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《物理化学》第一章气体复习题.doc.docx

第一章练习题一、单选题1.理想气体状态方程pV=nRT 表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系,与气体种类无关。

该方程实际上包括了三个气体定律,这三个气体定律是( C)A 、波义尔定律、盖一吕萨克定律和分压定律B、波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律C、阿伏加德罗定律、盖一吕萨克定律和波义尔定律D、分压定律、分体积定律和波义尔定律2、在温度、容积恒定的容器中,含有A和 B 两种理想气体,这时A的分A A。

若在容器中再加入一定量的理想气体问P A 和A 的变化为:,分体积是 V C,V 是 P(C)A、P A和V A都变人B、P A和V A都变小C P A不变,V A变小D、P A变小, V A不变3、在温度 T、容积 V 都恒定的容器中,含有 A 和 B 两种理想气体,它的物质的量、分压和分体积分别为n A P A¥和1^ P B V B,容器中的总压为 P。

试判断&列公式屮哪个是正确的( A )A 、P A V= n A RTB、P A V= ( n A +n B)RT C、P A VA = n A RT D、P B V B= n B RT4、真实气体在如下哪个条件下,可以近似作为理想气体处理( C )A 、高温、高压B、低温、低压C、高温、低压D、低温、高压5、真实气体液化的必要条件是( B )A 、压力大于P cB、温度低于T cC、体积等于v c D、同时升高温度和压力6. 在 273 K,101.325 kPa时,CC14(1)的蒸气可以近似看作为理想气体。

已知CC14(1)的摩尔质量为isig.mor1的,则在该条件下,CC14(1)气体的密度为(A )A 、6.87 g.dm-3B、dm-3C、6.42 g.dm'D、3.44 g dm-34.52 g.37、理想气体模型的基本特征是( D ) A 、分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器屮B、各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等C、所有分子都可看作一个质点,并且它们具有相等的能量D、分子间无作用力,分子本身无体积8、理想气体的液化行为是:( A ) 。

A 、不能液化;B、低温高压下才能液化;C、低温下能液化;D、高压下能液化。

9、在一个恒温、容积为 2 dm3的真空容器中,依次充入温度相同、始态为 100 kPa,2 dm3的N2(g)和200 kPa, 1dm3的AJg),设两者形成理想气体混合物,则容器中的总压力为()(A) 100kPa(B) 150 kPa(C) 200kPa(D) 300 kPa答: ( c)。

等温条件下,200kPa,ldm3气体等于100kPa,2dm3气体,总压为=+ 厂 8 =100 kPa+100 kPa=200 kPa o10.己知氢气的临界温度和临界压力分别为T e =33.3K,p e =1.297xl0 6。

有 一氢气Pa瓶,在 298K 吋瓶内压力为98.0xl06Pa这时氢气的状态为(,A 、液态B、气态 C、气 - 液两相平衡D、无法确定答:(B)。

仍处在气态。

因为温度和压力都高于临界值,所以是处在超临界区域,这时仍为气相,或称为超临界流体。

在这样高的温度下,无论加多大压力,都不能使氢气液化。

二、判断题:1、气体常数 R 的数值与气体的种类无关,但与P、V 、T 所取的单位有关。

( V )2、混合气体中的组分 B 的分压 P B与分体积 V B的关系可表示力: P B V B= n B RT (X)3、真实气体当温度较高、压强较低的情况下,与理想气体的行为相似。

4、温度一定的时候,气体的体积与压力的乘积等于常数。

(X)(V)5、分压定律和分体积定律都是理想气体定律。

(V)6、在临界温度以上,物质的存在形式一定是气态。

(V)三、填空题1、分压的计算公式为?二辛,式中 V是指______________;式=是2、一定量的低压气体在恒温条件下,P 与 V 的变化关系为在理想气体状态方程式屮,当气体常数R 取时,进行计算时P、V 、T 的单位应分别取P3、理想气体是气体分子间没有、分子本身没有的假想气体4、物质的气、液、固三种聚集状态决定于物质的人小5、真实气体变成液体的过程称为计算题1. 在两个容积均为V 的烧瓶中装宥氮气,烧瓶之间有细管相通,细管的体积可以忽略不计。

