无机化学第一章气体

无机化学第一章：气体第一节：理想气态方程1、气体具有两个基本特性：扩散性和可压缩性。

主要表现在：⑴气体没有固定的体积和形状。

⑵不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。

⑶气体是最容易被压缩的一种聚集状态。

2、理想气体方程：nRT PV = R 为气体摩尔常数，数值为R =8.31411--⋅⋅K molJ3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。

第二节：气体混合物1、对于理想气体来说，某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。

2、Dlton 分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。

3、(0℃=273.15K STP 下压强为101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg)第二章：热化学第一节：热力学术语和基本概念1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。

按传递情况不同，将系统分为： ⑴封闭系统：系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。

系统质量守恒。

⑵敞开系统：系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进行〕又有物质传递。

⑶隔离系统：系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。

2、 状态是系统中所有宏观性质的综合表现。

描述系统状态的物理量称为状态函数。

状态函数的变化量只与始终态有关，与系统状态的变化途径无关。

3、 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分叫做相。

相可以由纯物质或均匀混合物组成，可以是气、液、固等不同的聚集状态。

4、 化学计量数()ν对于反应物为负，对于生成物为正。

5、反应进度νξ0)·(n n sai k et -==化学计量数反应前反应后-，单位：mol第二节：热力学第一定律0、 系统与环境之间由于温度差而引起的能量传递称为热。

热能自动的由高温物体传向低温物体。

系统的热能变化量用Q 表示。

若环境向系统传递能量，系统吸热，则Q>0；若系统向环境放热，则Q<0。

无机化学（上） 知识点总结第一章 物质存在的状态一、气体1、气体分子运动论的基本理论①气体由分子组成，分子之间的距离>>分子直径；②气体分子处于永恒无规则运动状态；③气体分子之间相互作用可忽略，除相互碰撞时；④气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。

碰撞时总动能保持不变，没有能量损失。

⑤分子的平均动能与热力学温度成正比。

2、理想气体状态方程①假定前提：a 、分子不占体积；b 、分子间作用力忽略②表达式：pV=nRT ；R ≈8.314kPa ·L ·mol 1-·K 1-③适用条件：温度较高、压力较低使得稀薄气体④具体应用：a 、已知三个量，可求第四个；b 、测量气体的分子量：pV=M W RT （n=MW ） c 、已知气体的状态求其密度ρ：pV=M W RT →p=MV WRT →ρMVRT =p 3、混合气体的分压定律①混合气体的四个概念a 、分压：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同体积时的压力；b 、分体积：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同压力时的体积c 、体积分数：φ=21v v d 、摩尔分数：xi=总n n i ②混合气体的分压定律a 、定律：混合气体总压力等于组分气体压力之和；某组分气体压力的大小和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比b 、适用范围：理想气体及可以看作理想气体的实际气体c 、应用：已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压、4、气体扩散定律①定律：T 、p 相同时，各种不同气体的扩散速率与气体密度的平方根成反比：21u u =21p p =21M M (p 表示密度) ②用途：a 、测定气体的相对分子质量；b 、同位素分离二、液体1、液体①蒸发气体与蒸发气压A、饱和蒸汽压：与液相处于动态平衡的气体叫饱和气，其气压叫做饱和蒸汽压简称饱和气；B、特点：a、温度恒定时为定值；b、气液共存时不受量的变化而变化；c、物质不同，数值不同②沸腾与沸点A、沸腾：当温度升高到蒸汽压与外界压力相等时，液体就沸腾，液体沸腾时的温度叫做沸点；B、特点：a、沸点的大小与外界压力有关；外界压力等于101kPa时的沸点为正常沸点；b、沸腾是液体表面和内部同时气化的现象2、溶液①溶液与蒸汽压a、任何物质都存在饱和蒸汽压；b、纯物质的饱和蒸汽压只与物质本身的性质和温度有关；c、一定温度下饱和蒸汽压为常数；d、溶液蒸汽压的下降：△p=p纯液体-p溶液=K·m②溶液的沸点升高和凝固点的下降a、定量描述：沸点升高△Tb =Kb·m凝固点下降△Tf =Kf·m仅适用于非电解质溶液b、注意：①Tb 、Tf的下降只与溶剂的性质有关②Kb 、Kf的物理意义：1kg溶剂中加入1mol难挥发的非电解质溶质时，沸点的升高或凝固点下降的度数c、应用计算：i、已知稀溶液的浓度，求△Tb 、△Tfii、已知溶液的△Tb 、△Tf求溶液的浓度、溶质的分子量d、实际应用：i、制冷剂：电解质如NaCl、CaCl2ii、实验室常用冰盐浴：NaCl+H2O→22°CCaCl2+H2O→-55°Ciii、防冻剂：非电解质溶液如乙二醇、甘油等③渗透压a、渗透现象及解释：渗透现象的原因：半透膜两侧溶液浓度不同；渗透压：为了阻止渗透作用所需给溶液的额外压力b 、定量描述：Vant'Hoff 公式：∏V=nRT ∏=VnRT 即∏=cRT ∏为溶液的渗透压，c 为溶液的浓度，R 为气体常量，T 为温度。

