第一章练习题
一、单选题
1. 理想气体状态方程pV=nRT表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系，与气体种类无关。该方程实际上包括了三个气体定律，这三个气体定律是（ C）
A、 波义尔定律、盖－吕萨克定律和分压定律
B、 波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律 C、 阿伏加德罗定律、盖－吕萨克定律和波义尔定律 D、 分压定律、分体积定律和波义尔定律
2、在温度、容积恒定的容器中,含有A和B两种理想气体，这时A的分压是PA，分体积是VA。若在容器中再加入一定量的理想气体C，问PA和VA的变化为：（C）
A 、 PA和VA都变大 B 、 PA和VA都变小
C PA不变，VA 变小 D 、 PA变小，VA 不变 3、 在温度T、容积V都 恒定的容器中，含有A和B两种理想气体，它们的物质的量、分压和分体积分别为nA PA VA和nB PB VB ,容器中的总压为P 。试判断下列公式中哪个是正确的（ A ）
A、PAV= nART B 、PAV= (nA+ nB )RT C、PAVA= nART D、PBVB= nBRT 4、真实气体在如下哪个条件下，可以近似作为理想气体处理（ C ） A、高温、高压 B、低温、低压 C、高温、低压 D、低温、高压 5、真实气体液化的必要条件是（ B ） A、压力大于PC B、 温度低于TC
C、 体积等于VC D、同时升高温度和压力
6．在273 K，101.325 kPa时，CCl4(l)的蒸气可以近似看作为理想气体。已知CCl4(l)的摩尔质量为154g?mol?1的，则在该条件下，CCl4(l)气体的密度为 （ A ）
A、6.87 g?dm?3 B、4.52 g?dm?3 C、6.42 g?dm?3 D、3.44 g?dm?3
7、 理想气体模型的基本特征是( D )
A、分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中 B、 各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等 C、 所有分子都可看作一个质点, 并且它们具有相等的能量 D、 分子间无作用力, 分子本身无体积
8、 理想气体的液化行为是：（ A ）。
A、不能液化； B、 低温高压下才能液化； C、低温下能液化； D 、高压下能液化。
9、在一个恒温、容积为2 dm3的真空容器中，依次充入温度相同、始态为100 kPa，2 dm3的N2（g）和200 kPa，1dm3的Ar(g)，设两者形成理想气体混合物，则容器中的总压力为 （ ） （A）100 kPa （B）150 kPa （C）200 kPa （D）300 kPa
答：（C）。等温条件下，200 kPa，1dm3气体等于100 kPa，2dm3气体，总压为p?pA?pB=100 kPa+100 kPa=200 kPa 。
10． 已知氢气的临界温度和临界压力分别为TC?33.3 K , pC?1.297?106 Pa。有一氢气钢瓶，在298 K时瓶内压力为98.0?106 Pa，这时氢气的状态为 （ ）
A、 液态 B、 气态 C 、 气-液两相平衡 D 、 无法确定
答：(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值，所以是处在超临界区域，这时仍为气相，或称为超临界流体。在这样高的温度下，无论加多大压力，都不能使氢气液化。 二、判断题：
1、气体常数R的数值与气体的种类无关，但与P、V、T所取的单位有关。（ √ ） 2、混合气体中的组分B的分压PB与分体积VB的关系可表示为：PB VB= nB RT（ × ）
3、真实气体当温度较高、压强较低的情况下，与理想气体的行为相似。（√） 4、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( ×) 5、分压定律和分体积定律都是理想气体定律。（√ ） 6、在临界温度以上，物质的存在形式一定是气态。（ √ ） 三、填空题
1、分压的计算公式为
pB?nBRTV，式中V是指 ；式pB?p?yB中yB是
指 ，p是指 。
2、一定量的低压气体在恒温条件下，P与V的变化关系为 。在理想气体状态方程式中，当气体常数R取8.314J?K?mol时，进行计算时P、V、T的单位应分别取P 、V 、T 。
3、理想气体是气体分子间没有 、分子本身没有 的假想气体。 4、物质的气、液、固三种聚集状态决定于物质 的大小。 5、真实气体变成液体的过程称为 。 四、计算题
1．在两个容积均为V的烧瓶中装有氮气，烧瓶之间有细管相通，细管的体积可以忽略不计。若将两烧瓶均浸入373 K的开水中，测得气体压力为60 kPa。若
?1?1一只烧瓶浸在273 K的冰水中，另外一只仍然浸在373 K的开水中，达到平衡后，求这时气体的压力。设气体可以视为理想气体。
解：因为两个容器是相通的，所以压力相同。设在开始时的温度和压力分别为T1,p1，后来的压力为p2，273 K为T2。系统中氮气的物质的量保持不变，
n?n1?n2。根据理想气体的状态方程，有
p12VpV?2?RTR1T12pV R2T化简得：
?1?2p11?p2??? T1?T1T2?T2 T2?T1273?50.7 kPa
273?373p2?2p1? ?2?60 kPa?2．有氮气和甲烷（均为气体）的气体混合物100 g，已知含氮气的质量分数为0.31。在420 K和一定压力下，混合气体的体积为9.95 dm3。求混合气体的总压力和各组分的分压。假定混合气体遵守Dalton分压定律。已知氮气和甲烷的摩尔质量分别为28 g?mol?1和16 g?mol?1。
解： 混合气体中，含氮气和甲烷气的物质的量分别为
nN2?m0.31?100 g??1.11 mol ?1M28 g?mol(1?0.31)?100 g?4.31 mol
16 g?mol?1nCH4?混合气体的总压力为
p?nRT V(1.11?4.31) mol?8.314 J?mol?1?K?1?420 K ? ?339.95?10 m?1 902 kPa
混合气体中，氮气和甲烷气的分压分别为
pN2?xN2p总?nN2nN2?nCH4?p总
?1.11?1 902 kPa?389.5 kPa
1.11?4.31pCH4?(1902?389.5) kPa?1 512.5 kPa
3．某气柜内贮存氯乙烯CH2=CHCl(g)300 m3，压力为122 kPa，温度为300 K。求气柜内氯乙烯气体的密度和质量。若提用其中的100 m3，相当于氯乙烯的物质的量为多少？已知其摩尔质量为62.5 g?mol-1，设气体为理想气体。 解： 根据已知条件，气柜内贮存氯乙烯的物质的量为n?量为 m?nM。根据密度的定义????mMp? VRTpV，则氯乙烯的质RTm。将以上的关系式代入，消去相同项，得 V62.5?10?3 kg?mol?1?122?103 Pa? ?1?18.314 J?mol?K?300 K?3.06 kg?m?3?3.06 g?dm?3 m???V?3.06 kg?m?3?300 m3?918 kg
提用其中的100 m3，相当于提用总的物质的量的，则提用的物质的量为
n?n总??或 n?n总?1313131918 kg?4 896 mol ?3?1362.5?10 kg?mol1pV 3RT1122?103 Pa?300 m3???4 891 mol ?1?138.314 J?mol?K?300 K4．设在一个水煤气的样品中，各组分的质量分数分别为：w(H2)?0.064，
w(CO)?0.678，w(N2)?0.107，w(CO2)?0.140，w(CH4)?0.011。试计算：