物理化学第一章课后答案
天津大学第五版-物理化学课后习题答案(全)
第一章 气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。
充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。
物理化学第八版第一章课后题答案
物理化学第八版第一章课后题答案1、D.环形电流的电流强度跟m成反比(正确答案)下列说法不符合分子动理论观点的是()*A.用气筒打气需外力做功,是因为分子间的后斥力作用(正确答案)B.温度升高,布朗运动显著,说明悬浮颗粒的分子运动剧烈C.相距较远的两个分子相互靠近的过程中,分子势能先减小后增大D.相距较远的两个分子相互靠近的过程中,分子间引力先增大后减小(正确答案)2、沙漠中昼夜温差明显,是因为沙石的比热容较大造成的[判断题] *对错(正确答案)答案解析:沙石的比热容较小3、图66是我国早期的指南针——司南,是把天然磁石磨成勺子的形状,把它放在水平光滑的“地盘”上,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”。
下列说法中正确的是()[单选题]A. 司南握柄端是磁石的北极B. 司南握柄端指向地磁场的南极C. 地磁场的北极在地理的北极附近D. 司南握柄端指南是由于受到地磁场的作用(正确答案)4、42.小明在测量某种液体的密度时,根据测量数据绘制出了烧杯和液体的总质量与液体体积的关系图象如图所示,下列说法正确的是()[单选题] *A.该液体的密度是3g/cm3B.由图象可知,该液体体积越大,密度越小C.该液体体积是50cm3时,液体和烧杯的总质量是90g(正确答案)D.烧杯的质量是40kg5、23.口罩成为常态防疫“神器”,戴眼镜的人们常因口罩佩戴出现镜片模糊的情况,这是液化现象。
下列实例中与它物态变化相同的是()[单选题] *A.初春,冰雪消融B.夏天,清晨草叶或树叶上形成露珠(正确答案)C.深秋,屋顶的瓦上结了一层霜D.冬天,室外冰冻的衣服变干了6、若跳高运动员竖直向下蹬地的力大于他的重力,运动员就能从地上跳起来[判断题]*对(正确答案)错答案解析:运动员竖直向下蹬地的力与地面给他的支持力是一对相互作用力,大小相等。
若地面给他的支持力大于重力,运动员所受合力大于零,方向向上,运动员就能从地上跳起来7、探究物体受到的浮力与液体密度的关系时,需要控制物体体积相同[判断题] *对错(正确答案)答案解析:需要控制物体排开液体的体积相同8、67.关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是()[单选题] *A.光年是时间单位,宇宙是一个有层次的天体结构B.电子的尺度比原子的尺度大;原子核带负电,电子带正电C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力D.汤姆生发现了电子,卢瑟福建立了原子核式结构模型(正确答案)9、小林在水平路面上匀速直线骑自行车,自行车受到的重力跟地面对自行车的支持力二力平衡[判断题] *对错(正确答案)答案解析:以自行车与小林整体为研究对象,他们的总重力跟地面对自行车的支持力二力平衡10、24.运用你学过的物理知识进行“特殊测量”,下面的几种方法中()①用天平、水测出墨水瓶的容积;②用天平、刻度尺测出一卷细铜丝的长度;③用量筒、水测出小钢珠的质;④用量筒测出20g酒精. [单选题] *A.只有①③正确B.只有②④正确C.只有①②③正确D.①②③④都正确(正确答案)11、95.小明家的厨房里有一个恰好能装下1kg水的玻璃瓶子,现有汽油、酒精和硫酸三种液体,它能够装下1kg的哪种液体()(已知ρ汽油<ρ酒精<ρ水<ρ硫酸)[单选题] *A.汽油B.酒精C.硫酸(正确答案)D.都能装下12、5.推着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同.[判断题] *对(正确答案)错13、1.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车:因为轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大.[判断题] *对(正确答案)错14、4.两个物体只有接触才存在作用力和反作用力.[判断题] *对错(正确答案)15、1.用手拍打桌面,手也很疼,充分说明力的作用是相互的.[判断题] *对(正确答案)错16、1.速度在数值上等于单位时间内通过的路程.[判断题] *对错(正确答案)17、人推木箱没有推动,是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力[判断题] *对错(正确答案)答案解析:木箱没有被推动,处于静止状态,合力为零。
(完整版)物理化学课后答案
第一章气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系?解:对于理想气体,pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。
充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm Vl O H ==-=ρ n=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。
物理化学沈文霞课后习题答案
第一章 气体一.基本要求1.了解低压下气体的几个经验定律;2.掌握理想气体的微观模型,能熟练使用理想气体的状态方程;3.掌握理想气体混合物组成的几种表示方法,注意Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提;4.了解真实气体m p V -图的一般形状,了解临界状态的特点及超临界流体的应用;5.了解van der Waals 气体方程中两个修正项的意义,并能作简单计算。
