例1 混合气体的质量分数
混合气体中摩尔分数和体积分数
混合气体中摩尔分数和体积分数全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:混合气体是由两种或多种气体按照一定比例混合而成的气体。
在混合气体中,我们常常会用摩尔分数和体积分数来描述各组分在混合气体中所占比例。
摩尔分数是指某一组分的摩尔数占所有组分摩尔数之和的比例。
它通常用符号X表示,计算公式为:X = n₁ / (n₁ + n₂ + … + nᵢ),其中n₁、n₂、…、nᵢ分别代表各组分的摩尔数。
摩尔分数能够描述混合气体中各组分的相对含量,能够直观地反映混合气体的组成。
摩尔分数和体积分数可以相互转换,通过已知组分的摩尔分数或体积分数可以计算得到混合气体中其他组分的摩尔分数或体积分数。
这两种分数在化学实验及工业生产中有着重要的应用价值,能够帮助我们更好地了解混合气体的性质和特性。
在实际应用中,我们常常需要根据混合气体中各组分的摩尔分数或体积分数来调节混合气体的成分,以满足不同的需求。
比如在工业生产中,需要确保混合气体中各组分的比例恰到好处,以保证生产过程的稳定性和产品质量的稳定性。
在环境保护领域中,混合气体的摩尔分数和体积分数也常常被用来监测空气中各种有害气体的含量,以及评估空气中的污染程度。
通过监测混合气体中各组分的摩尔分数或体积分数,可以及时采取有效的控制措施,减少空气污染造成的危害。
在科学研究领域中,混合气体的摩尔分数和体积分数也被广泛应用。
科学家们可以通过调节混合气体中各组分的比例,来研究不同混合气体对实验结果的影响,从而深入探索物质之间相互作用的规律,推动科学领域的发展。
混合气体中的摩尔分数和体积分数是描述混合气体组成的重要参数,能够帮助我们更好地了解混合气体的性质和特性。
通过对这两种分数的计算和应用,可以更精确地控制混合气体的成分,满足不同领域的需求,促进科学研究和工业生产的发展。
我们应该加强对混合气体中摩尔分数和体积分数的学习和实践,以更好地应用于实际生活和工作中。
【字数:572】第二篇示例:混合气体中摩尔分数和体积分数是描述混合气体中组分相对比例的两个重要指标。
初中化学质量分数计算问题【有答案】
初中化学质量分数计算问题【有答案】极端假设极端假设就是将混合物的组成假设为多种极端情况,并针对各种极端情况进行计算分析,从而得出正确的判断。
例1 一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中充分燃烧后生成CO和CO2,且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%,则其中氮气的质量分数可能为()A.10%B.30%C.50%D.70%解析:本题采用极端假设法较易求解,把原混合气体分两种情况进行极端假设。
(1)假设混合气体只含N2和CO。
设混合气体中CO的质量分数为x,则12/28=24%/xx=56%,则混合气体中N2的质量分数为:1—56%=44%(2)假设混合气体只含N2和CO2。
设混合气体中CO2的质量分数为y,则12/44=24%/yy=88%,则混合气体中N2的质量分数为:1—88%=12%由于混合气体实际上由CO、CO2、N2三种气体组成,因此混合气体中N2的质量分数应在12%~44%之间,故符合题意的选项是B。
二、中值假设中值假设就是把混合物中某纯净物的量值假设为中间值,以中间值为参照,进行分析、推理,从而巧妙解题。
例2 仅含氧化铁(Fe2O3)和氧化亚铁(FeO)的混合物中,铁元素的质量分数为73.1%,则混合物中氧化铁的质量分数为( )A.30%B.40%C.50%D.60%解析:此题用常规法计算较为复杂。
由化学式计算可知:氧化铁中氧元素的质量分数为70.0%,氧化亚铁中氧元素的质量分数为约为77.8%。
假设它们在混合物中的质量分数各为50%,则混合物中铁元素的质量分数应为:(70.0%+77.8%)/2 = 73.9%。
题给混合物中铁元素的质量分数为73.1%<73.9%,而氧化铁中铁元素的质量分数小于氧化亚铁中铁元素的质量分数,因此混合物中氧化铁的质量分数应大于50%,显然只有选项D符合题意。
等效假设等效假设就是在不改变纯净物相对分子质量的前提下,通过变换化学式,把复杂混合物的组成假设为若干个简单、理想的组成,使复杂问题简单化,从而迅速解题。
有机化学计算
