Q kJ =-，kJ 763.5=W ，24.94U kJ ∆=-，kJ 57.41-=∆H ，J/K 86.77-=∆S 9.23.21Q kJ =， 4.46W kJ =-，18.75U kJ ∆=，26.25H kJ ∆=，50.40/S J K ∆= 10．Q =14.72kJ ，W=－13.10 kJ ，ΔU =1.62kJ ， ΔH =2.27 kJ ， ΔS=26.77K J / 11．⑴Q=1.73kJ ，J/K 76.5=∆S ；⑵Q=1.25kJ ，J/K 76.5=∆S ； ⑶Q=1.57kJ ，J/K 76.5=∆S 12．K T 15.330= ， 2.67/S J K ∆= 13．31.82/S J K ∆= 14．K J S /22.32=∆15．0=Q ，0=W ，0=∆U ，J 254=∆H ，=∆S 10.22J/K16．20.62/S J K ∆=- ；0.81/S J K ∆=隔离；0S ∆ 隔离，过冷水结冰是自发过程。
物理化学习题及答案2
第六章 可逆原电池复 习 思 考 题1.电极表面与电解质溶液之间的电势差就是电极电势?这种说法对吗?指出影响这种电势差的原因有哪些?2.从原电池的表示符号能看出什么问题?3.Θ∆m r G ＝-zFE θ(电极))，则Θ∆m r G 表示电极反应在标准状态下的吉布斯自由能变化值?这种说法对不对?4.如测出［∂E ／∂T ］p ＜0，由式(2.10)知(－△r H m )＞zEF ，表明反应的热效应只有一部分?而其于部分仍以热的形式放出，这就说明在相同的始末态间化学反应的△H 比按电池反应进行的△H 为大，这种说法对吗?为什么?5.为何不能用一般的电压表测原电池的电动势?6.说明图2.6中的待测电池、标准电池、AB 均匀滑线电阻及工作电池的连接原理?7.式(2.7)右边第二项的活度是电池反应平衡时各作用物的活度，此说法对不对，为什么?8.02/=+ΦH H E 表示氢的标准电极电势绝对值为零，这就意味着标准氢电极与溶液相间的电势差为零。
这种说法对吗?为什么?9.式(2.13)中的E(电极)受哪些因素的影响?由该式计算得出的电极电势是什么电势?它是否与电极反应的反应式量有关?10.有人说“凡ΦE (电极)为正的电极必为原电池的正极，ΦE (电极)为负的电极必为负极”。
这种说法对吗?11.输送CuSO 2溶液时能否使用铁管?试说明其原因?12.液体接界电势是怎样产生的?用盐桥能否完全消除液体接界电势?为什么?13.已知ΦΦ=K zF RTE ln ，ΦE 是电池反应达到平衡时的电动势，这种说法对否?为什么?14.从图2.13看出，线①与线⑧可构成原电池，这种说法对否?为什么? 15.试从图2.13粗略估计铁粉在什么pH 值下才能使溶液中的氢离子还原成H 2?16.试分别设计相应的原电池，以测出下列各种数据，并列出应测出的数据及计算公式。
①H 2O 的标准生成吉布斯自由能Θ∆m f G ② 指定温度下某金属氧化物的Θ∆m f G 习 题1．写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E 的计算公式。
物理化学肖衍繁答案
物理化学肖衍繁答案【篇一：物理化学复习题】程名称：物理化学教材：《物理化学》，肖衍繁李文斌主编，天津大学出版社辅导教师：史春辉联系电话：4153173第一章气体一、填空题1、物质的量为5mol的理想气体混合物，其中组分b的物质的量为2mol，已知在30℃下该混合气体的体积为10dm3,则组分b的分压力pb=_________kpa,分体积vb=________dm3。
(填入具体数值) 3、在任何温度、压力条件下，压缩因子恒为1的气体为________________。
若某条件下的真实气体的z1，则说明该气体的vm___________同样条件下的理想气体的vm，也就是该真实气体比同条件下的理想气体___________压缩。
4、一物质处在临界状态时，其表现为____________________________。
5、已知a、b两种气体临界温度关系为tc(a)tc(b)，则两种气体相对易液化的气体为_________。
6、已知耐压容器中某物质的温度为30℃，而且它的对比温度tr=9.12，则该容器中的物质为_________体，而该物质的临界温度tc=__________k。
二、选择题1、如左图所示，被隔板分隔成体积相等的两容器中，在温度t下，分别放有物质的量各为1mol的理想气体a和b，它们的压力皆为p。
若将隔板抽掉后，两气体则进行混合，平衡后气体b的分压力pb=_________。
a、2pb、4pc、p/2d、p2、在温度为t、体积恒定为v的容器中，内含a、b两组分的理想气体混合物，它们的分压力与分体积分别为pa、pb、va、vb。
若又往容器中再加入物质的量为nc的理想气体c，则组分a的分压力pa___________，组分b的分体积vb____________。
a、变大b、变小c、不变d、无法判断3、已知co2的临界参数tc=30.98℃，pc=7.375mpa。
有一钢瓶中贮存着29℃的co2，则该co2_________状态。
关于物理化学习题及答案
第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于（）(A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量2(C) D。
因焓3(D) (pV) 45(A)(D)6．(D)7(A)答案：D W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，故ΔU＞0。
