一气体的最基本特征.ppt

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1、一、气体的最基本特征：第一章气体与热化学方程式1.1气体1、扩散性2、可压缩性气体存在状态的四个物理量：P、T、V、n波义尔定律：当n和T一定时，气体的V与p成反比V∝1/p（1）查理-盖吕萨克定律：n和p一定时，V与T成正比V∝T（2）阿佛加德罗定律：p与T一定时，V和n成正比V∝n（3）以上三个经验定律的表达式合并得V∝nT/p(4)实验测得（4）的比例系数是R，于是得到pV=nRT(5)这就是理想气体状态方程式注意：R的取值，P、V、n、T单位之间关系二、理想气体状态方程表达式理想气体：为研究气体性质的方便，可以设想一种气体，能严格遵

2、守pV=nRT（恒量）（1）理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验定律（或严格遵守）的气体叫做理想气体．（2）理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作用力（除碰撞外），并且分子是没有大小的质点的气体叫做理想气体．（3）理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型．理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的情况下，可将实际气体看做是理想气体．在标准状况下，1mol气体的体积,代入式(1—1)得R的数值与气体的种类无关，所以也称通用气体常数。物质的量n与质量m、摩尔质量M的关系为则式(1—1)可变换成(1—2)结合密度的定义，则式(1

3、—1)可以变换为(1—3)它反映了理想气体密度随T、p变化的规律。例1-1：一个体积为40.0dm3的氮气钢瓶，在25℃时，使用前压力为12.5Mpa。求钢瓶压力降为10.0Mpa时所用去的氮气质量。解：作用前钢瓶中N2的物质的量为作用后钢瓶中的N2的物质的量为则所用氮气的质量为小结：理想气体状态方程式的应用(1)计算p，V，T，n四个物理量之一。应用范围：温度不太低，压力不太高的真实气体。pV=nRT(2)气体摩尔质量的计算M=Mrgmol-1(3)气体密度的计算==m/V三.道尔顿分压定律实际遇到的气体，大多数是由几种气体组成的气

4、体混合物。如果混合气体的各组分之间不发生反应，则在高温低压下，可将其看作理想气体混合物。混合后的气体作不一个整体，仍符合理想气体定律。分压：在相同温度下，各组分气体占有与混合气体相同体积时，所产生的压力叫做该气体的分压。1801年，英国科学家道尔顿(J.Dalton)从大量实验中总结出组分气体的分压与混合气体总压之间的关系，这就是著名的道尔顿分压定律。分压定律有如下两种表示形式：第一种表示形式：混合气体中各组分气体的分压之和等于该气体的总压力。例如，混合气体由C和D两组分组成，则分压定律可表示为：(1—4)式中，分别为C、D两种气体的分压。

5、第二种表示形式为：混合气体中组分的分压P等于总压乘以气体的摩尔分数。(1—5)摩尔分数xi是指某气体的物质的量(ni)与混合气体的物质的量(n总)之比。例题某容器中含有NH3、O2、N2等气体的混合物。取样分析后，其中n（NH3）=0.320mol，n（O2）=0.180mol，n（N2）=0.700mol。混合气体的总压p=133.0kPa。试计算各组分气体的分压。答案:p（NH3）=35.47kPap（O2）=19.95kPap（N2）=77.58kPa分体积定律分体积:混合气体中某一组分B的分体积VB是该组份单独存在并具有与混合气体相

6、同温度和压力时所占有的体积。称为B的体积分数V=V1+V2+例1-2：25℃时，装有0.3的体积为1L的容器与装有0.06的体积为2L的容器用旋塞连接。打开旋塞，待两边气体混合后，计算：（1）的物质的量。（2）的分压力。（3）混合气体的总压力。（4）的分体积。分析：（1）混合前后气体物质的量没有发生变化：(2)的分压是它们各自单独占有3L时所产生的压力。当由1L增加到3L时：当由2L增加到3L时：(3)混合气体总压力为：(4)的分体积：小结：分压的求解：xBB的摩尔分数3分压定律的应用1.2化学反应中的能量关系一、概念和术语1.体系

7、和环境体系：研究对象环境：体系以外与其密切相关的部分敞开体系：与环境有物质交换也有能量交换封闭体系：与环境无物质交换有能量交换孤立体系：与环境无物质、能量交换开放体系封闭体系孤立体系2.过程和途径过程：体系的状态发生变化，从始态变到终态时的经过。恒温过程：始态、终态温度相等，并且过程中始终保持这个温度。T1=T2恒压过程：始态、终态和外界压强保持恒定的过程。p1=p2=p外恒容过程：始态、终态容积相等，并且过程中始终保持这个容积。V1=V2途径：变化过程中所经历的每一种具体方式绝热过程：变化过程中体系和环境间没有热量交换4105Pa21

8、0–3m36105Pa410–3m32104Pa410–3m34105Pa510–4m3A1A2B1B2A途径B途径状态：体系的宏观性质的综合表现状态函数：描述体系状