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1、习题第2章气体1．为什么湿空气比干燥的空气密度小？答：根据阿佛加德罗定律：在同温同压下，相同体积的气体含有的气体分子数相同。即，同温同压下，同体积气体的气体物质的量相同。由于潮湿空气中含有分子量较氮气和氧气分子量小的水分子，则同体积的潮湿空气的质量比干燥空气的质量小，所以潮湿空气的密度比干燥空气的低。2．在标准状况下,多少摩尔的AsH3气体占有0.00400升的体积?此时,该气体的密度是多少?解：根据阿佛加德罗定律可知，在0℃和101.3kPa条件下，22.414升任何气体含有的气体分子数都为6.02×1023个（即1mol）。则在标准状况下,0.00400升AsH3气体的物质的量为：。标
2、准状况下，该气体的密度为：ρ=3．由0.538molHe(g)、0.315molNe(g)、和0.103molAr(g)组成的混合气体在25℃时体积为7.00L,试计算(1)各气体的分压,(2)混合气体的总压力。解：根据理想气体状态方程和Dalton分压定律：P(总)=P(He)+P(Ne)+P(Ar)=190.4+111.5+36.5=338.4kPa4．在76米的水下,压力为849.1kPa,要使潜水员使用的潜水气中氧气的分压保持为21.3kPa(这是氧气在压力101.3kPa的空气中的分压),潜水气中氧气的摩尔分数是多少?4解：根据理想气体状态方程和Dalton分压定律：则5．现有1
3、.00molCCl4,体积为28.0L,温度为40℃,分别计算：(1)服从理想气体方程时，(2)不服从理想气体方程时(a=20.4×10-1×Pa·m6·mol-2,b=0.1383L·mol-1)该气体的压力？解：（1）根据理想气体状态方程：（2）已知a=20.4×10-1×Pa·m6·mol-2=20.4×10-1×Pa·(103L)2·mol-2,b=0.1383L·mol-1根据范德华实际气体状态方程：得，=93.4kPa－2.6kPa=90.8kPa6．试解释在以下两种情况下，分子间的作用力对气体性质的影响是增加了还是减弱了，(1)等温下压缩气体,(2)等压下升高气体的温度。答：
4、（1）等温压缩气体时，分子的平均动能不变，但气体分子间的距离缩小。由于分子间的作用力随分子间距离的缩小而增加，因此，等温压缩气体时，分子间的作用力对气体性质的影响将增加。（2）等压下升高气体的温度时，虽然分子的平均动能增加，但气体体积增大，分子间的距离也增加。由于分子间的作用力随分子间距离的增加而缩小，因此，等压下升高气体的温度时，分子间的作用力对气体性质的影响将减小。7．用加热氯酸钾（KClO3）的方法制备氧气，氧气用排水集气法收集，在26℃，102kPa压力下收集到的气体体积为0.250L,计算(1)收集到多少摩尔氧气？(2)有多少克KClO3发生分解。(已知26℃时水的蒸气压为3.3
5、3kPa)解：（1）=102kPa－3.33kPa=98.67kPaV(L)=0.250L,T(K)=26℃+273=299K4根据理想气体状态方程，得（2）设分解的氯酸钾（KClO3）的质量为x。根据加热氯酸钾（KClO3）的方法制备氧气的反应方程式，则8．已知O2的密度在标准状态下是1.43g·L-1，计算O2在17℃和207kPa时的密度。解：根据式(2-7)：ρ=则，标准状态下氧气的摩尔质量为：在17℃和207kPa时O2的密度为ρ（O2）=9．某烃类气体在27℃及100kPa下为10.0L，完全燃烧后将生成物分离，并恢复到27℃及100kPa，得到20.0LCO2和14.44gH
6、2O，通过计算确定此烃类的分子式。解：根据理想气体状态方程，得燃烧生成的二氧化碳的物质的量为生成的水的物质的量为：14.44g/18g·mol-1=0.802mol设该烃的分子式为CxHy。其燃烧反应如下：根据计量关系得，x=0.802/0.401=2,y=0.802×2/0.401=44即，该烃类的分子式为：C2H4 10．30℃时，在10.0L容器中，O2、N2和CO2混合气体的总压力为93.3kPa，其中O2的分压为26.7kPa，CO2的质量为5.00g。计算CO2和N2的分压，及O2的摩尔分数。解：混合气体中二氧化碳的物质的量为：5.00g/44.0g·mol-1=0.114mo
7、l。根据Dalton分压定律,二氧化碳的分压为根据Dalton分压定律，P(总)=P(CO2)+P(O2)+P(N2),所以，P(N2)=P(总)－P(CO2)－P(O2)=93.3kPa－28.7kPa－26.7kPa=37.9kPa11．在室温常压条件下，将4.0LN2和2.0LH2充入一个8.0L的容器，混合均匀，则混和气体中N2和H2的分体积分别是多少。解：根据理想气体状态方程：所以，同温同压下，则混合气体中氮气
