第一章气体气体第1章第1章第气体第1章第1章第气体第1章第1章第气体第1章第1章第.

6. 界面与胶体科学：界面与高分散系统的热力学规 律
物理化学讲课的内容
第一章 气体的pVT关系 第二章 热力学第一定律 第三章 热力学第二定律 第四章 多组分热力学 第五章 相平衡
3-10周 讲课 40 h
第六章 化学平衡 第七章 电化学 第八章 化学动力学 第九章 界面现象与
描述真实气体的 pVT 关系的方法： 1）引入压缩因子Z，修正理想气体状态方程 2）引入 p、V 修正项，修正理想气体状态方程 3）使用经验公式，如维里方程，描述压缩因子Z 它们的共同特点是在低压下均可还原为理想气体状态方程
1. 真实气体的 pVm - p 图及波义尔温度
T > TB
pVm - p曲线都有左图所示三种
c
T4
说明Vm(g) 与Vm(l)之差减小。
l2 l1
l
g2 g1
T3
Tc
TT12gg´´12 g
T = Tc时， l – g 线变为拐点c c：临界点 ；Tc 临界温度； pc 临界压力； Vm,c 临界体积
Vm
临界点处气、液两相摩尔体积及其它性质完全相同，界
面消失气态、液态无法区分，此时：
V p m Tc 0 ,
类型。
pVm
T = TB T < TB
(1) pVm 随 p增加而上升； (2) pVm 随 p增加，开始不变， 然后增加
p 图1.4.1 气体在不同温度下的 pVm－p 图
(3) pVm 随 p增加，先降后升。
T > TB T = TB
对任何气体都有一个特殊温度 -
波义尔温度 TB ，在该温度下，压
（密闭容器）
水
乙醇
苯
t / ºC 20 40 60 80 100 120

=0.0155mol
分压。 解：已知 φ（CO2）＝96.5%,φ（N2）＝3.5%,P＝9.2×103KPa 由于同温、同压下，φB＝χB ∴ χ(CO2) ＝φ（CO2）＝96.5% χ (N2) ＝φ（N2）＝3.5% 又由 PB＝χBP 可得： P (CO2) ＝χ （CO2） P＝96.5%×9.2×103 kPa＝8.878×103kPa P (N2) ＝χ(N2)P＝3.5%×9.2×103 kPa＝3.22×103kPa 13．氰化氢(HCN) 气体是用甲烷和氨作原料制造的。反应如下：
○ 2
故氮的氧化物的分子式为 N2O4。 7．在 0.237g 某碳氢化合物中，其ω(C)=80.0％，ω(H)=20.0％。22 ℃，756.8mmHg 下，体积为 191.7mL。确定该化合物的化学式。
解：火星大气中的 CO2 压力为： P1＝(
5 ×101.325) kPa＝0.667kPa 760
m RT M mRT ∴该化合物的摩尔质量 M＝ PV 0.237 × 8.314 × 295.15 g/mol ＝ 100898.368 × 1.917 × 10－4 ＝30g/mol 30 × 80％ ＝2 ∴相应化合物化学式中 n (C) ＝ 12 30 × 20％ n (H) ＝ ＝6 1
PV＝ 故该化合物的化学式为：C2H6 8．在火星赤道附近中午时，温度为 20℃，火星大气的主要成分是 CO2，其压力约为 5mmHg,则其为多少千帕？相同温度下火星上的 CO2 与地球上的 CO2（干空气中，x(CO2)=0.00033）相比，何者更接近理想 气体？
,1100℃ 2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g) Pt → 2HCN(g)+6H2O(g)

