第1章习题参考答案1-1气体的基本特性有哪些？如何理解这些特性？答：气体的基本特性是扩散性和可压缩性。

气体分子具有较高的动能，不停地进行热运动，将气体引入到容器中，它的分子立即向各方扩散；气体的密度很小，分子之间的空隙很大，分子间的作用力较弱，所以气体可以压缩。

1-2何谓理想气体？在什么条件下，真实气体的行为接近理想气体？怎样理解？答：理想气体是人为假定的一种气体模型，主要包括以下几点：①分子是有质量但不占有体积的几何质点；②分子之间没有作用力；③分子之间的碰撞及分子与器壁的碰撞都是完全弹性的，没有动能的损失。

在高温和低压条件下，真实气体的行为接近理想气体。

在高温时分子的动能远大于因分子间力产生的势能，分子之间作用力可以忽略；低压条件下气体分子间的距离很大，气体分子自身的体积与气体的体积相比可以忽略不计。

所以在高温和低压条件下，真实气体的行为接近理想气体。

1-3有两个体积相同的球形容器，内充N2气，中间有连通管，其体积可忽略不计。

当把两球同时浸于沸水(373K)中，球内压力为101 kPa。

若将其中一个球仍浸在沸水中，另一球浸入冰水(273K)中，此时球内压力应是多少？解：设每个球的体积为V，N2气的物质的量为n mol，贝U当两球都在沸水中时有：101kPa^(2V) =n R X373 (1)一球在沸水中，另一球在冰水中，两球平衡时压力为p,在沸水中有mmolN2，而在冰水中有n2mol N2，贝Un1+ n2= n，n1373 = n2273，373/273=n2/ n1p(2V) = n1R X373+ n2R X273=n1R X373+ n1R X373 即p(2V) = 2n 1R X373 (2)过得: ^kP a丄屮2 *蜀丄仆竺)1.18(2) p 2n1 2ni 2 rn 2 273p= 85.6 kPa1-4 在300 K、3.03975 106 Pa时，一气筒含有480 g的氧气，若此筒被加热到373 K，然后启开活门(温度保持不变)一直到气体压力降低到 1.01325为05 Pa 时，问共放出多少克的氧气？解：容器的体积V不变，设最终筒内剩余02为m2 g:由P1Vm1 RT1、P2V m2RT2 一g P1T2 M M m2 p2T!则480g63.03975 10 Pa 373K5m2 =12.9g 1.01325 105Pa 300K放出氧气为：m m m2480g 12.9g 467.1g1-5在273.15 K和1.01325 105 Pa压力下，测得某气体的密度为1.340 g L-1，在一实验中测得这种气体的组成是 C 79.8%和H 20.2%。

求此化合物的分子式。

解：因为p i也迥_r RT，贝U：V M V M ii RT 1.340g L18.314 103Pa L mol1K 1273.15K -1M i —530.02g mol p i 1.01325 105Pa每分子含碳原子：30.02 X 0.798/12.01=1.9953 〜2每分子含氢原子：30.02 X 0.202/1.008=6.016 "6该化合物分子式为：C2H61-6 273K和101 kPa的1.00 dm3干燥空气缓慢通过液态的二甲醚(CH3OCH3)后，二甲醚损失0.0335g,被二甲醚饱和的空气的总压强仍为101kPs。

计算二甲醚在273K时的饱和蒸气压。

解：由理想气体状态方程得：空气的物质的量：n空以RT3101kPa 1.00dm3-7 -----------------0.0445mol 8.314kPa dm mol K 273K二甲醚的物质的量：n醚—M0.0335g 7.283 10-4mol—146.0g mol―n ?7.283 4100.0161n 空 n 醚7.283 10 40.0445二甲醚的饱和蒸汽压： p 醚 X 醚p 0.0161 101kPa 1.626kPa1-7 SO 2和CI 2在一定条件下能起反应生成 SO 2CI 2。

现将4.62g CI 2和4.16gSC 2混合于一个2.00 dm 3的反应容器中，在190C 达平衡状态时混合气体的总 压力为202kPa 。

试计算混合气体中所含三种组分气体的分压力和分体积各是多 少？(相对原子质量：Cl 35.5 , S 32.0 , O 16.0 )解：始态时：4.62g(35.5 2)g mol -10.0651m olnS °2终态时，设有 y mol SO 2起反应则： SO 2 + Cl 2 = SO 2CI2始态n/mol0.06500.06510 终态n/mol0.0650-y 0.0651-yy在终态 气体总量 n= (0.0650-y)+(0.0651-y)+y =(0.130-y)mol 202200 = (0.130-y) >8.31 4631-8对于一定量的混合气体，试回答下列冋题：(1) 恒压下，温度变化时各组分气体的体积分数是否变化? (2) 恒温下，压力变化时各组分气体的分压是否变化？(3) 恒温下，体积变化时各组分气体的摩尔分数是否变化? 答：(1)不变化。