有机化学计算一、有机物燃烧通式及规律的应用解该类题目的依据是烃及烃的衍生物的燃烧通式C x H y+(x+)O2xCO2+H2OC x H y O z+(x+-)O2xCO2+H2O1.通过有机物燃烧产物确定分子式有机物燃烧产物通常是CO2和H2O,由CO2和H2O的量可确定C、H原子的物质的量,再根据质量守恒或相对分子质量确定是否含有氧元素及含氧原子的物质的量。
当求出有机物中各原子的物质的量后,即确定了有机物的分子式。
例1.某有机物8.80g,完全燃烧后得到CO2 22.0g、H2O 10.8g。
该有机物的蒸气密度是相同状况下H2密度的44倍,则该有机物的分子式为()A.C5H6O B.C5H12C.C5H12O2D.C5H12O解析:确定有机物的分子式即求出1mol有机物中含有C原子、H原子及其它原子的物质的量有机物相对分子质量为2×44=88 其物质的量为=0.1moln(H2O)==0.6mol n(CO2)==0.5mol判断是否含有氧原子:8.80-12×0.5-2×0.6=1.6(g)含氧原子n(O)==0.1mol有机物∶C∶H∶O=0.1mol∶0.5mol∶1.2mol∶0.1mol=1mol∶5mol∶12mol∶1mol所以,有机物分子式为C5H12O方法2.计算有机物相对分子质量为88,由选项可知,相对分子质量为88的有机物为C5H12O正确答案为:D2.根据反应前后气体体积差确定分子式例2.在同温同压下,10ml某种气态烃在50ml O2中完全燃烧,得到液态水和35ml的混合气体,则该烃的分子式为()A.C4H6 B.C2H6 C.C3H8 D.C3H6解析:设该烃的分子式为C x H yC x H y+(x+)O2xCO2+H2O(液) △V1 (x+) x (1+)10 50 60-35=25y=6同时,根据10ml烃在50mlO2中完全燃烧,所以O2是适量或过量的。
确定混和气体的组成
十字交叉法应用范围:组成混合体系的 总量等于两组的分量之和。溶液混合时 一般体积无加和性,对于体积、物质的 量浓度不适用。十字交叉法广泛应用于 有关同位素、相对原子量、溶质质量、 二组分混合物平均分子量、化学反应中 的物质的量、体积、电子转移数及反应 热等方面计算。
[例5] C2H4、C3H4混合气体平均分子 量为30,求混合物中两种烃的体积比。
三、中间数值法 利用各种物理量的平均值来解化学计算 题的方法,称为平均值法。
此法是从求混合气体平均分子量的公式 推广而来。 它巧用了平均含义,即M1≠M2且均大于零时,存 在 只要求出平均值 ,就可判断M1、M2的取值范 围,该法省去复杂的数学计算过程,从而迅速解 出答案。 应当指出上式中 不单是指分子量,亦可代表相对 原子质量、体积、质量、物质的量、摩尔质量及 质量分数等。所以应用范围很广,特别适合于分 析二元混合物的平均组成。
二. 平均分子组成法:假设混合烃的平 均分子式为CxHy,根据其平均分子组成 情况有以下规律:若1<x<2,则混合烃 中一定有CH4;若2<y<4,则混合烃中一 定有C2H2;若混合烃由两种气体组成, 当x=2且其中一种气体分子含有两个碳 原子时,则另一种气体分子也必含两个 碳原子。
例2. 两种气态烃组成的混合气体 0.1mol,完全燃烧得0.16mol CO2和3.6g 水,下列说法正确的是( ) A. 混合气体中一定有甲烷 B. 混合气体中一定是甲烷和乙烯 C. 混合气体中一定没有拨:设平均分子式为
,
则由燃烧方程式
0.1mol
6.6g
4.05g
,
平均分子式
十字交叉法一般只适用于两种已知成分 的混合体系,解题关键往往在于求平均 值。要搞清十字交叉法中 比值的含义: 当以一定质量的混合体系为基准,所得 比例值为质量比,当以一定物质的量或 体积的混合体系为基准,所得比值为物 质的量比。
初中化学十大计算之极值法
初中化学十大计算之极值法讲议柳州市鱼峰区里雍中学张军极值法是一种重要的化学分析方法,是利用极限思维来解决化学问题的方法。
九年级化学的“极值法”主要运用在混合物组成的判断,有些涉及到化学式、有些涉及到化学反应、有些涉及到溶液pH值。
解题时往往采用极端假设法,即假设全部是A或全部是B,然后再根据计算来判断它的具体组成。
下面我们通过例题来学习怎样用极值法解题。
