第一章 气体的pVT 性质——习题
一、填空题
1．温度为400K ，体积为2m 3的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ，则该混合气体中B 的分压力p B =（ ）KPa 。13.302
V RT n p /B B ==（8×8.314×400/2）Pa =13.302 kPa
或()[]B B A B B /y V RT n n py p +==
(){}
kPa 13.3020.8Pa 2/400314.828=???+= 2．在300K ，100KPa 下，某理想气体的密度ρ=80.8275×10-3kg ·m -3。则该气体的摩尔质量M=（ ）。1-3mol kg 10016.2??-
()()RT M V RT M m nRT pV //ρ===
()Pa 10100/K 300K m ol J 314.8m kg 10827.80/31-1-3-3-???????==p RT M ρ 1-3m ol kg 10016.2??=-
3．恒温100°C 下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气H 2O （g ），当缓慢地压缩到压力p=（ ）KPa 是才可能有水滴H 2O （l ）出现。101.325
因为100℃时水的饱和蒸汽压为101.325kPa ，故当压缩至p=101.325kPa 时才会有水滴H 2O （l ）出现。
4．恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率T
m p V ????
???? =（ ）。2/-p RT 理想气体满足理想气体状态方程RT pV =m 所以 ()0/m m =+??V p V p T ，即()2m m ///p RT p V p V T -=-=??
5，一定的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率()=??V T /p . ()nb V nR -/
将范德华状态方程改写为如下形式：
2
2
V an nb V nRT p --=所以()()nb V nR T p V -=??// 6．理想气体的微观特征是：（ ）理想气体的分子间无作用力，分子本身不占有体积
7. 在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（ ）气相、液相不分
8. 在n,T 在一定的条件下，任何种类的气体当压力趋近于零时均满足：()=
→pV p lim 0
（ ）.nRT
9.实际气体的压缩因子定义为Z=（ ）。当实际气体的Z>1时，说明该气体比理想气体（ ）
RT pV /m ，难压缩
二、选择题
1. 关于物质临界状态的下列描述中, 不正确的是
A 在临界状态, 液体和蒸气的密度相同, 液体与气体无区别
B 每种气体物质都有一组特定的临界参数
C 在以ｐ、Ｖ为坐标的等温线上, 临界点对应的压力就是临界压力
D 临界温度越低的物质, 其气体越易液化
答案：D
2. 对于实际气体, 下面的陈述中正确的是
A 不是任何实际气体都能在一定条件下液化
B 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子
C 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确
D 临界温度越高的实际气体越不易液化
答案：C
3. 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
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
答案：C
4. 在任意T,P 下，理想气体的压缩因子Z （ ）。
A>1 B < 1 C = D 无一定变化规律
答案：C
因为理想气体在任意条件下均满足理想气体状态方程RT pV =m ，由定义式()RT pV Z /m =知，在任意温度、压力下1≡Z 。
5. 已知2H 的临界温度C T o C 9.239-=，临界压力kpa 10297.13?=C p 。有一氢
气钢瓶，在-50 o C 时瓶中的压力为3
1016.12? kPa, 则 2H 一定是（ ）态。 A.气 B.液 C.气—液两相平衡 D.无法确定其状态
答案：A
因为H 2的临界温度远低于-50℃，所以H 2必为气态，不可能有液态存在。
6. 在温度恒定为100 o C ，体积为2.0d 3
m 的容器中含有0.035mol 的水蒸气 。若上述容
器中在加入0.025mol 的液态水(l) ，则容器中的O H 2 必然是（ ）。
A.液态
B.气态
C.气—液两相平衡
D.无法确定其相态
答案：B
容器内H 2O 的物质的量：()()m ol 060.0m ol 025.0035.0O H 2=+=n 假定H 2O 呈气态，此时系统压力
()kPa 325.101kPa 07.93kPa 0.2/15.373314.8060.0/?=??==V nRT p ，故H 2O 必为气态。
7. 真实气体在（ ） 的条件下，其行为与理想气体相近。
A ．高温高压 B. 低温低压 C.低温高压 D.高温低压
答案：D
理想气体可看做是真实气体在压力趋于零时的极限情况。一般情况下可将较高温度、较低压力下的气体视为理想气体处理。
8.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 ，若向容器中再加入0.5mol 理想气体C ，则气体B 的分压和分体积（ ）
A ．
B p 不变，B V 不变 B. B p 不变，B V 变小
C ．B p 变小，B V 不变 D. B p 不变，B V 变大
答案：B
V
RT n p B B =，B p 不变。V V B B χ=，加入C 后B χ变小，B V 变小。 9．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b 来表示，则描述该气体较合适的状态方程是( )
A ．b RT pV +=m
B ．b RT pV -=m
C. bp RT pV +=m C. bp RT pV -=m
答案：C
考虑分子本身体积进行体积校正，()RT b V p =-m
三、问答题
1. 理想气体模型的基本假设是什么？什么情况下真实气体和理想气体性质接近？增加压
力真实气体就可以液化，这种说法对吗，为什么？
答案：理想气体模型的基本假设：①分子本身没有体积；②分子间没有相互作用力。 在体系压力极低或体积极大的情况下，真实气体可视为理想气体。
