海南大学：《无机化学》课程教学资源（作业习题）第一章 气体（含解答）

第一章气体 L,什么叫理想气体？摩尔气体常数的单位R若为Pam3 mol-1.K-、kPa Lmol-1.K-、 J.mol-1-K-,R值分别为多少？ 答：分子本身不占体积，分子间没有相互作用力的气体被称为理想气体。8314 Pammol-1.K-:8.314 kPa:L-mol-1.K-l;8.314 J-mol-1.K-1. 2.如何定义混合气体的分压？何为气体分压定律？ 答：恒温时，某组分气体占据与混合气体相同体积时所产生的压力：混合气体的总压力等于 各组分气体分压力之和。 3.真实气体的行为为什么偏离理想气体？真实气体在哪些条件下更接近理想气体？ 答：实际气体分子本身有一定体积，所以其实际体积比表观的体积小：实际气体分子间有相 互作用力，因此其实际压力比表观的压力大。在高温、低压的条件下，真实气体接近于理想 气体。 4.用金属镁与稀硫酸反应制取氢气。在25℃下，用排水集气法收集氢气，集气瓶中气体压 力为98.70kPa(25℃时，水的饱和蒸气压为3.17kPa),体积为2500L,计算反应中消耗镁 的质量。 解：pH)=p总)-HO)=98.70kPa-3.17kPa-95.53kPa n(H,)-D(H,)V(H)95.53xI0'Pax250xI0m RI 8314pa-mmol-×29815R=00963ml Mgs)+2HC一→MgC2+h(g) 24.30g Imol m(Mg)=? 0.0964mol mMg)=243g×00964ml-2342e Imol 5、在60℃将某气体通过一盛水容器，在100kPa下收集该气体1.0L。问： ()温度不变，将压力降低为50kPa时，气体的体积是多少？ (2)温度不变，将压力增加到200kPa时，气体的体积是多少？

第一章 气体 1. 什么叫理想气体？摩尔气体常数的单位 R 若为 Pa·m3·mol−1·K−1、kPa·L·mol−1·K−1、 J·mol−1·K−1，R 值分别为多少？ 答 ： 分子本身不占体积，分子间没有相互作用力的 气体被 称为理 想气体。8.314 Pa·m3·mol−1·K-1 ；8.314 kPa·L·mol−1·K−1 ；8.314 J·mol−1·K−1。 2. 如何定义混合气体的分压？何为气体分压定律？ 答：恒温时，某组分气体占据与混合气体相同体积时所产生的压力；混合气体的总压力等于 各组分气体分压力之和。 3. 真实气体的行为为什么偏离理想气体？真实气体在哪些条件下更接近理想气体？ 答：实际气体分子本身有一定体积，所以其实际体积比表观的体积小；实际气体分子间有相 互作用力，因此其实际压力比表观的压力大。在高温、低压的条件下，真实气体接近于理想 气体。 4．用金属镁与稀硫酸反应制取氢气。在 25℃下，用排水集气法收集氢气，集气瓶中气体压 力为 98.70kPa（25℃时，水的饱和蒸气压为 3.17kPa），体积为 2.500L，计算反应中消耗镁 的质量。 解：p(H2) = p(总) − p(H2O) = 98.70 kPa−3.17 kPa=95.53 kPa Mg(s) + 2HCl ⎯→ Mg Cl2 + H2 (g) 24.30g 1mol m(Mg)= ? 0.0964mol 2.342g 1mol 24.3g 0.0964mol m(Mg) =  = 5、在 60ºC 将某气体通过一盛水容器，在 100 kPa 下收集该气体 1.0L。问： (1) 温度不变，将压力降低为 50 kPa 时，气体的体积是多少？ (2) 温度不变，将压力增加到 200 kPa 时，气体的体积是多少？ 0.0963mol 8.314Pa m mol 298.15K 95.53 10 Pa 2.50 10 m RT p(H )V(H ) n(H ) 3 1 3 3 3 2 2 2 =       = = − −

(3)压力不变，将温度升高到100℃时，气体的体积是多少？ (4)压力不变，将温度降低至10℃时，气体的体积是多少？ 已知10C和60℃时水的饱和蒸气压分别为12kPa和20kPa 解：()n不变，PV=P2V2,100×1.0=50V2,V2=2.0() (2)压力增加会引起水蒸气的凝聚，但该气体的物质的量没有变化，可以用该气体的分 压来计算总体积： (100-20)×1.0=(200-20)V2 V2=0.44()） (3)n&不变，VT=V/T=常数 V=0.85L) (4)温度降低也会引起水蒸气的凝聚，但该气体的物质的量没有变化，可以用该气体的分压 来计算总体积： 学 100-20)×1.0=100-1.2)×2 273+60 273+10 V2=0.69(

(3) 压力不变，将温度升高到 100 ºC 时，气体的体积是多少？ (4) 压力不变，将温度降低至 10 ºC 时，气体的体积是多少？ 已知 10ºC 和 60ºC 时水的饱和蒸气压分别为 1.2 kPa 和 20 kPa 解：(1) n 总不变，P1V1= P2V2，100 × 1.0 = 50 V2，V2 = 2.0 (L) (2) 压力增加会引起水蒸气的凝聚，但该气体的物质的量没有变化，可以用该气体的分 压来计算总体积： P 气 1 V1 = n 气 RT = P 气 2 V 2 (100-20) 1.0 = (200-20) V2 V2＝0.44 (L) (3) n 总 不变， V1/T1 = V2/T2 = 常数 V2 =0.85(L) (4) 温度降低也会引起水蒸气的凝聚，但该气体的物质的量没有变化，可以用该气体的分压 来计算总体积： 2 2 2 1 1 1 T PV T PV = 273 10 (100 1.2) 273 60 (100 20) 1.0 2 + −  = + −  V V2＝0.69 (L)