《天津大学第五版-刘俊吉-物理化学课后习题答案(全)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津大学第五版-刘俊吉-物理化学课后习题答案(全)（203页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理化学上册习题解（天津大学第五版） 1第一章第一章气体的气体的 pVTpVT 关系关系 1-11-1 物质的体膨胀系数物质的体膨胀系数与等温压缩系数与等温压缩系数的定义如下：的定义如下：VT11TT pVpV VTV V 试导出理想气体的试导出理想气体的、与压力、温度的关系？与压力、温度的关系？VT解：对于理想气体，解：对于理想气体，pV=nRTpV=nRT111)/(11 TTV VpnR VTpnRT VTV VppV1 211)/(11 ppV VpnRT VppnRT VpV VTTT1-21-2 气柜内有气柜内有 121.6kPa121.6kPa、2727的氯乙烯（的氯乙烯（C C
2、2 2H H3 3ClCl）气体）气体 300m300m3 3，若以每小时若以每小时 90kg90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为molRTpVn623.1461815.300314. 8300106 .1213 每小时每小时 90kg90kg 的流量折合的流量折合 p p 摩尔数为摩尔数为 133 153.144145.621090109032hmolMvClHCn/v=n/v=（14618.6231441.15314618.6
3、231441.153）=10.144=10.144 小时小时1-31-3 00、101.325kPa101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲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。烷在标准状况下的密度。解：解：33 714. 015.273314. 81016101325444 mkgMRTpMVnCHCHCH1-41-4 一抽成真空的球形容器，质量为一抽成真空的球形容器，质量为 25.0000g25.0000g。充以。充以 44水之后，水之后，物理化学上册习题解（天津大学第五版） 2总质量为总质量为 125.0000g125.0000g。若改用充以。若改用充以
4、 2525、13.33kPa13.33kPa 的某碳氢化合物的某碳氢化合物气体，则总质量为气体，则总质量为 25.0163g25.0163g。试估算该气体的摩尔质量。试估算该气体的摩尔质量。解：先求容器的容积解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cmcmVlOHn=m/M=pV/RTn=m/M=pV/RTmolgpVRTmM31.301013330)0000.250163.25(15.298314. 841-51-5 两个体积均为两个体积均为 V V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标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
5、气。若将其中一个球加热到准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到 100100，另一个球则，另一个球则维持维持 00，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。，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，则始态为璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2, 2, 1iiiiRTVpnnn终态（终态（f f）时）时 ffffffff ffTTTTRVpTV TV Rpnnn, 2, 1, 1, 2, 2, 1 , 2, 1kPaTTTTTp TTTT
6、VRnpffffiiffff f00.117)15.27315.373(15.27315.27315.373325.10122, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1 1-61-6 00时氯甲烷（时氯甲烷（CHCH3 3ClCl）气体的密度）气体的密度 随压力的变化如下。随压力的变化如下。试作试作 /p/pp p 图，用外推法求氯甲烷的相对分子质量。图，用外推法求氯甲烷的相对分子质量。P/kPaP/kPa101.325101.32567.55067.55050.66350.66333.77533.77525.33125.331/（gdgdm m-3-3）2.30742.30741.52
7、631.52631.14011.14010.757130.757130.566600.56660解：将数据处理如下：解：将数据处理如下：物理化学上册习题解（天津大学第五版） 3P/kPaP/kPa101.32101.325 567.55067.55050.6650.663 333.77533.77525.33125.331(/p)/(/p)/（gdmgdm- -3 3kPakPa）0.02270.02277 70.02260.02260 00.0220.02250500.022420.022420.022370.02237作作(/p)(/p)对对 p p 图图0.02220.02230.022