真实气体液化时液化温度低于临界温度；否则温度太高，由于热运动而使气体不易被液化。
物理化学核心教程（第二版）参考答案 第一章气体 一、思考题 1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状采用了什么原理 答：将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。 2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等 答：不一定相等。根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相等。 3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气，两球中间用一玻管相通，管中间有一汞滴将两边的气体分开。当左球的温度为273 K，右球的温度为293 K时，汞滴处在中间达成平衡。试问： （1）若将左球温度升高10 K，中间汞滴向哪边移动 （2）若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动 答：（1）左球温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。 （2）两球温度同时都升高10 K，汞滴仍向右边移动。因为左边起始温度低，升高10 K所占比例比右边大，283/273大于303/293，所以膨胀的体积（或保持体积不变时增加的压力）左边比右边大。 4. 在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。请估计会发生什么现象 答：软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是灌开水时不要太快，且要将保温瓶灌满。 5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时，不断升高平衡温度，这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化 答：升高平衡温度，纯物的饱和蒸汽压也升高。但由于液体的可压缩性较小，热膨胀仍占主要地位，所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。而蒸汽易被压缩，当饱和蒸汽压变大时，气体的摩尔体积会变小。随着平衡温度的不断升高，气体与液体的摩尔体积逐渐接近。当气体的摩尔体积与液体的摩尔体积相等时，这时的温度就是临界温度。 6. Dalton分压定律的适用条件是什么Amagat分体积定律的使用前提是什么 答：实际气体混合物（压力不太高）和理想气体混合物。与混合气体有相同温度和相同压力下才能使用，原则是适用理想气体混合物。
第一章 气体的pVT 性质——习题 一、填空题 1．温度为400K ，体积为2m 3的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ，则该混合气体中B 的分压力p B =（ ）KPa 。13.302 V RT n p /B B ==（8×8.314×400/2）Pa =13.302 kPa 或()[]B B A B B /y V RT n n py p +== (){}kPa 13.3020.8Pa 2/400314.828=???+= 2．在300K ，100KPa 下，某理想气体的密度ρ=80.8275×10-3kg ·m -3。则该气体的摩尔质 量M=（ ）。1-3m o l kg 10016.2??- ()()RT M V RT M m nRT pV //ρ=== ()Pa 10100/K 300K mol J 314.8m kg 10827.80/31-1-3-3-???????==p RT M ρ 1-3mol kg 10016.2??=- 3．恒温100°C 下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气H 2O （g ），当缓慢地压缩到压力p=（ ）KPa 是才可能有水滴H 2O （l ）出现。101.325 因为100℃时水的饱和蒸汽压为101.325kPa ，故当压缩至p=101.325kPa 时才会有水滴H 2O （l ）出现。 4．恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率T m p V ???? ???? =（ ）。2/-p RT 理想气体满足理想气体状态方程RT pV =m 所以 ()0/m m =+??V p V p T ，即()2m m ///p RT p V p V T -=-=?? 5，一定的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率()=??V T /p . ()nb V nR -/ 将范德华状态方程改写为如下形式： 2 2 V an nb V nRT p --=所以()()nb V nR T p V -=??// 6．理想气体的微观特征是：（ ）理想气体的分子间无作用力，分子本身不占有体积
各种气体的性质总结 一:气体名称：氧气 反应方程式：2KClO3=(MnO2)=△=2KCl+3O2↑ 反应物状态：固固加热 水溶性：难溶 , 颜色：无色 ,气味：无味 收集方法：向上排空气法，排水法 排空气验满方法：带火星木条，复燃 可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5 其他制取方法：2KMnO4=△=K2MnO4+MnO2+O2↑；2H2O2=(MnO2)=2H2O+O2↑ 注意事项：KClO3催化分解时试管中不能混有任何可燃物，否则引起爆炸。二：气体名称：氢气 反应方程式：Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑ 反应物状态：固液常温 水溶性：难溶， 颜色：无色，气味：无味 收集方法：向下排空气法，排水法 可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5 其他制取方法：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑注意事项：不能使用浓H2SO4和任何浓度的HNO3。