(2)变化。

二甲醚的摩尔分数:nCl 24.16gj 0.0650mol64.0g mol用pV=nRT 式求yp Cl y 0.1302022・008.31 4630.0250吨P SO 2 P 总 X cl 0.0650 0.0250 p 总 X SO 2 202 77.0kPa 2 0.130 0.250 0.0651 0.0250 202 77.0kPa 0.130 0.2500.0250 pSO2Cl2 p 总 XSO2Cl2 2020.130 0.250 48.1kPa(3) 不变化。

1-9 常温下将装有02的体积为5 L ,压力为9.1193 K 05 Pa 和装有N 2的体积 为10 L ,压力为6.0795为05 Pa 的两个容器间的连接阀门打开，问平衡时的压力 为多少？ 02和N 2的分压力各为多少？解：平衡时压力为：p 总 3.0398 105 Pa 4.0530 105Pa 7.0928 105 Pa1-10将氨气和氯化氢分别置于一根120 cm 长的玻璃管的两端，并使其自由扩 散。

试问两种气体在玻璃管的什么地方相遇而生成白烟。

解：设在离放氨气的管口 x cm 处相遇则在相同时间内氨气运动x cm 、氯化氢运动120-x cm 根据气体扩散定律有：M HCI U NH 3 x36.45\ M NH 3 U HCI 120 x ： 17.0解得： x = 71.3( cm )1-11 一未知气体80mL 通过多孔薄膜需要40秒,在相同温度和压力下，用20 秒的时间可通过氢气160mL ，求未知气体的摩尔质量。

解：根据气体扩散定律有：M H 2 u 未 80mL/40s 丄 M 未 U H 2160mL/20s4M H 2 丄M 未161M 未 16M H 216 2g mol 32g molP O29.1193 105Pa 5L(10 5)L 3.0398 105PaPN 26.0795 105Pa 10L(10 5)L4.0530 105 Pa1-12将一定量的氯酸钾加热后，其质量失去 0.480 g 。

生成的氧气在水面上用 排水集气法收集起来。

在温度为294 K 压力为9.96 >104 Pa 时，测得其体积为0.377 L 。

试计算氧气的相对分子质量。

294K 时水的饱和蒸汽压为2.48 >03 Pa 。

解：p °2p P H 2O 9.96 104Pa 2.48 103Pa 9.712 104Pa由pV —RT 得M9.712 104Pa 0.377 10'3m 30.480g8.314J mol -1 K -1 294KMM =32.04g mol 1 M r =32.041-13相对湿度定义为某一温度时，空气中水蒸气之分压与同温度饱和水蒸气 303K 与100%相对湿度（2） 323K 与80%相对湿度时，每升 （已知303K 和323K 时水的饱和水蒸气压分别为 4.25kPa 和 12.34kPa ）压之比，试计算（1） 空气中含水气之质量。

1-15计算(1)60T 时，180 g 水中溶有180 g 葡萄糖，已知60C 时水的蒸气压为19.9 kPa, C 6H 12O 6的相对分子质量为180,求此水溶液的蒸气压。

⑵某难挥发非电解质稀溶液的沸点为100.40C ,求其凝固点(已知水的-1K b = 0.512 K kg mol 1，K f = 1.86 K kg mol -1) (3)求 25 C 时，0.1 mol L -1 的 CO(NH 2)2溶液的渗透压。

180g解：(1)P A p AX A 19.9kPa118.0g mol180g 180g 18.1kPa1 118.0g mol180g mol(2) T bK b b B 0.40K -1=0.512 K kg mol >B ... .. (i)T fK fbB1.86K kg -1molb B ...........................••….(ii)(i) 得 0.40K 0.512K kg -1 mol -1T , 45K解：由pVRT 得 m MpVM RT303K 时, P I 0.80 p 1 0.80 4.25kPa3.40kPap 1VM 3.40 RT10吨 MO JO 牯 18.0g血 10.030g8.314J mol 1 K 1 303K323K 时, p 2 0.80 p 2 0.80 12.34kPa9.872kPa3 3 31P 2VM 9.872 10 Pa 1.00 10- m 18.0g mol 102 RT 2 8.314J mol -1 K -1 323K0.662g1-14实验室需要4.0 mol L -1的H 2SO 溶液1.0 L,若已有0.3L 密度为1.07 g L -1 的10%的H 2SO 4溶液，应加入多少（体积）密度为1.82 g L -1的90%的H 2SO 4,然 后稀释至1.0 L ?解：设需要90% H 2SO 4的体积为V ,则-1 -1-1300mL 1.07g mL 10% V 1.82g mL 90%4.0mol L 1.0L〒厂98g mol98g molV= 2.2 102 mL得〒亍T f 1.45K(ii)T f 1.86K kg mol 所以T f = - 1.45 C(3)cRT=0.1 mol L -1 >8314 Pa • mol -1 K -1 >298 K=2.48 W 5(Pa)1-16 2.6 g 某非挥发性溶质溶解于62.5 g 水中，该溶液的沸点为100.78C, 已知H 2O 的K b = 0.51 K kg mol -1，求该溶质的摩尔质量1-17将0.45 g 非电解质溶于30 g 水中，使水的凝固点降低0.15C ，已知H 2O 的K f = 1.86 K kg mol -1，求该非电解质的相对分子质量。