思考题
第一章
气体
一、填空题
1．理想气体微观模型必须具有的两个特征是 和 。 2．恒温条件下测定了一系列低压下的某气体 ， 值，则可在pVm-p图上用 法求取气体常数R的准确值。
3．要使气体液化，一般需要 和 。 4．在恒压下，为了将某容器中300K的气体赶出
1，需将容器（设容积不变）加热到 3 K．
-3
5．在300.15K、200kPa下，测得Ne与Ar混合气体的密度为2.37kg·m。则混合气体中Ne的分压力为 kPa。
6．在临界点处等温线的一阶、二阶偏导数 ，即
?p?2p ()? (2)T?
?VmT?Vm7．若不同的气体有两个对比状态参数彼此相当，则第三个对比状态参数 。
8．对于一定量的组成不变的气体，则 (?p?V?T)T()p()V? ?V?T?p?T)= 。 ?Vp10．某实际气体在366.5K，2067kPa时临界温度Tc=385.0K, 临界压力ｐc=4123.9kPa。则该气体的对比温度Tr＝ ，对比压力ｐr＝ 。
9．恒压下，物质的量恒定的某理想气体，其温度随体积的变化率(11.当液体的蒸气压与外压相当时，液体就开始沸腾，此时的温度称为 ．
☆填空题答案
１．分子本身不占有体积，分子间无相互作用力 ２．ｐ，Ｖｍ，外推
３．温度低于临界温度，加压 ４．４５０ ５．104．74
６．均为零，０，０
７．大体上具有相同的值8．－１ 9．P/nR
10．0.952, 0.501 11．沸点
二、选择题
１．对于实际气体，下列与理想气体相近的条件是（ ）。
A．高温高压 B.。高温低压 C。低温高压锅 D。低温低压 2．理想气体状态方程pV＝nRT包括了三个气体定律，它们是（ ）。 A．波义尔定律、盖-吕萨克定律和道尔顿定律 B．波义尔定律、阿伏加德罗定律和阿马格定律
C．阿伏加德罗定律、盖-吕萨克定律和波义尔定律、 D．盖-吕萨克定律、阿伏加德罗定律和阿马格定律 3．对于理想气体，下面不正确的是（ ）。
?p)?0 ?VT?pC. ()T?0
?VA.(B. (?p)?0 ?VT
D.pV=nRT
4．在298.15Ｋ，Ａ、Ｂ两个抽空的容器中分别为100g和200g水。当达到气液平衡时，两个容器中的水蒸气压力分别为ｐA和ｐB，则有（ ）。
A.pA
Ｂ.临界点处等温线的一阶、二阶偏导数均为零
Ｃ.一般说来，物质的分子间引力愈大则对应有较低的临界温度 Ｄ.临界温度越低的物质，其气体越易液化
6．加压使实际气体液化，必要条件是气体要达到（ ）。 Ａ.波义耳温度之下 Ｂ。临界温度之下 Ｃ.温度低于沸点 Ｄ。临界温度之上 7．在一定Ｔ、ｐ下，某实际气体的Ｖｍ大于理想气体的Ｖｍ，则该气体的压缩因子Ｚ（ ）。 Ａ．＝１ Ｂ．＞１ Ｃ．＜１ Ｄ．无法确定 8．下面关于压缩因子Ｚ的阐述中，正确的是（ ）． Ａ．Ｚ主要用于对实际气体ｐ、Ｖ、Ｔ的计算 Ｂ．同一温度下，各种气体的Ｚ都随压力而变化
Ｃ．Ｚ＞１，气体不易压缩，而Ｚ＜１，气体易压缩 Ｄ．Ｚ＞１，气体不易液化，而Ｚ＜１，气体易液化
9．设ｉ为理想混合气体中的一个组分，下面正确的是（ ）．
pVnB.pIV=pVI=niRT A.i?i?i
pVnC.pIVI=niRT D.都正确
１0．真实气体在一定条件下，当分子间引力占主导地位时，其压缩因子（ ）． Ａ．小于1 Ｂ．大于１ Ｃ．等于１ Ｄ．不正确 １1．两种不同气体处于对应状态时，则它们（ ）相同．
Ａ．压力 Ｂ．温度计 Ｃ．压缩因子 Ｄ．pVm １2．混合理想气体的组分Ｂ，其物质的量ｎB为( ).
p总V总 RTpVC. nB?BB
RTA.nB?pBV总 RTpVD. nB?总B
RTB.nB?