例 1-3
• 在 25 ℃下，将 0.100m ol 的 O 2 和 0.350mol 的 H 2 装入 3.0 0L 的容器中，通电后氧气 和氢气反应生成水，剩下过量的氢气。求反应前后气体的总压和各部分的分压。 •
解：反应前 0.100mol 8.315kPa L mol-1 K -1 298K p（O 2） 82.6kPa 3.00L 0.350mol 8.315kPa L mol-1 K -1 298K p（H 2） 289kPa 3.00L p 82.6kPa 289kPa 372kPa( 四舍五入) 通电时0.100mol O 2只与0.200molH2 反应生成0.200molH2 O，而剩余0.150molH 2。 液态水所占的体积与容 器体积相比可忽略不计 ，但由此产生的饱和水 蒸气却必须考虑。 因此反应后 0.150mol 8.315kPa L mol-1 K -1 298K p（H 2） 124kPa 3.00L P（H 2 O） 3.17kPa p 124kPa 3.17kPa 127kPa(四舍五入)
无机及分析 化学
第一章 气体和溶液
1.1 气体 1.1.1 理想气体状态方程
概念：分子本身不占体积，分子间没有相互作用力的气体称为理想气体。 低压状态下可以看做理想气体，所遇到的实际情况都不是理想气体。 理想气体状态方程： pV=nRT p 代表了气体的压力 V 代表了气体的体积
T 代表了气体的温度
• 解：
mRT 0.118g 8.315kPa L mol-1 K -1 298K -1 M 16 . 0 g mol pV 73.3kPa 250 10-3 L 所以该气体的相对分子 质量为 16.0g mol-1。

第1章气体、液体和胶体1．有一煤气罐容积为100L ，27℃时压力为500kPa ，经气体分析，煤气中含CO 的体积分数0.600，H 2的体积分数0.100，其余气体的体积分数为0.300，求此储罐中CO 、H 2的物质的量。

解：n ===20.047mol RT PV )27273(314.8500100+××X CO ==0.6总n n CO =20.074×0.6=12.028molCO n =20.074×0.1=2.005mol2H n 2．含甲烷和乙烷的混合气体，在20℃时，压力为100kPa 。

已知混合气体中含甲烷与乙烷质量相等，求它们的分压。

解：设甲烷质量为x 克==4CH n 16x 62H C n 30x =4CH p VRTn 4CH =62H C p V RT n 62H C ===624H C CH p p 644H C CH n n 1630815P 总＝＋4CH p 62H C p ＝65.22kPa4CH p ＝34.78kPa62H C p 3．在20℃时，用排水取气法收集到压力为100kPa 的氢气300cm 3，问去除水蒸气后干燥的氢气体积有多大。

解：20℃P=100kPa,v=0.3L20℃时水的饱和蒸汽压为2.33kPaV 总＝P 总(干燥)2H p 2H V（100－2.33）×0.3=100×(干燥)2H V ＝＝293mL 2H V 1003.067.97×4.已知浓硫酸的相对密度为1.84g/mL ，其中H 2SO 4含量约为96%，求其浓度为多少？如何配置1L 浓度为0.15mol/L 硫酸溶液？解：==18.02mol/L 42SO H c 9896.084.11000××配置1L 浓度为0.15mol/L 硫酸溶液应取18.02mol/L 的浓硫酸：V==8.34mL 02.1815.01000×5．用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.03，该溶液的密度为1.0g/mL ，计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和物质的量分数。

p = p1 + p2 + 或 p = pB
无机化学第一章气体
p1
n1 RT V
,
p2
n2 RT V
,
pn 1 V R T n 2 V R T n 1n 2 R VT
n =n1+ n2+
p
nRT V
无机化学第一章气体
分压的求解：
pB
nB RT V
p
nRT V
pB p
nB n
xB
pB
nB n
规律：各组分气体分别遵循理想气体状态方程。 即： PVB = nBRT
分体积定律：混合气体的总体积等于混合气体中
各组分气体的分体积之和。
V = V1 + V2 +
或
V = VB
无机化学第一章气体
V n1RT n2 RT
p
p
n1
n2
RT
p
nRT p
VB V
nB n
B
—称为组分B的体积分数
pB p
xB
VB V
B
,
VB B V
结论：某组分气体的分体积等于混合气体的总体 积和该组分气体的体积分数(摩尔分数)的乘积。
Zn(s) + 2HCl ZnCl2 + H2(g)
65.39g
1mol
m(Zn)=?
0.0964mol
m(Zn) =
65.39g 0.0964mol 1mol
= 6.30g
答：（略）
无机化学第一章气体
*1.2.2 分体积定律
分体积： 混合气体中某一组分B的分体积VB是该组
份单独存在并具有与混合气体相同温度和压力 时所占有的体积。

