物理化学天津大学第五版上册答案
【篇一:天大物化五版上册习题答案】
t>1-1解:对于理想气体,pv=nrt ?v?
1??v?1??(nrt/p)?1nr1v ???t?1 ? ?????? v??t?pv??t?pvpvt ?t??
1??v?1??(nrt/p)?1nrt1v?????? ??2???p?1 ????v??p?tv??pvp?tvp
1-2解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为 pv121.6?103?300 n???14618.623mol rt8.314?300.15 33
90?1090?10每小时90kg的流量折合p摩尔数为 v???1441.153mol?h?1 mc2h3cl62.45 4
pn101325?16?10?3
??mch4??mch4??0.714kg?m?3 vrt8.314?273.15 1-4解:先求容器的容积
v?125.0000?25.000?100.0000cm3?100.0000cm3 ?h2o(l)1n=m/m=pv/rt
)rtm8.314?298.15?(25.0163?25.0000 m???30.31g?mol pv13330?10?4
1-5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?n1,i?n2,i?2piv/(rti) 终态(f)时 n?n1,f?n2,f? pf?vv??
r??t1,ft2,f?pfv ???r??t2,f?t1,f ?
?tt?1,f2,f?? ??
?2pi?t1,ft2,f??????t?t?t? i?1,f2,f??
2?101.325?373.15?273.15??117.00kpa 273.15(373.15?273.15)pf? 1-6解:将数据处理如下: p/kpa 101.325 -3
67.550 50.663 0.02260 0.02250 33.775 0.02242 25.331 0.02237 ttn??1,f2,f vr??t1,f?t2,f 1
m???/p?p?0rt?0.02225?8.314?273.15?50.529g?mol?1 1-7 解:设a为乙烷,b为丁烷。 pv101325?200?10?6 n???0.008315mol rt8.314?293.15 m0.3897
?yama?ybmb??46.867g?mol?1(1) n0.008315 ?30.0694ya?58.123ybm? ya?yb?1(2)
联立方程(1)与(2)求解得yb?0.599,yb?0.401
pa?yap?0.401?101.325?40.63kpapb?ybp?0.599?101.325?60.69kpa
1-8解:(1)抽隔板前两侧压力均为p,温度均为t。 nhrtnnrt
ph2?23?pn2?23?p (1) 3dm1dm得:nh2?3nn2
而抽去隔板后,体积为4dm,温度为,所以压力为 3 p?
4nn2rtnn2rtnrtrt(2) ?(nn2?3nn2)??333v4dm4dm1dm
比较式(1)、(2),可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍为p。 (2)抽隔板前,h2的摩尔体积为vm,h2?rt/p,n2的摩尔体积vm,n2?rt/p 抽去隔板后
v总?nh2vm,h2?nn2vm,n2?nrt/p?(3nn2?nn2)rt/p?? nh2 3nn2rtp ?3nn2
?nn2rtp
所以有vm,h2?rt/p,vm,n2?rt/p 2
可见,隔板抽去前后,h2及n2的摩尔体积相同。 (3)yh? 2
3nn2nn2?3nn2 31?, yn2? 44 ph2?yh2p? 31
p;pn2?yn2p?p 44
所以有ph:pn?3p:1p?3:1 2 2 44
vh2?yh2v? vn2 3
?4?3dm3 4 1
?yn2v??4?1dm3 4
1-9 解:洗涤后的总压为101.325kpa,所以有
pc2h3cl?pc2h4?101.325?2.670?98.655kpa(1)
pc2h3cl/pc2h4?yc2h3cl/yc2h4?nc2h3cl/nc2h4?0.89/0.02(2) 联立式(1)与式(2)求解得
pc2h3cl?96.49kpa;pc2h4?2.168kpa
1-10解: 高压釜内有常压的空气的压力为p常,氧的分压为 po2?0.2p常
每次通氮直到4倍于空气的压力,即总压为 p=4p常,
第一次臵换后釜内氧气的摩尔分数及分压为 yo2,1? po2p ?
0.2p常4p常 ? 0.2 ?0.05 4
po2,1?p常?yo2,1?0.05?p常
第二次臵换后釜内氧气的摩尔分数及分压为 yo2,2? po2,1p ?
0.05p常4p常 ?
0.054
po2,2?p常?yo2,2?
所以第三次臵换后釜内氧气的摩尔分数 0.05 ?p常4 yo2,3? po2,2p ?
(0.05/4)p常 4p常 ?
0.05
?0.00313?0.313% 16
1-11 解:pb?ybp,故有pb/pa?yb/ya?nb/na?pb/(p?pb) 所以,每摩尔干乙炔气含有水蒸气的物质的量为 3
进口处:?
?nh2o?nch?22?nh2o?nch?22 ??p???h2o??
?进?pc2h2??p???h2o?? ?出?pc2h2
?3.17???0.02339(mol) ? ?进138.7?3.17
?123???0.008947(mol) ? ?出138.7?123 出口处:?
每摩尔干乙炔气在该泠却过程中凝结出的水的物质的量为0.02339-0.008974=0.01444(mol) 22
po2ppn2p v?
18.69
?2?0.3688dm3 101.325 70.31
?2?1.3878dm3 101.325
vn2?yn2v? v?
vh2o?yh2ov? pho 2 p v?
12.33
?2?0.2434dm3 101.325
1-13解:300k时容器中空气的分压为p
空 ??101.325kpa?3.567kpa?97.758kpa373.15k时容器中空气的分压为
373.15373.15
??p空?p空?97.758?121.534(kpa)
300300373.15k时容器中水的分压为 pho?101.325kpa 2所以373.15k时容器内的总压为
p=p空+ph2o?121.534+101.325=222.859(kpa) p??
rta8.314?313.150.3640 ?2??
(vm?b)vm0.381?10?3?0.4267?10?4(0.381?10?3)2 2603.5291
?2507561?7695236?2507561?5187675pa -3 0.33833?10?5187.7kpa
相对误差e=5187.7-5066.3/5066.3=2.4% 1-15解:用理想气体状态方程计算如下: vm?rt/p?8.314?273.15?40530000
?0.000056031m?mol?56.031cm?mol将范德华方程整理成 3?13?1 4
32vm?(b?rt/p)vm?(a/p)vm?ab/p?0 (a) 这些数据代入式(a),可整理得 3