8．第一类永动机不能制造成功的原因是（）(A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功答案：A9．盖斯定律包含了两个重要问题, 即（）(A) 热力学第一定律和热力学第三定律 (B) 热力学第一定律及热的基本性质(C) 热力学第三定律及热的基本性质 (D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征答案：D10．当某化学反应ΔrCp,m ＜0,则该过程的()r m H T ∆$随温度升高而（ ）(A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律 答案：A 。
根据Kirchhoff 公式,()/r m r p m d H T dT C ∆=∆$可以看出。
11．在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是（ ）(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律(C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以12答案：C ＝Q ，说13(A) 答案：C （D ）等B14(A)15(A) ∑＋∑Wi ，16．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零 (B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案：B 。
物理化学习题答案
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 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+=终态（f ）时 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=f f ff f f f f f f T T T T R Vp T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 kPaT T T T T p T T T T VR n p f f f f i i ff ff f 00.117)15.27315.373(15.27315.27315.373325.1012 2,2,1,2,1,2,1,2,1=+⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=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，氧的分压为常p p O 2.02=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常常常常p y p p p p pp y O O O O ⨯=⨯=====05.005.042.042.01,1,1,2222 第二次置换后釜内氧气的摩尔分数及分压为常常常常p y p p p p pp y O O O O ⨯=⨯====405.0405.0405.02,2,1,2,2222所以第三次置换后釜内氧气的摩尔分数%313.000313.01605.04)4/05.0(2,3,22=====常常p p pp y O O 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）总压力为138.7kPa ，于恒定总压下泠却到10℃，使部分水蒸气凝结成水。
物理化学习题
物理化学习题第一章热力学第一定律一、问答题1.什么是系统？什么是环境？2.什么是状态函数？3.什么是等压过程？4.什么是热力学能？5.什么是热力学第一定律？6.什么是体积功7.可逆过程有哪些特点？8.什么是理想气体？9.什么是标准摩尔生成焓？10.夏天为了降温，采取将室内电冰箱门打开，接通电源并紧闭门窗（设墙壁门窗均不传热）。
该方法能否使室内温度下降？为什么？二、判断题（正确打√，错误打×）1.由于p和V都是状态函数，则pV也是状态函数。
（）2.状态函数改变后，状态一定改变。
（）3.孤立系统内发生的一切变化过程，其UΔ必定为零。
（）4.温度越高，Q值越大。
（）5.等压过程是指系统在变化过程中系统的压力等于环境的压力。
（）6.不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。
（）7.在标准状态下，最稳定单质的焓值等于零。
（）8.O2（g）的标准摩尔燃烧焓等于零。
（）9.H2O（l）的标准摩尔燃烧焓等于零。
（）10.H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的U△等于零。
（）三、选择题（选1个答案）1. 是状态函数。
（ ）A ．GB ．U △C ．WD ．Q2. 不是状态函数。
（ ）A ．HB ．UC ．SD ．G △3. 具有广度性质。
（ ）A ．TB 、UC ．PD ．ρ（密度）4. 具有强度性质。
（ ） A ．S B ．V C ．G D ．η（粘度）5. 的标准摩尔生成焓等于零。
（ ） A ．C （石墨） B ．C （金刚石） C ．CO 2 D ．CO6. 的标准摩尔燃烧焓等于零。
（ ） A ．C （石墨） B ．C （金刚石） C ．CO 2 D ．CO7. 理想气体在外压为101.325kPa 下的等温膨胀，该过程的 。
（ ） A ．Q>0 B ．Q<0 C ．U △>0 D ．U △<08. 101.325kPa 和273.15K 的水等温等压变为冰，该过程的 。
