（2022年-2023年）物理化學(xué)第一章課后答案

1、物理化學(xué)核心數(shù)程（第二版）考答案第一章氣體一、思考意如何使一個尚未破裂而被打度的乒乓球恢集原狀？釆用了什么原理？答：將打瘤的乒乓球浸泡在熱水中，使球壁變軟，球中空y受熱腭脹，可使其恢集球狀.釆用的是氣 體熱脹冷縮的原理.在兩個密封、舗熱、體積相等的容號中，裝査壓力相等的某種理想氣體.試向，這兩割中氣體的溫度 是否皓？答：不一定相等.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，若物質(zhì)的量相同，則溫度才會相等.兩個容積相同的玻璃球內(nèi)充満氮氣，兩疎中冋用一玻管相通，管中間有一汞滴寄兩邊的T體分開.當(dāng)左 球的溫度為273 K.右球的31度為293 K時，汞滴處在中間達成平衡。試問：（1）若將左球溫度升高10 K,中間汞滴向

2、間邊移動？ 若兩球溫度同時都升高10 K,中間汞滴向?qū)熯呉苿?？等?）左球溫度升高，體體積膊脹，推動汞滴向右邊移動.（2）兩球溫度同時邨升高10 K,汞滴仍向右邊移動.因為左邊起始溫度低，升高10 K所占比例比 右邊大，283/273大于303/293,所以脈的體積（或保持體積不變時増加的壓力）左邊比右邊大，在大氣壓力下，將沸屬的開水迅速倒入保濕瓶中，達保溫瓶容積的0.7左右，迅速蓋上軟木,防止保 溫瓶涮氣，并迅速放開手.請估計會發(fā)Th什么現(xiàn)象？備軟木擂會原岀.這是因為保溫瓶中跡余氣體被熱水加焦后脹，當(dāng)與迅速蒸發(fā)的水汽的壓力加 在一 起，大于外面圧力時，就會使軟木宴崩岀.如果軟木塞蓋得太緊，甚

3、至?xí)贡伫嵱拚?防止的方法 是湛 開水時不夏太快，且要將保3L瓶聲満.當(dāng)某個純物質(zhì)的氣、液兩相處于平衡時，不斷升高平衡沒度，這時處于平街狀態(tài)的氣-液兩相的摩爾體 積將如何變化？答：升高平衡溫度，純物的慎和Hi汽壓也升高，但由于液體的可圧編性較小，熱織脹仍占主旻地位，所以液體的摩爾體積會陶著溫度的升高而升高。而蒸汽易被壓縮，當(dāng)館和蒸汽壓變大時，,體的爾體積 會變小.RM平衡溫度的不斷升高，體與液體的摩爾體積建漸接近。當(dāng)氣體的摩爾體積與液體的爾體 積相等時，這時的溫度就是臨界溫度.Dalton分壓定律的適用條件是什么？ Amagat分體積定律的使用前提是什么？答：實際體混合物（圧力不太高）和理想

4、気體混合物.與溜含氣體有相同漢度和相同圧力下才能使 用，原則是適用理想氣體混合物。有-種氣體的狀態(tài)方程為卩*=骸+人卩。為大于零的常效)，試分析這種體與理想氣體有何 不同？將這種氣體進行真空膊脹，氣體的溫度會不會下降？答，將氣體的狀態(tài)方程改寫為p (VZ = rt,與理想體的狀態(tài)方程相比，只校正了體積項，未校 正壓力項.說明這種氣體分子自身的體積不能忽略，而分子之間的相互作用力可以急略不計.所以，將這 種氣體地行臭空脹時，溫度不會下降.如何定義氣體的臨界溫度和臨界壓力？答：在真實氣體的p-Vm圖上，當(dāng)-液兩相共存的織段縮成一個點時，稱這點為臨界點.這時的溫 度為臨界混度，這時的壓力為臨界壓力.

5、臨界圧力是指在該臨界溫度時能使氣體液化的低圧力.vanderWaals氣體的內(nèi)圧與體稅成反比，這一說法是否正確？答：不正內(nèi)壓力與氣體摩爾體積的平方成反比。當(dāng)各種物質(zhì)處于處于臨界點時，它們有些共同特性？答：這時液界圍消失，液體和體的爾體積相等，成為一種既不同于液相、又不同于相的特 殊流體，稱為超涯體.二、幟念意題號123456r/8選項CABDCCBC題號9101112選項CADB1在溫度、容積恒定的容器中，含有A和B兩種理想氣體，這時A的分壓和分體積分別是和匕，著在容路中再加入一定的理想氣體C,間P和卩的變化為().A A(A) P和卩邨變大(B) P和卩都變小A AA A(c) P不變，V變

