解答题(1)有氮气和甲烷的气体混合物100g,已知氮气的质量分数为0.31。在420K和一定压强下,混合气体的体积为9.95d(m)^3。求混合气体的总压和各组分的分压。假定混合气体遵守道尔顿分压定律。已知氮气和甲烷的摩尔质量分别为28gcdot mo(l)^-1和16gcdot mo(l)^-1.(2)288K时,容积为20d(m)^3的氧气钢瓶上压力表的读数为10.13MPa,氧气被使用一段时间后,压力表的读数降为2.55MPa,试计算使用掉氧气的质量。设近似可以使用理想气体的状态方程。已知M((O)_(2))=32gcdot mo(l)^-1.(3)由氯乙烯((C)_(2)(H)_(3)Cl)、氯化氢(HCl)和乙烯((C)_(2)(H)_(4))构成的理想气体混合物,各组分的摩尔分数分别为x((C)_(2)(H)_(3)Cl)=0.89,x(HCl)=0.09,x((C)_(2)(H)_(4))=0.02。在恒定温度和压强为101.325kPa的条件下,用水淋洗混合气以去除氯化氢,但是留下的水蒸气分压为2.666kPa。试计算洗涤后的混合气中氯乙烯和乙烯的分压.(4)在273K和40.53MPa时,测得氮气的摩尔体积为7.03times (10)^-5(m)^3cdot mo(l)^-1,试用理想气体状态方程计算气的摩尔体积,并说明为什么实验值和计算值两个数据有差异.(5)有1mol(N)_(2)(g),在273K时的体积为70.3c(m)^3,试计算其压强(实验测定值为40.5MPa),并说明以下两种计算结果为什么有差异:(1)用理想气体状态方程;(2)用范德华方程。已知范德华常数a=0.1368Pacdot (m)^6cdot mo(l)^2,b=0.386times (10)^-4(m)^3cdot mo(l)^-1.(6)在一个容积为0.5(m)^3的钢瓶内放有16kg温度为500K的C(H)_(4)(g),试计算容器内的压强:(1)用理想气体状态方程;②用范德华方程。已知C(H)_(4)(g)的范德华常数a=0.228Pacdot (m)^6cdot mo(l)^-2,b=0.427times (10)^-4(m)^3cdot mo(l)^-1.

解答题

(1)有氮气和甲烷的气体混合物100g,已知氮气的质量分数为0.31。在420K和一定压强下,混合气体的体积为$9.95d{m}^{3}$。求混合气体的总压和各组分的分压。假定混合气体遵守道尔顿分压定律。已知氮气和甲烷的摩尔质量分别为$28g\cdot mo{l}^{-1}$和$16g\cdot mo{l}^{-1}$.

(2)288K时,容积为$20d{m}^{3}$的氧气钢瓶上压力表的读数为$10.13MPa$,氧气被使用一段时间后,压力表的读数降为$2.55MPa$,试计算使用掉氧气的质量。设近似可以使用理想气体的状态方程。已知$M\left({O}_{2}\right)=32g\cdot mo{l}^{-1}$.

(3)由氯乙烯(${C}_{2}{H}_{3}Cl$)、氯化氢($HCl$)和乙烯(${C}_{2}{H}_{4}$)构成的理想气体混合物,各组分的摩尔分数分别为$x\left({C}_{2}{H}_{3}Cl\right)=0.89$,$x\left(HCl\right)=0.09$,$x\left({C}_{2}{H}_{4}\right)=0.02$。在恒定温度和压强为$101.325kPa$的条件下,用水淋洗混合气以去除氯化氢,但是留下的水蒸气分压为$2.666kPa$。试计算洗涤后的混合气中氯乙烯和乙烯的分压.

(4)在273K和$40.53MPa$时,测得氮气的摩尔体积为$7.03\times {10}^{-5}{m}^{3}\cdot mo{l}^{-1}$,试用理想气体状态方程计算气的摩尔体积,并说明为什么实验值和计算值两个数据有差异.

(5)有$1mol{N}_{2}\left(g\right)$,在273K时的体积为$70.3c{m}^{3}$,试计算其压强(实验测定值为$40.5MPa$),并说明以下两种计算结果为什么有差异:(1)用理想气体状态方程;(2)用范德华方程。已知范德华常数$a=0.1368Pa\cdot {m}^{6}\cdot mo{l}^{2}$,$b=0.386\times {10}^{-4}{m}^{3}\cdot mo{l}^{-1}$.

(6)在一个容积为$0.5{m}^{3}$的钢瓶内放有$16kg$温度为500K的$C{H}_{4}\left(g\right)$,试计算容器内的压强:(1)用理想气体状态方程;②用范德华方程。已知$C{H}_{4}\left(g\right)$的范德华常数$a=0.228Pa\cdot {m}^{6}\cdot mo{l}^{-2}$,$b=0.427\times {10}^{-4}{m}^{3}\cdot mo{l}^{-1}$.

参考答案与解析:

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