绪 论 1 学时
基本要求：
1、了解物理化学学科、阐明物理化学课程的基本内容和任务。
2、掌握物理化学的学习方法。
第一章 气体的 P V T 关系 3 学时
基本要求：
1、掌握理想气体性质、状态方程及基本定律。
2、了解实际气体的性质及范德华方程。
3、掌握临界状态概念、对应状态原理。
4、了解pVT 关系的普遍化计算方法。
重点：理想气体定义、分压力、分体积的概念；理想气体状态方程、范德华方程
的应用，对应状态原理及其应用。
难点：分压力、分体积的概念，使用范德华方程及用压缩因子图对真实气体进行
有关计算。
第一章 气体的pVT 关系
主要公式及使用条件
1. 理想气体状态方程式
nRT RT M m pV ==)/( 或 RT n V p pV ==)/(m
式中p ，V ，T 及n 单位分别为Pa ，m 3，K 及mol 。 m /V V n =称为气体的摩尔体积，其单位为m 3 · mol -1。 R =8.314510 J · mol -1 · K -1，称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体，近似地适用于低压的真实气体。
2. 气体混合物
（1） 组成
摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A
A B /n n
体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*A V y A m,A
式中∑A A n 为混合气体总的物质的量。A m,*V
表示在一定T ，p 下纯气体A 的摩
尔体积。∑*A
A m,A V y 为在一定T ，p 下混合之前各纯组分体积的总和。
（2） 摩尔质量
∑∑∑===B B
B B B B B mix //n M n m M y M
式中 ∑=B B m m 为混合气体的总质量，∑=B
B n n 为混合气体总的物质的量。上
述各式适用于任意的气体混合物。
（3） V V p p n n y ///B B B B *===
式中p B 为气体B ，在混合的T ，V 条件下，单独存在时所产生的压力，称为B 的分压力。*
B V 为B 气体在混合气体的T ，p 下，单独存在时所占的体积。
3. 道尔顿定律
p B = y B p ，∑=B B p p
上式适用于任意气体。对于理想气体
V RT n p /B B =
4. 阿马加分体积定律
V RT n V /B B =*
此式只适用于理想气体。
5. 范德华方程
RT b V V a p =-+))(/(m 2m
nRT nb V V an p =-+))(/(22
式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2，b 的单位为m 3 · mol -1，a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数，称为范德华常数。
此式适用于最高压力为几个MPa 的中压范围内实际气体p ，V ，T ，n 的相互计算。
6. 维里方程
......)///1(3m 2m m m ++++=V D V C V B RT pV
及 ......)1(3'2''m ++++=p D p C p B RT pV
上式中的B ，C ，D,…..及B’，C’，D’….分别称为第二、第三、第四…维里系数，它们皆是与气体种类、温度有关的物理量。
适用的最高压力为1MPa 至2MPa ，高压下仍不能使用。
7. 压缩因子的定义
)/()/(m RT pV nRT pV Z ==
Z 的量纲为一。压缩因子图可用于查找在任意条件下实际气体的压缩因子。但计算结果常产生较大的误差，只适用于近似计算。
第一章 气体的pVT 关系 概念题
一．思考题
1．试从微观和宏观的角度理解什么是理想气体？在低压下真实气体为什么可看作理想气体？
2．如何用外推法求通用气体常数的数值？
3．如何定义混合气体中的分压和分体积？
4．范德华方程是如何导出的？
5．真实气体为什么不能在温度高于临界温度时液化？
6．如何根据对比状态原理绘制压缩因子图？怎样由压缩因子图进行真实气体的计算？
二．填空题
1. 某物质在K 300时，其对比温度5.1=r T ，则该物质的临界温度=c T 。
2. 在临界状态下，任何真实气体在宏观上的特征是： 。
3. 已知A(g)和B(g)的临界温度之间的关系为：)()(B T A T c c >；临界压力之间的关系为：)()(B p A p c c <。则A 、B 气体的范德华常数a 和b 之间的关系必然是：)(A a )(B a ；)(A b )(B b 。（选填：>、=、<、无法确定）
4.气体的压缩因子Z 的定义是Z= ，对实际气体，若Z>1则表示比理想气体 压缩；若Z<1则表示比理想气体 压缩；
5.在一定的对比温度下，任一真实气体的压缩因子只是 的函数。
三．选择题
1.温度恒定为25℃，体积恒定为25dm 3的容器中含有0.65mol 的理想气体A ， 0.35mol 的理想气体B 。若向容器中再加入0.4mol 的理想气体D 。则B 的分压 力P B （ ），分体积V*B （ ）。
选择填入：A.变大 B.变小 C. 不变 D.无法确定
2.在一个密闭的容器中放有足够多的某纯液态物质，在相当大的温度范围内皆存 在气—液两相平衡。当温度逐渐升高时液体的饱和蒸气压p*变大，饱和液体 的摩尔体积V m(l ) ; 饱和蒸气的摩尔体积
V m(g ) ；∆V m= V m(g ) - V m(l ) ( )
选择填入：A.变大 B.变小 C. 不变 D.无一定规律
3.在温度恒定为373.15K ，体积为2.0dm3的容器中含有0.035mol 的水蒸气 H 2O(g )。若向上述容器中再加0.025mol 的水H 2O(l ) 。则容器中的H 2O 必然是
（ ）。
选择填入：A.液态 B.气态 C. 固态 D.无法确定
4.关于临界点的性质，下面叙述不正确的是：
（A ）液相与气相摩尔体积相等 （B ）液相与气相之间不存在界面
（C ）气、液、固三相共存 （D ）气化热为零
5.由A(g)和B(g)形成的理想气体混合系统，总压：B A p p p +=，体积：
**+=B
A V V V ，
B A n n n +=，则下列各式中正确的是（ ）