例1.某混合气体由二氧化碳CO2和二氧化硫SO2组成,测该混合气体中氧元素的质量分数可能为( )A.40% B.50% C.60% D.80%[分析]1.假设该混合气体中99.9999%是二氧化硫,那么混合气体的氧元素的质量分数就应该约等于二氧化硫中氧元素的质量分数,即O%=2.假设该混混合气体中99.9999%是二氧化碳,那么混合气体的氧元素的质量分数就应该约等于二氧化碳中氧元素的质量分数,即O%=3.通过计算,可以看出混合气体中氧元素的质量分数最小的时候约为;混合气体中氧元素的质量分数最大的时候约为。
这就排除了答案A和D,也排除了答案B[如果答案是B,那就说明气体只是由二氧化硫(它的氧元素的质量分数为恰好为50%)组成,它不属于混合物,属于纯净物。
]通过以上例题,我们可以看出:如果有两种物质A和B,它们都含有氧元素,A含的氧元素的质量分数为10%,B含氧元素的质量分数为80%,那么将它们混合后,所得混合物的氧元素的质量分数应该是一个什么关系呢?据此,我们归纳出极值法的解题思路是:假若混合物由A和B两种物质组成,可以先假设该混合物中只有A,计算得出一个数值XA;再假设该混合物质中只有B,计算得出另一个数值XB,所求解的数值X求解往往为XA和XB之间的一个数值。
练习1.已知某气体由二氧化碳和一氧化碳混合而成,则该气体中氧元素的质量分数可能为()A.40% B.56% C.70% D.74%[分析]假设混合气体中仅含有二氧化碳或一氧化碳,分别计算出他们的氧元素的质量分数。
气体摩尔体积典型例题
气体摩尔体积典型例题【例1】下列说法正确的是 [ ]A.1mol任何气体的体积都是22.4L 。
B.1mol氢气的质量是1g,它所占的体积是22.4。
C.在标准状况下,1mol任何物质所占的体积都约是22.4L。
D.在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。
分析:A.错,没有指明温度和压强。
B.错,1mol氢气的质量为2g,误体积又没有说明条件(温度、压强)。
C.错,没有指明物质的状态。
D.正确。
答案:D【例2】判断下列叙述是否正确。
[ ]A.44g二氧化碳气体的体积约占22.4L。
B.在标准状况下,1mol水的体积约占22.4L。
C.在非标准状况下,1mol任何气体所占体积都不是22.4L。
D.同温同压下,相同质量的气体占有相同的体积。
E.物质的量相同的CO和CO2,其分子数相同,体积也相同。
F.分子个数相同的两种气体,如果体积、压强均相同,则温度也相同。
分析:A.44gCO2是1mol,但未指明为标准状况,体积不一定是22.4L。
B.在标准状况下,水是液体,不是气体,其体积不是22.4L。
即气体摩尔体积不适用于非气体。
C.温度和压强对气体体积的影响是不同的。
在高温高压下或低温低压下,1mol气体的体积有可能是22.4L。
D.相同质量的气体物质的量不一定相同,故体积也不一定相同。
E.物质的量相同,分子数也相同。
CO和CO2如果是气态,由于未给出温度和压强,体积不一定相同。
F.分子数相同即物质的量相同,根据气态方程P、V、n都相同的气体,温度也相同。
答案:A.B.C.D.E.都不正确,只有F正确。
【例3】下列说法中不正确的是 [ ]。
A.1molCO2在压强一定情况下,50℃的体积比20℃的大B.1molN2在0℃和3.03×105Pa时,所占体积一定比22.4L小C.在标准状况下,1molH2O的摩尔体积为22.4L/molD.在标准状况下,17gNH3的体积恰好是22.4L分析:本题考查气体摩尔体积的概念和一定量气体体积随温度、压强变化的规律。
人教版高中化学必修1:1-2-2-2 混合气体的计算
3、已知二氧化碳和氧气的混合气体其平均相对 分子质量为36,求二氧化碳和氧气的体积比。
1:2
练习:
1、已知甲烷和一氧化碳的混合 气体对氢气的相对密度为10, 求甲烷和一氧化碳的体积比。
2、已知氢气和氧气的混合气体 在标况下的密度为1.25g/L,求 氢气和氮气的体积比。
1、计算在150℃,碳酸铵分解后 的混合气体的平均相对分子质量。
NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O
24
2、 在一定温度和压强下, 10体积气体A2跟30体积B2化 合生成20体积某气体C,则C 的化学式为( ) (A)AB (B)A2B】 计算:标况下由3molO2、 2molN2组成的混合气体的物质 的量,质量,体积,及平均摩尔 质量,O2的质量分数,N2的物质 的量分数。
例题(求混合气体平均相对分子质量)
1、由8gO2和28gN2组成的混合气体的平均相对
分子质量是多少?