3、电动势的测定及应用 4、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
17
18
第一章 气体的pVT关系
1.了解理想气体的微观模型，能熟练使用理 想气体的状态方程 2.理解气体的液化和临界参数 3.了解真实气体的状态方程及对应状态原理 与压缩因子图 重点： 理想气体的状态方程、微观模型、 临界参数。 难点：对应状态原理与压缩因子图。

1
问题：1.理想气体的状态方程式主要有哪些 应用？ 2.何为理想气体混合物？在理想气体混合物中 某组分的分压是如何定义的？其物理意义如何，如 何计算？ 3.何为纯液体的饱和蒸气压？它与哪些因素
有关？
2
3
1.分子之间无相互作用力 2.分子本身不占有体积
状态方程 理想气体 分压及分体积定律 气体 液化及临界现象 实际气体 对应状态原理及压缩因子图 状态方程
如何变成理 想气体？
4
1.1 理想气体的状态方程
pV nRT
导出公式：
M mRT / pV
pM / RT
例：六氟化铀UF6是密度很大的一种气体，求在
适合条件:理想气体或低压下的真实气体
6
1.分子之间无相互作用力 2.分子本身不占有体积
状态方程 理想气体 分压及分体积定律 气体
液化及临界现象
实际气体 状态方程 对应状态原理及压缩因子图
7
1.3 气体的液化及临界参数
饱和蒸气压：指定温度下，密闭系统中某物质处 于气液平衡共存时其蒸气的压力。
临界参数：
9
b.求真实气体的压缩因子Z
真实气体的pVT关系： 对比参数： 对比压力: pr =p/pc
pVm ZRT
对比温度: Tr =T/Tc
对比体积: Vr =Vm/ Vm，c

解： 化学反应完成后，硝酸甘油释放 的总能量为
Ｗ＝ｍＵ， 设反应后气体的温度为Ｔ，根据题意，有 Ｗ＝Ｑ（Ｔ－Ｔ０）， 器壁所受的压强为 ｐ＝ＣＴ／Ｖ０， 联立以上各式并代入数据，得 ｐ＝3．4×10８ＰA．
7.某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10-3m3 ．往桶内倒入4.2×10-3m3的药液后开始打气， 打气过程中药液不会向外喷出．如果每次能打 进2.5×10-4m3的空气，要使喷雾器内空气的压 强达到4标准大气压应打气几次？这个压强能 否使喷雾器内的药液全部喷完？（设大气压强 为1标准大气压）
可以发现秤指针的读数更大。 钢珠的动能越大，对秤盘产生额压力越大
结论
气体压强的大小与两个因 素有关：一是气体分子的 平均动能；二是分子的密 集程度。
注意
1.气体的平均动能越大，分子撞击容器壁 时产生的作用力越大，气体的压强就越大; 温度是分子平均动能的标志，所以气体的 压强就和温度有关。 2.气体越密集，每秒撞击容器壁单位面积 的分子越多，气体压强越大。一定质量的 气体，体积越小，分子越密集，因此气体 压强与体积有关。
4.气体分子的速率分布 和统计规律
根据这个图表我们可以发现温度较高时，速率较大的分 子占得比例大一些，速率小的分子占得比例小一些，对于 一定种类的大量分子来说，在一定温度下，处于一定速率 范围呢的分子数所占的百分比是确定的，呈现一定的规律，
即统计规律。
让我们通过实验来理解统计规律
伽尔顿板
向入口投入大量的小球，观察小球 落下后在槽内的分布。用数量级不 同的小球反复该实验。
气体压强 就是气体
对于容器壁的压强，在国际
名
制中，压强的单位是帕斯卡，
词
简称帕，符号式Pa。
解

