《物理化学》第一章气体复习题

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－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

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的分压是P A，分体积是V A。若在容器中再加入一定量的理想气体C，问P A和V A的变化为：（C）

A 、P A和V A都变大

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、P A V= n A RT B 、P A V= (n A+ n B )RT C、P A V A= n A RT D、P B V B= n B RT

4、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 C

B、温度低于T C

C 、 体积等于V C

D 、同时升高温度和压力

6．在273 K ，101.325 kPa 时，4CCl (l)的蒸气可以近似看作为理想气体。已知4CCl (l)的摩尔质量为1541g mol -⋅的，则在该条件下，4CCl (l)气体的密度为 （ A ）

A 、36.87 g dm -⋅

B 、34.52 g dm -⋅

C 、36.42 g dm -⋅

D 、33.44 g dm -⋅

7、 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中

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 3dm 的真空容器中，依次充入温度相同、始态为100 kPa ，2 3dm 的2N （g ）和200 kPa ，13dm 的r A (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 ，13dm 气体等于100 kPa ，23dm 气体，总压为A B p p p =+=100 kPa+100 kPa=200 kPa 。

10． 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698.010 Pa ⨯，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。（ √ ）

2、混合气体中的组分B 的分压P B 与分体积V B 的关系可表示为：P B V B = n B RT （ × ）

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。( ×)

5、分压定律和分体积定律都是理想气体定律。（√ ）

6、在临界温度以上，物质的存在形式一定是气态。（ √ ）

三、填空题

1、分压的计算公式为V RT

n p B B =，式中V 是指 ；式B B y p p ⋅=中B y 是

指 ，p 是指 。

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中，当气体常数R 取8.314J •K 1-•mol 1

-时，进行计算时P 、V 、T 的单位应分别取P 、V 、T 。

3、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 的大小。

5、真实气体变成液体的过程称为 。

四、计算题

1．在两个容积均为V 的烧瓶中装有氮气，烧瓶之间有细管相通，细管的体积可以忽略不计。若将两烧瓶均浸入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：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11,T p ，后来的压力为2p ，273 K 为2T 。系统中氮气的物质的量保持不变，

12n n n =+。根据理想气体的状态方程，有

122112

2p V p V p V RT RT RT =+ 化简得： 12112211p p T T T ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 221212T p p T T =⨯

+ 273260 kPa 50.7 kPa 273373

=⨯⨯=+ 2．有氮气和甲烷（均为气体）的气体混合物100 g ，已知含氮气的质量分数为0.31。在420 K 和一定压力下，混合气体的体积为9.95 3dm 。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128 g mol -⋅和116 g mol -⋅。

解： 混合气体中，含氮气和甲烷气的物质的量分别为

2N 10.31100 g 1.11 mol 28 g mol

m n M -⨯===⋅ 4CH 1(10.31)100 g 4.31 mol 16 g mol n --⨯=

=⋅ 混合气体的总压力为

nRT p V

= 1133(1.11 4.31) mol 8.314 J mol K 420 K 9.9510 m

---+⨯⋅⋅⨯=⨯