二.把握学习要点的建议本章是为今后用到气体时作铺垫的,几个经验定律在先行课中已有介绍,这里仅是复习一下而已。
重要的是要理解理想气体的微观模型,掌握理想气体的状态方程。
因为了解了理想气体的微观模型,就可以知道在什么情况下,可以把实际气体作为理想气体处理而不致带来太大的误差。
通过例题和习题,能熟练地使用理想气体的状态方程,掌握,,p V T 和物质的量n 几个物理量之间的运算。
物理量的运算既要进行数字运算,也要进行单位运算,一开始就要规范解题方法,为今后能准确、规范地解物理化学习题打下基础。
掌握Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提,以免今后在不符合这种前提下使用而导致计算错误。
在教师使用与“物理化学核心教程”配套的多媒体讲课软件讲课时,要认真听讲,注意在Power Point 动画中真实气体的m p V -图,掌握实际气体在什么条件下才能液化,临界点是什么含义等,为以后学习相平衡打下基础。
三.思考题参考答案1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理? 答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球的壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3.两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一根玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
物理化学第一章课后习题解答
1.12 CO2 气体在 40℃时的摩尔体积为 0.381dm3 .mol-1 。设 CO2 为范德华气体,试 求其压力,并比较与实验值 5066.3kPa 的相对误差。
解: ,Vm =0.381× 10-3 m3 .mol-1 ,T=313.15K CO2 的范德华常数 a=364× 10-3 /Pa.m3 .mol-2 , b =42.67× 10-6 m3 .mol-1 代入方程得: P=5187.674KPa 相对误差=(5187.674-5066.3)/ 5066.3=2.4% 1.13 今有 0℃, 40530kPa 的 N2 气体,分别用理想气体状态方程及范德华方程计算 其摩尔体积.实验值为 70.3cm.mol-1 。 解:T=273.15K ,p=40530kPa N2 的范德华常数 a=140.8× 10-3 /Pa.m3 .mol-2 , b =39.13× 10-6 m3 .mol-1 =0.05603 m3 .mol-1
第一章
习题解答
1.1 物质的体膨胀系数α V 与等温压缩率κ T 的定义如下:
试导出理想气体的
、
与压力、温度的关系
解:对于理想气体: PV=nRT , V= nRT/P
求偏导:
1.2 气柜储存有 121.6kPa, 27℃的氯乙烯 (C2 H3 Cl) 气体 300m3 , 若以每小时 90kg 的流量输往使用车间,试问储存的气体能用多少小时? 解:将氯乙烯(Mw=62.5g/mol)看成理想气体: PV=nRT , n= PV/RT n=121600300/8.314300.13 (mol)=14618.6mol m=14618.662.5/1000(kg)=913.66 kg t=972.138/90(hr)=10.15hr 1.3 0℃,101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况,试求甲烷在标准状况下的密 度? 解:将甲烷(Mw=16g/mol)看成理想气体: PV=nRT , PV =mRT/ M w 甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PMw/RT =101.32516/8.314273.15(kg/m3 ) =0.714 kg/m3 1.4 一抽成真空的球形容器,质量为 25.0000g。充以 4 ℃水之后,总质量为 125.0000g。 若改充以 25℃, 13.33kPa 的某碳氢化合物气体, 则总质量为 25.0163g。 -3 试估算该气体的摩尔质量。水的密度按 1 g.cm 计算。 解:球形容器的体积为 V=(125-25)g/1 g.cm-3 =100 cm3 将某碳氢化合物看成理想气体:PV=nRT , PV =mRT/ M w Mw= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)8.314300.15/(1333010010-6 ) Mw =30.51(g的空气。为进行实验时确保安全,采用同样温度 的纯氮进行置换,步骤如下:向釜内通氮直到 4 倍于空气的压力,尔后将釜内混 合气体排出直至恢复常压,重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含 氧的摩尔分数。设空气中氧、氮摩尔分数之比为 1:4。 解: 根据题意未通氮之前 : ,操作 n 次后, , 操作 1 次后, ,重复三次, ,V,T 一定, 故
物理化学课后习题第一章答案
1.2 气柜内贮有121.6 kPa,27℃的氯乙烯(C2H3Cl)气体300 m3,若以每小时90 kg的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?
