.14:物理化学辅导与习题详解离心力场中，离转动中心越远，粒子数越多。所以N(O)Mlwl32.0 X 10-3X (0.40X 314)21.23:expXN.(O,)RT8.314 5 X293氧气在管端和管中央处的浓度比为1.23：1。N(H2)Mlw'l2.016X10-3×(0.40X314)21.01expN.(H,)RT8. 314 5 X 293氢气在管端和管中央处的浓度比为1.01：1。（3）温度、体积相同时，粒子数比等于摩尔比，即n(Hz)N(H,)1. 011N(O,)n(Oz)1.23—1.22平衡后在管端处氢气和氧气的摩尔比为1：1.22。自测题1.两瓶不同种类的理想气体A与B，已知A的摩尔质量大于B的摩尔质量，如果它们的平均平动能相同，密度相同，则()A. pA>pBB. PA<pBC.PA=PBD.无法判断()2.0C时，Hz、Oz、N和CO，气体，根均方速率最大的是A.HzB. O2C. N2D.CO23.实际气体处于下列哪种情况时，其行为与理想气体接近。()A.高温高压B.高温低压C.低温高压D.低温低压4.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，若向容器中再加人0.5mol理想气体C，则气体B的分压和分体积()A.B不变,V不变B. PB不变,V变小CpB变小,V不变D.不变V变大5.温度T时，增大压力使某气体液化，则对比温度为()A任意值B. t=1C. t≥1D. r<16.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6来表示，则描述该气体较合适的状态方程是()A.pV=RT+bB. pV.=RT-bC.pV=RT+bpD.pVm=RT-bp7.某气体的压缩因子Z>1，表示该气体()A.易于压缩B.不易压缩C.易于液化D.不易液化8.已知气体A和B的临界温度T(A)>T(B)，临界压力pe（A)<p.(B)，则这两种气体的vanderWaals常数关系是()A. aα(A)>a(B),b(A)>b(B)B. a(A)<a(B),b(A)<b(B)C. a(A)>a(B),b(A)<b(B)D. a(A)<a(B),b(A)>b(B)9.1mol理想气体，其（aV/ap)r等于()A. -V/pB. R/(pV)C. -R/(pV)D. V/p1 (av)），等容压力系数β=（），等温压缩系数k=10.根据定义，等压膨胀系数α=VaT!力子
体.15.第一章气1 (av()，α、β、间的关系是lapB. α=pβkC. αk=β/pD. αβk=1A.αβ=pk11.0C时氯甲烷（CH.CI)气体的密度p随压力的变化如下：25.331p/kPa67.55050.66333.775101.3251.140 10.56660p/(gdm-3)2.30741.52630.75713试作卫-p图，用外推法求氯甲烷气体的摩尔质量12.25C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体（即该混合气体中水蒸气的分压力为同温度下水的饱和蒸气压）的总压力为138.7kPa，于恒定总压下冷却到10℃，使部分水蒸气凝结为水。试求每摩尔干乙炔气在该冷却过程中凝结出水的物质的量。已知25℃及10℃时水的饱和蒸气压分别为3.17kPa及1. 23 kPa。13.分析H2（g）和O（g）的混合物，方法是将混合物通过加热的氧化铜和干燥管，其反应式如下：CuO(s) + H,(g) Cu(s) + H,O(g)号O;(g) = CuO(s)Cu(s) +已知有0.1dm、25℃、100kPa的Hz（g）和Ozg）混合物，通过氧化铜和干燥管后，得到0.0845dm的干燥氧气（仍为25C、100kPa），求混合气体的原始组成（以摩尔分数表示）。14.室温下一高压釜内为常压的空气，向签内通氮直到压力为4po，然后将签内混合气体排出直至恢复常压po，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。若使签内气体含氧的摩尔分数小于1.0×10-5，需通氮几次？设空气中氧、氮的摩尔分数之比为1：415.当压力为100kPa时，Oz的密度是3.33g·dm~3，计算0，的温度、根均方速率、最概然速率和平均速率。自测题参考答案号KT 知两瓶气体温度相等。因为β=RT,M 大则压力p小。1.B。由E,=23kT2.A。根均方速率u=，H2分子质量最小，根均方速率最大。m.3. B。ngRT4.B。pBK一，p不变。VB=zV,加人C 后 变小,V变小。5.D。对比温度r=T/T。，只有T≤T。时，才能通过加压使气体液化。6.C。考虑分子本身体积进行体积校正，p(Vm一b)=RT。7. B。27RT,6=RT,T.越大,a、b越大,p。越小，ab越大。8. A。因为α=64pe8p9. A.()(),--1,则 α(),=-(),(),10.B。对一定量纯物质有（歌）2-a)(a)3
