物理化学核心教程(第二版)参考答案第一章气体一、思考题1、如何使一个尚未破裂而被打瘪得乒乓球恢复原状？采用了什么原理？答:将打瘪得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。采用得就是气体热胀冷缩得原理。2、在两个密封、绝热、体积相等得容器中,装有压力相等得某种理想气体。试问,这两容器中气体得温度就是否相等？答:不一定相等。根据理想气体状态方程,若物质得量相同,则温度才会相等。3、两个容积相同得玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边得气体分开。当左球得温度为273K,右球得温度为293K时,汞滴处在中间达成平衡。试问:(1)若将左球温度升高10K,中间汞滴向哪边移动？(2)若两球温度同时都升高10K,中间汞滴向哪边移动？答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。(2)两球温度同时都升高10K,汞滴仍向右边移动。因为左边起始温度低,升高10K所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀得体积(或保持体积不变时增加得压力)左边比右边大。4、在大气压力下,将沸腾得开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积得0、7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。请估计会发生什么现象？答:软木塞会崩出。这就是因为保温瓶中得剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发得水汽得压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。防止得方法就是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。5、当某个纯物质得气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态得气-液两相得摩尔体积将如何变化？答:升高平衡温度,纯物得饱与蒸汽压也升高。但由于液体得可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体得摩尔体积会随着温度得升高而升高。而蒸汽易被压缩,当饱与蒸汽压变大时,气体得摩尔体积会变小。随着平衡温度得不断升高,气体与液体得摩尔体积逐渐接近。当气体得摩尔体积与液体得摩尔体积相等时,这时得温度就就是临界温度。6、Dalton分压定律得适用条件就是什么？Amagat分体积定律得使用前提就是什么？答:实际气体混合物(压力不太高)与理想气体混合物。与混合气体有相同温度与相同压力下才能使用,原则就是适用理想气体混合物。7、有一种气体得状态方程为(b为大于零得常数),试分析这种气体与理想气体有何不同？将这种气体进行真空膨胀,气体得温度会不会下降？答:将气体得状态方程改写为p(Vm-b)=RT,与理想气体得状态方程相比,只校正了体积项,未校正压力项。说明这种气体分子自身得体积不能忽略,而分子之间得相互作用力可以忽略不计。所以,将这种气体进行真空膨胀时,温度不会下降。8、如何定义气体得临界温度与临界压力？答:在真实气体得p—Vm图上,当气-液两相共存得线段缩成一个点时,称这点为临界点。这时得温度为临界温度,这时得压力为临界压力。临界压力就是指在该临界温度时能使气体液化得最低压力。9、vanderWaals气体得内压与体积成反比,这一说法就是否正确？答:不正确。内压力与气体摩尔体积得平方成反比。10、当各种物质处于处于临界点时,它们有哪些共同特性？答:这时气-液界面消失,液体与气体得摩尔体积相等,成为一种既不同于液相、又不同于气相得特殊流体,称为超流体。二、概念题题号12345678选项CABDCCBC题号9101112选项CADB1、在温度、容积恒定得容器中,含有A与B两种理想气体,这时A得分压与分体积分别就是与。若在容器中再加入一定量得理想气体C,问与得变化为()。(A)与都变大(B)与都变小(C)不变,变小(D)变小,不变答:(C)这种情况符合Dalton分压定律,而不符合Amagat分体积定律。2、在温度T、容积V都恒定得容器中,含有A与B两种理想气体,它们得物质得量、分压与分体积分别为nA,pA,VA与nB,pB,VB容器中得总压为p。试判断下列公式中哪个就是正确得()。(A)(B)(C)(D)答:(A)只有(A)符合Dalton分压定律。3、已知氢气得临界温度与临界压力分别为。有一氢气钢瓶,在298K时瓶内压力为,这时氢气得状态为()。(A)液态(B)气态(C)气-液两相平衡(D)无法确定答:(B)仍处在气态区。4、在一个绝热得真空容器中,灌满373K与压力为101、325kPa得纯水,不留一点空隙,这时水得饱与蒸汽压为()。(A)等于零(B)大于101、325kPa(C)小于101、325kPa(D)等于101、325kPa答:(D)饱与蒸汽压就是物质得本性,与就是否有空间无关。5、真实气体在如下哪个条件下,可以近似作为理想气体处理()。(A)高温、高压(B)低温、低压(C)高