2.1物质的化学组成和聚集状态2015
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第2章物质的聚集状态(3学时)2.1 概述2.2 理想气体2.3 溶液2.4 固体—晶体物质的聚集状态:气体、液体、固体以及超临界液体等物质的聚集状态物质由分子组成,在通常情况下,物质呈固态、液态和气态。
固体:有一定的体积和一定的形状液体:有一定的体积气体:没有固定的体积和形状。
组成物质的分子是不停地运动的,并且分子间存在着相互作用力(引力和斥力)。
固体内部粒子的相互作用力最强,液体次之,气体最弱。
2.1 概述1. 相态(phase):是物质的状态(或简称相,也叫物态)指一个宏观物理系统所具有的一组状态。
一个态中的物质拥有单纯的化学组成和物理特性(如密度、晶体结构、折射率等)。
2.相图表达一系列温度压力下的相平衡关系右图区:液相区,固相区,气相区和超临界区线:两相平衡区,S-L线(BD),S-G线(AB),L-G线(BC)点:三相共存点:B点,临界点:C点,Tc:临界温度,Pc:临界压力✧三相点:273.16K,610.75Pa ✧临界点:647.29K, 22.09MPa水的相图临界点与超临界态✧在临界点以下,气态和液态之间具有显著区别✧在临界点以上,这种区别将不复存在✧这种状态称为:超临界流体(supercritical fluid,简称SCF)如:水的临界点为T= 374.3℃,P c = 22.09MPa,c在此临界点以上,就处于超临界状态,该状态的水就称为超临界水。
超临界流体特点:具有液体和气体的优点,密度大,粘稠度低,表面张力小,有很强的溶解能力。
CO2:临界温度较低(Tc=364.2K),临界压力也不高(Pc=73.8MPa),无毒,无臭,不污染环境,实际工作中使用较多的事超临界流体。
如:用超临界CO:2从咖啡豆中除去咖啡因从烟草中脱除尼古丁大豆或玉米胚芽中分离甘油酯轻易穿过细菌的细胞壁,在其内部引起剧烈氧化反应,杀死细菌。
超临界流体在绿色化工工艺的开发研究中具有重要的价值。
其他聚集态当温度足够高时,外界提供的能量足以破坏分子中的原子核和电子的结合,气体就电离成自由电子和正离子,即形成物质的第四态——等离子态(plasma),电离气体。
<<工程化学基础(第二版)>>练习题参考答案第一章 绪 论练习题(p.9)1. (1)×; (2)√; (3)×; (4)√。
2. (1)C 、D ;(2)C ;(3)B 。
3. 反应进度;ξ; mol 。
4. 两相(不计空气);食盐溶解,冰熔化,为一相;出现AgCl ↓,二相;液相分层,共三相。
5. 两种聚集状态,五个相:Fe (固态,固相1),FeO (固态,固相2),Fe 2O 3(固态,固相3),Fe 3O 4(固态,固相4),H 2O (g )和H 2(g )(同属气态,一个气相5) 6. n =(216.5 -180)g / (36.5g · mol -1) = 1.0 mol7. 设最多能得到x 千克的CaO 和y 千克的 CO 2,根据化学反应方程式: CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 摩尔质量/g ·mol -1 100.09 56.08 44.01 物质的量/mol100095%10009103⨯⨯-. x 56.08×-310 y 4401103.⨯-因为n(CaCO 3)=n (CaO)=n (CO 2) 即100095%10009103⨯⨯-.=x 56.08×-310=y 4401103.⨯-得 x =m (CaO) =532.38kg y =m (CO 2) =417.72kg分解时最多能得到532.28kg 的CaO 和417.72kg 的CO 2。
8. 化学反应方程式为3/2H 2+1/2N 2 = NH 3时:22(H )6mol4mol 3(H )2n ξν∆-===-22(N )2mol4mol 1(N )2n ξν∆-===-33(NH )4mol4mol 1(NH )n ξν∆===化学反应方程式为3H 2+ N 2 = 2NH 3时:22(H )6mol 2mol 3(H )n ξν∆-===-22(N )2mol2mol 1(N )n ξν∆-===-33(NH )4mol 2mol 2(NH )n ξν∆===当反应过程中消耗掉2mol N 2时,化学反应方程式写成3/2H 2+1/2N 2 = NH 3,该反应的反应进度为4 mol ;化学方程式改成3H 2+ N 2 = 2NH 3,该反应的反应进度为2 mol 。
工程化学基础习题解第一章 绪论P13. 一些基本概念1.判别下列表述的正确与否,正确的在后面括号内用“√”错误的用“×”表示:(1)1摩尔氧..........................................................................................................(X ) (2)1mol(-OH )................................................(√) (3)化学反应通式可表示为ΣB v B=0...................................( X) (4)在宇宙中找不到绝对意义上的孤立系统..............................................................(√) 2.选择题:(要求将正确标号填入括号内,多选与单选自己判断) (1)下列物质中属于微观粒子的是 ( C D )(A)分子 (B )原子 (C )高速运动的电子 (D )光子 (2)下列说法正确的是 ( C ) (A )1摩尔氧的质量是8.0g(B)原子和分子的空间尺寸分别为m 10107-10和m -(C)原子和分子的空间尺寸在m 10~107-10m -左右(D )我们能同时看到远处打雷发出光和听到打雷发出的声音(3)下列表述中错误的是( B D ) (A)18.0g O H 2物质的量是1mol(B)1.0 mol 氢的物质参加了反应 (C )1.0 mol 的(2H )参加了反应(D )“反应进度”说明,认识物质变化,必须考虑时间的变化 3.(用恰当的文字或符号填入空格)计量反应进行程度的物理量都是(反应进度),它的符号是(ξ),单位是(mol ),这个单位还可以方便地计量介观粒子和微观粒子的物质的量。
4.在0℃时,一只烧杯中盛有水,水上浮着两块冰,问水和冰组成的系统中有几相?如果撒入食盐,保持系统的温度仍为0℃不变,直至冰和食盐全部溶解(此时,冰点下降,详见ξ2.3所述),此时系统中有几相?如果再加入一些3AgNO 溶液,有什么现象发生?此时系统有几相?如果还加入一些4CCl ,又将发生什么现象?此时系统为几相? 答:① 两相(固、液)② 一相(液相)③加入3AgNO 有白色沉淀生成,此时系统有两相(液、固) ④ 加入4CCl 发生分层现象,此时系统三相(水相、固、油相) 5.高温水蒸气对钢的化学腐蚀特别严重。