物理化學(xué)練習(xí)及答案

1、第一章 第一章 氣體 氣體一．簡(jiǎn)答題1．如何使一個(gè)尚未破裂而被打癟的乒乓球恢復(fù)原狀？采用了什么原理？答：將打癟的乒乓球浸泡在熱水中，使球的壁變軟，球中空氣受熱膨脹，可使其恢復(fù)球狀。采用的是氣體熱脹冷縮的原理。2．在兩個(gè)密封、絕熱、體積相等的容器中，裝有壓力相等的某種理想氣體。試問，這兩容器中氣體的溫度是否相等？答：不一定相等。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，若物質(zhì)的量相同，則溫度才會(huì)相等。3． 兩個(gè)容積相同的玻璃球內(nèi)充滿氮?dú)?，兩球中間用一根玻管

2、相通，管中間有一汞滴將兩邊的氣體分開。當(dāng)左邊球的溫度為 273 K，右邊球的溫度為 293 K 時(shí)，汞滴處在中間達(dá)成平衡。試問：(1) 若將左邊球的溫度升高 10 K，中間汞滴向哪邊移動(dòng)？(2) 若將兩個(gè)球的溫度同時(shí)都升高 10 K，中間汞滴向哪邊移動(dòng)？答：（1）左邊球的溫度升高，氣體體積膨脹，推動(dòng)汞滴向右邊移動(dòng)。（2）兩個(gè)球的溫度同時(shí)都升高 10 K，汞滴仍向右邊移動(dòng)。因?yàn)樽筮吳虻钠鹗紲囟鹊?，升?10 K 所占的比例比右邊的大，28

3、3/273 大于 303/293，所以膨脹的體積（或保持體積不變時(shí)增加的壓力）左邊的比右邊的大。4．在大氣壓力下，將沸騰的開水迅速倒入保溫瓶中，達(dá)保溫瓶容積的 0.7左右，迅速蓋上軟木塞，防止保溫瓶漏氣，并迅速放開手。請(qǐng)估計(jì)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？答：軟木塞會(huì)崩出。這是因?yàn)楸仄恐械氖Ｓ鄽怏w被熱水加熱后膨脹，當(dāng)與迅速蒸發(fā)的水汽的壓力加在一起，大于外面壓力時(shí)，就會(huì)使軟木塞崩出。如果軟木塞蓋得太緊，甚至?xí)贡仄勘?。防止的方法是，在灌開水時(shí)不要灌

4、得太快，且要將保溫瓶灌滿。5．當(dāng)某個(gè)純的物質(zhì)的氣、液兩相處于平衡時(shí)，不斷升高平衡溫度，這時(shí)處于平衡狀態(tài)的氣-液兩相的摩爾體積將如何變化？答：升高平衡溫度，純物質(zhì)的飽和蒸汽壓也升高。但由于液體的可壓縮性答：在臨界點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)的氣-液界面消失，液體和氣體的摩爾體積相等，成為一種既不同于液相、又不同于氣相的特殊流體，稱為超流體。高于臨界點(diǎn)溫度時(shí)，無(wú)論用多大壓力都無(wú)法使氣體液化，這時(shí)的氣體就是超臨界流體。二、選擇題1．在溫度、容積恒定的容器中，含

5、有 A 和 B 兩種理想氣體，這時(shí) A 的分壓和分體積分別是 和 。若在容器中再加入一定量的理想氣體 C，問 和 A p A V A p的變化為 ( ) A V(A) 和 都變大 (B) 和 都變小 A p A V A p A V(C) 不變， 變小 (D) 變小， 不變 A p A V A p A V答：(C)。這種情況符合 Dal

6、ton 分壓定律，而不符合 Amagat 分體積定律。2．在溫度 、容積 都恒定的容器中，含有 A 和 B 兩種理想氣體，它們的 T V物質(zhì)的量、分壓和分體積分別為 和 ，容器中的總壓為 。試 A A A , , n p V B B B , , n p V p判斷下列公式中哪個(gè)是正確的？ ( )(A) (B) A A p V n RT ? B A B ( ) pV n n RT ??(C) (D) A A A p V n

7、 RT ? B B B p V n RT ?答：(A)。題目所給的等溫、等容的條件是 Dalton 分壓定律的適用條件，所以只有(A)的計(jì)算式是正確的。其余的 之間的關(guān)系不匹配。 , , , n p V T3． 已知?dú)錃獾呐R界溫度和臨界壓力分別為 6 33.3 K , 1.297 10 Pa C C T p ???。有一氫氣鋼瓶，在 298 K 時(shí)瓶?jī)?nèi)壓力為 ，這時(shí)氫氣的狀態(tài)為 6 98.0 10 Pa ?（

8、 ）(A) 液態(tài) (B) 氣態(tài)(C)氣-液兩相平衡 (D) 無(wú)法確定答：(B)。仍處在氣態(tài)。因?yàn)闇囟群蛪毫Χ几哂谂R界值，所以是處在超臨界 區(qū)域，這時(shí)仍為氣相，或稱為超臨界流體。在這樣高的溫度下，無(wú)論加多大壓力，都不能使氫氣液化。4．在一個(gè)絕熱的真空容器中，灌滿 373 K 和壓力為 101.325 kPa 的純水，不留一點(diǎn)空隙