物理化學天津大學pdf

1. 求物理化學 第五版 天津大學編的 高等教育出版社出版 要課後習題詳解 有的郵箱我

第一章 氣體的pVT性質
1.1 物質的體膨脹系數 與等溫壓縮率的定義如下
試推出理想氣體的， 與壓力、溫度的關系。
解：根據理想氣體方程
1.5 兩個容積均為V的玻璃球泡之間用細管連結，泡內密封著標准狀態下的空氣。若將其
中的一個球加熱到 100 °C，另一個球則維持 0 °C，忽略連接細管中氣體體積，試求該容器
內空氣的壓力。
解：由題給條件知，（1）系統物質總量恆定；（2）兩球中壓力維持相同。
標准狀態：
因此，
1.9 如圖所示，一帶隔板的容器內，兩側分別有同溫同壓的氫氣與氮氣，二者均可視為理想
氣體。
（1） 保持容器內溫度恆定時抽去隔板，且隔板本 身的體積可忽略不計，試
求兩種氣體混合後的壓力。
（2） 隔板抽取前後，H2及N2的 摩爾體積是否相同？
（3） 隔板抽取後，混合氣體中H2及N2的 分壓立之比以及它們的分體積各為若干？
解： （1）等溫混合後
即在上述條件下混合，系統的壓力認為。
（2）混合氣體中某組分的摩爾體積怎樣定義？
（3）根據分體積的定義
對於分壓
1.11 室溫下一高壓釜內有常壓的空氣，為進行實驗時確保安全，採用同樣溫度的純氮進行
置換，步驟如下：向釜內通氮氣直到4倍於空氣的壓力，爾後將釜內混合氣體排 出直至恢
復常壓。重復三次。求釜內最後排氣至恢復常壓時其中氣體含氧的摩爾分數。
解：分析：每次通氮氣後至排氣恢復至常壓p，混合氣體的摩爾分數不變。
設第一次充氮氣前，系統中氧的摩爾分數為，充氮氣後，系統中氧的摩爾分數
為，則， 。重復上面的過程，第n
次充氮氣後，系統 的摩爾分數為
，
因此
。
1.13 今有0 °C，40.530 kPa的N2氣 體，分別用理想氣體狀態方程及van der Waals方程計算
其摩爾體積。實驗值為。
解：用理想氣體狀態方程計算
用van der Waals計算，查表得知，對於N2氣（附錄七）
，用MatLab fzero函數 求得該方程的解為
也可以用直接迭代法， ，取初值
，迭代十次結果
1.16 25 °C時飽和了水蒸氣的濕乙炔氣體（即該混合氣體中水蒸氣分壓力為同溫度下水的飽
和蒸氣 壓）總壓力為138.7 kPa，於恆定總壓下冷卻到10 °C，使部分水蒸氣凝結為水。試求
每摩爾干乙炔氣在該冷卻過程中凝結出水的物質的量。已 知25 °C及10 °C時水的飽和蒸氣
壓分別為3.17 kPa及1.23 kPa。
解：該過程圖示如下
設系統為理想氣體混合物，則
1.17 一密閉剛性容器中充滿了空氣，並有少量的水。但容器於300 K條件下大平衡時，容器
內壓力為101.325 kPa。若 把該容器移至373.15 K的沸水中，試求容器中到達新的平衡時應
有的壓力。設容器中始終有水存在，且可忽略水的任何體積變化。300 K時水的飽和蒸氣壓
為3.567 kPa。
解：

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839物理化學--求實考研2017專版

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