若将两烧瓶均浸入373 K 的开水屮,测得气体压力为60 kPa 若一只烧瓶浸在 273 K 的冰水中,兄外一只仍然浸在373 K 的开水中,达到平衡后,求这时气体的压力。

设气体可以视为理想气体。

解:因为两个容器是相通的,所以压力相同。

设在开始时的温度和压力分别为T',P后来的压力为 p2为T2。

系统中氮气的物质的量保持不变,12 \,, 273K n = n根据理想气体的状态方程,有p,2Vp2V|p2VRT\_RT'RT2化简得:竽=4 去7;^7;r2T2Pl=2/7]XT,273=2x6kPax=5.7kPa273+373 2.有氮 i 和甲焼(均为(体)的"^体混合物100g,已知含氮h 的质量分数为 0.31。

在 420 K 和一定压力下,混合气体的体积为9.95 dm3。

求混合气体的总压力和各组分的分压。

假定混合气体遵守Dalton 分压定律。

已知氮气和甲烷的摩尔质量分别为28 g. mol -1和 16 g. mol-1。

解:混合气体中,含氮气和甲烷气的物质的量分别为:I =0.31xl00^1J1mo]、M28gmor 1(1— 0.31)x100g= 4.31 mol16 g - mol' 1混合气体的总压力为1 1 pVnRT~V~(1.11 +4.31)molx8.314 J ?mol-1.K?1 x420K9.95xlO-3m3混合气体中,氯气和甲烷气的分压分别为1.11xl92kPa=389.5kPa1.11 +4.31p CH4 =(1902 - 389.5) kPa =l 512.5 kPa3. 某气枳内贮存氯乙烯CH2=CHCl(g)300 nr 1 2 3,压力为 122 kPa,温度为 300 K 求气柜内氯乙烯气体的密度和质量。

若提用其中的100 相当于氯乙烯的物质的量为多少?已知其摩尔质量为62.5 g mol1设气体为理想气体。

,解:根据已知条件,气柜内贮存氯乙烯的物质的量为n = 则氯乙烯的质RT 量为 m =根据密度的定义 p =将以上的关系式代入,消去相同项,得_ m _ Mpp ——— -----V RT62.5x1(T 3 kgmo 广1xl22xl01 Pa8.314J.mol'K-MOOK3.06kg ? m一3 =3.06 g ?dm 一m = p V =3.06 kg-m_J x300 m3=918 kg提用其屮的 100 m3,相当于提用总的物质的量的则提用的物质的量为1 1918 kg=4 896 mol打=- 打总=-x-33 "3 62.5xIO kg-moP3RT3 8.314J.mol'K一*x300K4.设在一个水煤气的样品屮,各组分的质量分数分别为:VV (H ) = 0.0642vv(CO) = 0.678 ,vv(N 2) = 0.107 , iv(CO 2) = 0.140 , vv(CH 4) = 0.011。

试计算:122xl3Pax3m3 4891mol(1)混合中各 i体的摩尔分数(2)当混合气在670 K和152kPa时的密度(3)各气体在上述条件下的分压解:设水煤气的总质量为100g,则各物质的质量分数乘以总质量即为各物的质量,所以,在水煤气样品中各物的物质的量分别为( 各物质的摩尔质量自己查阅 ) :(1) ?(HJ == VV<H ^)XlQQg =6'4g, = 3.20 mol-M(H2)22.0 g-mol-1M(H )同理有: n(CO) =67,8 g, = 2.42 mol28 g. mol —1n(NJ =—— -^- = 0.38 mol -28 g-mor1n(COJ= 14.0g, = 0.32 mol -44g . mor1打(CH 4)l.lg=0.07 mol16 g-mol==(3.20 + 2.42 + 0.38 + 0.32 + 0.07)mol = 6.39 mol4CO)=^=^42mol=()3796.39mol"总同理有:4H2) = 0.500,x(N2) = 0.059 , 4CO2) =0.050,x(CH 4) = 0.011 (2)因为 pV = n^RT6.39 molx8.314 J ? mol1_1? K— x670K =234.2dm:1 52 k P a。

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