P理想 = P实际 + a(n/V)2
例题：分别按理想气体状态方程和范德华方程计算 1.50mol SO2在30摄氏度占有20.0L体积时的压力，并 比较两者的相对误差dr。如果体积减少为2.00L，其 相对误差又如何？ 解：已知：T =303K，V=20.0L，n=1.50mol， a=0.6803Pa ·m6 ·mol-2=0.6803 103kPa ·L2 ·mol-2 b=0.563610-4m3 ·mol-1 =0.05636 L ·mol-1
答：（略）
§1.4 真实气体
真实气体与理想气体的运动状态不同，存在偏 差。
产生偏差的主要原因是： ①气体分子本身的体积的影响； (分子本身有大小、占有体积，有时不能忽略) ②分子间力的影响。
（分子间存在相互吸引力，对器壁压力减小）
理想气体状态方程仅在温度不太低、压力不太高的情
况下适合于真实气体。否则必须对体积和压力进行校正。
即
PBV = nBRT
分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组 分气体分压之和。 p = p1 + p2 +
或
p = pB
n1 RT p1 , V
n 2 RT p2 , V
n1RT n2 RT RT p n1 n2 V V V
n =n1+ n2+
分压定律的应用
例题：用金属锌与盐酸反应制取氢气。在25℃下,用排水
集气法收集氢气，集气瓶中气体压力为98.70kPa（25℃时, 水的饱和蒸气压为3.17kPa），体积为2.50L，计算反应中消
耗锌的质量。
解： T =(273+25)K = 298K
p= 98.70kPa V=2.50L 298K时，p(H2O)=3.17kPa Mr (Zn)=65.39

第一章 气 体（ 6 学时）教学目的：了解理想气体的概念和特点、气体的液化过程及饱和蒸气压的概念、对应状态参数的概念及对应态原理；理解临界参数、压缩因子的概念；掌握分压、分体积概念及分压定律、分体积定律、压缩因子法真实气体的计算。

教学重点：理想气体状态方程进行相关计算；分压定律和分体积定律计算混合气体问题；利用压缩因子法计算真实气体的PVT 性质。

教学难点：临界参数的理解；对应态原理；范德华方程、维里方程计算真实气体的PVT 性质；第一节 理想气体PVT 关系一. 理想气体状态方程1. 理想气体实际气体在压力很低时，体积很大，彼此间的引力可忽略不计，即在较低压力或较高温度时实际气体接近理想气体。

理想气体在微观上具有以下两个特征：①分子本身的大小比分子间的平均距离小的多，可以忽略，所以认为分子本身没有体积，视为质点。

②分子间无相互作用力。

2. 理想气体状态方程通过大量实验，基于波义耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律，人们归纳出低压气体的p 、V 、T 关系都服从的理想气体状态方程：nRT pV = （1-1）或 RT PV Mm = (1-2) 其中的R 称为摩尔气体常数，其值等于8.314J K -1 mol -1，且与气体种类无关。

理想气体状态方程只适用理想气体。

理想气体可以定义为:在任何温度、压强下都严格遵守理想气体状态方程的气体。

实际气体处在温度较高、压力较低即气体十分稀薄时，能较好地符合这个关系式。

【例1-1】【例1-2】 二.理想气体混合物1.分压定律如图1-1所示。

混合气体的总压等于组成混合气体的各组分分压之和，这个经验定律称为道尔顿分压定律。

通式为 i p p ∑= （1-3）根据理想气体状态方程有 RT V n p B B = RT V n p 总总= 两式相比有 B B B y n n p p ==总总 即 总p y p B B = （1-4） 上式表明混合气体中气体的压力分数等于摩尔分数，某组分的分压等于该组分的摩尔分数与混合气体总压的乘积。

