第十四章 气体
4. 10 分 (7905)
自行车轮胎气压为2×101 325 Pa，其温度为10℃。若骑自行车时，由于磨擦生热使轮胎内温度升高至35℃，体积增加5%时轮胎内气压为若干？ 5. 10 分 (7906)
一个瓶子中放入水与空气并达到饱和，加以密封时瓶内的压力为101 325 Pa，温度为27℃。现将此瓶放在101 325 Pa的沸水中，问稳定后瓶内压力为若干？设瓶内始终有水存在，且水及瓶子的体积变化皆可忽略不计，27℃时水的饱和蒸气压为0.0352×101 325 Pa 。 6. 10 分 (7907)
25℃时，被水蒸气饱和了的乙炔气经冷却器冷却至10℃以除去其中大部分的水。冷却器中：气体的总压力为1.3684×101 325 Pa。已知水在10℃及25℃时的饱和蒸气压分别为0.1212×101 325 Pa及0.031 26×101 326 Pa，试求：
(1) 冷却后乙炔气的含水量（摩尔分数）。
(2) 每摩尔干乙炔气在冷却器中凝结出水的物质的量。 7. 5 分 (7908)
两种理想气体A和B，气体A的密度是气体B的密度的两倍，气体A的摩尔质量是气体B的摩尔质量的一半。两种气体处于相同温度，计算气体A与气体B的压力比。 8. 5 分 (7909)
在含有10 g氢气的气球内需要加入多少摩尔氩气，才能使气球停留在空气中（即气球的质量等于相同体积的空气的质量）？假定混合气体是理想气体，气球本身的质量可忽略不计。已知空气的平均摩尔质量为29 g·mol-1 . 9. 5 分 (7910)
当2 g气体A被通入25℃的真空刚性容器内时，产生101 325 Pa的压力。在通入3 g气体B，则压力升至1.5×101 325 Pa。假定气体为理想气体，计算两种气体的摩尔质量比MA/MB。
10. 5 分 (7911)
两个相连的容器内都含有N2气。当它们同时被浸入沸水中时，气体的压力为0.5×101 325 Pa。如果一个容器被浸在冰和水的混合物中，而另一个仍浸在沸水中，则气体的压力为多少？（设两容器体积相等） 11. 10 分 (7912)
25℃时，纯氮气在高度为0处的压力等于1×105 Pa，在高度为1000 m处的压力等于9×104 Pa。含80%氮气的空气中，氮的分压在高度为0处等于8×104 Pa。计算：(1)空气中氮在高度为1000 m处的分压；(2)空气中氧在高度为1000 m处的分压。两种情况的温度皆为25℃。
12. 10 分 (7913)
两个相连的容器，一个体积为1 dm3，内装氮气，压力为1.6×105 N·m-2；另一个体积为4 dm3，内装氧气，压力为0.6×105 N·m-2。当打开连通旋塞后，两种气体充分均匀地混合。试计算：(1)混合气体的总压；(2)每种气体的分压和摩尔分数。 13. 10 分 (7914)
假定在空气中N2和O2的体积分数分别为79%和21%，试求在298.15 K，101 325 Pa下，相对湿度为60%时潮湿空气的密度为若干？298.15 K时水的饱和蒸气压为3167.68 Pa（所谓相对湿度，即在该温度时，水蒸气的分压与水的饱和蒸气压之比）。 14. 10 分 (7915)
合成氨的原料气体经水洗后，用蚁酸亚铜的氨溶液吸收CO。去CO前气体成分为：H2 70.3%, N2 23.6%, CO 5.5%, CO2 0.6% 。吸去CO时的温度为0℃，压力为120×101 325 Pa，已知1 m3溶液在pCO=6.6×101 325 Pa压力时可吸收CO的量是29 m3（为标准状态下的体积），问需要多少铜氨溶液才能将100 m3的气体中之CO全部除去？
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第十四章 气体
15. 15 分 (7918)
在0℃，100×101.325 kPa下，氦的摩尔体积是0℃，101.325 kPa下摩尔体积的0.011 075倍。确定氦原子的半径。 16. 5 分 (7922)
1 mol的气体AB在400 K时体积为40 dm3，但该气体依下式发生解离：AB?A+B，假设解离度为10%，试计算总压力。 17. 10 分 (7923)
某碳氢化合物系由92.25% C及7.75% H组成，蒸气密度在100℃和101.325 kPa下为O2的2.47倍（在相同条件），求其相对分子质量及分子式。 18. 10 分 (7924)
