（2022年-2023年）物理化学第一章课后答案

1、物理化学核心数程（第二版）考答案第一章气体一、思考意如何使一个尚未破裂而被打度的乒乓球恢集原状？釆用了什么原理？答：将打瘤的乒乓球浸泡在热水中，使球壁变软，球中空y受热腭胀，可使其恢集球状.釆用的是气 体热胀冷缩的原理.在两个密封、舗热、体积相等的容号中，装査压力相等的某种理想气体.试向，这两割中气体的温度 是否皓？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.两个容积相同的玻璃球内充満氮气，两疎中冋用一玻管相通，管中间有一汞滴寄两边的T体分开.当左 球的温度为273 K.右球的31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

2、間边移动？ 若两球温度同时都升高10 K,中间汞滴向専边移动？等（1）左球温度升高，体体积膊胀，推动汞滴向右边移动.（2）两球温度同时邨升高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,所以脈的体积（或保持体积不变时増加的压力）左边比右边大，在大气压力下，将沸屬的开水迅速倒入保湿瓶中，达保温瓶容积的0.7左右，迅速盖上软木,防止保 温瓶涮气，并迅速放开手.请估计会发Th什么现象？备软木擂会原岀.这是因为保温瓶中跡余气体被热水加焦后胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加 在一 起，大于外面圧力时，就会使软木宴崩岀.如果软木塞盖得太紧，甚

3、至会使保温鶏愚乍.防止的方法 是湛 开水时不夏太快，且要将保3L瓶声満.当某个纯物质的气、液两相处于平衡时，不斷升高平衡沒度，这时处于平街状态的气-液两相的摩尔体 积将如何变化？答：升高平衡温度，纯物的慎和Hi汽压也升高，但由于液体的可圧编性较小，热織胀仍占主旻地位，所以液体的摩尔体积会陶着温度的升高而升高。而蒸汽易被压缩，当馆和蒸汽压变大时，,体的尔体积 会变小.RM平衡温度的不断升高，体与液体的摩尔体积建渐接近。当气体的摩尔体积与液体的尔体 积相等时，这时的温度就是临界温度.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：实际体混合物（圧力不太高）和理想

4、気体混合物.与溜含气体有相同汉度和相同圧力下才能使 用，原则是适用理想气体混合物。有-种气体的状态方程为卩*=骸+人卩。为大于零的常效)，试分析这种体与理想气体有何 不同？将这种气体进行真空膊胀，气体的温度会不会下降？答，将气体的状态方程改写为p (VZ = rt,与理想体的状态方程相比，只校正了体积项，未校 正压力項.说明这种气体分子自身的体积不能忽略，而分子之间的相互作用力可以急略不计.所以，将这 种气体地行臭空胀时，温度不会下降.如何定义气体的临界温度和临界压力？答：在真实气体的p-Vm图上，当-液两相共存的織段缩成一个点时，称这点为临界点.这时的温 度为临界混度，这时的压力为临界压力.

5、临界圧力是指在该临界温度时能使气体液化的低圧力.vanderWaals气体的内圧与体税成反比，这一说法是否正确？答：不正内压力与气体摩尔体积的平方成反比。当各种物质处于处于临界点时，它们有些共同特性？答：这时液界圍消失，液体和体的尔体积相等，成为一种既不同于液相、又不同于相的特 殊流体，称为超涯体.二、幟念意題号123456r/8选项CABDCCBC题号9101112选项CADB1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的分压和分体积分别是和匕，着在容路中再加入一定的理想气体C,间P和卩的变化为().A A(A) P和卩邨变大(B) P和卩都变小A AA A(c) P不变，V变

6、小(D) P变小，N不变AAAA (C这种情况符合Dalton分圧定律，而不符合Amagat分时定偉.2在温度7容积I都恒定的客器中，含有A和B两种理想气体，它们的物质的、分压和分体积分别为a，Pa，匸和b, Pb，*容矗中的息压为P,试判断下列公式中个是正确的().(A) P V=n RT(A) P V=n RTA A p* = (a+%)2(C)= n RT(C)= n RTA A A(D) pVB=nQRT笹(A)只有(A)符Dalton分压定雑.J已知気気的临界温度和临界压力分别为=33.3K, p =1.297x106Pa.有一鱼钢板，在 298K时瓶内压力为98.0 x106Pa,