第一章 气 体1 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。

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。

2 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 kPa 。

若把该容器移至 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 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）， K 时空气的分压为由于容器中始终有水存在，在 K 时，水的饱和蒸气压为 kPa ，系统中水蒸气的分压为 kPa ，所以系统的总压()()K 15.373,O H P air P P 2+=＝ + KPa ＝第二章 热力学第一定律1. 1mol 理想气体经如下变化过程到末态，求整个过程的W 、Q 、△U 、△H.解：KnR V P T K nR V P T KnR V P T 7.243314.81101105.20262437314.811010105.20267.243314.8110101065.202333333322233111=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==---恒容升温过程：W 1= 0 J恒压压缩过程：W 2= -P 外(V 3-V 1) = ×103×(1-10)×10-3= kJ恒容1 mol 理想气体P 2= KPa V 2=10dm 3T 2=1 mol 理想气体P 1= KPa V 1=10 dm 3 T 1=1 mol 理想气体P 3= KPa V 3=1 dm 3 T 3=恒压J W W W k 24.1821=+=T 3=T 1, ()()J 0T T C n H J 0T T C n U 13m .P 13m .v =-⋅⋅=∆=-⋅⋅=∆， 根据热力学第一定律J W U Q 8.24k 1-24.18-0==-∆=2. 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。

第一章 气体自然界中物质的聚集状态一般可分为三种：气体、液体和固体。

气体与液体均可以流动，统称为流体(fluid)；液体和固体又统称为凝聚态(condense)。

无论物质处于哪一种状态，都有许多宏观性质，如压力(pressure)p 、体积(volume)V 、温度(temperature)T 、密度(density)ρ和热力学能(thermodynamic energy)U ，等等。

对于一定量的纯物质而言，p 、V 、T 是三个最基本的性质；而混合物的基本性质还应包括组成。

由一定量纯物质组成的均相流体，p 、V 、T 中任意两个量确定后，第三个量即随之确定，此时就说物质处于一定的状态。

处于一定状态的物质，各种宏观性质都有确定的值和确定的关系。

联系p 、V 、T 之间关系的方程称为状态方程。

本章着重介绍气体的状态方程。

§1-1 理想气体状态方程1.理想气体状态方程气体的物质的量n 与压力p 、体积V 与温度T 之间是有联系的。

从17世纪中叶开始 .先后经过波义尔（Boyle R,1662）、盖-吕萨克（Gay J-Lussac J,1808）及阿伏伽德罗（A Avogadro,1869）等著名科学家长达一个多世纪的研究，测定了某些气体的物质的量n 与它们的p 、V 、T 性质间的相互关系。

得出了对各种气体都普遍适用的三个经验定律(empirical law)。

在此基础上，人们归纳出一个对各种纯低压气体都适用的气体状态方程：nRT pV = (1-1-1a)上式称为理想气体状态方程（state equations of the ideal gas ）。

式中p 的单位为Pa ，V 的单位为m 3，n 的单位为mol ，T 的单位为K 。

R 是是一个对各种气体都适用的比例常数(ratioconstant)，称为摩尔气体常数，在一般计算中，可取R=8.314 J ·mol -1·K -1。

O2 UV O + O
反应活性很高的O原子与O2结合形成O3: O＋O2＋M O3＋M 臭氧自身吸收200nm~300nm的uv,而发生
分解:
O3 UV O＋O2
在 STP 条 件 下 , 臭 氧 层 厚 度 仅 仅 有 3mm。本世纪七十年代中期科学家们已 关切到某些氟氯烃对臭氧层的有害影响 使用中的氟氯烃最终大多逃逸到大气中 ，然后扩散到平流层中，在175~220nm 波长的uv辐射下引起分解：
理想气体状态方程的应用
• 计算p、V、T、n中的任意物理量,
应用于低压、高温下的真实气体。 • 气体摩尔质量的计算。 • 气体密度的计算。
例：丁烷C4H10是一种易液化的气体燃 料，计算在23℃，90.6KPa下，丁烷 气体的密度。
pV＝nRT= mRT/M
＝m/V
＝
pM RT
＝2.14g·L－1
第一章 气体
气体的基本物理特性：扩散性和可压缩性。 表现为： （1）气体没有固定的体积和形状。 （2）气体是最易被压缩的一种聚集状态。 （3）不同种气体能以任意比例相互均匀混合。 （4）气体的密度比液体和固体的密度小很多。
• 1.1 理想气体状态方程 • 1.2 气体混合物 • 1.3 气体分子运动论 • 1.4 真实气体 • 1.5 大气化学
2NO(g)+O2(g) 2NO2 (g)
波长小于400nm的阳光能引起NO2的 光化学分解：
2NO2 (g)+hv NO(g)+O(g)
O(g)+O2(g)+M O3 (g)+M 继而臭氧与未燃烧的烃和其他有机化 合物反应生成过氧乙酰硝酸脂（PAN） 、醛等二次污染物。一次和二次污染物 随着每时的时间变化而变化。