28.8
2、标况下,由甲烷和一氧化碳的混合气体 8.96L,其质量为7.60g。求混合气体的平 均相对分子质量、甲烷的体积、一氧化碳的 质量。
初中化学质量分数计算八大方法【含解析】
初中化学质量分数计算八大方法【含解析】中考混合物中质量分数计算和化学式计算是初中化学计算中的重难点。
但有些计算题若按照常规的方法求解,不仅过程繁琐,计算量较大,而且容易出现错误。
如果我们转换思维角度,采用不同的假设策略,常常能化繁为简,巧妙解题。
这次跟大家分享的就是8中计算质量分数的方法,还没get的话就赶快看吧!一、极端假设极端假设就是将混合物的组成假设为多种极端情况,并针对各种极端情况进行计算分析,从而得出正确的判断。
例 1 一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中充分燃烧后生成CO和CO2,且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%,则其中氮气的质量分数可能为()A.10%B.30%C.50%D.70%解析:本题采用极端假设法较易求解,把原混合气体分两种情况进行极端假设。
(1)假设混合气体只含N2和CO。
设混合气体中CO的质量分数为x,则12/28=24%/xx=56%,则混合气体中N2的质量分数为:1—56%=44%(2)假设混合气体只含N2和CO2。
设混合气体中CO2的质量分数为y,则12/44=24%/yy=88%,则混合气体中N2的质量分数为:1—88%=12%由于混合气体实际上由CO、CO2、N2三种气体组成,因此混合气体中N2的质量分数应在12%~44%之间,故符合题意的选项是B。
二、中值假设中值假设就是把混合物中某纯净物的量值假设为中间值,以中间值为参照,进行分析、推理,从而巧妙解题。
例 2 仅含氧化铁(Fe2O3)和氧化亚铁(FeO)的混合物中,铁元素的质量分数为73.1%,则混合物中氧化铁的质量分数为( )A.30%B.40%C.50%D.60%解析:此题用常规法计算较为复杂。
由化学式计算可知:氧化铁中氧元素的质量分数为70.0%,氧化亚铁中氧元素的质量分数为约为77.8%。
假设它们在混合物中的质量分数各为50%,则混合物中铁元素的质量分数应为:(70.0%+77.8%)/2 = 73.9%。
化学基本计算
专题二:化学基本计算课时:6知识点精要一、解题方法1、差量法例1、将12克CO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后,得到气体的总质量为18克,求原混合气体中CO的质量分数。
例2.将氢气通入10g灼热的氧化铜中,过一段时间后得到8.4g固体,下列说法正确的是A.有8.4g铜生成 B.有8g氧化铜参加反应C.有1.6g水生成D.有10g氧化铜被还原练习:1、用含杂质(杂质不与酸作用,也不溶于水)的铁10克与50克稀硫酸完全反应后,滤去杂质,所得液体质量为55.4克,求此铁的纯度。
2、加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg,使之完全反应,得剩余物ng,则原混合物中氧化镁的质量分数为2、十字交叉法设A量为被分配量,B量为题给平均量或题给已知量,根据A与B量之间存在的对应关系,采取求最值的方法确定出由A对应的B max量、B min量,再按下列关系进行计算。
解题关键是确定B max量、B min量。
例1、甲烷与丙烷混合气的密度与同温同压下乙烷相同,求甲烷、丙烷的体积比?例2、用1L 1.0mol/LNaOH溶液完全吸收0.8molCO2,求所得溶液中CO32-与HCO3-物质的量。
例3、CuO与Fe2O3混合物8g与足量CO充分反应,固体质量减少2g,求CuO与Fe2O3的质量。
练习:1、碳酸钙与氧化钙混合物中,钙元素质量占总质量的一半,求碳酸钙与氧化钙的质量比。
2、向20mL2mol/LAlCl3溶液中加入30mL5mol/LNaOH溶液,求所得沉淀多少克?3、镁铝的合金7.8g,与足量的稀硫酸反应,放出氢气8.96L(标准状况),求合金中镁铝的质量比。
3、守恒法守恒法是根据化学反应中存在的某种量的不变关系来解题的一种方法,常见的守恒法主要为质量守恒法、电荷守恒法、得失电子守恒法和“酸碱”守恒法等。
⑴质量守恒法质量守恒法的解题原理源于质量守恒定律,其具体表现形式主要为:反应前后反应物和生成物总质量相等、反应前后某元素质量恒定不变。
气体相对分子质量的计算