某容器充满He（在相对原子质量为4），在101.325 kPa，25℃下称其质量为0.800 g，当容器内加入Ar(相对原子质量为39.9)后，欲使两种气体合起来总质量与同体积下空气的质量相等，问需加多少氩气，并给出He与Ar混合气体的平均分子量。已知Mr(空气)=29。 19. 10 分 (7925)
一氧气瓶的容积是32 dm3，其中O2的压力是130×101.325 kPa，规定瓶内O2压力降到10×101.325 kPa时就得充气，以免混入其他气体而需洗瓶。今有一玻璃室，每天需用101.325 kPa的O2 400 dm3，问一瓶O2能用几天？ 20. 10 分 (7927)
某钢制容器体积为0.5 dm3，加入硝化甘油30 g，按下列反应而爆炸： 4C3H5O3(NO2)3=12CO2+10H2O+6N2+O2
气体温度达2000℃，容器并未炸破，改用31 g的硝化甘油时，容器则被炸破，试计算容器所能承受的最大压力。 21. 10 分 (7928)
若将水蒸气通过灼热的碳层，有80%摩尔分数转变为CO和H2气，试计算所产生的水煤气在500℃，101.325 kPa下各组分气体的分压。 22. 5 分 (7929)
有两个分开的球形瓶，含有理想气体A和B，A的密度两倍于B，A气体的分子量为B气体分子量的一半，请计算A与B两气体的压力比。 23. 5 分 (7930)
空气的组成（体积分数）大约含N2 80%，O2 20%，设若将4.0 g的H2加入到已充满了101.325 kPa，0℃空气的体积为22.4 dm3的容器中，则H2与空气混合气体的平均分子量为若干？
24. 5 分 (7931)
某一有机化合物的蒸气0.4 DM-3，在27℃，99.991 kPa下称得其质量为0.5220 g，由化学分析得知其中含碳37.5%，氢12.56%和氧49.00%，求此有机物质的化学式。 25. 5 分 (7934)
在海平面放出一个直径为1 m的气象气球，当达到其最大高度时直径变为3 m，此时温度为 -20℃。在此高度，气球内部压力为多少？ 26. 10 分 (7935)
一个杜马氏球在大气压力下充满氯气，测得在温度T下的含Cl2质量为7.1 g，现将球放入另一个恒温池中，温度比前者高30℃，当球的塞子打开后，Cl2恢复到原来压力值。现在发现球中含有Cl2重6.4 g，请计算开始时的温度。若设球的体积为2.24 dm3，问周围的压力为多少？
27. 10 分 (7938)
容器A和B中，分别盛有O2和N2，二容器用活塞相连通，容器A体积为0.5 dm3，氧
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第十四章 气体
气压力为101.325 kPa，容器B体积为1.5 dm3，氮气的压力为0.5×101.325 kPa。当活塞开启后，气体混合物总压为多少？氧与氮二气的分压为多少？假设为理想气体混合物，温度为298 K。
28. 5 分 (7945)
已知水与其上方的蒸气达到平衡，水蒸气可看成理想气体，并认为水表面上的分子没有反射。水温25℃时相应的饱和蒸气压为3173 Pa，计算每单位时间从液体单位表面上蒸发出来的分子数。 29. 10 分 (7948)
一个容积为0.36 dm3的杜马球，未封口前在空气中称得质量为56.000 g，在101.325 kPa下装入过量的苯，然后置于100℃恒温的热水浴中加热，直到球内多余的苯完全溢出为止，并立即封口。待球体冷却后，称得球的质量为56.511 g，试计算Mr (C6H6)并与化学计算的Mr (C6H6)=78.11比较误差百分数。封口时苯恰好充满整个球体，球内原有空气已全部被驱出，实验时空气密度为1.293 g·dm-3。 30. 5 分 (7949)
有一容量为2.0 dm3的杜马氏球，含有N2的物质的量为n，今在0.5×101.325 kPa，T下加入0.01 mol的O2于球中，为了维持同样压力必须使球冷却到10℃，试计算所含的N2的物质的量n和温度T。 31. 5 分 (7950)
高温下，H2解离为原子形式 H2?2H，设H2与H均为理想气体，问在2000℃，101.325 kPa时混合气体的密度为若干？假设H2有33%（摩尔分数）解离成原子氢。 32. 5 分 (7951)
HAc蒸气中含有一部分双聚分子(HAc)2，在101.325 kPa，200℃时测得HAc的蒸气密
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度为2.55 g·dm，试计算(HAc)2的分压为若干？ 33. 15 分 (7980)
