物理化学核心教程(第二版)参照答案
第一 章 气体
一、思虑题
如何使一个还没有破碎而被打瘪的乒乓球恢复原状?采纳了什么原理?
答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。采纳的是气体热胀冷缩的
原理。
在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。试问,这两容器中气体的温度能否相等?答:不必定相等。依据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。当左球的温度为273K,右球的温度为293K时,汞滴处在中间达成均衡。试问:
1)若将左球温度高升10K,中间汞滴向哪边挪动?
2)若两球温度同时都高升10K,中间汞滴向哪边挪动?
答:(1)左球温度高升,气体体积膨胀,推进汞滴向右侧挪动。
(2)两球温度同时都高升 10K,汞滴仍向右侧挪动。因为左侧开端温度低,高升 10K所占比率比右侧大, 283/273
大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增添的压力)左侧比右侧大。
4. 在大气压力下,将沸腾的开水快速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的 0.7左右,快速盖上软木塞,防备保温瓶漏气,并
快速松开手。请预计会发生什么现象?
答:软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的节余气体被热水加热后膨胀,当与快速蒸发的水汽的压力加在一同,大于
外面压力时,就会使软木塞崩出。假如软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。防备的方法是灌开水时不要太快,且要将
保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、液两相处于均衡时,不停高升均衡温度,这时处于均衡状态的气 -液两相的摩尔体积将如何变化?
答:高升均衡温度,纯物的饱和蒸汽压也高升。但因为液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩
尔体积会跟着温度的高升而高升。而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。跟着均衡温度的不停
高升,气体与液体的摩尔体积渐渐靠近。当气体的摩尔体积与液体的摩尔体积相等时,这时的温度就是临界温度。
Dalton分压定律的合用条件是什么?Amagat分体积定律的使用前提是什么?
答:实质气体混淆物(压力不太高)和理想气体混淆物。与混淆气体有相同温度和相同压力下才能使用,原则是适
用理想气体混淆物。
7.有一种气体的状态方程为 pVm RT bp(b为大于零的常数),试剖析这类气体与理想气体有何不同?将这类气
体进行真空膨胀,气体的温度会不会降落?
答:将气体的状态方程改写为 p(Vm-b)=RT,与理想气体的状态方程对比,只校订了体积项,未校订压力项。说明
这类气体分子自己的体积不可以忽视,而分子之间的互相作使劲能够忽视不计。所以,将这类气体进行真空膨胀时,温度不
会降落。
如何定义气体的临界温度和临界压力?
答:在真切气体的 p—Vm图上,当气-液两相共存的线段缩成一个点时,称这点为临界点。这时的温度为临界温度,
这时的压力为临界压力。临界压力是指在该临界温度时能负气体液化的最低压力。
vanderWaals气体的内压与体积成反比,这一说法能否正确?答:不正确。内压力与气体摩尔体积的平方成反比。
当各样物质处于处于临界点时,它们有哪些共同特征?
答:这时气-液界面消逝,液体随和体的摩尔体积相等,成为一种既不同于液相、又不同于气相的特别流体,称为超
流体。
二、观点题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
选项
C
A
B
D
C
C
B
C
题号
9
10
11
12
选项
C
A
D
B
1.
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的分压和分体积分别是
pA和VA。若在容器中再加入
必定量的理想气体
C,问pA和VA的变化为(
)。
(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
答:(C)这类状况切合
Dalton
分压定律,而不切合
Amagat分体积定律。
2.
在温度、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
n
A,A,A和
n
B,
T
pV
B,B容器中的总压为
。试判断以下公式中哪个是正确的(
)。
p
V
p
(A)pAVnART
(B)pVB
(nA
nB)RT
(C)pAVA
nART
(D)pBVB
nBRT
答:(A)只有(A)切合Dalton
分压定律。
3.
已知氢气的临界温度和临界压力分别为TC
33.3K