气体相对分子质量的计算【知识整合】一、已知标况下密度,求气体相对分子质量.相对分子质量在数值上等于气体的摩尔质量,若已知气体在标准状况下的密度ρ,则M r 在数值上等于M =ρ·22.4L/mol二、已知相对密度,求相对分子质量若有两种气体A 、B 将)()(B A ρρ与的比值称为A 对B 的相对密度,记作D B ,即 D B =)()(B A ρρ ⇒ )()()()(B A B Mr A Mr ρρ==D B ⇒ M r (A)=D B ·M r (B) 三、混和气体的平均相对分子质量:在数值上等于混和气体的平均摩尔质量 M =⋅⋅⋅++=⋅⋅⋅++=⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++22112211212211ϕϕM M x M x M n n n M n M (适用任何混合物) 推论 : M =M(A)·V(A)%+M(B)·V(B)%+……(只适用气体混合物)四、根据摩尔质量的基本计算公式、根据阿伏伽德罗定律【典例分析】例1、 空气的成分N 2约占总体积的79%,O 2约占21%,求空气的平均相对分子质量.例2、 由CO 2与CO 组成的混和气体对H 2的相对密度为20,求混和气体中CO 2和CO 的体积分数和质量分数.例3、在一定条件下,将25 gCO 2和CO 的混合气体通过灼热的碳粉,使之充分反应,测知所得气体在标准状态下的体积为22.4 L ,则在相同状态下原混合气体中CO 2和CO 的体积比为( )A.1∶4B.1∶3C.1∶2D.2∶1例4、在标准状况下,8.96L甲烷和一氧化碳的混合气体的质量为7.6g,则混合气体的平均相对分子质量为。
例5、H2和CO2组成的混和气体的平均分子量与N2的分子量相等,则混和气体中H2和CO2的体积比是多少?【测评反馈】1、在同温同压下,某瓶充满O2质量为116 g,充满CO2质量为122 g,充满气体X质量为114g,则X的相对分子质量为 ( )A.28B.60C.32D.442、某物质在一定条件下加热分解可用2A = B+2C+4D(生成物均为气体)表示,现测得由生成物组成的混合气体对H2的相对密度为11.43,则A的相对分子质量为 ( ) A.11.43 B.22.86 C.45.72 D.80.013、CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混合气体里CO2、H2和CO的体积之比( )A.29︰8︰13 B. 13︰8︰29 C. 26︰16︰57 D.22︰1︰144、由CH4和O2组成的混合气体标况下的密度为1g/L,则该混合气体中CH4和O2的体积比为A.2:1 B.1:2C.2:3 D.3:25.在标况下,10gCO和CO2的混合气体共6.72 L,则此混合气体中CO和CO2的物质的量之比是() A.2:1 B.1:2C.1:1 D.3:46、氮气和氧气的组成的混合气体在同温同压下与空气的密度相同,则该混合气体里氮气和氧气的体积比是_______,物质的量之比是____,氮气在混合气体里质量分数是_____7、某氮的氧化物对H2的相对密度为46,分子中氮氧的质量比为7:16,则该化合物的分子式为 .8、实验测得CO、N2和O2等三种气体的混合气体的密度是H2的14.5倍,其中O2的质量分数为。
混合气体平均摩尔质量求算
混合气体摩尔质量(或相对分子质量)的计算(一)平均摩尔质量的概念(1)已知标况下密度,求相对分子质量.相对分子质量在数值上等于气体的摩尔质量,若已知气体在标准状况下的密度ρ,则Mr 在数值上等于M =ρ·22.4L/mol(2)已知相对密度,求相对分子质量若有两种气体A 、B 将)()(B A ρρ与的比值称为A 对B 的相对密度,记作D B ,即D B =)()(B A ρρ,由推论三,)()()()(B A B Mr A Mr ρρ==D B ⇒Mr(A)=D B ·Mr(B)以气体B (Mr 已知)作基准,测出气体A 对它的相对密度,就可计算出气体A 的相对分子质量,这也是测定气体相对分子质量的一种方法.基准气体一般选H 2或空气.(3)已知混和气体中各组分的物质的量分数(或体积分数),求混和气体的平均相对分子质量.例 等物质的量的CO 、H 2的混和气,气体的平均相对分子质量Mr.解:平均相对分子质量在数值上等于平均摩尔质量,按照摩尔质量的定义设CO 、H 2的物质的量均为1mol单位物质的量的混合物所具有的质量叫做平均摩尔质量。
