第一章气体练习题及答案 1.在26dm3真空容器中,装入525gCl2和482gS02,190℃时Cl2和SO2部分反应为 SO2C2,假如容器压力变为201325kPa,求平衡时各气体的分压力。 解:1=26dm3,T=46315K,p=201.325kPa C m(Cl2)_(525 mol= 0.07404mol M(Cl2)(70.905 n(so,) m(SO2)_(4.82 mol= 0. 07524mol M(SO2)(64.065 SO: SO CIg 平衡时:0.07404molx 007524mol-x m(总)=0.14928-x p201235×2.6×10 0.1359mol 8.314×463.5 n(so, CI,)=x=0.1338mol n(C12)=0.06066mol nSO2)=0.06186mol yCl,) 0.4464 m(总) VSO n(so,) =0.4552 n(总) SO:C)≈(SoCl2)=09845 平衡时各气体分压: p(C12)=p(总)(Cl2)=201.325乐kPax0.4464=8983kPa
第一章 气体练习题及答案
p(SO2)=p(总)(SO2)=201325Pa×0.4552=9160kPa p(SO2 CI2)= p(B).p(SO2)-P(Cl2)=19.8lkPa 2.有4dm3的湿空气,压力为101325kPa,其中水蒸气的分压力为123kPa,求水蒸气、 N2和O2的分体积以及N2和O2在湿空气中的分压力(设空气中的体积分数分别为079和 0.21) 解:H(H12OsP(H2O =12.33/101.325=0.1217 D(总) y(N2)=|l-y(H2O×0.79=06939 yO2)=l-y(H2O)×0.21=0.1844 在一定T、P下,任一组分的分体积V(B)=V(总)y(B),所以 V(HO)=0.1217×4dm3=04868dm3 V(N2)=0.6939×4dm3=2775dm3 V(O2)=0.1844×4dm3=0.7376dm3 在一定T、V下,任一组分的分压力p(B)=p(总)y(B),所以 p(N2)=101.325kPa×0.6939=70309kPa p(O2)=101.325kPa×0.1844=18684kPa 或pN2)=[p(总)-p(H2O)×0.79=(101.325-1233)×0.79=70.30kPa p(O2)=[p(总)-p(H2O)×0.21=(101325-1233)×0.21=18689kPa 前一方法由于摩尔分数只取4位有效数字面使分压产生偏差,后一计算结果更准些。 3.在恒压下将20℃,100kPa的干燥空气10dm3,使呈气泡通入20℃的CCl4液体中, 气泡逸出时可完全达到饱和,今测得CCL4液体减少了了8698g。求CCl4的饱和蒸气压(干 燥空气可视为理想气体)。 解:通前: p千=n+RT p103×001 mol= 0404mol RT8.314×298 通后 pl=(n++nca, ) RT 8.698 710.404+ 8.314×298 n+n 154 m3=001141m3 Pca, v=noc rT 9683VP1241p 0.01141
4.氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中,各组分的摩尔分数分别为0.89、0.0及 002。于恒定压力101.325kPa条件下,用水吸牧掉其中的氯化氢,所得混合气体中增加了分 压力为20mmHg的水蒸汽。试求洗涤后的混合气体中C2H2Cl及C2H4的分压力 解:考虑10mol混合气体,则 r(C,H1C1)=89mol,n(HC)=9mol,n(C2H4)=2mol除去HCl气体后,各气体组成: (C,H, n(C, H,)+nC, H, CI)+n(H, o 2+89 200020 yC2HC)=1-yC2H4)-y(H2O=0.952 p(C2H,)=yCH4)p=0.220×101325kPa=2.226kPa p(C2HC)=y(C2HCDP=09527×101325Pa=96535Pa 5.25℃时饱和了水蒸气的乙炔气体(即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱 和蒸气压)总压力为1387kPa,于恒定总压下冷却到10℃,使部分水蒸气凝结为水。试求 每摩尔干乙炔气在该冷却过程中凝结出水的物质的量。已在25℃及10℃时水的饱和蒸气压 分别为3.17Pa及1.23kPa。 解:每摩尔干乙炔气含有水蒸气的物质的量: 进口处:mDO) P(I,O) 3.17 0.02339 n(CH2)些(p(C2H1)138.7-3.17 出口处:m旺1 ∫p(HO 3.17 DcH1)-1387-123 0.008947 除水量为:r(H2O)=(0023390008974mo1=0.014mol 6.一密闭刚性容器中充满了空气,并有少量的水。当容器于300K条件下达到平衡时, 器内压力为101325kPa。若把该容器移至373.15K的沸水中,试求容器中到达新的平衡时应 有的压力。设容器中始终有水存在,且可忽略水的体积变化。300K时水的饱和蒸气压为 3567Pa。 解:300K时,p空气)=(1013253567kPa=97758kPa 37315时,p(空气)= 373.15 3001597758kPa=121.534kPa P(H O)=p(H2O)=101.325kPa p=p(空气)+p(H2O)=22.850kPa 7.把25℃的氧气充入40dm3的氧气钢瓶中,压力达2027×10kPa。试用普遍化压缩 因子图求解钢瓶中氧气的质量 解:氧的临界参数:T。=154.58K,P2=504Pa r==29825=1920, Tc1548
P,=P20270 4.019 Pc5043 由压缩因子图查出Z=095 pr= ZnRT nO2)= pV20270x103×40x103 mol= 344.31m 095×8314×29815 m(O2)=m(2M(02)=(34431×31999g=11kg 第二章热力学第一定律练习题及答案
第二章 热力学第一定律练习题及答案
5ml理想气体于始态1=25℃、P2=101325kPa、V恒温膨胀至末态,已知末态体 积2=21,分别计算气体膨胀时反抗恒定外压p(环)=0.5P1及进行可逆膨胀时系统所作 的功,并在pV图上给出两种不同途径的功所对应的面积。 解: 理想气体5mol 理想气体5m =25℃ P1101.325kPa 2 (1).反抗恒定外压p(环)=0.5p膨胀: =2=(5831423815cm-12dm p, W1=-p(环)(V2-V)=(0.5×101325×12232)=-6.197kJ (2),可逆膨胀 H2=-nTmn2=-5×8314×29815m =-8.59kJ 2.1mol理想气体由202.66kPa、10dm3恒温升温,使压力升到2026.5kPa,再恒压缩至 体积为1dm3。求整个过程的H、Q、M及M。 解:n=1mol,理想气体 P1=20265从Pa p2=2026.5kPa 恒 P2=2026.5kP V=10dm W,=0 W2=-p△=-P2(3-2)=-2026.5(1-10) -20265(9)(kPa·dm3)=1824kJ =1+W2=18.2