第一章 气体
1（1）在0℃及101.325 kPa下，纯干空气的密度为1.293×10－3g·m－3，试求空气的表观摩尔质量；
（2）在室温下，某氮气钢瓶内的压力为538 kPa，若放出压力为100 kPa的氮气160 dm3，钢瓶内的压力降为132 kPa，试估计钢瓶的体积。设气体近似作为理想气体处理。
解：（1）根据理想气体状态方程，有
即
（2）根据Dalton分压定律，在相同体积，相同压力条件下，可得
根据理想气体状态方程，在相同温度条件下，可得
，则
因此钢瓶体积为39.4dm3。
2两个体积相同的烧瓶中间用玻管相通，通入0.7 mol氮气后，使整个系统密封。开始时，两瓶的温度相同，都是300 K，压力为50 kPa，今若将一个烧瓶浸入400 K的油浴内，另一烧瓶的温度保持不变，试计算两瓶中各有氮气的物质的量和温度为400 K的烧瓶中气体的压力。
解：两体积相同的烧瓶中，在温度为300K，压力为50kPa的条件下通入0.7mol氮气，则两烧瓶中均有0.7/2＝0.35（mol）的氮气。
根据理想气体状态方程，烧瓶的体积为
将一个烧瓶浸入400K油浴中，另一烧瓶保持300K。当两烧瓶平衡后，两烧瓶的压力相等，对应的两烧瓶体积也相等，设400K的烧瓶中氮气的物质的量为n1，300K烧瓶中氮气的物质的量为n2，则有
又因为充入氮气的总量为0.7mol，则n2＝0.7－n1，代入上式得
400K烧瓶中的压力为
即400K烧瓶中氮气的物质的量为0.3mol，压力为57kPa，另一烧瓶中氮气的物质的量为0.4mol。
傅献彩《物理化学》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）详解
3、在293 K和100 kPa时，将He（g）充入体积为1 dm3的气球内。当气球放飞后，上升至某一高度，这时的压力为28 kPa，温度为230 K，试求这时气球的体积是原体积的多少倍？
解：在气球可承受范围内，将He（g）充入，此时气球内压力、温度均与外界相等，即p1＝100kPa，T1＝293K，V1＝1dm3；当上升至某一高度，p2＝28kPa，T2＝230K时，根据理想气体状态方程，有
，因此
4、有2.0 dm3潮湿空气，压力为101.325 kPa，其中水气的分压为12.33 kPa。设空气中O2（g）和N2（g）的体积分数分别为0.21和0.79，试求
（1）H2O（g），O2（g），N2（g）的分体积；
（2）O2（g），N2（g）在潮湿空气中的分压力。
解：（1）在潮湿空气中，水气的分压为12.33kPa。
根据Dalton分压定律，有
根据Amagat分体积定律，有
（2）由Dalton分压定律，知
……
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