解:假设气柜内所贮存的气体可全部送往使用车间。
1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。
若将其中的一个球加热到 100℃,另一个球则维持 0℃,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。
解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。
标准状态:
因此,
1.12 CO2气体在40℃时的摩尔体积为0.381 dm3·mol-1。
设CO2为范德华气体,试求其压力,并比较与实验值5066.3 kPa的相对误差。
1.18 把25℃的氧气充入40dm3的氧气钢瓶中,压力达 202 7×102kPa。
试用普遍化压缩因子图求钢瓶中氧气的质量。
氧气的T C=-118.57℃,P C=5.043MPa
氧气的T r=298.15/(273.15-118.57)=1.93, P r=20.27/5.043=4.02
Z=0.95
PV=ZnRT
n=PV/ZRT=202.7×105×40×10-3/(8.314×298.15)/0.95=344.3(mol)
氧气的质量m=344.3×32/1000=11(kg)。
《物理化学》课后习题第一章答案
习题解答第一章1. 1mol 理想气体依次经过下列过程:(1)恒容下从25℃升温至100℃,(2)绝热自由膨胀至二倍体积,(3)恒压下冷却至25℃。
试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。
解:将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下:过程 QU ∆ W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)(3) )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831=末初T T = K 15.37331==初末T T Q =)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m p=)初末33(T T nR -=[1×8.314×(-75)]J =-623.55JU ∆=)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m v =0W =-)(33初末V V p -=-)初末33(T T nR - =-[1×8.314×(-75)]J =623.55J因为体系的温度没有改变,所以H ∆=02. 0.1mol 单原子理想气体,始态为400K 、101.325kPa ,经下列两途径到达相同的终态:(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3,再恒容升温至610K ; (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3,再恒压加热至610K 。
分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。
若只知始态和终态,能否求出两途径的U ∆及H ∆?解:(1)始态体积1V =11/p nRT =(0.1×8.314×400/101325)dm 3=32.8dm 3 W =恒容恒温W W +=0ln12+V V nRT=(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J =370.7JU ∆=)(12,T T nC m V -=[)400610(314.8231.0-⨯⨯⨯]J =261.9J Q =U ∆+W =632.6J H ∆=)(12,T T nC m p -=[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]=436.4J (2) Q =恒压绝热Q Q +=0+)(12,T T nC m p -=463.4J U ∆=恒压绝热U U ∆+∆=0+)(12,T T nC m V -=261.9J H ∆=恒压绝热H H ∆+∆=0+绝热Q =463.4J W =U ∆-Q =174.5J若只知始态和终态也可以求出两途径的U ∆及H ∆,因为H U 和是状态函数,其值只与体系的始终态有关,与变化途径无关。
《物理化学》课后习题第一章答案
习题解答第一章1. 1mol 理想气体依次经过下列过程:(1)恒容下从25℃升温至100℃,(2)绝热自由膨胀至二倍体积,(3)恒压下冷却至25℃。
试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。
解:将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下:过程 QU ∆ W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)(3) )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831=末初T T = K 15.37331==初末T T Q =)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m p=)初末33(T T nR -=[1×8.314×(-75)]J =-623.55JU ∆=)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m v =0W =-)(33初末V V p -=-)初末33(T T nR - =-[1×8.314×(-75)]J =623.55J因为体系的温度没有改变,所以H ∆=02. 0.1mol 单原子理想气体,始态为400K 、101.325kPa ,经下列两途径到达相同的终态:(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3,再恒容升温至610K ; (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3,再恒压加热至610K 。
分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。
