物理化学后答案

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1、第一章     气体的pVT性质1.1    物质的体膨胀系数 与等温压缩率的定义如下               试推出理想气体的，与压力、温度的关系。    解：根据理想气体方程        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

2、状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 °C，另一个球则维持 0 °C，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：                        

3、60;                           因此，       1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。           （1） 

4、   保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试           求两种气体混合后的压力。（2）    隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？（3）    隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？解：（1）等温混合后              即在上述

5、条件下混合，系统的压力认为。    （2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？    （3）根据分体积的定义                 对于分压        1.11 室温下一高压釜内有常压的空气，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：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至恢复

6、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。    解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。    设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为，则，。重复上面的过程，第n次充氮气后，系统的摩尔分数为       ，    因此          。1.13 今有0 °C，40.530

7、 kPa的N2气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。实验值为。    解：用理想气体状态方程计算              用van der Waals计算，查表得知，对于N2气（附录七）                   

8、60;  ，用MatLab fzero函数求得该方程的解为                            也可以用直接迭代法，取初值       ，迭代十次结果1.16  25 °C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体（即该混合气体中水蒸气分压力为同温

9、度下水的饱和蒸气压）总压力为138.7 kPa，于恒定总压下冷却到10 °C，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 °C及10 °C时水的饱和蒸气压分别为3.17 kPa及1.23 kPa。       解：该过程图示如下                  设系统为理想气体混合物，则 

10、0;                                           1.17 一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水。但容器于300 K条件下大平衡时，容器内压力为101.325 kPa。若把该容

11、器移至373.15 K的沸水中，试求容器中到达新的平衡时应有的压力。设容器中始终有水存在，且可忽略水的任何体积变化。300 K时水的饱和蒸气压为3.567 kPa。    解：将气相看作理想气体，在300 K时空气的分压为                  由于体积不变（忽略水的任何体积变化），373.15 K时空气的分压为