思考题第一章气体一、填空题1和 。

2图上用 法求取气体常数R 3．要使气体液化，一般需要 和4．在恒压下，为了将某容器中300K 的气体赶出3，需将容器（设容积不变）加热到 K ．４５０5．在300.15K 、200kPa 下，测得Ne 与Ar 混合气体的密度为2.37kg ·m -3。

则混合气体中Ne 的分压力为 kPa 。

104．746．在临界点处等温线的一阶、二阶偏导数 ，即均为零，０，０ =∂∂T m V p )( =∂∂T mV p)(22 7．若不同的气体有两个对比状态参数彼此相当，则第三个对比状态参数 。

大体上具有相同的值 8．对于一定量的组成不变的气体，则∂∂∂∂∂∂V p T pTT V V p )()()(9．恒压下，物质的量恒定的某理想气体，其温度随体积的变化率p VT)(∂∂= 。

10．某实际气体在366.5K ，2067kPa 时临界温度T c =385.0K, 临界压力ｐc =4123.9kPa 。

则该气体的对比温度T r ＝ ，对比压力ｐr ＝ 。

11.当液体的蒸气压与外压相当时，液体就开始沸腾，此时的温度称为 ． 9．P/nR10．0.952, 0.501 11．沸点1．B 2．Ｃ ３．Ａ，Ｃ ４．Ｃ ５．Ｃ D 6．Ｂ 7．Ｂ 8．Ａ，Ｂ，Ｃ 9．Ａ，Ｂ １0．Ａ １1．Ｃ １2．Ｂ，Ｄ １3．Ｃ 二、选择题１．对于实际气体，下列与理想气体相近的条件是（ ）。

A ．高温高压 B.。

高温低压 C 。

低温高压锅 D 。

低温低压 2．理想气体状态方程pV ＝nRT 包括了三个气体定律，它们是（ ）。

A ．波义尔定律、盖-吕萨克定律和道尔顿定律B ．波义尔定律、阿伏加德罗定律和阿马格定律C ．阿伏加德罗定律、盖-吕萨克定律和波义尔定律、D ．盖-吕萨克定律、阿伏加德罗定律和阿马格定律 3．对于理想气体，下面不正确的是（ ）。

4．在298.15Ｋ，Ａ、Ｂ两个抽空的容器中分别为100g 和200g 水。

ห้องสมุดไป่ตู้
答：(C)。这种情况符合 Dalton 分压定律，而不符合 Amagat 分体积定律。 2．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，它们的物质的量、 分压和分体积分别为 nA , pA ,VA 和 nB , pB ,VB ，容器中的总压为 p 。试判断下列公式中哪个 是正确的？ (A) pAV nA RT (C) pAVA nA RT (B) pVB (nA nB ) RT (D) pBVB nB RT ( )
6
（
）
(A) 液态 (C)气-液两相平衡
(B) 气态 (D) 无法确定
答：(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值，所以是处在超临界区域，这时 仍为气相，或称为超临界流体。在这样高的温度下，无论加多大压力，都不能使氢气液化。 4． 在一个绝热的真空容器中， 灌满 373 K 和压力为 101.325 kPa 的纯水， 不留一点空隙， 这时水的饱和蒸汽压 （A）等于零 （C）小于 101.325 kPa （B）大于 101.325 kPa （D）等于 101.325 kPa （ ）
p pA pB =100 kPa+100 kPa=200 kPa 。
9．在 298 K 时，往容积都等于 2 dm 并预先抽空的容器 A、B 中，分别灌入 100 g 和 200 g 水，当达到平衡时，两容器中的压力分别为 pA 和 pB ，两者的关系为 （A） pA < pB （C） pA = pB （B） pA > pB （D）无法确定 （ ）
第一章
1．了解低压下气体的几个经验定律；
气体
一．基本要求
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 p Vm 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。