点燃或加热前必须验纯三：三气体名称：氯气 反应方程式：MnO2+4HCl(浓)=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O 反应物状态：固液加热， 水溶性：可溶(1:2) ， 颜色：黄绿色， 气味：刺激性气味（有毒！） 收集方法：向上排空气法，排饱和食盐水法 排空气验满方法：观察颜色；湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝 可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5 其他制取方法：2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O 注意事项：必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。 四：气体名称：氮气 反应方程式：NaNO2(固体)+NH4Cl(饱和)=△=NaCl+N2↑+2H2O 反应物状态：固液加热， 水溶性：难溶， 颜色：无色， 气味：无味 收集方法：排水法，向下排空气法 排空气验满方法：燃着的木条，熄灭 可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5五：气体五：名称：氯化氢 反应方程式：NaCl+H2SO4(浓)=△=NaHSO4+HCl↑
一、填空题 1．温度为400K ，体积为2m 3的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ，则该混合气体中B 的分 压力p B =（ ）KPa 。13.302 2．在300K ，100KPa 下，某理想气体的密度ρ=80.8275×10-3kg ·m -3。则该气体的摩尔质量M=（ ）。 3．恒温100°C 下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气H 2O （g ），当缓慢地压缩到压力p=（ ）KPa 是才可能有水滴H 2O （l ）出现。 4．恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率T m p V ???? ???? =（ ）。 5，一定的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率()=??V T /p . 6．理想气体的微观特征是：（ ） 7. 在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（ ） 8. 在n,T 在一定的条件下，任何种类的气体当压力趋近于零时均满足：()=→pV p lim 0 （ ）. 9.实际气体的压缩因子定义为Z=（ ）。当实际气体的Z>1时，说明该气体比理想气体（ ） 三、问答题 理想气体模型的基本假设是什么？什么情况下真实气体和理想气体性质接近？增加压力真实气体就可以液化，这种说法对吗，为什么？ 第二章 热力学第一定律――附答案 一、填空题 1. 理想气体向真空膨胀过程 , 下列变量 中等于零的有 : 。 2. 双原子理想气体经加热内能变化为 ，则其焓变为 。 3. 在以绝热箱中置一绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压力都不同的两种气体，将隔板抽走室气 体混合，若以气体为系统，则此过程 。 4. 绝热刚壁容器内发生CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O 的燃烧反应,系统的 Q ___ 0 ; W ___ 0 ;?U ___ 0;?H ___ 0 5. 某循环过程 Q = 5 kJ, 则 ?U + 2W + 3 ?(pV) = __________. 6. 298K 时, S 的标准燃烧焓为－296.8 kJ ?mol －1, 298K 时反应的标准摩尔反应焓 ?r H m = ________ kJ ?mol －1 . 7. 已知 的 , 则 的 。 8. 某均相化学反应 在恒压，绝热非体积功为零的条件下进行，系统的温度由 升高到 则此 过程的 ；如果此反应是在恒温，恒压，不作非体积功的条件下进行，则 。 9. 25 ℃ 的液体苯在弹式量热计中完全燃烧 , 放热 则反应 的 。 10．系统的宏观性质可以分为（ ），凡与系统物质的量成正比的物理量皆称为（ ）。 11．在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功W=( ) 12．某化学反应：A(l)+0.5B(g)-- C(g) 在500K 恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热10KJ,若反应在同样温度恒压条件下进行，反应进度为1mol 时放热（ ）。
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：
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）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 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 气（附录七） 用van der Waals计算，查表得知，对于N 2 ，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
中学化学常见气体性质归纳 1、有色气体：F2（淡黄绿色）、Cl2（黄绿色）、Br2（g）（红棕色）、I2（g）（紫红色）、NO2（红棕色）、O3（淡蓝色），其余均为无色气体。 2、有刺激性气味的气体：HF、HCl、HBr、HI、NH 3、SO2、NO2、F2、Cl2、Br2（g）；有臭鸡蛋气味的气体：H2S。 3、极易溶于水能做喷泉实验的气体：NH3、HF、HCl、HBr、HI；能溶于水的气体：CO2、SO2、Cl2、Br2（g）、H2S、NO2。 4、易液化的气体：NH3、SO2、Cl2 。 5、有毒的气体：F2、HF、Cl2、H2S、SO2、CO、NO2、NO、Br2（g）。 6、在空气中易形成白雾的气体：NH3、HF、HCl、HBr、HI。 7、常温下不能共存的气体：H2S和SO2、H2S和Cl2、HI和Cl2、NH3和HCl、NO和O2、F2和H2。 8、其水溶液呈酸性的气体：HF、HCl、HBr、HI、H2S、SO2、CO2、NO2、Br2（g）。可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。 