6、小(D) P變小，N不變AAAA (C這種情況符合Dalton分圧定律，而不符合Amagat分時定偉.2在溫度7容積I都恒定的客器中，含有A和B兩種理想氣體，它們的物質(zhì)的、分壓和分體積分別為a，Pa，匸和b, Pb，*容矗中的息壓為P,試判斷下列公式中個是正確的().(A) P V=n RT(A) P V=n RTA A p* = (a+%)2(C)= n RT(C)= n RTA A A(D) pVB=nQRT笹(A)只有(A)符Dalton分壓定雑.J已知気気的臨界溫度和臨界壓力分別為=33.3K, p =1.297x106Pa.有一魚鋼板，在 298K時瓶內(nèi)壓力為98.0 x106Pa,

7、這時魚氣的狀態(tài)為().(A)液態(tài) (B),態(tài) (C)氣-液兩相平衡 (D)無法確定答：(B)仍處在氣態(tài)區(qū)。4在一個絕熱的真空容H中，灣満373 K和壓力為101325 kPa的純水，不留一點空隙，這時水的館和 林壓為().(A)等于零(B)大于 101.325 kPa(O 小于 101.325kPa(D)等于 101.325 kPa(D)館和蒸汽壓是物質(zhì)的本性，與是否有空間無關(guān).5真實體在如下個條件下，可以近似作為理想氣體處理().(A)高溫、高壓(B)低溫、低壓(C)高溫、低壓(D)低溫、高壓ft (O這時分子間距離很大，分子間的作用力可以JB略不計.6在298K時，地面上有一個直徑為Im的

8、充了空】的球，其圧力為lOOkPa,將球帶至高空，溫度降 為253K,球的直徑脹大到3m,此時球內(nèi)的圧力為()(A) 33.3 kPa (B) 9.43kPa(C) 3.14kPa(D) 28.3 kPa笹(C) P =里也, = 100 x 253x12 =3.14 kpa .2 D2T 298x322 12真實體液化的必要條件是().(A)圧力大于p(B)溫度低于cc(C)體積等于 m,c(A) P P (C) P =P (D)無琳定 A BA BA B答(O飽和蒸汽壓是物質(zhì)的特性，只與溫度有關(guān)D在273K, 101325kPa W,岸爾質(zhì)為154g mol的CCI4 (0的蒸氣可以近似著

9、作為理想氣體,則氣體的密度為()(単位為g dm-3)(A) 6.87nie p=y(B) 4.52(C) 3.70(A) 6.87nie p=y154g = 6.87 g-dm322.4 dm3n某體積恒定的容暮中裝有一定混度為300 K的，體，現(xiàn)在保持壓力不變，夏將,體趕出1/6,需要將(A) 350 K(A) 350 K笹(D) V, p不變,56 =_n,T =_T=360K(B)250 K (C) 300 K (D56 =_n,T =_T=360K2 612 5 1E實際氣體的壓力(p)和體積(V)與理想,體相比，分別會發(fā)Th的偽差為().(B) p、V邨發(fā)Th負值差(D) pftf

10、lMt, (B) p、V邨發(fā)Th負值差(D) pftflMt, I 正值差(C)p正差，I負值差答：(B)內(nèi)壓力和可圧編性的存在.三、習(xí)題1在兩個容積均為V的燒杯中裝有気氣，燒籟之間有細相通，細管的體積可以忽略不計。若將兩 燒杯均浸入373 K的開水中，測得氣體圧力為60 kPa.若一只燒瓶浸在273 K的冰水中，另外一只仍然浸 在373 K的開水中，達到平衡后，求這時氣體的壓力。設(shè),體可以視為理想氣體.解： =v(CH ) =0.011.試計算:混合氣中各氣體的庠爾分效；當(dāng)混合氣在670 K和152 kPa時的密度;各,體在上述條件下的分壓.解：設(shè)水煤氣的總質(zhì)量為100gl則各物質(zhì)的質(zhì)置分敷

11、乘以總質(zhì)即為各物質(zhì)的質(zhì),所以，(1)(H)=?(H=$4 g =3.20 mol2 M(H ) 2.0 g mol-i(N ) = 107g =0.38mol228 g mol-i1 1 a(N ) = 107g =0.38mol228 g mol-i1 1 a(CH )= =0.07 mol416 g mol-i(CO )= 14 Qg =0.32mol2 44gmol-i則有：“(總)=(總)= 匕=(3.20+2.42+0.38+0.32+0.D7)mol=6.39 mol 3= 3=湍=溢;=0.379同理初 x(H ) = 0.500f x(NJ = 0.059f x(COJ = 0.050 , x(CH )=0.011(2)因為 py = (總、)(總)RT 6.39 molx8.314 J mol-i K-i x670 KV = _ = 234.2 dm3p152 kPam 10