1.2 课后习题详解1．有多个用氦气填充的气象探测气球，在使用过程中，气球中氦的物质的量保持不变，它们的初始状态和最终状态的实验数据如下表所示。
试通过计算确定表中空位所对应的物理量，以及由（2）的始态求得M （He ）和（3）的始态条件下解：（1）根据题意可知，,,3121110.0, 5.0010p p kPa V L ===⨯1273.1547320.15T K =+=217273.15290.15T K=+=由于恒定，，因此,n p 1221V T V T =335.0010290.15 4.5310320.15L ⨯⨯==⨯。
3331111010 5.0010102078.314320.15p V n mol RT -⨯⨯⨯⨯===⨯（2）已知,,,1101.3251.02103.41kPa p atm kPa atm=⨯=31 3.510V L =⨯32 5.010V L =⨯12273.15T T K==由于恒定，,因此,n T 1122p V p V =311232103.4 3.510715.1010p V p kPa V ⨯⨯===⨯因为,所以mRT M Vρ=。
11136378.314273.15() 4.0103.4 3.510g J mol K K M He g mol kPa L---⨯⨯==⨯⨯g g g （3）已知,,,,1101.3250.9899.30p kPa kPa =⨯=4110V L =1303T K =260.80p kPa =41 1.3610V L=⨯由于一定，，因此n 42460.8 1.3610303252.399.3010kPa L K T K kPa L⨯⨯⨯==⨯。
2．某气体化合物是氮的氧化物，其中含氮的质量分数以某一容器中充有该氮氧化物的质量是4.107g ，其体积为0.500L ，压力为202.65kPa ，温度为0℃。
试求：（1）在标准状况下，该气体的密度；（2）该氧化物的相对分子质量和化学式。
解：（1）根据题意可知，标准状况下的气体体积为由密度的定义，可得 。
14.017 4.0171m g g L V Lρ-===g （2）该气体的物质的量为 11p 202.650.50.04468.314273.15--⨯===⨯g g V kPa L n mol RT J mol K K该气体的摩尔质量为 14.01792.00.0446-===g m g M g mol n mol 则氮的原子数为 9230.5%()214⨯==N 氧的原子数为 92(130.5%)()416O ⨯-==所以该气体的化学式为。
24N O 3．在0.237g 某碳氢化合物中，其下，体积为191.7mL 。
确定该化合物的化学式。
解：该化合物的物质的量为3311p 756.8101.325k a 191.710n=7.8910760(273+22)K 8.314J ----⨯⨯⨯==⨯⨯⨯g g V P L mol RT mol K碳的物质的量为 11()0.2370.8()0.0158()12--⨯===g g mw C g n C mol M C g mol L 氢的物质的量为 11()0.2370.2()0.0474()1mw H g n H mol M H g mol L --⨯===g g 则碳的数目为 3()0.0158()27.8910n C C n -===⨯氢的数目为 3()0.0474()67.8910n H H n -===⨯所以此化合物的化学式为。
26C H 4．在容积为50.0L 的容器中，充有140.0g 的CO 和20.0g 的H 2，温度为300K 。
试计算：（1）CO 与H 2的分压；（2）混合气体的总压。
解：（1）两气体的分压与其物质的量成正比，所以只要计算其物质的量即可计算出分压。
12212-112m (C O )140.0g n (C O )=5.0m ol (C O )28.0g m ol m (H )20.0g n (H )=10.0m ol (H ) 2.0g m ol n(C O )R T5.0m ol 8.314m ol 300p(C O )24950.0p(H )=499M M J K K kP a V LkP a ---====⨯⨯===g g g g 可可可可（2）由气体的分压定律，可得B B p p=∑。
2()()249499748p p CO p HkPa kPa kPa =+=+=5．在激光放电池中的气体是由组成的混合物，总压为0.30MPa 。
计算各组分分压。
解：气体总的物质的量为 2.0 1.01619n mol mol mol mol=++=根据分压定律，气体的分压与其物质的量成正比，所以，则B B n p p n=⨯。
6．在实验室中用排水集气法收集制取的氢气。
在23℃，100.5kPa 压力下，收集了370.0mL 的气体（23℃时，水的饱和蒸气压2.800kPa ）。