.16·物理化学辅导与习题详解=pβk。11.由理想气体状态方程可得nRTmRTPRTp =MVVMpRT作卫图，利用→0时的只值就实际气体只有当压力趋于零时，上式才成立，所以M=limpb可计算出M。由题给数据计算的号值如下：50.663p/kPa101.32567.55033.77525.331号/(g · dm-*.kPa-)1)0.0227720.0225950.0225040.0224170.022368St用上表数据作号-p图（见图1-2)，将直线外推到p=0，得pp/p= 0.022 24 g - dm-3.kPa-1更好的做法是对数据采用最小二乘法求出回归直线方程p=5.2979×10-6p+0.022236p-0.02224gdm-3.kPa-1由上式求出p→0时app/p=0.022236gdm-3.kPa-1图1-2所以M = lim( pRT(0.022236×8.3145×273.15)g·mol-1=50.50g·mol-1n12．冷却前水的分压p(25℃)=3.17kPa(25 ℃)=(25 )_3.17冷却前水的摩尔分数0.02286138.7p冷却后水的分压p(10℃)=1.23kPay(10 ℃)= p(10 C)1.23冷却后水的摩尔分数0.008868p138.7乙炔气物质的量为1mol，所以n(H,O,25 ℃)(25 C) - 1mol+(,0.2 c) = 0. 022 86y(25 ℃)0.022 86n(H,0,25℃) =mol:mol=0.02339moly(25℃)0.02286n(H,O,10 ℃)又y(10 ℃) ==0.0088681mol + n(H,0,10 ℃)y(10℃)0.008868所以n(H,O,10℃)=y(10 ℃) /mol =mol= 0.008 947 mol1-0.008868凝结出水的物质的量为n(H,0,25℃)-n(H,0,10℃)(0.02339—0.008 947)mol =0.01444mol13.设通过氧化铜和干燥管前混合气体的体积为V1,其中H2(g）的物质的量为n1,O2g）的物质的量为n2,则(n + n)RT - pV由计量方程知，消耗1molHz（g），生成1molCu，从而又消耗0.5molOz（g）。设通过氧化铜和干燥管后气体（只有O，）的体积为V2，则
第一章气体·17(nz - 0. 5 n)RT = pV2由以上两式可解出2pF(V1-V2),n2=3RT(V1+2V)ni =3RT2(V,-V)=2 × (0. 1 - 0. 084 5)ni=0.103yi=3V,3×0.1ni+n22=1—=0.897混合气体中氢的摩尔分数是0.103，氧的摩尔分数是0.897。14.温度一定时，每次充氮气前后，氧的分压保持不变。每次排气前后，氧的摩尔分数保持不变。置换前氧的摩尔分数y=0.2。yopopo第一次充气后氧的摩尔分数yi=yo4po4popo)po第一次放气后氧的分压pr-yipo=44pop1Po第二次充气后氧的摩尔分数y2=y(4po)4popo第二次放气后氧的分压poP2y2po=3yo4popo)3Pz第三次充气后氧的摩尔分数ys"yo4po)4po由以上推导可知，经n次置换后，氧的摩尔分数.= yo(o)4p所以重复三次后氧的摩尔分数为ys = 0. 2 × (=0.003125若使签内气体含氧的摩尔分数小于1.0×10-5，则1. 0 ×105 ≥ 0. 2 × (1)lg(10-5)≥lg0.2+nlg0.25n ≥ 7. 14需通氮8次。mRT,mPRT15.pV=nRT=RT-p=VMMMpM100×103×32×103T--K = 115. 6 KpR3. 33 X 8. 314 5根均方速率3kT3RT3X8.3145×115.6s-1300.18m.s-1u=-MNm32×10-3最概然速率2kT2RT2X8.3145×115.6m s-1 = 245.10 m ·s-1UmMmN32X10-3平均速率8kT8RT8X8.3145X115.6m .s-1 = 276.63m .s-1U,=元MN元m3.14×32×10-3
第二章热力学第一定律基本公式1.体积功ow =- p外 dv2.热力学第一定律AU - Q+ W微小过程变化d=+w只做体积功dU=Q-外dV理想气体的热力学能只是温度的函数U=f(T)3.恰的定义H=U+pV理想气体的只是温度的函数H=f(T)4.热容等压热容C,(Q/dT),=(aH/aT)等容热容C=(8Qv/dT)=(aU/aT)a0a等压热容与等容热容的关系C,-Cv=「p+(理想气体等压热容与等容热容的关系CpmCv,m=R5.理想气体的绝热可逆过程方程式pVr=常数，=C/CvTVY-1=常数pl-"Tr=常数理想气体绝热过程中的功W=AU-Cv(T2-T)W= pV,-pViY-16.Joule-Thomson系数ar1/aHA)-T =1apCeTab7.热效应的计算封闭系统不做非体积功的等压过程AH=Q封闭系统不做非体积功的等容过程AU=Qv化学反应等压热效应与等容热效应的关系Q,- Qv = △nRT