若只知始态和终态,能否求出两途径的U ∆及H ∆解:(1)始态体积1V =11/p nRT =(0.1×8.314×400/)dm 3=32.8dm 3 W =恒容恒温W W +=0ln12+V V nRT=(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J =370.7JU ∆=)(12,T T nC m V -=[)400610(314.8231.0-⨯⨯⨯]J =261.9J Q =U ∆+W =632.6J H ∆=)(12,T T nC m p -=[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]=436.4J (2) Q =恒压绝热Q Q +=0+)(12,T T nC m p -=463.4J U ∆=恒压绝热U U ∆+∆=0+)(12,T T nC m V -=261.9J H ∆=恒压绝热H H ∆+∆=0+绝热Q =463.4J W =U ∆-Q =174.5J若只知始态和终态也可以求出两途径的U ∆及H ∆,因为H U 和是状态函数,其值只与体系的始终态有关,与变化途径无关。
物理化学 答案 第一章_习题解答
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知此气体的 Cp,m=29.10 J·K 1,求过程的ΔU、ΔH、Q 和 W 。 解: (1)等容
ΔU = n ⋅ Cv ,m (T2 − T1 ) = 1 × (29.1 − 8.314) × 75 = 1559 J ΔH = n ⋅ C p ,m (T2 − T1 ) = 1 × 29.1 × 75 = 2183 J
η = −Wr / Q1 = (T1 − T2 ) / T1 = (500 − 300) / 600 = 40%
第二个卡诺热机效率
η ′ = −Wr / Q1′ = (T1 − T2′) / T1 = (500 − 250) / 600 = 50%
∵
η =η′
∴两个热机的效率不相同
(2)第一个热机吸收的热量: Q1 =
γ =1.4,试求 Cv,m。若该气体的摩尔热容近似为常数,试求在等容条件下加热该气体至 t2=
80℃所需的热。 解:∵ γ =
C p,m Cv , m
=
Cv , m + R Cv , m
= 1.4
∴ Cv, m =
R
γ
=
8.314 = 20.79 J ⋅ K -1 ⋅ mol-1 0.4
Qv = n ⋅ Cv ,m ⋅ ΔT = =
4
3 3 ⎧ ⎧ ⎪V1 = 5dm ⎪V2 = 6dm Q (可 ) = 0 ⎯⎯⎯⎯ → ⎨ ⎨ ⎪T1 = 298.15 K ⎪T2 = 278.15 K ⎩ ⎩
由理想气体绝热可逆过程方程式可知
T2 / T1 = (V1 / V2 ) Cv ,m =
R / Cv , m
人卫版物理化学(第六版)课后习题答案详解
《物理化学》作业习题物理化学教研组解2009,7第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧,左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系,则ΔU 、Q 、W 为正?为负?或为零?解:0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。
证明:R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为:0.92×103kg ·m -3,现有1mol 的水发生如下变化:(1) 在100oC ,101.325kPa 下蒸发为水蒸气,且水蒸气可视为理想气体;(2) 在0 oC 、101.325kPa 下变为冰。
试求上述过程体系所作的体积功。
解:(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯==冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯==水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水- (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q 、W 、Q -W 、ΔU 是否已经完全确定。
(2) 若在绝热条件下,使体系从某一始态变化到某一终态,则(1)中的各量是否已完全确定?为什么?解:(1) Q -W 与ΔU 完全确定。
(2) Q 、W 、Q -W 及ΔU 均确定。
5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3: (1) 恒温可逆膨胀; (2) 向真空膨胀; (3) 恒外压为终态压力下膨胀;(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3,再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
物理化学第一章 习题及答案
第一章 热力学第一定律一、 填空题1、一定温度、压力下,在容器中进行如下反应:Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g)若按质量守恒定律,则反应系统为 系统;若将系统与环境的分界面设在容器中液体的表面上,则反应系统为 系统。
2、所谓状态是指系统所有性质的 。
而平衡态则是指系统的状态 的情况。
系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 平衡、 平衡、 平衡和 平衡。
3、下列各公式的适用条件分别为:U=f(T)和H=f(T)适用于 ;Q v =△U 适用于 ;Q p =△H 适用于 ; △U=dT nC 12T T m ,v ⎰适用于 ; △H=dT nC 21T T m ,P ⎰适用于 ; Q p =Q V +△n g RT 适用于 ;PV r=常数适用于 。
4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义,在C (石墨)、CO (g )和CO 2(g)之间, 的标准摩尔生成焓正好等于 的标准摩尔燃烧焓。
标准摩尔生成焓为零的是 ,因为它是 。
标准摩尔燃烧焓为零的是 ,因为它是 。
5、在节流膨胀过程中,系统的各状态函数中,只有 的值不改变。
理想气体经节流膨胀后,它的 不改变,即它的节流膨胀系数μ= 。
这是因为它的焓 。