PCl5在250℃，101 991.61 Pa下的解离度为81%，解离反应按下式进行： PCl5(g) ?PCl3(g) + Cl2(g) 试求1.24 g PCl5在250℃，101 991.61 Pa下解离时，所有气体的体积。(Mr=208) 34. 10 分 (7981)
分析氢气(1)和氧气(2)的混合物的方法，是让混合物通过加热的氧化铜和干燥器。氢还原氧化铜： CuO + H2 ?Cu + H2O 氧与铜反应： Cu +
12O2 ?CuO
已知100 cm3，25℃，99 991.8 Pa的被测混合物在通过氧化铜后，得到84.5 cm3的干燥氧气（仍为25℃，99 991.8 Pa）。求混合气体的原始组成（按摩尔分数计）。 35. 10 分 (7985)
已知混合气体中各组分的摩尔分数为：88%氯乙烯，10%氯化氢及2%乙烯。于恒定101 325 Pa下，经水洗涤除去氯化氢气体后，求剩余干气体中各组分的分压力。 36. 10 分 (7986)
20℃时，把乙烷和丁烷的混合气体充入一个抽成真空的200 cm3的容器中，当容器中气体的压力上升到101 325 Pa时，气体的质量为0.3897 g，求该混合气体的平均摩尔质量及摩尔分数组成。 37. 10 分 (7987)
将物质的纯液体0.1525 g气化，测得在0.9605×101 325 Pa，20℃下体积为35.25 cm3，据元素分析结果，该物质中各元素的质量分数分别为22.10% C，4.58% H，73.32% Br。求此物质的分子式。 38. 5 分 (7988)
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第十四章 气体
一球形容器抽真空后质量为25.0000 g，充以4℃的水，总质量为125.0000 g，若改充以25℃，0.1333×105 N·m-2的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163 g，试求该气体的摩尔质量。
39. 10 分 (7989)
在30℃，95 992.105 Pa下，将1 dm3 ，p=95 992.105 Pa的空气通过乙醚，在此条件下挥发了多少克乙醚？（30℃时，乙醚蒸气压力为84 713.033 Pa） 40. 5 分 (7990)
计算0℃，101 325 Pa下甲烷气体的密度。 41. 10 分 (7991)
气柜内贮有氯乙烯(C2H3Cl)气体300 m3，压力为1.2×101 325 Pa，温度为27℃，求氯乙烯气体的质量。若提用其中100 m3气体，相当于多少mol？ 42. 5 分 (7992)
在两个体积相同的容器中，分别充以氢气和氧气，且温度相同，质量相同，试问氢气压力比氧气压力大多少倍？ 43. 10 分 (7993)
试由波义耳定律、盖·吕萨克定律和阿伏加德罗定律导出理想气体的状态方程pV=nRT。 44. 10 分 (7994)
两个体积相同的烧瓶由毛细管相连（毛细管体积可忽略），在两个烧瓶里充以27℃，0.7 mol氢气，其压力为0.5×101 325 Pa。若把烧瓶之一浸入在127℃的油浴中，另一烧瓶仍保持在27℃，试求终态的压力及氢气在各烧瓶中的物质的量。 45. 10 分 (8011)
1 mol N2在0℃时体积为70.3 cm3，分别用理想气体状态方程和范德华方程求其压力。实验值是400×101 325 Pa（N2的范德华常数a =1.347×101.325 Pa·m3·mol-1, b=3.86×10-5 m3·mol-1）。 46. 5 分 (8012)
氧气钢瓶最高能耐压150×101 325 Pa。在20 dm3的该氧气钢瓶中含1.6 kg氧气，试问氧气的温度最高可达多少度才不致使钢瓶破裂？（已知van der Waals常数，a0=0.136×1.013 25 Pa·m6·mol-2，b0=3.183×10-5 m3·mol-1） 47. 10 分 (8014)
计算10 g氮气在25℃时，体积为1 dm3时的压力。 (a) 用理想气体状态方程；
(b) 用范德华方程。已知氮气的a=140 841.75 Pa·dm6·mol-2，b=0.0391 dm3·mol-1。 48. 10 分 (8015)
27℃，60×101 325 Pa时，容积为20 dm3的氧气钢瓶能装多少质量的二氧化碳？试用： (1) 理想气体状态方程；
