第一章 气体的pVT性质
1.1 物质的体膨胀系数
与等温压缩率
的定义如下
试推出理想气体的
，
与压力、温度的关系。
解：根据理想气体方程
1.2 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：将甲烷(Mw=16.042g/mol)看成理想气体： PV=nRT , PV =mRT/ Mw
甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PMw/RT =101.325
1.3 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。若改充以25℃，13.33 kPa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。水的密度1g·cm3计算。
解：球形容器的体积为V=（125-25）g/1 g.cm-3=100 cm3
将某碳氢化合物看成理想气体：PV=nRT , PV =mRT/ Mw
Mw= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)×8.314×298.15/(13330×100×10-6)
Mw =30.31(g/mol)
1.4 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体积，试求该容器内空气的压力。 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。 标准状态：
16.042/8.3145
273.15(kg/m3)
=0.716 kg/m3
因此，
1.5 0℃时氯甲烷（CH3Cl）气体的密度ρ随压力的变化如下。试作分子质量。
?p
?p图，用外推法求氯甲烷的相对
1.6 今有20℃的乙烷－丁烷混合气体，充入一抽成真空的200 cm3容器中，直至压力达101.325 kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3897 g。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解：将乙烷(Mw=30g/mol,y1),丁烷(Mw=58g/mol,y2)看成是理想气体:
PV=nRT n=PV/RT=8.3147(y1
30+(1-y1) 58)y1=0.401 P1=40.63kPa y2=0.599 P2=60.69kPa
1.7 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。
10-3mol
8.314710-3=0.3897
物理化学简明教程习题答案
