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§1.1 理想气体状态方程 第一章 气 体 §1.4 真实气体 *§1.3 气体分子动理论 §1.2 气体混合物 第一篇 化学反应原理 1.1.1 理想气体状态方程 1.1.2 理想气体状态方程的应用 §1.1 理想气体状态方程 气体的最基本特征： 具有可压缩性和扩散性。 人们将符合理想气体状态方程的气体，称为理想气体。 理想气体分子之间没有相互吸引和排斥，分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可以忽略。 1.1.1 理想气体状态方程 波义耳定律： n，T一定时，pV = 常数 查理定律： n，V一定时，p∝T 盖·吕萨克定律（气体热膨胀定律）： n，p一定时， V∝T 阿伏加德罗定律： T，p一定时，同体积气体含有相同数目的分子。 理想气体状态方程式： pV = nRT R---- 摩尔气体常数 p: Pa V: m3 T: K n: mol 实际气体与理想气体接近的条件是( )： a．高温低压 b．低温低压 c．低温高压 d．高温高压 a 例： R=8.314 kPa?L?mol-1?K-1 在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3 1. 计算p，V，T，n中的任意物理量 2. 确定气体的摩尔质量 M = Mr g?mol-1 1.1.2 理想气体状态方程的应用 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。 pV = nRT 例：在容积为10.0dm3的真空钢瓶内充入氯气，当温度为288K时，测得瓶内气体的压强为1.01×107Pa。试计算钢瓶内氯气的质量，以千克表示。 解: 3. 确定气体的密度 ? = m / V 例：在373K和100kPa压强下，UF6（密度最大的一种气态物质，分子量为352）的密度是多少？是H2的多少倍？ 解: 密度之比=摩尔质量之比 1.2.1 分压定律 §1.2 气体混合物 1.2.2 分体积定律 组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。 分压：混合气体中某组分气体对器壁所施加的压力。 组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。 1.2.1 分压定律 分压定律：（1801年，道尔顿） 混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。 p = p1 + p2 + ??? 或 p = ? pB 前提： 组分气体和混合气体T和V相同。 n =n1+ n2+???? 理想气体状态方程也适用于理想气体混合物。 分压的求解： x B ? 组分气体B的摩尔分数 例题：某容器中含有NH3、O2 、N2等气体的混合物。取样分析后，其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，n(N2)=0.700mol。混合气体的总压p=133.0kPa。试计算各组分气体的分压。 解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2) =1.200mol =0.320mol+0.180mol+0.700mol p(N2)= p- p(NH3) - p(O2) =(133.0-35.5-20.0)kPa =77.5kPa 分压定律的应用 排水集气法收集的气体含有饱和水蒸气 p总 = p气体 + p水蒸气 饱和蒸汽压：在密闭条件下，一定温度下，与液体或固体处于相平衡的蒸汽所具有的压力。 例题：用金属锌与盐酸反应制取氢气。在25℃下，用排水集气法收集氢气，集气瓶中气体压力为98.70kPa（25℃时，水的饱和蒸气压为3.17kPa），体积为2.50L，计算反应中消耗锌的质量。 解： T =(273+25)K = 298K p=98.70kPa V=2.50L 298K时，p(H2O)=3.17kPa Mr (Zn)=65.39 Zn(s) + 2HCl ?? ZnCl2 + H2(g) 65.39g 1mol m(Zn)=? 0.0964mol n(H2) = m(Zn) =