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2.2 课后习题详解

(一)思考题

(相关资料图)

1.现行国际单位制的R是多少?过去常用的R有哪几种表达方式?

答:(1)现行国际单位制的R=8.314Jmol-1K-1。

(2)过去常用的R的几种表达方式为

R-bY-8.31 kPa·dm’molK-+=0.0831 bardm’mol- K-1

-0.0821 atm·dm·mol"-K-=62.4 mmHgdm'·mol·K-1

-8.31j·mol"-K--1.99 cal·mol1· K-I

2.联系习题2.20和2.21，讨论理想气体状态方程适用的范围。

答;理想气体状态方程适用于理想气体，即

(1)气体分子的自身体积可忽略;

(2)分子间没有相互吸引和排斥;

(3)分子之间及分子与器壁间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失。

完全理想的气体不存在，但高温低压下的真实气体以及常温常压下不易液化的气体的性质近似于理想

气体，因而理想气体状态方程也适用于这些实际气体。

3.简述Avogadro假说的历史作用。

答:Avogadro假说的历史作用为:Avogadro假说提出气体分子可由几个原子组成，使气体化合体积定

律得到了圆满的解释，解决了气体化合体积定律与原子论间的矛盾，并促使了原子分子学说的形成。

4.现在公认的Avogadro常数等于多少?查阅参考书，列举它的测定方法。

答:(1)目前公认的Avogadro常数为

NA=(602214129+0000027)*1023mor

(2)Avogadro常数的测定方法如下:

① 电量分析法;

② 电子质量测量;

③ 晶体密度法。

5.在混合气体中，气体A的分压p=nART对吗?为什么?PaVa=PaVa，对吗?为什么?

VA

答:(1)在混合气体中，气体A的分压pA一”VAT不对，我一一，其中V为混合气体的总体积。

而不是气体A单独存在时所占的体积VA

(2)PAV总=PgVa正确，根据气体分压定律可知，在温度和体积恒定时，气体A的分压等于总压力乘

该气体的体积分数

6.一个密闭容器中含1molH，和2mol Oz，哪种气体的分压大?

答:O,的分压大。因为根据气体分压定律，温度与体积恒定时，某气体分压等于总压力乘该气体摩尔

分数，O,的摩尔分数大，故O,的分压大。

7.一个密闭容器中若有1molNe和2molN，哪种分子碰撞器壁次数多?

答:N,分子碰撞器壁次数多。因为单位时间碰撞的次数由单位体积的粒子数和粒子速率共同决定，温

度相同，分子的平均动能相同。N的摩尔数多，则单位体积的粒子数多，所以N，的碰撞次数多。

8N和O在相同的温度与压力下，分子平均动能是否相同?平均速率是否相同?

答:(1)N在相同的度与压力下，分子平均动能相同。因为分子平均动能只是关于温度的函

数，温度相同，则分子平均动能相同。

(2)平均速率不同。由E=-mv可知，分子平均动能一定时，质量越大，分子的平均速率越小，

而相同温度和压力下的O的质量大于N，故O，平均速率小于N2

9.平均动能相同、密度不同的两种气体，它们的温度是否相同?压力是否相同?为什么?

答:(1)平均动能相同、密度不同的两种气体，它们的温度相同。因为平均动能只与温度相关，平均

动能相同，则这两种气体温度相同。

(2)平均动能相同，度不同的两种气体，它们的压力不同。因为密度不同的气体，单位时间分子和

器壁碰撞的次数就不同，气体的压强也不相同，则相同面积上的压力也不相同。

10.用外延法求相对分子质量，为什么比较精确?

答:p=0的状态虽然是一种实际不存在的状态，通过外延法作图，可以外延到一个极限状态来处理，

将其作为理想状态，从而比较精确的求得相对分子质量。

(二)习题

2.1在25℃时，若电视机用显像管的真空度为4.0x10-7Pa，体积为2.0dm3，试求管中气体的分子数

(N)。

解:由理想气体状态方程可知

P_40x10-"x2.0_3 23x10*(mo)

8.31x298

N=3.23x10-13mol6.02x102mol-1=194*101

故管中气体的分子数为1.94x10。

2.2 一个体积为40.0dm³的氮气钢瓶(黑色)，在22.5℃时，使用前压力为12.6MPa，使用后压力降为

10.1MPa，估计总共用了多少千克氮气。