9、有漂白作用的气体：Cl2（有水时）和SO2，但两者同时使用时漂白效果减弱。检验Cl2常用Cl2能使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色。 10、能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2和SO2，但通入过量气体时沉淀又消失。 11、在空气中可以燃烧的气体：H2、CO、CH4、C2H4、C2H2、H2S。在空气中燃烧火焰呈蓝色（或淡蓝色）的气体：H2S、H2、CO、CH4。 12、具有强氧化性的气体：F2、Cl2、Br2（g）、NO2、O2、O3；具有强或较强还原性的气体：H2S、H2、CO、NH3、HI、HBr、HCl、NO；SO2和N2既具有氧化性又具有还原性。 13、与水可反应的气体：Cl2、F2、NO2、Br2（g）、CO2、SO2、NH3；其中Cl2、NO2、Br2（g）与水的反应属于氧化还原反应（而且都是歧化反应），只有F2与水剧烈反应产生O2。 14、能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体：Cl2、NO2、Br2（g）、O3。 15、能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的气体：H2S、SO2、C2H4、C2H2。 16、可导致酸雨的主要气体：SO2； 导致光化学烟雾的主要气体：NO2等氮氧化物和烃类； 导致臭氧空洞的主要气体：氟氯烃（俗称氟利昂）和NO等氮氧化物； 导致温室效应的主要气体：CO2和CH4等烃； 能与血红蛋白结合导致人体缺氧的气体是：CO和NO。 17、可用作致冷剂或冷冻剂的气体：CO2、NH3、N2。 18、用作大棚植物气肥的气体：CO2。 19、被称做地球保护伞的气体：O3。 20、用做自来水消毒的气体：Cl2 物质的学名、俗名及化学式 (1) 生石灰、氧化钙：CaO (2)熟石灰(或消石灰):Ca(OH)2 (3)食盐:NaCl (4)干冰:CO2 (5)纯碱:Na2CO3 (6)烧碱(或苛性钠,火碱):NaOH (7)胆矾(蓝矾、硫酸铜晶体):CuSO4·5H2O (8) 明矾：KAl(SO4) 2·12H2O (9)CaCO3碳酸钙（石灰石、大理石） (10) NaHCO3碳酸氢钠（小苏打） (11)石碱（碳酸钠晶体、纯碱晶体）:Na2CO3·10H2O (12)碱式碳酸铜（铜绿、孔雀石）：
第一章 气体 一．基本要求 1．了解低压下气体的几个经验定律； 2．掌握理想气体的微观模型，能熟练使用理想气体的状态方程； 3．掌握理想气体混合物组成的几种表示方法，注意Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提； 4．了解真实气体m p V -图的一般形状，了解临界状态的特点及超临界流体的应用； 5．了解van der Waals 气体方程中两个修正项的意义，并能作简单计算。 二．把握学习要点的建议 本章是为今后用到气体时作铺垫的，几个经验定律在先行课中已有介绍，这里仅是复习一下而已。重要的是要理解理想气体的微观模型，掌握理想气体的状态方程。因为了解了理想气体的微观模型，就可以知道在什么情况下，可以把实际气体作为理想气体处理而不致带来太大的误差。通过例题和习题，能熟练地使用理想气体的状态方程，掌握,,p V T 和物质的量n 几个物理量之间的运算。物理量的运算既要进行数字运算，也要进行单位运算，一开始就要规范解题方法，为今后能准确、规范地解物理化学习题打下基础。 掌握Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提，以免今后在不符合这种前提下使用而导致计算错误。 在教师使用与“物理化学核心教程”配套的多媒体讲课软件讲课时，要认真听讲，注意在Power Point 动画中真实气体的m p V -图，掌握实际气体在什么条件下才能液化，临界点是什么含义等，为以后学习相平衡打下基础。 三．思考题参考答案 1．如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状？采用了什么原理？ 答：将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球的壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。 2．在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等？ 答：不一定相等。根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相等。
第一章气体的pVT 关系 §1.1 理想气体状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.3 真实气体的液化及临界参数 §1.4 真实气体状态方程 §1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图 教学重点及难点 教学重点1.理解理想气体模型、摩尔气体常数,掌握理想气体状态方程。 2.理解混合物的组成、理想气体状态方程对理想气体混合物的应用,掌握理想气体的分压定律和分体积定律。 3.了解气体的临界状态和气体的液化,理解液体的饱和蒸汽压。 4.了解真实气体的pV m - p图、范德华方程以及压缩因子和对应状态原理。 教学难点:1.理想气体的分压定律和分体积定律。 前言 宏观的物质可分成三种不同的聚集状态： 气态:气体则最为简单，最易用分子模型进行研究。 液态:液体的结构最复杂，对其认识还很不充分。 固态:结构较复杂，但粒子排布的规律性较强，对其研究已有了较大的进展。 当物质的量n确定后，其pVT 性质不可能同时独立取值，即三者之间存在着下式所示的函数关系：f（p,V, T）= 0也可表示为包含n在内的四变量函数式，即f（p,V,T,n）= 0这种函数关系称作状态方程。 §1-1 理想气体的状态方程 1.理想气体状态方程 （1）气体的基本实验定律: 波义尔定律:PV = 常数（n,T 恒定） 盖·吕萨克定律:V／T = 常数（n,p恒定） 阿伏加德罗定律:V／n＝常数（T,p恒定） ( 2 ) 理想气体状态方程 上述三经验定律相结合，可整理得理想气体状态方程:pV＝nRT (p: Pa（帕斯卡）V: m3(米3) T:K（开尔文） R（摩尔气体常数）: J·mol-1·K-1（焦·摩尔-1·开-1）) 因为摩尔体积V m = V／n,气体的物质的量n=m /M 理想气体状态方程又常采用下列两种形式：p V m＝RT、pV＝(m／M)RT 2．理想气体模型 (1)分子间力:分为相互吸引和相互排斥，按照兰纳德一琼斯的理 论：E=E吸引+E排斥=-A r6+B r12 由图可知:
常见气体性质 一?氧气02 （通常状况下）化学性质及用途 （Q）无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气略大 ①C + O2==CO（发出白光，放出热量） a.供呼吸; b.炼钢; c.气焊。 （注：02具有助燃性，但不具有可燃性，不能燃烧。） ②S + 02 ==SQ （空气中一淡蓝色火焰氧气中一紫蓝色火焰） ③4P + 502 == 2PQ5 （产生白烟，生成白色固体P2Q5） ④3Fe + 202 == Fe04 （剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体） ⑤蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放出热量 二?氢气（H2） 无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小，是最轻的气体。 ①可燃性： 2H2 + 02 ==== 2H0 H2 + C2 ==== 2HCI ②还原性： H2 + Cu0 === Cu + 20 3H2 + Fe：6 == 2Fe + 3H0 三.二氧化碳（CQ） 无色无味的气体，密度大于空气，能溶于水，固体的C02叫干冰” ①C02 + Hz0 ==HCQ（酸性）（H2CQ === H20 + C0f ）（不稳定） a. 用于灭火（应用其不可燃烧，也不支持燃烧的性质） b. 制饮料、化肥和纯碱 CQ + Ca（0H） ==CaC0j +H0（鉴别CQ） C02 +2Na0H==Na2C03 + H20
② 氧化性：CQ + C == 2C0 CaC0 == Ca0 + CE （工业制C02）四?一氧化碳（CO） 无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水，有毒气体。 ①可燃性：2CO + O == 2CO （火焰呈蓝色，放出大量的热，可作气体燃料） ②还原性：CO + CuO === Cu + CO 3CO + FeO3 == 2Fe + 3CO其中遇红色石蕊试纸变蓝。 （2）用蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒靠近装待检气体的瓶口，如果有白烟产生，则待检气体是NH3。 五.I讯 让待检气体在空气中燃烧（火焰为淡蓝色），在火焰上方罩一干燥的小烧杯，烧杯上有液滴生成，然后将产物与澄清的石灰水接触，澄清的石灰水变浑浊，则证明燃烧气体为、匚吃+ 202** ：C0a十2局0 g+a= 6UQ X +尽0 六.NO 直接将盛待检气体的瓶盖打开，如果在瓶口附近有红棕色气体产生，则证明待检气体是NO。 （无色）|+Q=2WQ|（红棕色） 七.g 将待检气体溶于水中，若待检气体红棕色变为无色，且水溶液也呈无色，则证明待检气体是NO2。 g （红棕色）+HA2EN6+N0（无色） 9. （红棕色）将待检气体溶于水中，若待检气体红棕色变为无色，且水溶液也呈无
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、盖一吕 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、盖一 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 A A。若在容器中再加入一定量的理想气体问P A 和A 的变化为： ，分体积是 V C，V 是 P （C） A、P A和V A都变人 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 的 物质的量、分压和分体积分别为n A P A￥和1^ P B V B，容器中的总压为 P。试判断 & 列公式屮哪个是正确 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，CC14(1)的 蒸气可以近似 看作为理想气 体。已 知 CC14(1)的摩尔质量为isig.mor1的，则在该条件下，CC14(1)气体的密度为(A ) A 、 6.87 g.dm-3B、dm- 3 C、 6.42 g. dm'D、 3.44 g dm-3 4.52 g.3 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
常见气体性质 一.氧气O2 (通常状况下) 化学性质及用途 (O2) 无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大 ①C + O2==CO2(发出白光，放出热量) a. 供呼吸; b. 炼钢; c. 气焊。 (注：O2具有助燃性，但不具有可燃性，不能燃烧。) ②S + O2 ==SO2 (空气中—淡蓝色火焰;氧气中—紫蓝色火焰) ③4P + 5O2 == 2P2O5 (产生白烟，生成白色固体P2O5) ④3Fe + 2O2 == Fe3O4 (剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体) ⑤蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放出热量 二．氢气(H2) 无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小，是最轻的气体。 ① 可燃性： 2H2 + O2 ==== 2H2O H2 + Cl2 ==== 2HCl ② 还原性： H2 + CuO === Cu + H2O 3H2 + Fe2O3 == 2Fe + 3H2O 三. 二氧化碳(CO2) 无色无味的气体，密度大于空气，能溶于水，固体的CO2叫“干冰”。 ①CO2 + H2O ==H2CO3(酸性) (H2CO3 === H2O + CO2↑)(不稳定) a.用于灭火(应用其不可燃烧，也不支持燃烧的性质) b.制饮料、化肥和纯碱 CO2 + Ca(OH)2 ==CaCO3↓+H2O(鉴别CO2) CO2 +2NaOH==Na2CO3 + H2O ②氧化性：CO2 + C == 2CO CaCO3 == CaO + CO2↑(工业制CO2)