6、化学反应热会随反应温度改变而改变的原因是 ;基尔霍夫公式可直接使用的条件是 。
7、在 、不做非体积功的条件下,系统焓的增加值 系统吸收的热量。
8、由标准状态下元素的 完全反应生成1mol 纯物质的焓变叫做物质的 。
9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行, 系统温度由T 1升高到T 2,则此过程的焓变 零;若此反应在恒温(T 1)、恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其焓变 零。
10、实际气体的μ=0P T H〈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,经节流膨胀后该气体的温度将 。
11、公式Q P =ΔH 的适用条件是 。
12、若某化学反应,只做体积功且满足等容或等压条件,则反应的热效应只由 决定,而与 无关。
(完整版)物理化学第一章课后答案
物理化学核心教程(第二版)参考答案第一章气体一、思考题1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问:(1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动?(2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动?答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边比右边大。
4. 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化?答:升高平衡温度,纯物的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
随着平衡温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积逐渐接近。
物理化学第一章课后答案资料
物理化学核心教程(第二版)参考答案第一章气体一、思考题1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问:(1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动?(2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动?答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边比右边大。
4. 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化?答:升高平衡温度,纯物的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
随着平衡温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积逐渐接近。
物理化学课后习题答案(全)
第1章 物质的pVT 关系和热性质习 题 解 答1. 两只容积相等的烧瓶装有氮气,烧瓶之间有细管相通。
若两只烧瓶都浸在100℃的沸水中,瓶内气体的压力为0.06MPa 。
若一只烧瓶浸在0℃的冰水混合物中,另一只仍然浸在沸水中,试求瓶内气体的压力。
解: 21n n n +=2212112RT V p RT V p RT V p +=⋅2111121222112p T p T T p T T T T =+⎛⎝⎜⎞⎠⎟=+ ∴112222p T T T p ⋅+=MPa0.0507=MPa 06.02)15.273100()15.2730(15.2730⎥⎦⎤⎢⎣⎡××++++=2. 测定大气压力的气压计,其简单构造为:一根一端封闭的玻璃管插入水银槽内,玻璃管中未被水银充满的空间是真空,水银槽通大气,则水银柱的压力即等于大气压力。
有一气压计,因为空气漏入玻璃管内,所以不能正确读出大气压力:在实际压力为102.00kPa 时,读出的压力为100.66kPa ,此时气压计玻璃管中未被水银充满的部分的长度为25mm 。
如果气压计读数为99.32kPa ,则未被水银充满部分的长度为35mm ,试求此时实际压力是多少。
设两次测定时温度相同,且玻璃管截面积相同。
解:对玻璃管中的空气,p V p V 2211=kPa 0.96=kPa )66.10000.102(35251212−×==p V V p ∴ 大气压力 = kPa 28.100kPa )96.032.99(=+·28· 思考题和习题解答3. 让20℃、20 dm 3的空气在101325 Pa 下缓慢通过盛有30℃溴苯液体的饱和器,经测定从饱和器中带出0.950 g 溴苯,试计算30℃时溴苯的饱和蒸气压。
设空气通过溴苯之后即被溴苯蒸气所饱和;又设饱和器前后的压力差可以略去不计。
(溴苯Br H C 56的摩尔质量为1mol g 0.157−⋅)解:n pV RT 131013252010831452027315==×××+⎡⎣⎢⎤⎦⎥−().(.) mol =0.832 mol n m M 209501570==..mol =0.00605mol p py p n n n 22212101325732==+=×= Pa 0.006050.832+0.00605 Pa4. 试用范德华方程计算1000 g CH 4在0℃、40.5 MPa 时的体积(可用p 对V 作图求解)。
物理化学第二版习题答案
物理化学第二版习题答案物理化学是研究物质的物理性质和化学性质以及它们之间的相互关系的一门学科。
对于学习物理化学的学生来说,习题是巩固知识、提高能力的重要途径之一。
下面将为大家提供物理化学第二版习题的答案,希望对广大学生有所帮助。
第一章:热力学基础1. 答案:热力学是研究物质在能量转化过程中的规律的科学。
它主要研究能量的转化和守恒规律,以及物质在这个过程中的性质变化。
2. 答案:热力学第一定律是能量守恒定律,即能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量守恒不变。
3. 答案:热力学第二定律是能量转化过程中的不可逆性原理,即自发过程的方向是从有序向无序的方向进行。
第二章:热力学函数1. 答案:热力学函数是描述物质性质和状态的函数,如内能、焓、自由能等。
2. 答案:内能是系统所拥有的全部能量的总和,包括系统的动能和势能。
3. 答案:焓是系统的内能和对外界做的功之和,常用符号表示为H。
