物理化学刘俊吉答案

物理化学刘俊吉答案

【篇一：物理化学上册的答案_第五版_周亚平_高等教

育出版社】

t>1-1物质的体膨胀系数?v与等温压缩系数?t的定义如下： ?v?

1??v?1??v???t????v??t?pv??p ?

???t

试导出理想气体的?v、?t与压力、温度的关系？ 解：对于理想气体，pv=nrt ?v?

1??v?1??(nrt/p)?1nr1v ????t?? ????

v??t?pv??tvpvt?p ?1 ?t??

1??v??v??p?1??(nrt/p)?1nrt1v?1????? ?????p 2??? v??pvvpp?t?t

1-2 气柜内有121.6kpa、27℃的氯乙烯（c2h3cl）气体300m3，若以每小时90kg的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？

解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 n? pvrt ?

121.6?10?3008.314?300.15 3

?14618.623mol 90?10 3

每小时90kg的流量折合p摩尔数为 v? mc2h3cl ?

90?1062.45 3

?1441.153mol?h ?1

1-3 0℃、101.325kpa的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：? ch 4 ? nv ?m ch 4 ? prt ?m ch 4 ?

101325?16?108.314?273.15 ?3

?0.714kg?m ?3

1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g。充以4℃水之后，总质量为125.0000g。若改用充以25℃、13.33kpa的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g。试估算该气体的摩尔质量。 1

解：先求容器的容积vn=m/m=pv/rt m? rtmpv ? ?

125.0000?25.000 ?h ?

100.0000 1 cm 3

?100.0000cm 3 2o

(l)

8.314?298.15?(25.0163?25.0000) 13330?10 ?4

?30.31g?mol

1-5 两个体积均为v的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 n?n 终态（f）时 n?n n?t1,ft2,f ??

vr??t1,f?t2,f ?2pi ???ti? 1,f 1,i

?n2,i?2piv/(rti) ?? ?? ?n2,f? pf?vv ??r?t2,f

?t1,f?pv??f?r??t2,f?t1,f ?

?tt?1,f2,f pf

?t1,ft2,f? ?t?t

2,f?1,f???? ?

2?101.325?373.15?273.15273.15(373.15?273.15) ?117.00kpa

解：将数据处理如下：

0.02277 0.02260 0.02250 0.02242 0.02237 （g〃dm〃kpa） 2 -3

101.325 67.550 50.663 33.775 25.331

m???/p? p?0

rt?0.02225?8.314?273.15?50.529g?mol ?1

1-7 今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽真空的200 cm3容器中，直至压力达101.325kpa，测得容器中混合气体的质量为

0.3879g。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解：设a为乙烷，b为丁烷。 n? pvrt ?

101325?200?108.314?293.15 a ?6

?0.008315mol ?1 m? mn

?yam?ybm b ?

0.38970.008315 ?46.867g?mol （1）

?30.0694ya?58.123yb ya?yb?1（2）

联立方程（1）与（2）求解得y b

?0.599,yb?0.401

pa?yap?0.401?101.325?40.63kpapb?ybp?0.599?101.325? 60.69kpa

1-8 如图所示一带隔板的容器中，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均克视为理想气体。 3

（1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力。

（2）隔板抽去前后，h2及n2的摩尔体积是否相同？