物理化学习题解答
Chapter 1
1.3
某反应装置充气一次需要使10L钢瓶降压为：
?p?0.410×2026＝81.04（kPa)
钢瓶充气时压力不能全部降完，只能降到2026kPa，可降的压力为：
10130－2026＝8104（kPa） 故可以充气的次数为：
810481.04?100 即可以充气100次。
1.5
证明：A、B是混合气体，故pA＋pB＝p， VA＝VB＝V 根据理想气体的状态方程有：
mApAMA?RTVmBpBMB?RTV (1) (2)
(3) (4)
mA?mBpAMAmAMApM?RT?????yAVmA?mBpMMmA?mBpBMBmBMBpM?RT?????yBVmA?mBpMM将（3）＋（4），得到：
MAMB1?yA?yB?M?yAMA?yBMB MM有很多种解法。
1.6 解：虽是实际气体，但在这种情况下按照理想气体计算。 根据条件知道混合气体的摩尔数为：
pV101.325*10*0.2*10n??0.008315(mol) RT8.314*(273.15?20)m?M??nii3?30.3897??46.87(g/mol) 0.008315由上题的公式可得：
M?yAMA?yBMB?yAMA?(1?yA)MB
令yA表示乙烷的摩尔分数，已知乙烷的摩尔质量为
30.07g/mol，丁烷的摩尔质量为58.12，于是有：
46.87?30.07yA?58.12(1?yA)?yA?0.4011
于是丁烷的摩尔分数为：1-0.4011＝0.5989
1.9 解：由题意知300K时14.01克氮气（0.5mol）具有压力为150－50＝100kPa，故容积为：
nRT0.5*8.314*300?33V???12.47*10(m)?12.47L?3 p100*10原混合气中氢气的分压为50kPa，其摩尔数为：
pV50*103*0.01247n???0.2500(mol) RT8.314*300氢气质量为0.5040g
yH250??1/3；yN2＝2/3 150
1.10 解：题目所给的空气中氧气与氮气的体积分数是无水蒸汽存在时的比例，且此时空气中其它气体含量很小，不计。湿空气考虑有水蒸气、氧气、氮气。由题意知湿空气中水蒸气的含量为：
12.33*100％＝12.17％（体积分数、摩尔分数） 101.325其余部分（87.83％）为氧气与氮气， 故氧气的含量为87.83％*0.21＝18.44％ 氮气含量为：87.83％*0.79＝69.39％
p(N2)?69.39%*101.325?70.31(kPa)p(O2)?18.44%*101.325?18.68(kPa)
V(H2O)?2*12.17%?0.2434(L)V(N2)?2*69.39%?1.388(L)V(O2)?2*18.44%?0.3688(L)
???Cl(g)?SO(g)SOCl(g)???22221.14 解：根据反应
各组分在同T、V下，氯气分压下降p，二氧化硫的分压也下降
p，但SO2Cl2分压增加p，故总压下降p。