四.一氧化碳(CO) 无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水，有毒气体。 ①可燃性：2CO + O2 == 2CO2 (火焰呈蓝色，放出大量的热，可作气体燃料) ②还原性：CO + CuO === Cu + CO2 3CO + Fe2O3 == 2Fe + 3CO2其中遇红色石蕊试纸变蓝。 （2）用蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒靠近装待检气体的瓶口，如果有白烟产生，则待检气体是NH3。 五. 让待检气体在空气中燃烧（火焰为淡蓝色），在火焰上方罩一干燥的小烧杯，烧杯上有液滴生成，然后将产物与澄清的石灰水接触，澄清的石灰水变浑浊，则证明燃烧气体为。 六. NO 直接将盛待检气体的瓶盖打开，如果在瓶口附近有红棕色气体产生，则证明待检气体是NO。 （无色）（红棕色） 七. 将待检气体溶于水中，若待检气体红棕色变为无色，且水溶液也呈无色，则证明待检气体是NO2。 （红棕色）（无色）
几种常见的气体 考点梳理 一、物理性质（固态CO2称为干冰，易升华） 二、化学性质 O2：氧化性 缓慢氧化：支持人和动物的呼吸；金属的锈蚀；食物的腐烂等都属于缓慢氧化。CO2 1、不燃烧也不支持燃烧 2、可以与水反应：H2O＋CO2=H2CO3 3、可以与碱溶液反应Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O 澄清石灰水往往用来鉴别是否含有CO2；NaOH溶液往往用来吸收CO2 H2、CO 1、可燃性：2H2+O2点燃2H2O；2CO＋O2点燃2CO2 2、还原性：CuO＋H2 △ Cu＋H2O；Fe2O3＋3H2 △ 2Fe＋3H2O CuO＋CO △ Cu＋CO2；Fe2O3＋3CO高温2Fe＋3CO2 CO除以上性质外，还具有毒性。 CH4 ：可燃性：CH4+2O2点燃CO2+2H2O 三、制法 1、反应原理 2、发生装置： 选择依据——反应物状态（固体或固液混合）； 反应条件（是否需要加热） 3、收集装置： 选择依据——气体的溶解性；气体的密度（与 空气密度大小比较）且不与空气中成份和水反应。 4、检验： O2将带火星的木条伸入到气体中带火星的木条复燃 CO2将气体通入到澄清石灰水中（或将澄清石灰水倒入盛有气体的集气瓶中，振 第 1 页共6 页
荡）澄清石灰水变浑浊 5、验满 O2将带火星的木条放到集气瓶口带火星的木条复燃 CO2将燃着的木条放到集气瓶口燃着的木条熄灭 四、综合应用 1、气体的鉴别 2、气体除杂 考点练习 1.（2012．泰安市）对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较错．误．的是 A．一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子 B．CO2能溶于水，CO难溶于水C．CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨D．CO2会造成温室效应，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒 2.（2012．肇庆市）鉴别O2、CO、CO2三种气体，可行简便的方法是（）A．将气体分别通入澄清石灰水B．将气体分别通入石蕊试液 C．试验三种气体在水中溶解性D．用燃着的木条分别伸入瓶内3．（2013.株洲市）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的玻璃杯中，可以观察到鸡蛋冒气泡，该气泡的主要成分是（）A．H2B．CO2C．O2D．N2 4．（2013.日照市）某无色混合气体可能由CH4、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。将此混合气体通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小，把剩余气体导出后，在O2中能够点燃，燃烧产物不能使白色CuSO4粉末变蓝色。则原混合气体的成份是（） A．HCl和CO B．HCl、H2和CO2C．CH4和H2D．CO和CO2 5．某气体可能含有H2、CO、CH4中的一种或两种。在空气中点燃该气体，用干燥玻璃片放在火焰上方，干燥玻璃片上有水雾，用另一个蘸有石灰水的烧杯罩在火焰上方，石灰水边浑浊。根据上述实验判断，该气体成分可能是（） A.CO B.H2和CO C.CH4 D.H2 6.（2013.山西）在实验室中，同学们用如下装置制取纯净的CO2，下列说法不正确的是（）【查阅资料】饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2 A．①中固体反应物也可用Na2CO3固体代替 B．③中没有白色沉淀产生，说明CO2气体中已经不混有HCl气体 C．④中浓H2SO4的作用是吸收CO2气体中混有的H2O D．将燃着的小木条放在⑤中的集气瓶口，可以检验集气瓶是否收集满CO2 7、将一定量的镁条放入到过量的稀盐酸中，下列表示反应过程中变化关系的曲线，正确的是（） 8．（2013.盐城市）（12分）盐城市2013年中考化学实验考查有：①氧气的制取； ②二氧化碳的制取；③配制50g 5%的NaCl溶液等六个考签,由学生抽签确定一个考题进行考查。 第 2 页共6 页
气体的pVT关系 一、理想气体状态方程 pV=nRT (R=8.314472Pa·m3·mol·K-1) 根据V m=V/n,n=n/M可得 pV m=RT pV m=(m/M)RT 根据ρ=m/V和理想气态方程可以求出气体的ρ、V、T、n、M、ρ各种性质。 ρ=pM/RT、M=ρRT/p=RTM/Pv、m=Pvm/RT、n=Pv/RT 二、理想气体模型 (一)、分子间作用力：两个分子间的相互吸引势能与距离r的6次方成反比，相互排 除势能与距离r的12次方成反比。 (二)、理想气体的微观上的两个特征 1、分子间无相互作用力。 2、分子本身不占体积。 (三)、在任何温度和压力下均符合理想气体模型或服从 理想气体状态方程的气体称为理想气体 图一：兰纳德-琼斯势能曲线示意图 (四)、摩尔气体常数 当压力趋于零的极限条件下，各种气体pVT均服从pV m=RT的定量关系，R是一个对 各种气体都适用的常数。R=8.314472Pa·m3·mol·K-1 三、真实气体状态方程 (一)、范德华方程 (p+a/V2m)(V m-b)=RT 将V m=V/n带入可得(p+n2a/V2)(V-nb)=nRT a只与气体的种类有关，与温度条件无关。