符号: 单位:g·mol -1 例如:空气的平均摩尔质量为29g·mol -1 平均摩尔质量不仅适用于气体,对固体和液体也同样适用, 常用于混合物的计算M = mol g molmol g mol mol g mol n m /152/21/281==总总⨯+⨯ 由此例推广可得到求M 的一般公式:设有A 、B 、C …诸种气体M =++++=总总)()()()()()(B n A n B n B M A n A M n m ⋅⋅ [推论一] M =M(A)·n(A)%+M(B)n(B)%+……[推论二] M =M(A)·V(A)%+M(B)·V(B)%+…… 例:1.空气的成分N 2约占总体积的79%,O 2约占21%,求空气的平均相对分子质量.2.由CO 2、H 2和CO 组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同,则该混合气体中CO 2、H 2和CO 的体积比为A.29:8:13B.22:1:14C.13:8:29D.26:16:573.在标准状况下,4.48LCH 4和C 2H 4的混合气体的质量是4.4g, C 2H 4的体积是多少升?4.由CO 2与CO 组成的混和气体对H 2的相对密度为20,求混和气体中CO 2和CO 的体积分数和质量分数.5.某物质A 在一定条件下加热完全分解,产物都是气体。
工程热力学第四版严家禄(习题及答案)1-8章修正后
工程热力学(第四版)严家禄编著第一章基本概念思考题:2、4 习题布置:1-4、1-6 2、“平衡”和“均匀”有什么区别和联系答:平衡(状态)值的是热力系在没有外界作用(意即热力、系与外界没有能、质交换,但不排除有恒定的外场如重力场作用)的情况下,宏观性质不随时间变化,即热力系在没有外界作用时的时间特征-与时间无关。
所以两者是不同的。
如对气-液两相平衡的状态,尽管气-液两相的温度,压力都相同,但两者的密度差别很大,是非均匀系。
反之,均匀系也不一定处于平衡态。
但是在某些特殊情况下,“平衡”与“均匀”又可能是统一的。
如对于处于平衡状态下的单相流体(气体或者液体)如果忽略重力的影响,又没有其他外场(电、磁场等)作用,那么内部各处的各种性质都是均匀一致的。
4、“过程量”和“状态量”有什么不同?答:状态量是热力状态的单值函数,其数学特性是点函数,状态量的微分可以改成全微分,这个全微分的循环积分恒为零;而过程量不是热力状态的单值函数,即使在初、终态完全相同的情况下,过程量的大小与其中间经历的具体路径有关,过程量的微分不能写成全微分。
因此它的循环积分不是零而是一个确定的数值。
习题答案:1-4用斜管式压力计测量锅炉管道中烟气的真空度。
管子的倾角30α=,压力计中使用密度为800Kg/m 3的煤油。
倾管中液柱长度为l=200mm 。
当时大气压力B=745mmHg ,问烟气的真空度为多少毫米汞柱?绝对压力为多少毫米汞柱? [解]: (1) 根据式(1-6)式有(2) 根据(1-5)式有3745784.575006210739.12v P B P mHg-=-=-⨯⨯=*此题目的练习真空度,绝对压力,表压之间的关系及压力单位之间的换算关系。
1-6有一容器,内装隔板,将容器分成A 、B 两部分 (图1-14)。
容器两部分中装有不同压力的气体,并在A 的不同部位安装了两V 2P glsin308009.806650.20.5=784.5Pa=80mmH Oρ==⨯⨯⨯图 1-13图1-14个刻度为不同压力单位的压力表。
工程热力学习题解答-3
第三章 气体的热力性质和热力过程思 考 题1. 理想气体的热力学能和焓只和温度有关,而和压力及比体积无关。
但是根据给定的压力和比体积又可以确定热力学能和焓。
其间有无矛盾?如何解释?答:其间没有矛盾,因为对理想气体来说,由其状态方程PV=RT 可知,如果给定了压力和比容也就给定了温度,因此就可以确定热力学能和焓了。
2. 迈耶公式对变比热容理想气体是否适用?对实际气体是否适用?答:迈耶公式p0v0c c R -=是在理想气体基础上推导出来的,因此不管比热是否变化,只要是理想气体就适用,而对实际气体则是不适用的。
3. 在压容图中,不同定温线的相对位置如何?在温熵图中,不同定容线和不同定压线的相对位置如何?答:对理想气体来说,其状态方程为:PV=RT ,所以,T 愈高,PV 值愈大,定温线离P-V 图的原点愈远。
如图a 中所示,T 2>T 1。
实际气体定温线的相对位置也大致是这样由定比热理想气体温度与熵的关系式2ln expp S R P C T c ++=可知,当S 一定时(C 2、R 、C p0都是常数)压力愈高,T 也愈高,所以在T-S 图中高压的定压线位于低压的定压线上,如图b 所示,P 2>P 1实际气体的定压线也类似的相对位置。
由定比热理想气体温度与熵的关系式1ln expv S R V C T c -+=可知,当S 一定时(C 1、R 、C v0都是常数)比容愈大,温度愈低,所以在T-S 图中大比容的定容线位于小比容的定容线下方,如图c 所示,v 2<v 1实际气体的定容线bT a P c T也有类似的位置关系。
4. 在温熵图中,如何将理想气体在任意两状态间热力学能的变化和焓的变化表示出来?答:对理想气体,任意两状态间内能变化21201v v u C dT q -∆==⎰,所以在温熵图中可用同样温度变化范围内定容过程所吸收的热量表示出来。