１3．关于临界点的性质，下面描述不正确的是（ ）． Ａ．液相摩尔体积与气相摩尔体积相等 Ｂ．液相与气相之间不存在界面 Ｃ．气、液、固三相共存 Ｄ．气化热为零 ☆选择题答案
1．B 2．Ｃ ３．Ａ，Ｃ ４．Ｃ ５．Ｃ D 6．Ｂ 7．Ｂ 8．Ａ，Ｂ，Ｃ 9．Ａ，Ｂ １0．Ａ １1．Ｃ １2．Ｂ，Ｄ １3．Ｃ
（三）讨论习题
-33
1． 计算1molNH3算在温度为473K、体积为0.311×10m时的压力，其中NH3的Tc＝
5
405.5K，pc＝112.8×10Pa。分别用①理想气体状态方程；②压缩因子图。 解：
①理想气体状态方程
p?RT8.314?473?()Pa?12.6?106Pa?12.6MPa ?3Vm0.311?10T473??1.166 Tc405.5②压缩因子图
Tc?405.5K，于是，Tr?pVmprpcVmpr?(112.8?105)?(0.311?10?3)Z????0.892pr
RTRT8.314?473在压缩因子图上，作Z＝0.892pr的直线，它与Tr＝1.166的Z-pr曲线交点所对应的pr＝0.90 故 p?prpc?0.90?(112.8?105)Pa?10.2?106Pa?10.2MPa
2．使32ml的CH4、H2和N2的气体混合物与61ml的O2充分燃烧，残余气体的体积为34.5ml，其中24.1ml被烧碱溶液吸收，试确定混合气体中CH4、H2和N2的体积分数（所有体积都在相同室温和压力条件下测得的）。
解：CH4、H2与O2的反应式分别为： CH4(g)+2O2(g) ===== 2H2O(l)+CO2(g) 2H2(g)+2O2(g) ===== 2H2O(l)
设混合气体中各气体的体积为VCH4、VH2、VN2，由题意得：
VCH4?VH2?VN2?32ml VCH4?VCO2?24.1ml
VH4?VN2?7.9ml （1） 设过量氧气的体积为VO2，则有：
VN2?VO2?(34.5?24.1)ml?10.4ml （2）
从反应式看出，１体积CH4需消耗２体积O2，２体积H2要消耗１体积O2，所以
12VCH4?VH2?VO2?61ml
2 利用VCH4?VCO2?24.1ml，上式可化为：
1V?VO2?(61?2?24.1)ml?12.8ml （3） 2H21V?VN2?2.4ml （4） 2H23V?10.3ml 2H2将式（２）、式（３）联立，得：
再将式（１）、式（４）联立，得：
最后得VH2?6.87ml VN2?1.03ml 原始混合气体分数为：
yCH4?yH2yN424.1?100%?75.3% 326.87??100%?21.5% 321.03??100%?3.2% 32第二章 热力学第一定律
(一) 填空题
1. 在一绝热容器中盛有水，将一电阻丝浸入其中，接上电源一段时间（见下左图）当选择
不同系统时,讨论Q和W的值大于零、小于零还是等于零。
系统 电源 电阻丝 水 电源+电水+ 电阻水+电阻阻丝 丝 丝+电源 Q W ?U 2. 298K时，反应CH3CHO(g) = CH4(g) + CO(g)的反应热 ?rHm0 = -16.74kJ?mol-1，若反应恒压的热容?rCp,m= 16.74 J?mol-1?K-1，则在温度为 ?rCp,m与温度无关）。
3. 对理想气体的纯PVT变化，公式dU=nCV,mdT适用于 过程；而真实气
体的纯PVT变化，公式dU=nCV,mdT适用于 过程。 4.
物理量Q、W、U、H、V、T、p属于状态函数的有 ；属于途径函数的有 。状态函数中属于强度性质
时，反应热将为零。（设：
的 ；属于容量性质的有 。 5.
已知反应 C(S)+O2?CO2 ?rHm 0＜0 若该反应在恒容、绝热条件下进行，则ΔU 于零、ΔT 于零、ΔH 于零；若该反应在恒容、恒温条件下进行,则ΔU 于零、ΔT 于零、ΔH 于零。（O2、CO2可按理想气体处理）
6. 理想气体向真空膨胀过程，下列变量ΔT、ΔV、ΔP、W、Q、ΔU、ΔH中等于零的 有： 。
7. 1mol理想气体从相同的始态(p1、T1、V1)，分别经过绝热可逆膨胀至终态(p2、T2、V2)和经
绝热不可逆膨胀至终态(等于)。
p2、T2'、V2')则T2‘T2，V2V2’(填大于、小于或
8. 某化学在恒压、绝热只做膨胀功的条件下进行，系统温度由T1升高至T2，则此过程ΔH
零，如果这一反应在恒温（T1）恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其ΔH 于零。
9．范德华气体在压力不太大时，有T(?Vm2a)p?Vm??b且定压摩尔热容为CP,m、则此?TRT气体的焦——汤系数μJ-T = ，此气体节流膨胀后ΔH 0。
10． 1mol单原子理想气体（CV,m=1.5R）经一不可逆变化，ΔH =831.4J，则温度变化为ΔT = ，内能变化为ΔU = 。
11. 已知298K时H20(l)、H20(g)和C02(g)的标准摩尔生成焓分别为-285.83、 –241.82和-393.51kJ?mol-1，那么C(石墨)、H2 (g)、02(g)、H20(l)、H20(g)和C02(g)的标准摩尔燃烧焓分别为 。
12.某理想气体反应 2A+B＝A2B，对nA:nB=2:1的混合气体在某温度下有4molA气体、 molB气体反应，生成 mol A2B气体，对应的反应进度?为 。 13．1mol理想气体经恒压加热温度升高1℃，则该过程的功为W= 。
14． 1mol理想气体经恒温膨胀、恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环回到始态，此过程气体吸热20.0Kj。则ΔU = ，ΔH = ，W = 。
参考答案： 1.
系统 Q W ?U 电源 电阻丝 = < < < > > 水 > = > 电源+< = < 水+ 水+电阻= > > = = = 电阻丝 电阻丝 丝+电源 2. 1298K 3. 任意 恒容
4. U、H、V、T、P ， Q、W ， T、p ， U、H、V