物化第一章 气体的pVT性质-含答案

第一章 气体的pVT 性质——习题

一、填空题

1．温度为400K ，体积为2m 3的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ，则该混合气体中B 的分压力p B =（ ）KPa 。13.302

V RT n p /B B ==（8×8.314×400/2）Pa =13.302 kPa

或()[]B B A B B /y V RT n n py p +==

(){}

kPa 13.3020.8Pa 2/400314.828=⨯⨯⨯+= 2．在300K ，100KPa 下，某理想气体的密度ρ=80.8275×10-3kg ·m -3。则该气体的摩尔质量M=（ ）。1-3mol kg 10016.2⋅⨯-

()()RT M V RT M m nRT pV //ρ===

()Pa 10100/K 300K m ol J 314.8m kg 10827.80/31-1-3-3-⨯⨯⋅⋅⨯⋅⨯==p RT M ρ 1-3m ol kg 10016.2⋅⨯=-

3．恒温100°C 下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气H 2O （g ），当缓慢地压缩到压力p=（ ）KPa 是才可能有水滴H 2O （l ）出现。101.325

因为100℃时水的饱和蒸汽压为101.325kPa ，故当压缩至p=101.325kPa 时才会有水滴H 2O （l ）出现。

4．恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率T

m p V ⎪⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂ =（ ）。2/-p RT 理想气体满足理想气体状态方程RT pV =m 所以 ()0/m m =+∂∂V p V p T ，即()2m m ///p RT p V p V T -=-=∂∂

5，一定的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率()=∂∂V T /p . ()nb V nR -/

将范德华状态方程改写为如下形式：

2

2

V an nb V nRT p --=所以()()nb V nR T p V -=∂∂// 6．理想气体的微观特征是：（ ）理想气体的分子间无作用力，分子本身不占有体积

7. 在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（ ）气相、液相不分

8. 在n,T 在一定的条件下，任何种类的气体当压力趋近于零时均满足：()=

→pV p lim 0

（ ）.nRT

9.实际气体的压缩因子定义为Z=（ ）。当实际气体的Z>1时，说明该气体比理想气体（ ）

RT pV /m ，难压缩

二、选择题

1. 关于物质临界状态的下列描述中, 不正确的是

A 在临界状态, 液体和蒸气的密度相同, 液体与气体无区别

B 每种气体物质都有一组特定的临界参数

C 在以ｐ、Ｖ为坐标的等温线上, 临界点对应的压力就是临界压力

D 临界温度越低的物质, 其气体越易液化

答案：D

2. 对于实际气体, 下面的陈述中正确的是

A 不是任何实际气体都能在一定条件下液化

B 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子

C 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确

D 临界温度越高的实际气体越不易液化

答案：C

3. 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

A 波义尔定律、盖－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－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

答案：C

4. 在任意T,P 下，理想气体的压缩因子Z （ ）。

A>1 B < 1 C = D 无一定变化规律

答案：C

因为理想气体在任意条件下均满足理想气体状态方程RT pV =m ，由定义式()RT pV Z /m =知，在任意温度、压力下1≡Z 。

5. 已知2H 的临界温度C T o C 9.239-=，临界压力kpa 10297.13⨯=C p 。有一氢

气钢瓶，在-50 o C 时瓶中的压力为3

1016.12⨯ kPa, 则 2H 一定是（ ）态。 A.气 B.液 C.气—液两相平衡 D.无法确定其状态

答案：A

因为H 2的临界温度远低于-50℃，所以H 2必为气态，不可能有液态存在。

6. 在温度恒定为100 o C ，体积为2.0d 3

m 的容器中含有0.035mol 的水蒸气 。若上述容

器中在加入0.025mol 的液态水(l) ，则容器中的O H 2 必然是（ ）。

A.液态

B.气态

C.气—液两相平衡

D.无法确定其相态

答案：B

容器内H 2O 的物质的量：()()m ol 060.0m ol 025.0035.0O H 2=+=n 假定H 2O 呈气态，此时系统压力

()kPa 325.101kPa 07.93kPa 0.2/15.373314.8060.0/〈=⨯⨯==V nRT p ，故H 2O 必为气态。

7. 真实气体在（ ） 的条件下，其行为与理想气体相近。

A ．高温高压 B. 低温低压 C.低温高压 D.高温低压

答案：D

理想气体可看做是真实气体在压力趋于零时的极限情况。一般情况下可将较高温度、较低压力下的气体视为理想气体处理。

8.在温度、体积都恒定的容器中，有0.65mol 理想气体A 和0.35mol 理想气体B ，若向容器中再加入0.5mol 理想气体C ，则气体B 的分压和分体积（ ）

A ．

B p 不变，B V 不变 B. B p 不变，B V 变小

C ．B p 变小，B V 不变 D. B p 不变，B V 变大

答案：B

V

RT n p B B =，B p 不变。V V B B χ=，加入C 后B χ变小，B V 变小。 9．若在高温高压下，某实际气体的分子所占有的空间的影响用体积因子b 来表示，则描述该气体较合适的状态方程是( )

A ．b RT pV +=m

B ．b RT pV -=m

C. bp RT pV +=m C. bp RT pV -=m

答案：C

考虑分子本身体积进行体积校正，()RT b V p =-m

三、问答题

1. 理想气体模型的基本假设是什么？什么情况下真实气体和理想气体性质接近？增加压

力真实气体就可以液化，这种说法对吗，为什么？

答案：理想气体模型的基本假设：①分子本身没有体积；②分子间没有相互作用力。 在体系压力极低或体积极大的情况下，真实气体可视为理想气体。

真实气体液化时液化温度低于临界温度；否则温度太高，由于热运动而使气体不易被液化。