无机化学试题第一章气体填空题：1、某广场上空有一气球，假定气压在一日内基本不变，早晨气温15℃时，气球体积为25.0L；中午气温为30℃，则其体积为 26.3 L；若下午的气温为25℃，气球体积为 25.9 L。

2、某真空集气瓶的质量为134.567g。

将一温度为31℃，压力为98.0 kPa的气体充入其中，然后再称其质量为137.456g，则该气体的质量m＝ 2.889g。

如果集气瓶中装满31℃的水，其总质量为1067.9g(该温度下水的密度为0.997g·mL-1)，集气瓶的容积为0.936 L;该气体的密度ρ＝ 3.09 g.·L-1，摩尔质量M＝79.6g·moI-1。

3、恒定温度下，将1.0L 204kPa的氮气与2.0L 303kPa的氧气充入容积为3.0L的真空容器中，则p(N2)＝ 68 kPa; p(O2)＝ 202 kPa; 容器内的总压力p＝270 kPa。

4、在温度T时，在容积为c L的真空容器中充入氮气和氩气。

容器内压力为a kPa，若p(N2)＝b kPa, 则p(Ar)＝ a-b kPa; N2和Ar的分体积分别为 bc/aL和 (a-b)c/a L; n(N2)＝ bc/RT mol，n(Ar)＝ (a-b)c/RT mol。

5、在相同温度、压力、体积下，两种气体的摩尔质量分别为M1和M2(M1＞M2)。

试比较：n1 = n2, m1> m2; Ēk,1= Ēk,2; v1< v2; ρ1>ρ2。

若体积增大，温度、压力保持不变，则ρ1, ρ2都不变。

选择题：1、一定温度下，某容器中含有相同质量的H2，O2，N2与He的混合气体,其中分压最小的组分是………………………………………………………………( B )(A)N2 (B)O2(C)H2(D)He2、某温度下，一容器中含有2.0mol O2，3.0mol N2及1.0mol Ar。

第1章习题参考答案1-1气体的基本特性有哪些？如何理解这些特性？答：气体的基本特性是扩散性和可压缩性。

气体分子具有较高的动能，不停地进行热运动，将气体引入到容器中，它的分子立即向各方扩散；气体的密度很小，分子之间的空隙很大，分子间的作用力较弱，所以气体可以压缩。

1-2 何谓理想气体？在什么条件下，真实气体的行为接近理想气体？怎样理解？答：理想气体是人为假定的一种气体模型，主要包括以下几点：①分子是有质量但不占有体积的几何质点；②分子之间没有作用力；③分子之间的碰撞及分子与器壁的碰撞都是完全弹性的，没有动能的损失。

在高温和低压条件下，真实气体的行为接近理想气体。

在高温时分子的动能远大于因分子间力产生的势能，分子之间作用力可以忽略；低压条件下气体分子间的距离很大，气体分子自身的体积与气体的体积相比可以忽略不计。

所以在高温和低压条件下，真实气体的行为接近理想气体。

1-3有两个体积相同的球形容器，内充N2气，中间有连通管，其体积可忽略不计。

当把两球同时浸于沸水(373K)中，球内压力为101 kPa。

若将其中一个球仍浸在沸水中，另一球浸入冰水(273K)中，此时球内压力应是多少？解：设每个球的体积为V，N2气的物质的量为n mol，则当两球都在沸水中时有：101kPa×(2V) =nR×373 (1)一球在沸水中，另一球在冰水中，两球平衡时压力为p，在沸水中有n1mol N2，而在冰水中有n2mol N2，则n1＋n2= n，n1373 = n2273，373/273=n2/n1p(2V) = n1R×373＋n2R×273=n1R×373＋n1R×373即p(2V) = 2n1R×373 (2))2()1(得：18.1)2733731(21)1(2122kPa101121211=+=+=+==nnnnnnnpp= 85.6 kPa1-4 在300 K 、3.03975×106 Pa 时，一气筒含有480 g 的氧气，若此筒被加热到373 K ，然后启开活门（温度保持不变）一直到气体压力降低到1.01325×105 Pa时，问共放出多少克的氧气？解：容器的体积V 不变，设最终筒内剩余O 2为m 2 g ：由111RT M m V p =、222RT M m V p = 122121T p T p m m = 则 300KPa 1001325.1373K Pa 1003975.3g 480562⨯⨯⨯⨯=m m 2 =12.9g 放出氧气为：467.1g g 9.12g 48021=-=-=∆m m m1-5在273.15 K 和1.01325×105 Pa 压力下，测得某气体的密度为1.340 g·L -1，在一实验中测得这种气体的组成是C 79.8%和H 20.2%。