8、40.02250.02260.02270.02280.0229020406080100120p/p/p 线性 (/p)当当 p0p0 时，时，(/p)=0.02225(/p)=0.02225，则氯甲烷的相对分子质量为，则氯甲烷的相对分子质量为 1 0529.5015.273314. 802225. 0/ molgRTpMp1-71-7 今有今有 2020的乙烷的乙烷- -丁烷混合气体，充入一抽真空的丁烷混合气体，充入一抽真空的 200200 cmcm3 3容器中，直至压力达容器中，直至压力达 101.325kPa101.325kPa，测得容器中混合气体的质量为，测得容器中混合气体的质量为0.3
9、879g0.3879g。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。解：设解：设 A A 为乙烷，为乙烷，B B 为丁烷。为丁烷。molRTpVn008315. 015.293314. 8102001013256 （1 1）BABBAAyymolgMyMynmM123.580694.30 867.46008315. 03897. 01（2 2）1BAyy联立方程（联立方程（1 1）与（）与（2 2）求解得）求解得401. 0,599. 0BByykPapypkPapypBBAA 69.60325.101599. 063.40325.101401. 0
10、1-81-8 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物理化学上册习题解（天津大学第五版） 4氮气，二者均克视为理想气体。氮气，二者均克视为理想气体。H H2 2 3dm3dm3 3p p T TN N2 2 1dm1dm3 3p p T T（1 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）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。略不计，试求两种气体混合后的压力。（2 2）隔板抽去前后，）隔板抽去前后，H H2 2及及 N N2 2的摩尔体积是否相同？的摩尔体积是否相同？（3
11、 3）隔板抽去后，混合气体中）隔板抽去后，混合气体中 H H2 2及及 N N2 2的分压力之比以及它们的的分压力之比以及它们的分体积各为若干？分体积各为若干？解：（解：（1 1）抽隔板前两侧压力均为）抽隔板前两侧压力均为 p p，温度均为，温度均为 T T。（1 1）pdmRTnpdmRTnpN NH H33132222得：得： 223NHnn而抽去隔板后，体积为而抽去隔板后，体积为 4dm4dm3 3，温度为，所以压力为，温度为，所以压力为（2 2）3331444)3(2222dmRTndmRTndmRTnnVnRTpNN NN比较式（比较式（1 1） 、 （2 2） ，可见抽去隔板后两种
12、气体混合后的压力仍为，可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍为p p。（2 2）抽隔板前，）抽隔板前，H H2 2的摩尔体积为的摩尔体积为，N N2 2的摩尔体积的摩尔体积pRTVHm/ 2,pRTVNm/ 2,抽去隔板后抽去隔板后22222222223n 3/)3(/H,NNNNNNmNHmHnpRTnpRTnpRTnnpnRTVnVnVQ总物理化学上册习题解（天津大学第五版） 5所以有所以有 ，pRTVHm/ 2,pRTVNm/ 2,可见，隔板抽去前后，可见，隔板抽去前后，H H2 2及及 N N2 2的摩尔体积相同。的摩尔体积相同。（3 3） 41,43 3322222N NNN Hynn
13、nyppypppypNNHH41;432222所以有所以有 1:341:43: 22ppppNH33144134432222dmVyVdmVyVNNHH1-91-9 氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中，各组分的摩尔分氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中，各组分的摩尔分数分别为数分别为 0.890.89、0.090.09 和和 0.020.02。于恒定压力。于恒定压力 101.325kPa101.325kPa 条件下，用条件下，用水吸收掉其中的氯化氢，所得混合气体中增加了分压力为水吸收掉其中的氯化氢，所得混合气体中增加了分压力为 2.6702.670 kPakPa 的水蒸气。试求洗涤后的混合气
14、体中的水蒸气。试求洗涤后的混合气体中 C C2 2H H3 3ClCl 及及 C C2 2H H4 4的分压力。的分压力。解：洗涤后的总压为解：洗涤后的总压为 101.325kPa101.325kPa，所以有，所以有（1 1）kPappHCClHC655.98670. 2325.101 4232（2 2）02. 0/89. 0/ 423242324232HCClHCHCClHCHCClHCnnyypp联立式（联立式（1 1）与式（）与式（2 2）求解得）求解得kPapkPapHCClHC168. 2;49.96 42321-101-10 室温下一高压釜内有常压的空气。为进行实验时确保安全，室温下一高压釜内有常压的空气。为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下向釜内通氮直到采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下向釜内通氮直到 4 4 倍于空倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至