（a/V m2）又称为内压力说明了分子间相 互吸引力对压力的影响反比于分子间距离r的6次方。一般分子间作用力越大，a越大。 a的单位是Pa·m6·mol-2 b应该与气体的温度有关。b是体积修正项，表示每摩尔真实气体分子本身占有体 积儿时分子自由活动空间减少的数值。b的单位是m3·mol-1。 范德华认为真实气体由于分子间的相互作用力会导致气体的压强比理想气体小即 p=(p理+a/V2m),体积在考虑了分子本身占有的体积b之后自由活动空间应该是(V m-b)。 范德华方程是一种被简化了的真实气体的数学模型，在任何温度、压力条件下均符 合范德华方程的气体叫范德华气体 (二)、维里方程 pV m=RT(1+Bp2+Cp3+Dp4+……) 维里方程是纯经验方程，当压力p→0，摩尔体积V m→0时，维里方程还原为理想气 态方程。在计算精度不高时，只用到维里方程的第二项。 四、临界参数 每种液体都存在一个特殊的温度，在该温度以上，无论加多大压力，都不能使气 体液化。这个温度称为临界温度。临界温度T c时的饱和蒸汽压称为临界压力，用p c表 示。临界压力是临界温度下使气体液化所需要的最低压力。在临界温度和临界压力下， 物质的摩尔体积称为临界摩尔体积，用V m,c表示。物质处于临界温度、临界压力下的状 态称为临界状态。此时气、液两相的摩尔体积及其他性质完全相同，相界面消失。
各种气体的特性和颜色 有色都有毒，有色都刺激。 1、有色气体：F2（淡黄绿色）、Cl2（黄绿色）、Br2（g）（红棕色）、I2（g）（紫红色）、NO2（红棕色）、O3（淡蓝色），其余均为无色气体。 2、有刺激性气味的气体：HF、HCl、HBr、HI、NH 3、SO2、NO2、F2、Cl2、Br2（g）；有臭鸡蛋气味的气体：H2S。 3、极易溶于水能做喷泉实验的气体：NH3、HF、HCl、HBr、HI；能溶于水的气体：CO2、SO2、Cl2、Br2（g）、H2S、NO2。 4、易液化的气体：NH3、Cl2 。 5、有毒的气体：F2、HF、Cl2、H2S、SO2、CO、NO2、NO、Br2（g）、HCN。 6、在空气中易形成白雾的气体：NH3、HF、HCl、HBr、HI。 7、常温下不能共存的气体：H2S和SO2、H2S和Cl2、HI和Cl2、NH3和HCl、NO和O2、F2和H2。 8、其水溶液呈酸性的气体：HF、HCl、HBr、HI、H2S、SO2、CO2、NO2、Br2（g）。 可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。 9、有漂白作用的气体：Cl2（有水时）和SO2，但两者同时使用时漂白效果减弱。检验Cl2常用Cl2能使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色。 10、能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2和SO2，但通入过量气体时沉淀又消失。 11、在空气中可以燃烧的气体：H2、CO、CH4、C2H4、C2H2、H2S。在空气中燃烧火焰呈蓝色（或淡蓝色）的气体：H2S、H2、CO、CH4。 12、具有强氧化性的气体：F2、Cl2、Br2（g）、NO2、O2、O3；具有强或较强还原性的气体：H2S、H2、CO、NH3、HI、HBr、HCl、NO；SO2和N2既具有氧化性又具有还原性。 13、与水可反应的气体：Cl2、F2、NO2、Br2（g）、CO2、SO2、NH3；其中Cl2、NO2、Br2（g）与水的反应属于氧化还原反应（而且都是歧化反应），只有F2与水剧烈反应产生O2。 14、能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体：Cl2、NO2、Br2（g）、O3。 15、能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的气体：H2S、SO2、C2H4、C2H2。 16、可导致酸雨的主要气体：SO2；
○氢气(H)的性质与用途 物理性质氢气就是无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气小,就是相同条件下密度最小的气体。 化学性质可燃性2H2+O22H2O 氢气燃烧时发出淡蓝色火焰,放出热量,并有水珠产生。 氢气点燃前,一定要验纯。 纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量。不纯的氢气(混有一 定量空气或氧气)遇明火会发生爆炸。 还原性 氢气还原氧化铜 H2+CuO△Cu+H2O 黑色的氧化铜粉末在氢气中加热逐渐变成红色,试管口有水珠产生。 氢气“早出晚归” 氢气还原氧化铜实验注意事项: “酒精灯迟到早退”,即①开始时要先通入氢气后加热(目的就是排净管内空气,防止 氢气与管内空气混合受热发生爆炸);②实验结束时要先停止加热,继续通入氢气至 试管冷却(防止生成的铜受热被氧化成CuO) 氢气还原氧化铁 3H2 + Fe2O3 △2Fe + 3H2O 氢气的用途①填充气(密度比空气小),如充气球、飞舰 ②(可燃性)高能燃料,氢氧焰焊接与切割金属。 ③(还原性)冶炼重要金属 ④化工原料(合成氨、制盐酸) 氢气与其它气体的显著区别之处相同条件下氢气密度最小 证明氢气密度比空气小的方法用氢气吹肥皂泡,若肥皂泡上升,则密度比空气小。 氢能源的三大优点氢气被认为就是最清洁的燃料。 ①生成物就是水,产物无污染。 ②热值高,放热多。
○氧气的性质与用途
○二氧化碳的性质与用途
大气中二氧化碳 的消耗 二氧化碳溶于水、植物的光合作用。 ○一氧化碳的性质与用途 物理性质无色、无味气体,比空气的密度略小,难溶于水,有毒气体。 化学性质①可燃性 一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳2CO+O22CO2 发出蓝色火焰,放热,生成能使澄清石灰水变 浑浊的气体。 可燃性气体点燃前一定要检验纯度煤炉从上至下,常发生的三个反应 ①2CO+O22CO2 ②CO2+C2CO ③C+O2CO2 ②还原性 一氧化碳还原氧化铜(不就是置换反 应) CO+CuO △ Cu+CO2 (非置换反应) 黑色物质受热后变为亮红色固体,同时放出能 使石灰水变浑浊的气体。 一氧化碳还原氧化铁Fe2O3+3CO2Fe+3CO2红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。 ③毒性 因为一氧化碳吸进肺里极易与血液中的血红蛋白结合,破坏了血红蛋白的输氧能力,造成生物体内缺氧而中毒,严重 时会危及生命。 正常的血液呈深红色,当通入一氧化碳后,血液由深红色变成浅红色。 检验方法通过灼热的氧化铜粉末,粉末由黑色逐渐变成红色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 危害缺氧中毒(一氧化碳吸进肺里极易跟血红蛋白极易结合,破坏了血红蛋白的输氧能力,造成生物体内缺氧而中毒,严重时会危及生命,因此在冬季用煤炉来取暖时,要注意房间的通风与换气。) 特别注意尾气的处理一氧化碳有剧毒,会使空气受污染,必须把未反应的CO燃烧转变成无污染的CO2制取实验中的收集方法一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空气法收集。