第三章:热力学第一定律的应用1. 答案:热容量是物质吸收或释放热量时的温度变化与热量变化之比。
2. 答案:绝热过程是指在过程中系统与外界没有热交换,即系统的热容量为零。
3. 答案:等温过程是指在过程中系统的温度保持不变,即系统与外界的热交换量为零。
第四章:热力学第二定律的应用1. 答案:熵是描述系统无序程度的物理量,表示系统的混乱程度。
2. 答案:熵增原理是热力学第二定律的数学表达式,它指出孤立系统的熵总是增加的。
3. 答案:卡诺循环是一种理想的热机循环,它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。
第五章:相变和化学平衡1. 答案:相变是指物质由一种相转变为另一种相的过程,如固态到液态、液态到气态等。
2. 答案:平衡态是指系统各种性质的变化不再随时间变化,达到动态平衡的状态。
3. 答案:化学平衡是指在封闭容器中,反应物和生成物浓度达到一定比例时,反应速率前后保持不变的状态。
第六章:化学动力学1. 答案:化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科。
物理化学第一章课后习题解答
第一章习题及答案8.1mol 理想气体,始态为2×101.325kPa 、11.2dm 3,经p T =常数的可逆过程压缩到终态为4×101.325kPa ,已知C V =3/2R 。
求:(1)终态的体积和温度。
(2)ΔU 和ΔH (3)所作的功。
解:(1)T 1=p 1V 1/nR 273314.8/102.112026503=××=−K 因pT =常数故T 2=p 1T 1/p 2=202.65×273/405.3=136.5KV 2=nRT -2/p 2=8.314×136.5/405.3=2.8dm 3(2)单原子理想气体C V ,m =3/2R,C p ,m =5/2RΔU =C V (T 2-T 1)=3/2×8.314×(136.5-273)=-1702J ΔH =C p (T 2-T 1)=5/2×8.314×(136.5-273)=-2837J (3)pT =B,p =B/T V=RT/p=RT 2/B,d V=(2RT/B)d TJ2270)2735.136(314.82d 2d B2B d =−××−=−=−=−=∫∫∫TR T RTT V p W 9.1mol 理想气体从373.15K 、0.025m 3经下述四个过程变为373.15K 、0.1m 3:(1)等温可逆膨胀;(2)向真空膨胀;(3)等外压为终态压力下膨胀;(4)等温下先以等外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05m 3,再以等外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
求诸过程系统所作的体积功。
解:(1)∫−=−=12lnd V V nRT V p W J 4301025.01.0ln15.373314.81−=×××−=J (2))(0)(1212e V V V V p W −×−=−−==0(3))()(122122V V V nRTV V p W −×−=−−=J 2326)025.01.0(1.015.373314.81−=−×××−=J(4))]05.01.0(1.0[)025.005.0(05.0−×−+−−=nRTnRT W =-3102J 15.298.15K 的0.5g 正庚烷在等容条件下完全燃烧使热容为8175.5J·K -1的量热计温度上升了2.94℃,求正庚烷在298.15K 完全燃烧时的ΔH 。
《物理化学》课后习题第一章答案
《物理化学》课后习题第⼀章答案习题解答第⼀章1. 1mol 理想⽓体依次经过下列过程:(1)恒容下从25℃升温⾄100℃,(2)绝热⾃由膨胀⾄⼆倍体积,(3)恒压下冷却⾄25℃。
试计算整个过程的Q 、W 、U ?及H ?。
解:将三个过程中Q 、U ?及W 的变化值列表如下:过程 QU ?W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)0 0(3) )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831=末初T T = K 15.37331==初末T TQ =)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nCmp=)初末33(T T nR -=[1×8.314×(-75)]J =-623.55JU ?=)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m v =0 W =-)(33初末V V p -=-)初末33(T T nR -=-[1×8.314×(-75)]J =623.55J因为体系的温度没有改变,所以H ?=02. 0.1mol 单原⼦理想⽓体,始态为400K 、101.325kPa ,经下列两途径到达相同的终态:(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3,再恒容升温⾄610K ; (2) 绝热⾃由膨胀到6.56dm 3,再恒压加热⾄610K 。
分别求两途径的Q 、W 、U ?及H ?。
若只知始态和终态,能否求出两途径的U ?及H ??解:(1)始态体积1V =11/p nRT =(0.1×8.314×400/101325)dm 3=32.8dm 3 W =恒容恒温W W +=0ln12+V V nRT=(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J=370.7JU ?=)(12,T T nC m V -=[)400610(314.8231.0-]J =261.9JQ =U ?+W =632.6J H ?=)(12,T T nCmp -=[)400610(314.8251.0-]=436.4J(2) Q =恒压绝热Q Q +=0+)(12,T T nCmp -=463.4JU ?=恒压绝热U U ?+?=0+)(12,T T nC m V -=261.9J H ?=恒压绝热H H ?+?=0+绝热Q =463.4J W =U ?-Q =174.5J 若只知始态和终态也可以求出两途径的U ?及H ?,因为H U 和是状态函数,其值只与体系的始终态有关,与变化途径⽆关。
物理化学习题及答案