试求：（1）23℃时该气体中氢气的分压；（2）氢气的物质的量；（3）若在收集氢气之前，集气瓶中已充有氮气20.0mL ，其温度也是23℃，压力为100.5kPa ；收集氢气之后，气体的总体积为390.0mL 计算此时收集的氢气分压，与（2）相比氢气的物质的量是否发生变化?解：（1）在23℃时，水的蒸汽压，则2() 2.8p H O kPa =。
22()(=100.5 2.897.7p H p p H O kPa kPa kPa =--=）（2）。
2211()97.70.37()0.01478.314296p H V kPa L n H mol RT J mol K K --⨯===⋅⋅⨯（3）收集气体前后，系统中、、、不变，则2()n N 2()p H O p T-=⨯===⨯⋅⋅⨯+124212-1-1()(100.5-2.800)0.020ｎ()7.9410m ol Ｔ8.314(27323)p N ＶkP a L N R J m ol K K 收集之后，混合气体中H 2与N 2分压之和为：与22242222222'(H )(N )(H O )(100.5 2.800)kP an (H )(0.01557.9410)m ol =0.0147m oln (H )0.0147'(H )['(H )(N )]97.7kP a 92.7kP a n (H )n (N )0.0155p p p p p p p -+=-=-=-⨯=+=⨯=+（2）相比较，n （H 2）不变。
7．当NO 2被冷却到室温时，发生聚合反应：若在高温下将15.2g NO 2充入10.0L 的容器中，然后使其冷却到25℃。
测得总压为0.500atm.试计算NO 2（g ）和N 2O 4（g ）的摩尔分数和分压。
解：根据题意可知，的物质的量为2NO ，2212()15.2()0.330()46.01m NO g n NO mol M NO g mol -===g 根据氮守恒，可得①224()2()0.330n NO n N O mol +=根据分压定律，，即224()()101.3250.550.7+=⨯=p NOp N O kPa kPa 8．氰化氢（HCN ）气体是用甲烷和氨作原料制造的。
反应如下：如果反应物和产物的体积是在相同温度和相同压力下测定的。
计算：（1）与3.0L CH 4反应需要氨的体积；（2）3.0L CH 4，反应需要氧气的体积；（3）当3.0L CH 4完全反应后，生成的HCN （g）和H 2O （g ）的体积。
解：由于是在相同温度和压力条件下测定的，所以其体积之比与其物质的量之比相同。
即：9．为了行车安全，可在汽车上装备气袋，以便必要时保护司机和乘客。
这种气袋是用氮气充填的，所用氮气是由叠氮化钠与三氧化二铁在火花的引发下反应生成的（其他产物还有氧化钠和铁）。
（1）写出该反应方程式并配平之；（2）在25℃，748mmHg 下，要产生75.0L 的N2需要叠氮化钠的质量是多少？解：（1）根据题中所给出的产物和生成物，可得方程323226()()3()2()9()+=++NaN s Fe O sNa O s Fe s N g （2）所需氮的物质的量为由反应可知，氮的来源全部为，则根据氮守恒3NaN 需的物质的量为3NaN 3 3.022() 2.013mol n Na N mol ⨯==需的质量为3NaN =131g 。
11333()()() 2.0165m Na N n Na N M Na N mol g mol L --=⨯=⨯g g10．一个人每天呼出的CO 2，相当于标准状况下的5.8×102L 。
在空间站的密闭舱中，宇航员呼出的CO 2用LiOH （s ）吸收。
写出该反应方程式，并计算每个宇航员每天需要LiOH 的质量。
解：反应方程式为,则根据题意可得22322LiOH CO Li CO H O +=+由方程式的系数比，可知,故2()22()1n LiOH n CO ==2()2()52n LiOH n CO mol ==因此所需的质量为LiOH -1(Li O H )52 m ol 24 g m ol 1248 m n M g=⨯=⨯=g 11．地球上物体的逃逸速度为计算He ，Ar ，Xe 在2000K 的方均根速度。
由计算结果可帮助你了解为什么大气中He 的丰度（含量）最小。
解：根据题意可得，，，则1(=4.0026M He g mol -⋅）1()=39.948M Ar g mol -⋅同理可得：由于最大，所以逃离了地球的氦比较多，其丰度最小。
12．在容积为40.0L 氧气钢瓶中充有8.00kg 的氧，温度为25℃。
（1）按理想气体状态方程计算钢瓶中氧的压力；（2）再根据van der Waals 方程计算氧的压力；⋅⋅（3）确定两者的相对误差。
解：（1）32212()8.010()250()32m O g n O mol M O g mol -⨯===⋅⨯⨯⋅⋅⨯===⨯2-1-141 2.50108.314298 1.551040.0 nR T J m ol K K p kP a V L。