气体与热化学方程式ppt课件.ppt

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1、第一章气体与热化学方程式无机及分析化学气体的最基本特征：1.理想气体状态方程波义尔定律：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1.理想气体状态方程在标准状况下，1mol气体的体积,代入式(1—1)得R的数值与气体的种类无关，所以也称能用气体常数。

2、二、理想气体的状态方程1．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．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—1)可以

3、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3.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/V2.道尔顿分压定律在生产和科学实验中，实际遇到的气体，大多数是由几

4、种气体组成的气体混合物。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。气体具有扩散性。在混合气体中，每一组分气体总是均匀地充满整个容器，对容器内壁产生压力，并且互不干扰，就如各自单独存在一样。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

5、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。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。组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。分压：组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。2.分压定律分压的求解：xBB的摩尔分数例题某容器中含有NH3、O2、N2等气体的混合物。取样分析后，其中n（N

6、H3）=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。解：n=n（NH3）+n（O2）+n（N2）=0.320mol+0.180mol+0.700mol=1.200molp(N2)=p-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5kPa3分压定律的应用例题:可以用亚硝酸铵受热分解的方法制取纯氮气。反应如下：NH4NO2(s)2H2O(g)+N2(g)如果在19℃、97.8kPa下，以排水集气法在水面上收集到

7、的氮气体积为4.16L，计算消耗掉的亚硝酸铵的质量。解：T=（273+19）K=292Kp=97.8kPaV=4.16L292K时，p（H2O）=2.20kPaMr(NH4NO2)=64.04n(N2)==0.164molNH4NO2(s)2H2O(g)+N2(g)64.04g1molm(NH4NO2)=?0.164molm(NH4NO2)==10.5g*4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

8、.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。解：（1）混合前后气体物质的量没有发生变化：(