第一章热力学第一定律选择题1.热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于()(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案:D2.关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量2(C) D。
因焓3(A)(D) (pV) 45(A)(D)6.(D)7(A)答案:D。
W=0,故由热力学第一定律ΔU=Q+W得ΔU=Q,蒸发过程需吸热Q>0,故ΔU>0。
8.第一类永动机不能制造成功的原因是()(A) 能量不能创造也不能消灭(B) 实际过程中功的损失无法避免(C) 能量传递的形式只有热和功(D) 热不能全部转换成功答案:A9.盖斯定律包含了两个重要问题, 即()(A) 热力学第一定律和热力学第三定律(B) 热力学第一定律及热的基本性质(C) 热力学第三定律及热的基本性质(D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征答案:D10.当某化学反应ΔrCp,m <0,则该过程的()r mH T ∆$随温度升高而( ) (A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律 答案:A 。
根据Kirchhoff 公式,()/r m r p m d H T dT C ∆=∆$可以看出。
11.在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是( )(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律(C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以12答案:C U =Q ,13(A) 答案:C (D )等B 的热与从14(A)15(A) ∑+∑Wi ,16.与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零 (B) 物质的燃烧热都可测定,所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案:B 。
物理化学核心教程第二版课后答案完整版
物理化学核心教程(第二版)参考答案第一章气体一、思考题1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问:(1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动?(2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动?答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边比右边大。
4. 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化?答:升高平衡温度,纯物的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
随着平衡温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积逐渐接近。
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物理化学核心教程(第二版)参考答案第一章气体一、思考题1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问:(1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动?(2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动?答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边比右边大。
4. 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化?答:升高平衡温度,纯物的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
随着平衡温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积逐渐接近。
当气体的摩尔体积与液体的摩尔体积相等时,这时的温度就是临界温度。
6. Dalton分压定律的适用条件是什么?Amagat分体积定律的使用前提是什么?答:实际气体混合物(压力不太高)和理想气体混合物。
与混合气体有相同温度和相同压力下才能使用,原则是适用理想气体混合物。
7. 有一种气体的状态方程为m pV RT bp =+ (b 为大于零的常数),试分析这种气体与理想气体有何不同?将这种气体进行真空膨胀,气体的温度会不会下降?答:将气体的状态方程改写为p (V m -b )= RT ,与理想气体的状态方程相比,只校正了体积项,未校正压力项。
说明这种气体分子自身的体积不能忽略,而分子之间的相互作用力可以忽略不计。
所以,将这种气体进行真空膨胀时,温度不会下降。
8. 如何定义气体的临界温度和临界压力?答:在真实气体的p —V m 图上,当气-液两相共存的线段缩成一个点时,称这点为临界点。
这时的温度为临界温度,这时的压力为临界压力。
临界压力是指在该临界温度时能使气体液化的最低压力。
9. van der Waals 气体的内压与体积成反比,这一说法是否正确?答:不正确。
内压力与气体摩尔体积的平方成反比。
10. 当各种物质处于处于临界点时,它们有哪些共同特性?答:这时气-液界面消失,液体和气体的摩尔体积相等,成为一种既不同于液相、又不同于气相的特殊流体,称为超流体。
二、概念题1. 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 的分压和分体积分别是A p 和A V 。
若在容器中再加入一定量的理想气体C ,问A p 和A V 的变化为( )。
(A )A p 和A V 都变大 (B ) A p 和A V 都变小 (C )A p 不变,A V 变小 (D ) A p 变小,A V 不变答:(C )这种情况符合Dalton 分压定律,而不符合Amagat 分体积定律。