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第1 章 气体的性质习题解1 物质的体膨胀系数V α与等温压缩率T κ的定义如下：1 V p V V T α∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭1T TV V p κ⎛⎫∂=- ⎪∂⎝⎭ 试导出理想气体的T κ，T κ 与压力、温度的关系。
解：对于理想气体, V = nRT /p, 得 2() , ()p T V nR V nRT T p p p∂∂==∂∂ 所以 11== V p V nR V T pV T α∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭211T T V nRT V p p V pκ⎛⎫∂=-=-=- ⎪∂⎝⎭ 答：1V T α=，1T pκ=-。
2 气柜内贮有121.6 kPa ，27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl)气体300 m 3，若以每小时90 kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：假设气体能全部送往车间3121.61030014.626kmol 8.314300pV n RT ⨯⨯===⨯3311114.62610mol 62.49910kg mol 10.16h 90kg h 90kg h nM t ----⨯⨯⨯⋅===⋅⋅答：贮存的气体能用10.16小时。
3 0℃，101.325 kPa 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。
解：将甲烷（M =16.042g/mol ）看成理想气体：pV =nRT =m RT / M33101.32516.042kg m 0.716kg m 8.314273.15m mpM V mRT ρ--⨯===⋅=⋅⨯ 答：甲烷在标准状况下的密度是0.7163kg m -⋅4 一抽成真空的球形容器，质量为25.00 g ，充以4℃水之后，总质量为125.00 g 。
若改充以25℃，13.33 kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.016 g 。
试估算该气体的摩尔质量。
（水的密度按1 g·cm 3 计算） 解：球形容器的体积为33(125.0025.00)g 100cm 1g cm V --==⋅将某碳氢化合物看成理想气体，则1136(25.01625.00)8.314298.15g mol 29.75g mol 13.331010010mRT M pV ----⨯⨯==⋅=⋅⨯⨯⨯答：该碳氢化合物的摩尔质量为29.751g mol -⋅。
5 两个容积均为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℃，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。
解：过程如图所示根据理想气体状态方程：122211212211()p V p V p V p V n RT RT RT R T T ==+=+ 所以 122211212211()p V p V p V p V n RT RT RT R T T ==+=+ 1122112122211/()p p T p T T T T T =+=+ 2101.325kPa 373.15K117.00kPa 273.15K 373.15K⨯⨯==+6 今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽成真空的200 cm 3 容器中，直至压力达101.325 kPa ，测得容器中混合气体的质量为0.3897 g 。
试求该混合物气体中两种组分的摩尔分数及分压力。
解：将乙烷(M =30gmol -1，y 1),丁烷(M =58gmol -1，y 2)看成是理想气体，则63101325200108.31510mol 8.314293.15pV n RT --⨯⨯===⨯⨯311[30(1)58]8.315100.3897y y -⨯+-⨯⨯⨯=解得 110.398 40.33kPa y p ==，220.602 61.00kPa y p ==，答：该混合物气体中两种组分的摩尔分数及分压力分别为y (乙烷)=0.398，p (乙烷)=40.33kPa ； y (丁烷)=0.602，p (丁烷)=61.00kPa 。
7 0℃时氯甲烷(CH 3Cl)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 101.325 67.550 50.663 33.775 25.331 ρ/g·dm -3 2.30741.52631.14010.757130.56660解：对于理想气体mRT RTp VM Mρ== 所以 RTM pρ=对于真实气体，在一定温度下，压力愈低其行为愈接近理想气体，只有当压力趋近于零时上述关系才成立，可表示为： 00lim()lim()p p RTRT M pp ρρ→→==0℃时不同压力下的ρ/p 列表如下：p /Pa101.325 67.550 50.663 33.775 25.331 1331----22.77222.59522.50422.41722.368以1331/10g dm (kPa)p ρ----⋅⋅对p /Pa 作图得截距为22.23633110g dm (kPa)---⋅⋅=0lim()p pρ→0lim()p M RT pρ→=113318.314J mol K 273.1522.23610g dm (kPa)K -----=⋅⋅⨯⨯⨯⋅⋅150.50g mol -=⋅故CH 3Cl 的相对分子质量为50.50。