2KClO3 (s) 2KCl (s) + 3O2 (g)
23 24
4
习题: 在57C将O2通过一盛水容器，在100 kPa下收
集氧气 1.00 dm3。问：
1. 温度不变，将压强降为50.0 kPa 时，混合气体的体积是多少？ 2. 温度不变，将压强增加到200 kPa 时，混合气体的体积是多少？ 3. 压强不变，将温度升高到100 C 时，混合气体的体积是多少？
Combined gas law
8
SATP (Standard ambient temperature and pressure): T = 298.15 K (25 C), p = 100 kPa
7
典型的Boyle定律实验
等温线 (isotherm)
©ECNU-Chem
Charles 定律实验：恒压下气体体积与温 度的关系
1.4 气体扩散定律
气体分子不停地做无规则运动，它们的 运动速率与其本身的性质有关。
©ECNU-Chem
©ECNU-Chem
4. 压强不变，将温度降至 10 C 时，混合气体的体积是多少？ 已知水在10和57C时的饱和蒸气压分别为1.2和17.0 kPa。
解题思路:
1. 氧气与水蒸气的混合气体的总体积, n总不变，p1V1= p2V2 2. 压强增加会引起水蒸气的凝聚，但氧气的物质的量没有变化，可 以用氧气的分压来计算总体积： p气1V1 = n气RT = p气2V2 3. n总不变， V1/T1 = V2/T2 = 常数 4. 温度降低也会引起水蒸气的凝聚，但氧气的物质的量没有变化， 可以用氧气的分压来计算总体积： p气1V1 /T1= n气R = p气2V2/T2
M = mRT/(pV)

第一章气体、液体和溶液的性质1.敞口烧瓶在7℃所盛的气体，必须加热到什么温度，才能使1/3气体逸出烧瓶？2.已知一气筒在27℃，30.0atm时，含480g的氧气。

若此筒被加热到100℃，然后启开阀门（温度保持在100℃），一直到气体压力降到1.00atm时，共放出多少克氧气？3. 在30℃时，把8.0gCO2、6.0gO2和未知量的N2放入10dm3的容器中，总压力达800 mmHg。

试求：(1) 容器中气体的总摩尔数为多少？(2) 每种气体的摩尔分数为多少？(3) 每种气体的分压为多少？(4) 容器中氮气为多少克？3.CO和CO2的混合密度为1.82g dm－3(在STP下）。

问CO的重量百分数为多少？4.已知某混合气体组成为：20份氦气，20份氮气，50份一氧化氮，50份二氧化氮。

问：在0℃，760mmHg下200dm3此混合气体中，氮气为多少克？5.S2F10的沸点为29℃，问：在此温度和1atm下，该气体的密度为多少？7. 体积为8.2dm3的长颈瓶中，含有4.0g氢气，0.50mol氧气和分压为2atm 的氩气。

这时的温度为127℃。

问：(1) 此长颈瓶中混合气体的混合密度为多少？(2) 此长颈瓶内的总压多大？(3) 氢的摩尔分数为多少？(4) 假设在长颈瓶中点火花，使之发生如下反应，直到反应完全：2H2(g) + O2(g) ＝2H2O(g)当温度仍然保持在127℃时，此长颈瓶中的总压又为多大？8. 在通常的条件下，二氧化氮实际上是二氧化氮和四氧化二氮的两种混合气体。