2. 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,它们的物质的量、分压和分体积分别为n A ,p A ,V A 和n B ,p B ,V B 容器中的总压为p 。
试判断下列公式中哪个是正确的( )。
(A )A A p V n RT= (B )B A B ()pV n n RT =+(C )A A A p V n RT = (D )B B B p V n RT =答:(A )只有(A )符合Dalton 分压定律。
3. 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==⨯。
有一氢气钢瓶,在298 K 时瓶内压力为698.010Pa ⨯,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 ) 仍处在气态区。
4. 在一个绝热的真空容器中,灌满373 K 和压力为101.325 kPa 的纯水,不留一点空隙,这时水的饱和蒸汽压为( )。
(A )等于零 (B )大于101.325 kPa (C )小于101.325 kPa (D )等于101.325 kPa 答:(D )饱和蒸汽压是物质的本性,与是否有空间无关。
5. 真实气体在如下哪个条件下,可以近似作为理想气体处理( )。
(A )高温、高压 (B )低温、低压 (C )高温、低压 (D )低温、高压 答:(C ) 这时分子间距离很大,分子间的作用力可以忽略不计。
6. 在298K 时,地面上有一个直径为1m 的充了空气的球,其压力为100kPa ,将球带至高空,温度降为253K ,球的直径胀大到3m ,此时球内的压力为( )。
(A )33.3 kPa (B )9.43 kPa (C )3.14 kPa (D )28.3 kPa答:(C )143329812531002212222112.T D T D p p =⨯⨯⨯==kPa 。
7. 真实气体液化的必要条件是( )。
(A )压力大于C p (B )温度低于C T(C )体积等于m,C V (D )同时升高温度和压力答:(B )C T 是能使气体液化的最高温度,温度再高无论加多大压力都无法使气体液化。
8. 在一个恒温,容积为2dm 3的真空容器中,依次充入温度相同、始态为100 kPa ,2 dm 3的N 2(g )和200 kPa ,1 dm 3的Ar (g ),设两者形成理想气体混合物,则容器中的总压力为( )。
(A )100 kPa (B )150 kPa (C )200 kPa (D )300 kPa 答:(C )等温条件下,200 kPa ,1 dm 3气体等于100 kPa ,2 dm 3气体,总压为A B p p p =+=100 kPa+100kPa=200 kPa 。
9. 在298 K 时,往容积相等的A 、B 两个抽空容器中分别灌入100g 和200g 水,当达到平衡时,两容器中的水蒸汽压力分别为A p 和B p ,则两者的关系为( )。
(A )A p <B p (B )A p >B p (C )A p =B p (D )无法确定答:(C )饱和蒸汽压是物质的特性,只与温度有关。
10. 在273 K ,101.325 kPa 时,摩尔质量为1541g mol -⋅的CCl 4(l )的蒸气可以近似看作为理想气体,则气体的密度为( )。
(单位为3g dm-⋅)(A )6.87 (B )4.52 (C )3.70 (D )3.44 答:(A )33154 g 6.87 g dm 22.4 dmm V ρ-===⋅ 11. 某体积恒定的容器中装有一定量温度为300 K 的气体,现在保持压力不变,要将气体赶出1/6,需要将容器加热到的温度为( )。
(A )350 K (B )250 K (C )300 K (D )360 K 答:(D )V ,p 不变,212156,360 K 65n n T T === 12. 实际气体的压力(p )和体积(V )与理想气体相比,分别会发生的偏差为( )。
(A )p 、V 都发生正偏差 (B )p 、V 都发生负偏差 (C )p 正偏差,V 负偏差 (D )p 负偏差,V 正偏差 答:(B )内压力和可压缩性的存在。
三、习题1. 在两个容积均为V 的烧杯中装有氮气,烧瓶之间有细管相通,细管的体积可以忽略不计。
若将两烧杯均浸入373 K 的开水中,测得气体压力为60 kPa 。
若一只烧瓶浸在273 K 的冰水中,另外一只仍然浸在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:12n n n =+ 根据理想气体状态方程1221122p V p V p VRT RT RT =+ 化简得:12112211()p p T T T =+ 221212732260 kPa 50.7 kPa 273373T p p T T =⨯=⨯⨯=++2. 将温度为300 K ,压力为1800 kPa 的钢瓶中的氮气,放入体积为203dm 的贮气瓶中,使贮气瓶压力在300 K 时为100 kPa ,这时原来钢瓶中的压力降为1600 kPa (假设温度未变)。
试求原钢瓶的体积。
仍假设气体可作为理想气体处理。
解: 放入贮气瓶中的气体物质的量为n333311100 kPa 2010 m 0.80 mol 8.314 J mol K 300 Kp V n RT ---⨯⨯===⋅⋅⨯设钢瓶的体积为V ,原有气体为1n ,剩余气体为2n 11p V n RT=22p V n RT = 12n n n -=1212p V p Vn n n RT RT=-=-113120.80 mol 8.314 J mol K 300 K 9.98 dm (18001600) kPanRT V p p --⨯⋅⋅⨯===--3. 用电解水的方法制备氢气时,氢气总是被水蒸气饱和,现在用降温的方法去除部分水蒸气。
现将在298 K 条件下制得的饱和了水气的氢气通入283 K 、压力恒定为128.5 kPa 的冷凝器中,试计算: 冷凝前后混合气体中水气的摩尔分数。
已知在298 K 和283 K 时,水的饱和蒸汽压分别为3.167 kPa 和1.227 kPa 。
混合气体近似作为理想气体。
解:水气所占的摩尔分数近似等于水气压力与冷凝操作的总压之比 在冷凝器进口处,T =298 K22(H O) 3.167 kPa(H O,g)=0.025128.5 kPap x p == 在冷凝器出口处,T =283 K22(H O) 1.227 kPa(H O,g)=0.009128.5 kPap x p == 可见这样处理以后,含水量下降了很多。