(2) 范德华方程。已知CO2的范德华常数：a=3.61×101 325 Pa·dm6·mol-2，b=0.0429
dm3·mol-1
49. 10 分 (8016)
一个20 dm3的氧气瓶中装有1.6 kg氧，若钢瓶能经受的最大压力是150×101 325 Pa，问此瓶最高能达到多少度？如用理想气体公式计算，误差多大？
已知氧的范德华常数：a=1.36×101 325 Pa·dm6·mol-2，b=0.032 dm3·mol-1。 50. 15 分 (8017)
今有一瓶N2气，其温度、压力和体积分别为298 K，506.625 kPa，10-3 m3。经等温过程膨胀到101.325 kPa。设N2气遵守范德华方程。N2气的a=0.1368 m3·Pa·mol-2, b=3.864×10-5 m3·mol-1。请求N2气终态的体积。 51. 5 分 (8018)
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第十四章 气体
计算在10×101.325 kPa，0℃下，1 mol稍微偏离理想气体状态的气体所占有的体积。第二维里系数是2×10-5 m3·mol-1 52. 15 分 (8019)
CO2的临界温度Tc为300 K，临界密度为0.45 g·cm-3。计算范德华常数a和b。 53. 10 分 (8021)
某气体遵从范德华方程，其a=1.01 m6·Pa·mol-2, b=1×10-4 m3·mol-1，试计算压力为5.05×102+ kPa，温度为300℃时，4.00 mol该气体的体积。 54. 10 分 (8026)
CO2的临界温度Tc为300 K，临界密度为0.45×106 g·m-3。计算范德华常数a和b。 55. 5 分 (8027)
计算在1.013 25×106 Pa，0℃下，1 mol稍微偏离理想状态的气体所占有的体积。第二维里系数是2×10-5 m3·mol-1 56. 15 分 (8028)
在0℃，100×101 325 Pa下，氦的摩尔体积是0℃，101 325 Pa下摩尔体积的0.011 075倍。试确定氦原子的半径。 57. 5 分 (8051)
气体分子的根均方速率为3×102 m·s-1，计算在压力为105 N·m-2时该气体的密度。 58. 5 分 (8052)
在101.325 kPa下，测得N2的密度为1.25g·dm-3，试求其分子的根均方速度和气体的温度。
59. 15 分 (8055)
某一理想气体经以下两个过程：(1)压力不变时，将温度升高一倍；(2)温度不变时将其压力增大一倍。试求这两个过程中分子的根均方速率之比值和碰撞频率之比值。 60. 5 分 (8056)
计算CO分子在17.0℃时平均速率和根均方速率。 61. 10 分 (8064)
试计算在T=421 K时，N2分子速率介于995～1005 m·s-1间的概率。若p=101.325 kPa，那么每cm3中该速率范围的分子数为若干？ 62. 15 分 (8093)
氢气的临界参数为Tc=33.3 K，pc=1 296 960 Pa，Vc=64.3 cm3·mol-1。现有2 mol氢气，当温度为0℃时，体积为150 cm3。分别应用理想气体状态方程式，范德华方程式及对比状态方程式计算该气体的压力。 63. 10 分 (8096)
(1) 根据CO2的临界参数，计算a0和b0值；
(2) 在313.15 K下，在体积为0.005 m3的容器中含有CO2 0.1 kg，用van der Waals公
式计算气体的压力；
(3) 若用理想气体公式计算气体的压力，应为若干帕？ 已知CO2的临界参数：pc=72.7×101 325 Pa, Tc=304.2 K。 64. 15 分 (8099)
设气体遵循下列状态方程 p(V－b)=RTexp(－a/RTV)，求临界点处pV/RT的值，给出两位有效数字。 65. 15 分 (8105)
用van der Waals公式和压缩因子图，求在348.15 K和15.90×101 325 Pa下0.3 kg氨的体积，并比较用哪种方法计算出来的体积较符合于实验数值。已知在该情况下氨的体积的实验值为28.5 dm3。Tc=405.6 K, pc=111.5×101 325 Pa, a 0=0.423 Pa·m6·mol-2, b0=0.0371×10-3 m3·mol-1
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