无机化学第五版第一章~

（1）表示式
V V1 V2
组分B的分体积为VB 。
or V VB
B
根据分体积的定义和理想气体状态方程式，
pVB nB RT
pV nRT
由式（1）和式（2）得
(1) (2)
VB nB V n
(3)
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
因
p B nB p n
,
VB nB V n
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
1. 表示式
p p1 p2 ... 或
p pB
B
理想气体状态方程式不仅适应于单一
组分气体
pV nRT
中各组分气体
（1）
理想气体状态方程式也适应混合气体
pBV nB RT
（2）
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
理想气体状态方程式还适应于气体混合物
pV pBV nB RT nRT
B B
（3）
由式（2）和式（3）得
p B nB P n
（4）
nB pB p xB p n
乘以该组分的物质的量分数。
混合气体中某组分气体的分压等于总压
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
2.量分数
该组分的物质的量占总物质的量的分数。
a：比例校正因素
第一章
气体
§1.4 真实气体
1.4.2 真实气体状态方程式
n 2 [ p a( ) ]( v nb ) nRT V
也称为范德华实际气体状态方程式 a，b 称为范德华常数
第一章
气体
§1.4 真实气体
某些真实气体的范德华常数 气体
a /(kPa L2 mol2 ) b /(L mol1 )
应生成水，剩下过量的氢气，求反应前后气体
的总压和各组分的分压。
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
解： 反应前
nO 2 RT pO 2 V 0.100mol 8.314kPa L K 1 mol1 298K 3.00L 82.6kPa
0.350mol 8.314kPa L mol K 298K pH 2 3.00L
m RT M pV
的单位为kg m3
第一章
气体
§1.1 理想气体状态方程式
例：一学生在实验室中于73.3kPa和25℃条
件下收集250ml气体，分析天平上称得净质量为
0.118g，求该气体的相对分子质量。 解：
pV nRT
mRT M PV
0.118g 8.314kPa L mol K 298K 73.3kPa 0.250L 16g mol1
第一章
气体
§1.1 理想气体状态方程式
（2）R的数值 标准状况（S.T.P）： p = 101.325kPa T = 273.15K Vm=22.414×10-3 m3
第一章
气体
§1.1 理想气体状态方程式
pV R nT
101.325kPa 22.414 10 m 1mol 273.15K
-1 -1
§1.2 气体分压定律
(Law of Partial Pressure)
1.2.1 分压 1.2.2 分压定律
1.2.3 应用
1.2.4 气体分体积定律
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
1.2.1 分压
当几种不同的气体在同一容器中混合时，
如果它们之间不发生反应，按照理想气体模型，
它们将互不干扰，每一种气体组分都能均匀地
第20页 第5 题
第8题 第14题
第二章 热化学
第四章 化学平衡 §4.4 、§4.5
1. 在一定温度下，某容器中充有质量相同的 下列气体，其中分压最小的气体是： A）N2(g) B）CO2(g) C）O2(g) D）He(g)
√
2. 在某温度下，某容器中充有 2.0mol O2(g)， 3.0mol N2(g) 和 1.0mol Ar(g)。如果混合 气体的总压为 akPa，则O2(g)的分压为： a a a A）— kPa B）— kPa C）a kPa D）— kPa 6 2 √ 3
4V B ）— 3
C）4V
√
D ）2V
二氧化碳对海底生物的影响
酸雨对文物的腐蚀
充满整个容器，那么每一组分气体产生的压力
叫分压。
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
1.2.2 分压定律
混合气体的总压力等于混合气体中各组 分气体的分压力之和；而某组分气体的分压是 指该组分在同一温度下单独占有与混合气体相 同体积所产生的压力。
——道尔顿分压定律
(Partial Pressure of Dalton)
= 8.314 Pa· m3· mol-1· K-1
3 3
= 8.314 N · m· mol-1· K-1