如同d ,定容线12’下的面积1342’1即表示1、2在状态间的热力学能变化12u -∆ 对理想气体来说,任意状态间的焓的变化21201p p h C dT q -∆==⎰,所以可用同样温度变化范围内定压过程所吸收的热量来表示。
空气中各组分质量分数_概述说明以及解释
空气中各组分质量分数概述说明以及解释1. 引言1.1 概述空气是地球上最重要的资源之一,它由多种气体组成。
这些气体包括氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、氮气(N2)等。
空气中各组分的质量分数指的是每种气体在空气中所占的比例。
了解各组分质量分数对于研究空气污染、推动环境保护以及人类健康至关重要。
1.2 文章结构本文将从三个方面阐述空气中各组分质量分数的概念、说明和解释。
首先,我们将简要介绍空气的组成和各种重要气体的质量分数定义。
接着,我们将讨论影响各组分质量分数的因素,例如自然过程和人类活动对大气环境的影响。
随后,我们将详细说明几种主要成分,如氧气、二氧化碳和氮气的质量分数,并解释它们在大自然和人类活动中的作用。
其次,我们将探讨测定各组分质量分数的方法、大气采样技术以及数据处理与计算。
最后,我们将总结本文的主要观点,并展望未来在该领域需要进一步研究的方向。
1.3 目的本文旨在向读者提供关于空气中各组分质量分数的全面概述和解释。
通过对质量分数的认识,希望能够加深大家对空气污染问题的理解,并为环境保护和人类健康研究提供基础知识。
同时,本文将介绍测定各组分质量分数的方法,以便读者了解如何进行相关研究工作,并提供未来研究方向的建议。
2. 空气中各组分质量分数概述:2.1 空气组成空气是地球大气层中的混合气体,主要由氮气(N2)、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)等组成。
此外,还包括微量的水蒸汽、臭氧、甲烷和其他稀有气体。
2.2 质量分数定义空气中各组分的质量分数是指该组分在空气中所占的质量与空气总质量之比。
通常用百分比表示,即含有该组分的百分比。
例如,如果某种组分在空气中的质量为m1克,而空气总质量为m总克,则该组分的质量分数可以计算为:(m1 / m总) ×100%。
2.3 影响因素空气中各组分的质量分数受多种因素影响。
其中最主要的因素是人类活动和自然过程引起的排放物和污染物排放。
工业生产、交通运输、能源消耗等活动会释放大量废弃物和污染物,导致大气中各组分的含量发生变化。
初中化学质量分数计算问题
初中化学质量分数计算问题中考混合物中质量分数计算和化学式计算是初中化学计算中的重难点。
但有些计算题若按照常规的方法求解,不仅过程繁琐,计算量较大,而且容易出现错误。
如果我们转换思维角度,采用不同的假设策略,常常能化繁为简,巧妙解题。
这次豆姐跟大家分享的就是8中计算质量分数的方法,还没get的话就赶快看吧!一、极端假设极端假设就是将混合物的组成假设为多种极端情况,并针对各种极端情况进行计算分析,从而得出正确的判断。
例1 一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中充分燃烧后生成CO和CO2,且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%,则其中氮气的质量分数可能为()A.10%B.30%C.50%D.70%解析:本题采用极端假设法较易求解,把原混合气体分两种情况进行极端假设。
(1)假设混合气体只含N2和CO。
设混合气体中CO的质量分数为x,则12/28=24%/x x=56%,则混合气体中N2的质量分数为:1—56%=44%(2)假设混合气体只含N2和CO2。
设混合气体中CO2的质量分数为y,则12/44=24%/yy=88%,则混合气体中N2的质量分数为:1—88%=12%由于混合气体实际上由CO、CO2、N2三种气体组成,因此混合气体中N2的质量分数应在12%~44%之间,故符合题意的选项是B。
二、中值假设中值假设就是把混合物中某纯净物的量值假设为中间值,以中间值为参照,进行分析、推理,从而巧妙解题。
例2 仅含氧化铁(Fe2O3)和氧化亚铁(FeO)的混合物中,铁元素的质量分数为73.1%,则混合物中氧化铁的质量分数为( )A.30%B.40%C.50%D.60%解析:此题用常规法计算较为复杂。
由化学式计算可知:氧化铁中氧元素的质量分数为70.0%,氧化亚铁中氧元素的质量分数为约为77.8%。
假设它们在混合物中的质量分数各为50%,则混合物中铁元素的质量分数应为:(70.0%+77.8%)/2 = 73.9%。
气体的质量分数
气体的质量分数