第一章气体的pVT关系 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 1.2 气柜内贮有121.6 kPa，27℃的氯乙烯（C2H3Cl）气体300 m3，若以每小时90 kg的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：假设气柜内所贮存的气体可全部送往使用车间。 1.3 0℃，101.325kPa的条件常称为气体的标准状况，试求甲烷在标准状况下的密度？解：将甲烷(M w=16g/mol)看成理想气体：PV=nRT , PV =mRT/ M w 甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PM w/RT =101.325?16/8.314?273.15(kg/m3) =0.714 kg/m3 1.4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g充以4℃水之后，总质量为125.0000g。若改充以25℃，13.33 kPa的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g。试估算该气体的摩尔质量。水的密度1g·cm3计算。 解：球形容器的体积为V=（125-25）g/1 g.cm-3=100 cm3 将某碳氢化合物看成理想气体：PV=nRT , PV =mRT/ M w M w= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)?8.314?300.15/(13330?100?10-6) M w =30.51(g/mol)
1.5 两个容积均为V 的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100℃，另一个球则维持 0℃，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： 因此， 1.6 0℃时氯甲烷（CH 3Cl ）气体的密度ρ随压力的变化如下。试作p p -ρ 图，用外推法求 氯甲烷的相对分子质量。
第一章化学热力学基础 1.1 本章学习要求 1. 掌握化学热力学的基本概念和基本公式 2. 复习热化学内容；掌握Kirchhoff公式 3. 掌握熵变的计算；了解熵的统计意义 1.2内容概要 1.2.1热力学基本概念 1. 体系和环境 体系（system）:热力学中，将研究的对象称为体系。热力学体系是大量微观粒子构成的宏观体系。 环境（surroundings）：体系之外与体系密切相关的周围部分称作环境。体系与环境之间可以有明显的界面，也可以是想象的界面。 ①敞开体系（open system）：体系与环境间既可有物质交换，又可有能量交换。 ②封闭体系（closed system）：体系与环境间只有能量交换，没有物质交换。体系中物质的量守恒。 ③孤立体系（isolated system）：体系与环境间既无物质交换，又无能量交换。 2. 体系的性质（property of system） 用来描述体系状态的宏观物理量称为体系的性质（system properties）。如T、V、p、U、H、S、G、F等等。 ①广度性质（extensive properties）：体系这种性质的数值与体系物质含量成正比，具有加和性。 ②强度性质（intensive properties）：这种性质的数值与体系物质含量无关，无加和性。如T、p、d（密度）等等。 3. 状态及状态函数 状态（state）：是体系的物理性质及化学性质的综合表现，即体系在一定条件下存在的形式。热力学中常用体系的宏观性质来描述体系的状态。 状态函数（state function）：体系性质的数值又决定于体系的状态，它们是体系状态的单
各种气体的物理性质化学性质 1、二氧化硫（化学式：SO2） 是最常见的硫氧化物。无色气体，有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。把SO2进一步氧化，通常在催化剂如二氧化氮的存在下，便会生成硫酸——酸雨的成分之一。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一 2、硫化氢（H2S） 物理性质: 无色气体，有臭鸡蛋味，能溶于水（体积），比空气重，有毒。化学性质：1）受热易分解：H2S=H2+S 2）可燃烧： 3、Cl2,氯气。 通常呈黄绿色，有毒，有刺激性气味，密度比空气大，可用向上排空气法收集。液态时为金黄色Cl2可以使物质褪色，原理是氯气和水反应生成的次氯酸有强氧化性，会把有色的有机物氧化成无色物质，使之褪色。 几乎所有的金属（包括Au、Pt）都可以直接和Cl2化合。 Cl2氧化性很强，高锰酸钾溶液可以把浓盐酸氧化为Cl2。 CL2检验：湿润淀粉碘化钾试纸，由白色变蓝色。 4、氨：ammonia 化学式：NH3 电子式：如右图 三维模型一、结构：氨分子为三角锥型分子，是极性分子。N原子以sp3杂化轨道成键。 二、物理性质：氨气通常情况下是有刺激性气味的无色气体，极易溶于水，易液化，液氨可作致冷剂。 三、主要化学性质： 1、NH3遇Cl 2、HCl气体或浓盐酸有白烟产生。 2、氨水可腐蚀许多金属，一般若用铁桶装氨水，铁桶应内涂沥青。 3、氨的催化氧化是放热反应，产物是NO，是工业制HNO3的重要反应，NH3也可以被氧化成N2。 4、NH3是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 四、主要用途：NH3用于制氮肥（尿素、碳铵等）、HNO3、铵盐、纯碱，还用于制合成纤维、塑料、染料等。 五、制法： 1.合成氨的工艺流程 （1）原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。