在45℃，总压为1atm时，混合气体的密度为2.56g dm－3。

计算：(1) 这两种气体的分压。

(2) 这两种气体的重量百分比。

9. 在1.00atm和100℃时，混合300cm3H2和100 cm3O2，并使之反应。

反应后温度和压力回到原来的状态。

问此时混合气体的体积为多少毫升？若反应完成后把温度降低到27℃，压力仍为1.00atm，则混合气体的体积为多少毫升？(已知27℃时水的饱和蒸汽压为26.7mmHg)10. 当0.75mol的“A4”固体与2mol的气态O2在一密闭的容器中加热，若反应物完全消耗仅能生成一种化合物，已知当温度降回到初温时，容器内所施的压力等于原来的一半，从这些数据，你对反应生成物如何下结论？11. 有两个容器A和B，各装有氧气和氮气。

第1章气体一、单选题1、某气体AB，在高温下建立下列平衡∶AB(g)==A(g)＋B(g).若把1.00mol此气体在T=300K，P=101 kPa下放在某密闭容器中，加热到600K时，有25.0%解离。

此时体系的内部压力(kPa)为( )A． 253 B． 101 C．50.5 D．1262、一敞口烧瓶在7℃时盛满某种气体，欲使1/3 的气体逸出烧瓶，需加热到（）A．100℃B．693 ℃C．420 ℃D．147 ℃3、实际气体和理想气体更接近的条件是( )A．高温高压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 低温低压4、Ａ，Ｂ两种气体在容器中混合，容器体积为V，在温度T下测得压力为P，V A ，V B 分别为两气体的分体积，P A ，P B 为两气体的分压，下列算式中不正确的一个是( )A. PV A = n A RTB. P A V A =n A RTC. P A V= n A RVD. P A (V A+V B )= n A RT5、某容器中加入相同物质的量的NO和Cl2，在一定温度下发生反应：NOCl(g)。

平衡时，各物种分压的结论肯定错误的NO(g)+1/2Cl是（）A. P(NO)=P(Cl2)B. P(NO)=P(NOCl)C. P(NO)<P(Cl2)D. P(NO)>P(NOCl)6、The height of a column of liquid supported by atmospheric pressure is inverselyproportional to the density of the liquid. Mercury has a density of 13.6 g/mL. How high a column of water (density = 1.00 g/mL) would be supported by an atmospheric pressure of 0.876 atm? ( )A. 9.05×103 mmB. 1.03×104 mmC. 49.0 mmD. 11.9 mm7、If you purchase a balloon filled with helium and take it outside on a cold day, you will notice that it shrinks and becomes less buoyant. What gas law explains this observation? ( )A. Boyle'sB. Charles'sC. Avogadro'sD. Graham's8、A sample of gas occupies 10.0 L at 50°C. Assuming that pressure is constant, what volume will the gas occupy at 100°C? ( )A. 10.0 LB. 20.0 LC. 11.5 LD. 5.0 L9、What is the Charles's law constant (in L/K) for 200 mg of carbon dioxide at 600 mm pressure? ( )A. 4.73 10–4 L/KB. 5.64 10–3 L/KC. 42.0 L/KD. 2.11 103 L/K10、At a given temperature and pressure, which gas occupies the smallest volume per unit mass? ( )A O2 B. Ar C. CO2 D. Xe11、At what temperature (in °C) will 25.0 g of carbon dioxide (at 1.00 atm) occupy.( )A. 188°C B 461°C C. –263°C D. –270°C12、What is the molar mass of a gas that has a density of 3.11 g/L at 100°C and 1.50 atm pressure? ( )A. 0.152 g/molB. 95.2 g/molC. 17.0 g/molD. 63.5 g/mol13、What volume of N2 gas would be produced by the decomposition of 35.0 g NaN3 solid? (Assume that the gas is produced at 1.00 atm pressure and 150°C.) ( )A 28.0 L B. 9.95 L C. 18.7 L D. 56.1 L14、At what temperature would CO2 gas have the same average molecular speed as O2 gas has at 400 K? ( )A. 250 KB. 550 KC. 400 KD. 600K15、How much faster does nitrogen escape from the balloon than oxygen? ( )A. 1.07 times fasterB. 1.14 times fasterC. 0.875 times as fastD. 0.935 times as fast二、判断题（判断下列各项叙述是否正确，对，打“√”；错，打“×”。