在混合气体中,每种气体都有自己的质量分数,表示该气体在混合气体中所占的质量比例。
质量分数的计算方法为:某种气体的质量分数 = 该气体的质量 / 混合气体的总质量。
例如,假设一瓶气体中含有氧气和氮气,其中氧气的质量为1克,氮气的质量为3克,那么氧气的质量分数为:1 / (1+3) = 0.25,氮气的质量分数为:3 / (1+3) = 0.75。
气体的质量分数对于一些实验和工业过程非常重要,因为它能够帮助人们计算出混合气体中各种组分的质量比例,从而控制实验和工业过程的质量和效率。
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平均分子量的计算中
平均分子量在化学平衡计算中应用文/杨基鄂化学平衡计算题类型主要有:求转化率、求混合气体中各组分质量分数、求平衡时混合气体压强、求化学方程式计量数、求平衡时混合气体平均分子量等。
笔者就最后一类题解题方法和计算实例作以下归纳。
一、混合气体平均分子量数学表达式1.=M1×V1%+M2×V2%+M3×V3%+…式中表示混合气体平均分子量。
M1,M2,M3分别表示混合气体中各组分相对分子质量。
V1%,V2%,V3%分别表示混合气体中各组分体积分数。
2.在相同条件下,气体体积分数等于气体物质量分数(组分气体物质量及混合气体总物质量之比)因此该数学表达式又可为:=M1·n1+M2·n2+M3·n3+…式中n1,n2,n3分别表示混合气体中各组分气体物质量分数。
3.已知混合气体在标准状况下密度ρ或相对密度D,则平均分子量可通过下式计算:=ρ·22.4=M·D(m为某气体相对分子质量)4.已知混合气体总质量和混合气体总物质量则平均分子量还可以通过下式计算:=(m总/n总)m总为混合气体总质量;n总为混合气体总物质量。
二、计算实例例1.在一定条件下将物质量相等NO和O2混合发生如下反应:2NO+O22NO2,2NO2N2O4。
所得混合气体中NO2体积分数为40%,混合气体平均式量为()。
A.49.6 B.41.3 C.62 D.31解:设起始NO物质量为x:2NO+O22NO2则剩余O2体积为:2 1 2xx/2 xVO2=x/2mol设生成NO2有ymol转化成N2O42NO2N2O4起始物质量x0转化物质量2yy平衡物质量x-2yy混合气体总物质量为n总=x-2y+y+(x/2)=x+(x/2)-y依题意有:(x-2y/x+(x/2)-y)=(40/100)解得x=4y∴=(32×(x/2)+46(x-2y)+92×y/x+x/2-y)=(64y+184y/5y)=49.6答:选A。
高一化学差量法
高一化学差量法例1.将12克CO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后,得到气体的总质量为18克,求原混合气体中CO的质量分数。
解析CO+CuO-Cu+ CO228 44由化学方程式可知,气体质量增加的原因是CO夺取了氧化铜中的氧元素。
每28份质量的CO参加反应,可生成44份质量的CO2,使气体质量增加44-28=16(份)。
现已知气体质量增加18克-12克=6克,据此可列比例求解。
解:设原混合气体中CO的质量分数为xCO+CuO-Cu+CO2 △m(气体质量增加)28 44 44-28=2612x 18g-12g=6克可求出x=87.5%答:原混合气体中CO的质量分数为87.5%。
例2.将氢气通入10g灼热的氧化铜中,过一段时间后得到8.4g固体,下列说法正确的是( )(A)有8.4g铜生成(B)有8g氧化铜参加反应(C)有1.6g水生成(D)有10g氧化铜被还原解析根据题意,10g氧化铜不一定全部参加反应,所以得到的8.4g固体也不一定都是铜的质量。
我们可以利用“固体-固体”差量法解决此题。
反应前后固体的质量差(10-8.4=1.6g)=参加反应的氧化铜的质量-生成的铜的质量=CuO-Cu,即理论上每80份质量的CuO参加反应转化为64份质量的Cu,固体质量减少16份,据此可列比例求解。
H2+CuO-Cu+H2O △m(固体质量减少)80 64 18 80-64=16x y z 10-8.4=1.6g可以求出x=8g,y=6.4g,z=1.8g,则有8g铜参加反应,6.4g铜生成,1.8g水生成。
答案:B例3.用含杂质(杂质不与酸作用,也不溶于水)的铁10克与50克稀硫酸完全反应后,滤去杂质,所得液体质量为55.4克,求此铁的纯度。
解析Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑由化学方程式可知,影响溶液质量变化的因素是参加反应的铁和生成的氢气。
每有56份质量的铁参加反应“进入”溶液中的同时,则可生成2份质量的氢气从溶液中逸出,故溶液质量增加Fe-H2,即56-2=54(份)。