= 8.314 J· mol-1· K-1
= 8.314 kPa· L· mol-1· K-1
第一章
气体
§1.1 理想气体状态方程式
1.1.2 应用
1. 已知任意三个变量求另一个量 pV nRT 2. 确定气体的摩尔质量 m pV RT M 3. 确定的气体密度 m pM RT RT V
某混合物由A，B两组分组成，物质的量分 别是nA、nB ，那么量分数
nA xA nA nB nB xB nA nB
xA xB 1
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
1.2.3 应用
例：在 25℃下将0.100mol O2和0.350mol
H2装入 3.00 L容器中，通电后氧气和氢气反
3. 在1000℃时、98.7 kPa压力下硫蒸气的密度 为0.5977 g· L-1，则硫的分子式为 A）S8 B ）S6 C ）S4 D ）S2
√
4. 27℃，101.0kPa 的 O2(g) 恰好和 4.0L， 127 ℃，50.5kPa 的 NO(g)反应生成
NO2(g) ，则 O2(g)的体积为
第一章 气 体 (Gas)
§1.1 理想气体状态方程式
§1.2 气体分压定律 §1.3 气体分子运动论*
§1.4 真实气体*
§1.1 理想气体状态方程式
(State Equation of Ideal Gas)
1.1.1 理想气体状态方程式
1.1.2 应用
第一章
气体
§1.1 理想气体状态方程式
289 kPa
1
1
p总 82.6kPa 289kPa 372kPa
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
反应时
O2 2H2
反应后
2H 2O
0.150mol 8.314kPa L mol1 K 1 298K pH 2 3.00L 124 kPa
A）1.5L B ）3.0L C ）0.75L D ）0.20L
√
5. 将C2H4充入温度为T、压力为 p 的有弹性的 密闭容器中，设容器原来的体积为 V，然 后使 C2H4 恰好与足量的 O2 混合，并按
C2H4 (g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)
Βιβλιοθήκη Baidu完全反应，再让容器恢复到原来的温度和 压力，则容器的体积为 A）V
1.1.1 理想气体状态方程式
1.理想气体 (Ideal Gas)
气体分子本身没有体积，分子之间也没 有相互作用力的气体称为理想气体。
第一章
气体
§1.1 理想气体状态方程式
2.理想气体状态方程式
（1）表达式
pV nRT
其中， p：气体的压力，Pa
V：气体的体积，m3 n：气体的物质的量，mol T：热力学温度，K R：摩尔气体常数
pH2O 3.17kPa （查表）
p 124kPa 3.17kPa 127.17kPa
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
1.2.4 气体分体积定律
1.分体积
理想气体混合物中某组分气体在与混合气
体同温同压时单独存在的体积。
第一章
气体
§1.2 气体分压定律
2.分体积定律 (Law of Partial Volume)
H2
O2 CH4 NH3 H2O C2H5OH
3.445
137.89 227.99 422.55 553.26 121.60
0.0237
0.0318 0.0128 0.0317 0.0305 0.0841
一、理想气体状态方程式 pV nRT
pV R nT 3 3 101.325kPa 22.414 10 m 1mol 273.15K
(4)
故
pB nB VB ΦB p n V
（2）体积分数 (Volume Fraction) 该组分气体体积占总体积的分数。
§1.4 真实气体
( True Gas )
1.4.1 真实气体
1.4.2 真实气体状态方程式
第一章
气体
§1.4 真实气体
1.4.1 真实气体
对于沸点很低的气体，如H2 、N2、O2等， 在压力不太高或温度不太低时，大致都能很好
遵守理想气体状态方程式。
对于大分子质量的气体，如Cl2，或在很 高压力、很低温度下，理想气体状态方程式
的应用会出现偏差。
第一章
气体
§1.4 真实气体
探究产生偏差的原因：
体积因素
V（真实）＝V（理想）－nb
n：气体物质的物质的量 b：校正因素 压力因素
n 2 p (真实 ) p (理想 ) a ( ) V
= 8.314 Pa· m3· mol-1· K-1 = 8.314 N· m· mol-1· K-1 = 8.314 J· mol-1· K-1 = 8.314 kPa· L· mol-1· K-1
二、分压定律
pnB pB pxB n
混合气体中某组分气体的分压等于总
压乘以该组分的物质的量分数.