答：CH 3Cl 的相对分子质量为50.50。
8 试证明理想气体混合气体中任一组分B 的分压力p B 与该组分单独存在于混合气体的温度、体积条件下的压力相等。
证明：根据道尔顿分压力定律：B B p y p = 对于理想气体混合物：BB B BBBy n pV n RT n ==∑∑，，代入道尔顿分压力定律得 B B n RTp V=g p -1/10-3g .d m -3.(k P a )-1p /kPa所以命题得证。
9 氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中，各组分的摩尔分数分别为0.89，0.09 及0.02。
于恒定压力101.325 kPa 下，用水吸收其中的氯化氢，所得混合气体中增加了分压力为2.670 kPa 的水蒸气。
试求洗涤后的混合气体中C 2H 3Cl 和C 2H 4的分压力。
解：以A 、B 和D 分别代表氯乙烯、乙烯和水蒸气。
洗涤后总压力p =101.325 kPa ，水蒸气的分压p D =2.670 kPa 。
则有A B D 98.655kPa p p p p +=-=因分压比等于摩尔比，所以有A AB B A B0.890.0298.655kPa p n p n p p ⎧==⎪⎨⎪+=⎩ 解得 A 96.487kPa p = B 2.168k P ap = 答：洗涤后的混合气体中C 2H 3Cl 和C 2H 4的分压力分别为96.487 kPa 和2.168 kPa 。
10 CO 2 气体在40℃时摩尔体积为0.381 dm 3·mol -1。
设CO 2 为范德华气体，试求其压力，并比较与实验值5066.3 kPa 的相对误差。
解：CO 2(g)的范德华常数a =0.3640P a ·m 6·mol -2，b =0.4267×10-3m 3·mol -12m mRT ap V b V =--33328.314313.150.3640[]Pa=5187.7kPa 0.381100.426710(0.38110)---⨯=-⨯-⨯⨯ 相对误差5187.75066.3=100%=2.4%5066.3-⨯ 答：其压力为p =5187.7 kPa ，与实验值5066.3 kPa 的相对误差为2.4%。
11 今有0℃，40530 kPa 的N 2 气体，分别用理想气体状态方程及范德华方程计算其摩尔体积。
实验值为70.3 cm 3·mol -1。
解：（1）按理想气体方程计算 V m (理)=313313138.314273.15m mol 0.056010m mol 56.0cm mol 4053010RT p ----⨯=⋅=⨯⋅=⋅⨯ （2）按范德华气体计算查表知：N 2的a =0.1406P a ·m 6·mol -2，b =3.913×10-6m 6·mol -1。
V m (范德华)=2m/RTb p a V ++ 116613622m8.314J K mol 273.15K 3.91310m mol 40530100.1406Pa m mol V ------⋅⋅⨯=+⨯⋅⨯+⋅⋅⋅ 用逐步逼近法可求结果。
具体步骤是先将实验值V m =7.03×10-5m 3·mol -1作为初值代入方程右边，解得V m ，2=7.203×10-5 m 3·mol -1.再将此值代入方程右边求解，如此往复，至第七次逼近求解得V m (范德华)= 7.308×10-5 m 3·mol -1=73.1cm 3·mol -1答：用理想气体状态方程及范德华方程计算其摩尔体积分别为V m (理)=5.60cm -3·mol -1，V m (范德华)=73.1 cm -3·mol -1。
12 25℃时饱和了水蒸气的湿乙炔气体（即该混合物气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸汽压）总压力为138.7kPa ，于恒定总压下冷却了10℃，使部分水蒸气凝结为水。
试求每摩尔干乙炔气在该冷却过程中凝结出水的物质的量。
（已知25℃及10℃时水的饱和蒸汽压分别为3.17 kPa 及1023 kPa ）解：该过程图示如下：设气体为理想气体，则：2222222222(H O)(H O)(H O)(C H )(H O)(C H )(H O)(H O)p n p n n p n n p p =⇒=+- 12222221222(H O)(H O)(H O)(C H )[](H O)(H O)p p n n p p p p ∆=---将22(C H )n =1mol ，p =138.7kPa ，p 1(H 2O)=3.17 kPa ，p 2(H 2O)=1.23 kPa 代入计算得2(H O)0.0144mol n ∆=答：每摩尔干乙炔气在该冷却过程中凝结出水的物质的量为0.0144 mol 。
13 把25℃的氧气充入40 dm 3 的氧气钢瓶中，压力达202.7×102 kPa 。
试用普遍化压缩因子图求钢瓶中氧气的质量。
解：氧气的T C =-118.57℃=154.58K ，p C =5.043MPa ，则298.15K 20.27MPa1.93, 4.02154.58K 5.043MPar r T p ====查普遍化压缩因子图得 Z=0.95所以 23211202.710 kPa 40dm (O )344.3mol 0.958.314J K mol 298.15KpV n ZRT --⨯⨯===⨯⋅⋅⨯ m(O 2)=M (O 2)n (O 2)=32.0×10-3g ·mol -1×344.3mol=11.0kg答：钢瓶中氧气的质量为11.0 kg 。