7、这时鱼气的状态为().(A)液态 (B),态 (C)气-液两相平衡 (D)无法确定答：(B)仍处在气态区。4在一个绝热的真空容H中，灣満373 K和压力为101325 kPa的纯水，不留一点空隙，这时水的馆和 林压为().(A)等于零(B)大于 101.325 kPa(O 小于 101.325kPa(D)等于 101.325 kPa(D)馆和蒸汽压是物质的本性，与是否有空间无关.5真实体在如下个条件下，可以近似作为理想气体处理().(A)高温、高压(B)低温、低压(C)高温、低压(D)低温、高压ft (O这时分子间距离很大，分子间的作用力可以JB略不计.6在298K时，地面上有一个直径为Im的

8、充了空】的球，其圧力为lOOkPa,将球带至高空，温度降 为253K,球的直径胀大到3m,此时球内的圧力为()(A) 33.3 kPa (B) 9.43kPa(C) 3.14kPa(D) 28.3 kPa笹(C) P =里也, = 100 x 253x12 =3.14 kpa .2 D2T 298x322 12真实体液化的必要条件是().(A)圧力大于p(B)温度低于cc(C)体积等于 m,c(A) P P (C) P =P (D)无琳定 A BA BA B答(O饱和蒸汽压是物质的特性，只与温度有关D在273K, 101325kPa W,岸尔质为154g mol的CCI4 (0的蒸气可以近似着

9、作为理想气体,则气体的密度为()(単位为g dm-3)(A) 6.87nie p=y(B) 4.52(C) 3.70(A) 6.87nie p=y154g = 6.87 g-dm322.4 dm3n某体积恒定的容暮中装有一定混度为300 K的，体，现在保持压力不变，夏将,体赶出1/6,需要将(A) 350 K(A) 350 K笹(D) V, p不变,56 =_n,T =_T=360K(B)250 K (C) 300 K (D56 =_n,T =_T=360K2 612 5 1E实际气体的压力(p)和体积(V)与理想,体相比，分别会发Th的偽差为().(B) p、V邨发Th负值差(D) pftf

10、lMt, (B) p、V邨发Th负值差(D) pftflMt, I 正值差(C)p正差，I负值差答：(B)内压力和可圧编性的存在.三、习題1在两个容积均为V的烧杯中装有気气，烧籁之间有细相通，细管的体积可以忽略不计。若将两 烧杯均浸入373 K的开水中，测得气体圧力为60 kPa.若一只烧瓶浸在273 K的冰水中，另外一只仍然浸 在373 K的开水中，达到平衡后，求这时气体的压力。设,体可以视为理想气体.解： =v(CH ) =0.011.试计算:混合气中各气体的庠尔分效；当混合气在670 K和152 kPa时的密度;各,体在上述条件下的分压.解：设水煤气的总质量为100gl则各物质的质置分敷

11、乘以总质即为各物质的质,所以，(1)(H)=?(H=$4 g =3.20 mol2 M(H ) 2.0 g mol-i(N ) = 107g =0.38mol228 g mol-i1 1 a(N ) = 107g =0.38mol228 g mol-i1 1 a(CH )= =0.07 mol416 g mol-i(CO )= 14 Qg =0.32mol2 44gmol-i则有：“(总)=(总)= 匕=(3.20+2.42+0.38+0.32+0.D7)mol=6.39 mol 3= 3=湍=溢;=0.379同理初 x(H ) = 0.500f x(NJ = 0.059f x(COJ = 0.050 , x(CH )=0.011(2)因为 py = (总、)(总)RT 6.39 molx8.314 J mol-i K-i x670 KV = _ = 234.2 dm3p152 kPam 10